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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及油管压裂技术的领域,尤其是涉及一种连续油管拖动压裂方法及泵送系统。
技术介绍
1、连续油管压裂自20世纪80年代起应用于油气田开发。是一种非常高效的无限级分段压裂技术。特别是连续油管底封拖动压裂优势明显:可实现泵注大排量,一趟管柱可实现多次重复坐封及射孔,层间转换快捷,出现施工异常还具备循环通道。所以连续油管底封拖动压裂在致密气、常规油气、煤层气的水平井压裂中得到广泛应用。
2、现有的连续油管拖动压裂方法包括喷砂射孔、循环顶替和压裂,其中喷砂射孔为,于连续油管内注入射孔砂和滑溜水的含砂液,含砂液通过连续油管上的喷嘴径向喷出,以射开套管,套管形成孔眼,含砂液则通过孔眼作用于地层,形成喷射“纺锤体穴”,此时,环空内存在有碎屑,碎屑包括残留射孔砂、套管钢材碎屑、地层被掏穴作用形成的岩石掉块,特别在碎屑层和煤层极易形成大量掉块。循环顶替为,于连续油管内注入不含射孔砂的滑溜水,以将连续油管内的射孔砂顶替入环空内,并且尽量将环空内的小粒径碎屑顶替至井口。压裂为,环空内依次注入前置液、携砂液和顶替液,通过纺锤体穴于地层中形成裂缝并填充。
3、虽然循环顶替能够对环空内的碎屑进行顶替,但是,由于连续油管的排量有限,一般仅能将较小的碎屑排至井口,而较大的碎屑则难以循环排出井口,因此在压裂注入的阶段时,随着环空压裂排量的增大,环空中未被循环排出的碎屑将被环空中的压裂液重新带至套管的深处,并通过孔眼进入地层,该过程中,各类粒径碎屑会移动至孔眼处,并在孔眼位置沉积,当大粒径碎屑堵在孔眼中和小粒径碎屑形成嵌入效应,将会堵塞
技术实现思路
1、为了减少孔眼的堵塞,本申请提供一种连续油管拖动压裂方法及泵送系统。
2、本申请提供的一种连续油管拖动压裂方法,采用如下的技术方案:
3、一种连续油管拖动压裂方法,包括以下步骤:
4、s1、设备安装;
5、s2、校深和验封:将拖地工具下至射孔层后校深,合格后进行座封,封隔器避开套管接箍位置,打压验封;
6、s3、喷砂射孔:将含砂液泵入连续油管内,含砂液通过连续油管的喷嘴喷至套管上,以射开套管,套管形成孔眼,含砂液通过孔眼对地层进行掏穴;
7、s4、循环顶替:将循环液泵入连续油管,以将连续油管内的含砂液通过喷嘴替入环空内;
8、s5、试挤:将试挤液泵入连续油管,试挤液通过喷嘴快速喷出,形成高速射流,将携带液泵入环空内,携带液用于携带环空内的碎屑移动或者推动环空内的碎屑朝向孔眼方向移动;
9、s6、主压裂;
10、s7、解封;
11、s8、上提管柱:上提连续油管,重复s2-s7步骤,完成全井压裂施工;
12、s9、关井。
13、通过采用上述技术方案,在步骤s4中,循环液将连续油管内的含砂液通过喷嘴替入环空内,并且,尽量将环空内的射孔砂和小粒径碎屑带出井口,而中大粒径的碎屑则难以被带出,这些碎屑往往散布于环空中,并且,更加大粒径的碎屑更难被循环液所带动,该碎屑更加集中于孔眼的附近;在步骤s5中,连续油管的喷嘴朝向孔眼持续射出试挤液,以形成高速射流,根据井筒情况,往环空内泵入携带液,携带液将携带环空内的碎屑朝向套管的深处移动,即朝向孔眼位置,该过程中,由于碎屑大小和质量不同以及各类碎屑在循环顶替阶段时的散落位置不同,越小的碎屑被携带的速度越快,而大碎屑由于难以直接携带,携带液将推动该类碎屑以滚动的形式朝向孔眼移动,其速度较慢,如此一来,利用不同碎屑的移动速度和位置不同,不同碎屑到达孔眼附近的时间不同,即具有时间差,使得不同的碎屑将有序移动至高速射流处,以减少大量碎屑短时间内积聚在孔眼附近而导致孔眼堵塞的情况。
14、待碎屑有序移动至高速射流处时,利用伯努利原理,高速射流处将形成负压,以将有序移动至高速射流处的碎屑进行吸附并将其快速射入孔眼,并带至地层,从而减少碎屑在孔眼的停留时间,进而减少堵塞。
15、可选的,在步骤s5中,携带液的排量阶梯式递增,每个阶梯排量维持注入时间为t,t=aa/r,其中aa为环空容积,r为阶梯排量。
16、通过采用上述技术方案,首先,通过设置阶梯式递增环空排量,不同阶梯排量下对于不同碎屑的驱动效果和驱动速度不同,从而能够使得不同碎屑更加有序地先后经过孔眼而被高速射流所射出,进而减少大量碎屑短时间内积聚在孔眼附近而导致孔眼堵塞的情况。并且,使得每个阶梯排量下都能注入一个水平段的容量,即能够将各类碎屑尽可能驱动完全,尤其是对水平段或者大井斜段处所堆积碎屑的驱动,以确保环空内碎屑清理干净。
17、其次,采用阶梯式递增环空排量,可以减少因套管的瞬时高压,以确保设备安全。
18、可选的,当对直井进行施工时,在步骤s5中,试挤液保持高速射流状态,环空停止注液和排液,停止持续时间大于5min,然后将携带液泵入环空内。
19、通过采用上述技术方案,针对直井的情况下,在步骤s5中,环空停止注液和排液,由于在循环顶替阶段时,环空内充满了循环液,循环液夹带有未被循环排出的碎屑,此时环空内的循环液静置,让碎屑下沉,由于碎屑的密度不同,其下沉速度不同,密度越小的碎屑下沉速度越慢,即不同大小的碎屑将依次下沉至孔眼处,而在高速射流情况下,利用伯努利原理,以将有序下沉的碎屑快速射入孔眼并带至地层,减少碎屑在孔眼的停留时间,以减少堵塞。
20、下沉一段时间之后,再将携带液泵入环空内,进一步加快碎屑的下移速度,尤其是对小碎屑的驱动下移,以将这部分移速缓慢的碎屑带至高速射流位置处而射出,这样不仅加快清理速度,还能确保不易堵塞。
21、可选的,在步骤s5中,连续油管内的试挤液的排量大于等于0.5m³/min。
