[发明专利]一种复合管柱水力喷射分段压裂方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油气井地层中进行水力压裂的方法，具体涉及一种复合管柱水力喷射分段压裂方法。

背景技术

随着全球油气资源的持续开采，低渗透地质储量占剩余储量的比例持续增长，此外部分老油田储层逐步进入低压衰竭期，储层的压裂改造已成为新增低渗透区块及老油田衰竭储层油气开发的基本工艺。通常，在部分油气井中需沿井筒间隔一定距离进行分层多段压裂，裂缝达到足够的尺寸及渗透率，方可最大限度通过井筒开采储层中的油气。

常规的压裂技术多使用射孔弹进行射孔，之后向井内泵入压裂液进行笼统压裂，井下裂缝起裂位置及走向受地应力影响难以控制，特别是水平井，对称的双翼笼统压裂会压穿储层周围的水层，造成油层见水。常规分层压裂技术多采用机械封隔器、暂堵剂或填砂实现分层压裂。机械封隔器可在套管井实施分层或多段压裂，但容易发生砂卡导致井下事故，且封隔器多次座封解封后封隔效果变差；应用暂堵剂分层则支撑剂的充填难以控制；填砂分层压裂施工周期过长，成本较高。

连续油管压裂技术自20世纪90年代产生以来已在国外油气田增产改造中得到了广泛的应用，此技术能够选择性封隔和增产，上提下放压裂管柱及井下压裂工具速度快，大大缩短作业时间；能在欠平衡条件下作业，不需要压死井，从而减轻或避免油气层伤害；能较为准确地进行压裂工具定位，使每个小层都得到合理的压裂改造。

发明内容

本发明的目的在于克服常规压裂技术中无法对薄互层进行定点压裂，以及多层段压裂封隔困难、施工作业时间长的问题，提供一种复合管柱水力喷射分段压裂方法。

为此，本发明所提供的一种复合管柱水力喷射分段压裂方法，包括如下步骤：

(1)通过工作管柱将喷射压裂装置下至井内待施工层位；

所述喷射压裂装置具有多级串联连接的喷枪；所述喷枪均为中空柱状体，其侧壁上设有至少两个喷嘴；所述喷枪包括设于所述喷射压裂装置下部的第一级底部喷枪，以及位于底部喷枪上部的多级上部喷枪，其中各上部喷枪内均设有能够封闭该级喷嘴的滑套，且所述滑套在外力作用下能够在所述喷枪内滑移，打开所述喷嘴；

所述工作管柱与最上部喷枪相连接；

(2)校准所述喷射压裂装置的位置，使其对准待施工层位，然后投球封堵第一级底部喷枪的单向阀；

(3)通过所述工作管柱将射孔液泵至井下所述喷射压裂装置内，通过所述喷嘴形成高速磨料射流，在地层中形成射孔孔眼；

(4)通过所述工作管柱向井下所述喷射压裂装置泵入压裂液，通过所述喷嘴产生的高速射流使所述射孔孔眼破裂延伸形成裂缝；

(5)完成一个层位压裂之后，上提所述工作管柱将所述喷射压裂装置上移至下一施工层位，重复上述步骤(3)～(4)；

(6)拖动第一级底部喷枪施工两至三层后，调整第二级上部喷枪的位置使其对准待施工层位；向所述工作管柱投球打开第二级上部喷枪的滑套，重复上述步骤(3)～(5)；

(7)拖动第二级上部喷枪施工两至三层后，调整第三级上部喷枪的位置使其对准待施工层位；向所述工作管柱内投球打开第三级喷枪的滑套，重复上述步骤(3)～

(5)；

(8)待所有层位施工完毕后，上提所述工作管柱取出所述喷射压裂装置即完成对油井的分段压裂。

上述的复合管柱水力喷射分段压裂方法中，所述多级喷枪之间可通过普通油管或连续油管相连接。

上述的复合管柱水力喷射分段压裂方法中，所述喷枪上可设有若干个扶正器，可保证所述喷枪位于井筒的中间。

上述的复合管柱水力喷射分段压裂方法中，所述扶正器可设于所述喷枪的端部。

上述的复合管柱水力喷射分段压裂方法中，所述喷枪的一个端部依次与多孔管和导锥相连接，所述多孔管可提供压裂液进出的通道，所述导锥能够保证喷射压裂装置能够顺利入井。

本发明利用喷射压裂装置上的喷嘴对施工层位进行定点射孔压裂，射孔过程中，高速磨料射流射穿套管及井壁形成射孔孔眼，降低裂缝起裂压力；压裂过程中向套管泵入液体，利用喷嘴喷出的高速射流的卷吸作用将环空中的液体卷入射孔孔道中，进而实现分层压裂；压裂完一层后拖动管柱，使喷射压裂装置对准下一层位进行喷射压裂，或者在井口投球加压打开下一级喷枪滑套进行喷射压裂；本发明提供的定点射孔、压裂、水力卷吸自封隔方法，克服了传统公知技术存在的不足与缺陷，将拖动管柱与不动管柱喷射压裂技术结合起来，能够方便快速地实现直井分层与水平井分段压裂。

附图说明

图1为本发明的喷射压裂装置的结构示意图。