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连续油管套管变形水平井储层改造方法与流程

  • 国知局
  • 2024-07-27 10:27:50

本发明涉及井下作业,是一种连续油管套管变形水平井储层改造方法。

背景技术:

1、随着石油勘探开发的不断深入,低渗透、低孔隙度等非常规油气藏不断增多,常规直井已经无法满足开发要求,水平井逐渐成为提高油田勘探开发综合效益的必要手段。水平井具有泄油面积大、单井产量高、穿透度大、储量动用程度高、可以有效避开障碍物和环境恶劣地带等优点,水平井分段压裂技术成为非常规油气开发的主体技术。

2、页岩气作为典型的非常规油气藏资源,具有低孔隙度、极低基质渗透率等特征,实施水平井分段压裂改造已成为实现页岩气藏高效开发的关键技术。分簇射孔与分段压裂技术成为了页岩气水平井开发的关键技术,该技术通过在水平井内逐段、分段压裂达到体积压裂目的,从而提高页岩气产量。

3、目前,在套管质量、井眼质量、固井质量、地应力变化、构造运动和水平井压裂过程应力多变等多重因素的影响下,套损工况频发且愈演愈烈,这将严重影响非常规油藏开发进度。现有水平井改造多采用桥塞射孔联作压裂工艺及连续油管底封拖动压裂工艺,套损水平井因机械工具串无法通过套损位置导致套损段以下改造段无法改造或只能采取暂堵转向工艺改造,但该工艺分段效果有限,易造成单层突进。因此,亟需一种针对套损水平井的储层改造办法。

4、公告号为cn 112696184b的中国专利文献公开了一种油气井压裂施工方法,公告号为cn 105672970b的中国专利文献公开了一种实现水平井段内暂堵转向多缝压裂的方法,上述两篇中国专利文献针对现有套损水平井储层改造的技术都是采取暂堵转向工艺,其工艺存在各改造层段之间差异性较大、成本过高和无法达到精细化改造的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种连续油管套管变形水平井储层改造方法,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有连续油管套管变形水平井储层无法精细化改造问题。

2、本发明的技术方案是通过以下措施来实现的:一种连续油管套管变形水平井储层改造方法包括步骤如下:第一步,将套损储层改造工具串安装在连续油管下端,套损储层改造工具串包括由上至下依次固定安装在一起的上扶正器、定向装置、脉冲发生装置、喷枪总成、下扶正器和引鞋,下放连续油管将套损储层改造工具串送至目的层段,定向装置实现水平井定向和定角,脉冲发生装置上设有脉冲增能装置,脉冲增能装置能将连续稳定的流动转换为周期性波动的脉冲流动,喷枪外侧间隔均布有至少一个喷嘴;第二步,向连续油管内泵入高压磨料液体,高压磨料液体经连续油管从脉冲发生装置和喷枪总成的多个喷嘴高速射出,击穿套管和水泥环,在地层中形成一定形状的孔道;第三步,在环空中注入高压液体,增加井底压力,由于喷枪总成高速射流在喷嘴出口处产生低压区域,环空中注入的高压液体流向该低压区域,实现压裂过程的封隔,孔道将在喷射位置,在油管和环空两部分液体压力作用下起裂并延伸。

3、下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进:

4、上述定向装置可包括上接头、上外筒、下外筒、轨道管、导向球和下接头,上接头上端与上扶正器下端固定安装在一起,上接头下部外侧与上外筒上部内侧密封固定安装在一起,上外筒下部内侧与下外筒上部外侧固定安装在一起,对应上接头下端位置的上外筒内侧套装有下端密封穿过下外筒后位于下外筒下方的轨道管,轨道管上端外侧与上外筒上部内侧密封接触,轨道管内有上下贯通且上部呈上大下小的锥形节流通道,对应下外筒上方位置的轨道管上部外侧设有外环槽,外环槽内安装有导向球,轨道管上部外侧沿圆周间隔均布有至少一个螺旋形导向槽,每个导向槽下端均与外环槽上端连通,对应外环槽下侧和下外筒上端之间位置的轨道管外侧固定有外环台,下外筒上端内侧设有与导向槽下端相对应且开口向内的弧形限位槽,对应下外筒下方位置的轨道管下端外侧与下接头上部内侧固定安装在一起,下接头下端与脉冲发生装置上端固定连接;下外筒下端外侧固定有内环台,内环台上部内侧与轨道管外侧之间、轨道管上端外侧与上外筒上部内侧之间均上下间隔设有至少一个密封圈,轨道管下部外侧设有位于最下方密封圈下方的剪切孔,对应剪切孔位置的下外筒下部外侧设有径向贯通的剪切螺孔,剪切螺孔内螺接有端部位于剪切孔内的剪切销钉。