22、通过采用上述技术方案,通过设置高排量的试挤液,以确保喷嘴的高速射流,以确保对碎屑的携带射出效果,同时兼顾对设备的保护。
23、可选的,在步骤s5中,环空内的携带液的最终排量为3-5m³/min。
24、通过采用上述技术方案,通过设置高排量的携带液,以确保对环空内碎屑的携带效果,同时还兼顾对设备的保护,即携带液的排量和试挤液的排量的压力在泵送设备的合理范围之内,以减少设备损伤。
25、可选的,在步骤s5中,连续油管的喷嘴喷射速度为110-130m/s。
26、可选的,在步骤s5中,试挤液为滑溜水,携带液为活性水。
27、通过采用上述技术方案,连续油管内使用滑溜水将减少摩阻,以减少连续油管的压力,而环空内使用活性水能够一定程度上降低成本。
28、可选的,在步骤s6中,连续油管持续补液,其排量为0.1-0.2m³/min。
29、通过采用上述技术方案,补液将减少连续油管在压裂阶段的进砂,并且维持连续油管内腔的一定压力,以减少连续油管受环空本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种连续油管拖动压裂方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的连续油管拖动压裂方法,其特征在于:在步骤S5中,携带液的排量阶梯式递增,每个阶梯排量维持注入时间为t,t=Aa/R,其中Aa为环空容积,R为阶梯排量。
3.根据权利要求1所述的连续油管拖动压裂方法,其特征在于:当对直井进行施工时,在步骤S5中,试挤液保持高速射流状态,环空停止注液和排液,停止持续时间大于5min,然后将携带液泵入环空内。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的连续油管拖动压裂方法,其特征在于:在步骤S5中,连续油管内的试挤液的排量大于等于0.5m³/min。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的连续油管拖动压裂方法,其特征在于:在步骤S5中,环空内的携带液的最终排量为3-5m³/min。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的连续油管拖动压裂方法,其特征在于:在步骤S5中,连续油管的喷嘴喷射速度为110-130m/s。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的连续油管拖动压裂方法,其特征在于:在步骤S5中,试挤液
8.根据权利要求1所述的连续油管拖动压裂方法,其特征在于:在步骤S6中,连续油管持续补液,其排量为0.1-0.2m³/min。
9.一种泵送系统,应用于权利要求1-3中任意一项所述的连续油管拖动压裂方法,其特征在于:包括砂罐组、滑溜水罐组、活性水罐组、补液罐组、混砂车、低压管汇、第一压裂车组、高压管汇、第二压裂车组、连续油管车和放喷池,其中活性水罐组、滑溜水罐组和砂罐组均与混砂车的入口连接,混砂车的出口与低压管汇的入口连接,低压管汇分别与第一压裂车组里面的各第一压裂车的入口连接,各第一压裂车的出口均连接于高压管汇,其中一个第一压裂车的出口还连接于连续油管车,高压管汇的出口连接至环空,连续油管车的出口连接至连续油管;补液罐组通过第二压裂车组与连续油管车连接;放喷池与环空连接。
10.根据权利要求9所述的泵送系统,其特征在于:还包括补充水罐,补充水罐与其中一个所述第一压裂车的入口连接,补充水罐的高度高于第一压裂车;在步骤S4中,其中一个所述第一压裂车将循环液通过连续油管车泵入连续油管内,循环液排量为0.6-0.8m³/min;在步骤S5中,仅补充水罐对该第一压裂车进行试挤液的供液,试挤液的排量大于等于0.5m³/min。
...【技术特征摘要】
1.一种连续油管拖动压裂方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的连续油管拖动压裂方法,其特征在于:在步骤s5中,携带液的排量阶梯式递增,每个阶梯排量维持注入时间为t,t=aa/r,其中aa为环空容积,r为阶梯排量。
3.根据权利要求1所述的连续油管拖动压裂方法,其特征在于:当对直井进行施工时,在步骤s5中,试挤液保持高速射流状态,环空停止注液和排液,停止持续时间大于5min,然后将携带液泵入环空内。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的连续油管拖动压裂方法,其特征在于:在步骤s5中,连续油管内的试挤液的排量大于等于0.5m³/min。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的连续油管拖动压裂方法,其特征在于:在步骤s5中,环空内的携带液的最终排量为3-5m³/min。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的连续油管拖动压裂方法,其特征在于:在步骤s5中,连续油管的喷嘴喷射速度为110-130m/s。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的连续油管拖动压裂方法,其特征在于:在步骤s5中,试挤液为滑溜水,携带液为活性水。
8.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨攀,杨陆武,常谦,张红伟,余自开,温国慧,
申请(专利权)人:北京奥瑞安能源技术开发有限公司,
类型:发明
国别省市:
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