一种油井压裂管柱

1、发明创造名称：一种油井压裂管柱申报单位：西北油田分公司采油三厂申报时间：2011年4月15日- 8 -发明创造名称一种油井压裂管柱申请专利类别发明专利（ ）实用新型（）外观设计（）保密专利（ ）一、现有技术情况（开发背景、与本发明相关的现有技术情况，达到的水平和主要存在的问题）随着塔河油田的不断开发，目前部分井井眼距离有利储集体较远，常规酸压沟通距离短，导致无法沟通发育程度高的有利储集体，酸压投产后不是不建产，就是供液严重不足，不含水生产。为了释放该类油井产能，充分发挥油井潜力，塔河采油三厂提出了大型压裂思路，并在TK1078井成功实施，获得日产145t的措施增产。大型压裂主要目的是通过提高施

2、工排量和压裂施工规模，延长裂缝改造长度，达到沟通较远储集体，提高油井产能的目的。而大型压裂施工主要是针对地层不产水、供液不足井进行重复压裂，压裂施工过程中地层滤失往往都很大。所以，如何最大限度的降低滤失提高液体效率，以及如何最大限度的提高施工排量，是大型压裂改造能否增加缝长达到沟通较远储集体的成功关键。提高液体效率可以通过提高压裂液粘度、添加粉陶等手段降低滤失来实现。提高注入排量只能采用增加压裂车辆、提高施工井口压力、提高压裂液密度和降低管柱摩阻3个方法。但增加压裂车辆、提高施工井口压力也受井口采油树承压所限，一般要求井口施工压力不超过95MPa，所以靠提高施工井口压力方法提高排量也受限。提高

3、压裂液密度受成本等影响，一般都只加重至1.1g/cm3左右。所以，如何最大限度的降低摩阻也是大型压裂施工必须解决的问题。降低管柱施工摩阻只能从三个方面入手：一是对于7套管回接井采用油套合注，增加过流面积；二是在井况条件和施工允许情况下，尽量减少压裂管柱长度；三是对于7"套管未回接需下封隔器井，施工管柱尽量采用31/2"油管和大通径工具。二、发明目的：通过实现压裂管柱全通径，增加过流面积，降低管柱摩阻，提高施工排量和有效井底压力，最终达到提高大型压裂改造效果的目的。三、发明内容简述：（1）技术原理原理：针对大型压裂施工存在的以上工艺问题，通过优化设计，把封隔器及其配套工具通径

4、由62mm改为76mm，使整个管柱通径全部达到76mm，管柱过流面积增加了50%，达到降低施工摩阻的目的，以此提高施工排量，达到理想的压裂改造效果。（2）管柱结构 图1 改造前管柱示意图 图2 改造后管柱示意图改造前管柱结构（自下而上）：喇叭口（球座）+7套管封隔器+水力锚+31/2油管（管柱内通径62mm）；改造后管柱结构（自下而上）：球座+Y241大通径封隔器+31/2油管+大通径水力锚+31/2油管+伸缩节+31/2油管（球座打掉后管柱内通径76mm）；四、发明效果：2010年8月12日首次在TP21压裂施工中对该工艺进行现场实践验证，取得了良好的效果，施工过程中最高泵压93.4MPa，

5、最高套压20.3MPa，施工最大排量达9.0m3/min。经过9.5小时的持续高压施工，整个施工过程中套压正常，封隔器密封良好，施工中各项参数均满足设计要求。截止2011年4月底，我厂已累计在TP21、TP8-1、TP202等14口井成功应用，各项工艺指标完全达到设计要求，累计增油8627t。五、应用领域与应用前景：通过现场实践及施工数据模拟计算，该大通径压裂管柱在压裂施工中可以进一步降低施工摩阻4MPa5MPa，在其它参数一定的条件下，井底压力相应增加4MPa5MPa，同时可以提高注入排量及液体效率，延长裂缝延伸距离，大大提高大型压裂沟通较远储集体的成功率，提高措施增油效果。目前大型压裂已成

6、为塔河油田重要的进攻型措施手段，由于大通径压裂管柱工艺的优势，今后在大型压裂施工方面具有较大的推广前景。六、检索结果检索单位或检索人检索数据库关键词、国际分类号检索逻辑表达式检索年限检索结果专利文献数非专利文献数塔河采油三厂中国学术文献网络出版总库题名题名大通径并含管柱1989-201101注：国际分类号至小类（4位）检 出 的 相 关 专 利 和 非 专 利 文 献 情 况专 利 文 献序号专利号专利名称A1A2无无A3非 专 利 文 献序号刊物名称或出版社名称、出版年月文献名称B1江汉石油职工大学学报，2008年，第2期，P84-86大通径压裂封隔器及管柱研究与 现 有 技 术 相 比 较

7、 ， 本 发 明 的 优 点 和 效 果序号1用于比较的相关文献、专利号B1本 发 明 特 征 及 效 果现 有 技 术 特 征 和 效 果 该管柱内通径76mm、需投球坐封、球座打掉后存在井下落物、主要由Y241-146/Y241-162大通径封隔器及其配套水力锚、伸缩节组成；采用单向锚定、液压坐封、上提解封的压缩式封隔器，具有适用条件广、承压能力高、解封安全等技术特点； 该封隔器管柱依靠球座打压坐封，适用于碳酸盐岩缝洞型油藏严重漏失井； 耐温达150，适用于塔河油田超深、超高温油井储层改造作业，封隔器的性能较好，最大下深可达6800m； 目前已有适用于塔河油田最普遍的7套管和81/8套管未

8、回接井的全通径液压封隔器； 对于深井储层改造管柱中可配套大通径伸缩节，当井温或压力变化引起油管长度变化时，补偿部分可以自由伸缩补偿管柱长度变化，消除管柱蠕动对封隔器的影响，提高工作压力和工作寿命； 封隔器坐封时，需投球打压坐封。 该管柱内通径76mm、无须投球坐封、无井下落物、无坐封节流，主要由Y341-116大通径压裂封隔器、SL116 ×76DB 水力锚、QZ116×76扶正导流油管鞋等组成；采用单向锚定、液压坐封、上提或憋压解封的压缩式封隔器； 封隔器外径116mm，仅适用于139. 7mm套管； 最高工作温度135，最高工作压差60MPa，适用深度: 2000m4000m，该套管柱不适用于深井的储层改造施工，应用范围较窄； 该液压坐封管柱中封隔器启动压差依靠全井蹩压, 压力<15MPa，只适用于渗透性较差碎屑岩储层改造。注：1.现有相关技术如有多篇，则逐篇比较，材料编号为A1；A2；B1，以此类推。 2.如有附图应结合附图比较。五、发明公开情况（鉴定会时间及公开的内容；公开发表的文字材料（附后）、公开发表时间；公开使用、销售或展示的时间和地点）截止