5、本发明通过优化套损储层改造工具串,增强工具的通过性;通过喷枪总成依靠高速射流在其喷嘴处产生低压区域,促使环空内高压流体进入施工目的层段,实现压裂过程的封隔,无需机械封隔装置;通过在脉冲发生装置上设置脉冲增能装置,能将连续稳定的流动转换为周期性波动的脉冲流动,具有稳定、高效和渗流能力好的特点。

技术特征:

1.一种连续油管套管变形水平井储层改造方法,其特征在于包括步骤如下:第一步,将套损储层改造工具串安装在连续油管下端,套损储层改造工具串包括由上至下依次固定安装在一起的上扶正器、定向装置、脉冲发生装置、喷枪总成、下扶正器和引鞋,下放连续油管将套损储层改造工具串送至目的层段,定向装置实现水平井定向和定角,脉冲发生装置上设有脉冲增能装置,脉冲增能装置能将连续稳定的流动转换为周期性波动的脉冲流动,喷枪外侧间隔均布有至少一个喷嘴;第二步,向连续油管内泵入高压磨料液体,高压磨料液体经连续油管,从脉冲发生装置和喷枪总成的喷嘴高速射出,击穿套管和水泥环,在地层中形成一定形状的孔道;第三步,在环空中注入高压液体,增加井底压力,由于喷枪总成高速射流在喷嘴出口处产生低压区域,环空中注入的高压液体流向该低压区域,实现压裂过程的封隔,孔道将在喷射位置,在油管和环空两部分液体压力作用下起裂并延伸。

2.根据权利要求1所述的连续油管套管变形水平井储层改造方法,其特征在于定向装置包括上接头、上外筒、下外筒、轨道管、导向球和下接头,上接头上端与上扶正器下端固定安装在一起,上接头下部外侧与上外筒上部内侧密封固定安装在一起,上外筒下部内侧与下外筒上部外侧固定安装在一起,对应上接头下端位置的上外筒内侧套装有下端密封穿过下外筒后位于下外筒下方的轨道管,轨道管上端外侧与上外筒上部内侧密封接触,轨道管内有上下贯通且上部呈上大下小的锥形节流通道,对应下外筒上方位置的轨道管上部外侧设有外环槽,外环槽内安装有导向球,轨道管上部外侧沿圆周间隔均布有至少一个螺旋形导向槽,每个导向槽下端均与外环槽上端连通,对应外环槽下侧和下外筒上端之间位置的轨道管外侧固定有外环台,下外筒上端内侧设有与导向槽下端相对应且开口向内的弧形限位槽,对应下外筒下方位置的轨道管下端外侧与下接头上部内侧固定安装在一起,下接头下端与脉冲发生装置上端固定连接;下外筒下端外侧固定有内环台,内环台上部内侧与轨道管外侧之间、轨道管上端外侧与上外筒上部内侧之间均上下间隔设有至少一个密封圈,轨道管下部外侧设有位于最下方密封圈下方的剪切孔,对应剪切孔位置的下外筒下部外侧设有径向贯通的剪切螺孔,剪切螺孔内螺接有端部位于剪切孔内的剪切销钉。

技术总结本发明涉及井下作业技术领域,是一种连续油管套管变形水平井储层改造方法,其包括步骤如下:第一步,将套损储层改造工具串安装在连续油管下端,套损储层改造工具串包括由上至下依次固定安装在一起的上扶正器、定向装置、脉冲发生装置、喷枪总成、下扶正器和引鞋。本发明通过优化套损储层改造工具串,增强工具的通过性;通过喷枪总成依靠高速射流在其喷嘴处产生低压区域,促使环空内高压流体进入施工目的层段,实现压裂过程的封隔,无需机械封隔装置;通过在脉冲发生装置上设置脉冲增能装置,能将连续稳定的流动转换为周期性波动的脉冲流动,具有稳定、高效和渗流能力好的特点。技术研发人员:王林生,艾白布·阿不力米提,庞德新,郭新维,向新胜,高严入,陈波,赵签,周华,郝卫国,朱艺,黄荣辉受保护的技术使用者:新疆石油管理局有限公司技术研发日:技术公布日:2024/6/20

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