[发明专利]一种压裂及智能控水一体化装置

说明书

本发明提出了一种压裂及智能控水一体化装置，属于石油完井及生产技术领域，其包括筒形的滑套外筒，所述滑套外筒的外壁上设置有压裂孔和智能控水阀；设置在所述滑套外筒内的开关内筒，在初始状态时，所述开关内筒封堵所述压裂孔和所述智能控水阀；在压裂作业时，所述开关内筒封堵所述智能控水阀，开启所述压裂孔；在稳油控水时，所述开关内筒封堵所述压裂孔，开启所述智能控水阀。本发明能够将压裂和智能控水功能集成于一体，可以一趟管柱完成压裂作业，同时实现生产管柱的智能化控水功能，不需要额外的管柱下入，可大大节省管柱作业成本和工具成本。

技术领域

本发明涉及一种压裂及智能控水一体化装置，本发明属于石油完井及生产技术领域。

背景技术

在油气开采过程中，压裂作业是一种非常有效的增产方法，特别是分层改造技术已成为低渗透油气藏增产的重要手段。其中，滑套式分段压裂技术是非常规油气资源开采的重要手段，其广泛应用于低渗透产层、薄油层的直井、水平井及定向井的压裂增产改造。

投球滑套式压裂工具能够一趟管柱下入井底，无需再起下管柱，并作为生产管柱。但该管柱不具备智能控水功能，尤其是现在大部分油田已经整体进入特高含水期，稳油控水的形势非常严峻。水平井后期控水难度大，由于受“跟趾效应”、储层非均质性、储层各向异性和天然裂缝等因素影响，长水平井的生产剖面难以持续、均衡推进，将在油井的跟端处、高渗层段和裂缝处过早见水/气，形成快速通道，抑制其他位置的产油量，容易产生较严重的跟端效应和不均衡供液现象，导致水平井段存在低效段，不能有效充分动用，影响油田的采收率。

现有流入控制装置，一般流道是固定的，虽然可延缓水/气流出，但由于其流动阻力等级(FRR)恒定，一旦发生水/气锥，低粘度的水/气将会占据整个井筒，并抑制油相的流动，从而导致油井产量大幅下降。并且，目前生产中压裂作业和控水采油作业一般是通过两趟管柱完成，由两种工具来实现的，增加了工作的复杂性。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种压裂及智能控水一体化装置，其能够将压裂和智能控水功能集成于一体，可以一趟管柱完成压裂作业，同时实现生产管柱的智能化控水功能，不需要额外的管柱下入，可大大节省管柱作业成本和工具成本。

本发明提出了一种压裂及智能控水一体化装置，包括：

筒形的滑套外筒，所述滑套外筒的外壁上设置有压裂孔和上述智能控水阀；以及

设置在所述滑套外筒内的开关内筒，在初始状态时，所述开关内筒封堵所述压裂孔和所述智能控水阀；在压裂作业时，所述开关内筒封堵所述智能控水阀，开启所述压裂孔；在稳油控水时，所述开关内筒封堵所述压裂孔，开启所述智能控水阀。

本发明的进一步改进在于，所述开关内筒的侧壁上设置有卡簧；所述滑套外筒的内壁上设置有若干卡簧定位槽；所述卡簧选择性地卡接在所述卡簧定位槽内。

本发明的进一步改进在于，所述卡簧定位槽包括第一卡簧定位槽、第二卡簧定位槽和第三卡簧定位槽；

其中，在初始状态时，所述卡簧卡接在所述第一卡簧定位槽内，所述开关内筒处于第一位置；在压裂作业时，所述卡簧卡接在所述第二卡簧定位槽内，所述开关内筒处于第二位置；在稳油控水时，所述卡簧卡接在所述第三卡簧定位槽内，所述开关内筒处于第三位置。

本发明的进一步改进在于，所述压裂孔设置在所述智能控水阀的上方；所述第一卡簧定位槽设置在所述滑套外筒的中部，所述第二卡簧定位槽设置在所述第一卡簧定位槽的下方，所述第三卡簧定位槽设置在所述第第一卡簧定位槽的上方；

其中，所述开关内筒处于第一位置时封堵所述压裂孔和所述智能控水阀，所述开关内筒处于第二位置时封堵所述智能控水阀，并位于所述压裂孔的下方，处于第三位置时封堵所述压裂孔，并位于所述智能控水阀的上方。