油井射孔压裂不压井转抽联作方法

摘要

本发明涉及油田用于投产、上返的油井射孔、压裂、不压井转抽联作的方法技术领域，是一种油井射孔压裂不压井转抽联作方法，按如下步骤进行：首先将射孔枪、油管短节、射孔专用喷砂器、校深短节、堵塞器承接筒、堵塞器工作筒、杆式泵工作筒通过油管依次连接并下入井中；其次，通过校深短节进行校深并根据校深结果调整射孔枪的高度位置；随后，通过引爆射孔枪进行射孔作业。本发明使用方便，通过使用本方法可实现一次管柱下入完成射孔、压裂、不压井转抽等工作，还能实现不压井下泵，简化了新井投产工序，减少了起下管柱作业次数，避免了因起下管柱而造成的储层二次污染，极大地降低了生产成本和操作难度，具有安全省力、简便高效、经济环保的效果。

说明书

一、技术领域

本发明涉及油田用于投产、上返的油井射孔、压裂、不压井转抽联作的方法技术领域，是一种油井射孔压裂不压井转抽联作方法。

二、背景技术

目前现有的油气井射孔、压裂、转抽工艺是分开的，要想完成上述三个工艺，通常需要经过洗压井、起下管柱等工序来进行衔接，即需要采用射孔、压裂、转抽等三套管柱进行。这样既存在安全风险、效率低、费用高而且还可能会给储层带来二次污染等问题。

三、发明内容

本发明提供了一种油井射孔压裂不压井转抽联作方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有分开进行的油气井射孔、压裂、转抽三个工艺存在安全性低、效率低、费用高、易造成储层二次污染的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种油井射孔压裂不压井转抽联作方法按如下步骤进行：首先将射孔枪的上端与油管短节的下端固定安装在一起，将油管短节的上端与射孔专用喷砂器的下端固定安装在一起，将射孔专用喷砂器的上端通过油管与校深短节的下端固定安装在一起，将校深短节的上端与堵塞器承接筒的下端固定安装在一起，将堵塞器承接筒的上端通过油管与堵塞器工作筒的下端固定安装在一起，将堵塞器工作筒的上端与杆式泵工作筒的下端固定安装在一起，从而完成联作管柱的组装并将其用油管下入井中；其次，通过校深短节进行校深并根据校深结果调整射孔枪的高度位置；随后，通过从油管打压或投棒引爆射孔枪进行射孔作业，射孔后当油井能自喷时则直接自喷生产；当油井不能进行自喷时则继续对射孔层段进行压裂作业，上提联作管柱使上提管柱高度为10米以上，按普通的泵注程序将压裂液注入联作管柱进行压裂作业，压裂施工后当油井能自喷时则直接自喷生产；当油井不能进行自喷时则继续通过防喷管向油管内投入能够与堵塞器工作筒配合工作的堵塞杆以关闭油管通道，之后通过抽油杆下入能够与杆式泵工作筒配合工作的杆式泵柱塞，碰泵后将杆式泵柱塞提出杆式泵工作筒，之后从油管打压，使堵塞杆脱离堵塞器工作筒并落入下部的堵塞器承接筒内，从而完成不压井转抽作业，可进行后续的正常的抽油生产。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述射孔专用喷砂器可包括中心管和护套；中心管的上部有上连接螺纹，中心管的下部有下连接螺纹，中心管的中部有护套，护套的上端与中心管固定连接在一起，护套的下端与中心管外侧之间有与护套的管腔相连通的环形空隙，中心管上对应护套中部的位置有喷液孔，中心管的管腔通过喷液孔与护套的管腔相连通。

上述中心管的上部可有喷砂上接头，喷砂上接头的上部有上接头螺纹，喷砂上接头的下部有与中心管的上连接螺纹相配合的下接头螺纹，喷砂上接头的下部与中心管的上部通过下接头螺纹和上连接螺纹固定连接在一起并保持密封；护套的上端有螺纹孔，中心管的中部外侧有护套固定螺纹，护套通过螺纹孔和护套固定螺纹固定安装在中心管的中部上，护套的管腔内壁上固定有衬管，护套固定螺纹上端的中心管外侧有环形卡槽，环形卡槽内安装有能够限制护套上移的卡环，卡环的下端面顶紧在护套的上端面上，螺纹孔下端的护套内壁上有环形凹槽，中心管中部外侧对应环形凹槽的位置上有环形凸台，环形凸台的上端面顶紧在环形凹槽的上端面上，环形凸台的中部外侧有不少于一个的护套密封圈槽并安装有密封圈；喷液孔为上下方向的长孔或椭圆形孔，喷液孔的上端低于螺纹孔的下端，喷液孔的下端高于环形空隙的上端。

上述堵塞器承接筒可包括缸套、承接上接头、承接下接头和承接环；缸套的上端和下端分别固定连接有承接上接头和承接下接头并能在连接处保持密封，承接上接头和承接下接头的内部分别有管腔并与缸套的内腔相连通，缸套的内腔内安装有承接环，承接环的下端面坐在承接下接头的上端面上。

上述缸套的上部和下部可分别有上连接内螺纹和下连接内螺纹，承接上接头的上部有上接头安装螺纹，承接上接头的下部有能与上连接内螺纹相配合的上接头外螺纹，承接下接头的上部有能与下连接内螺纹相配合的下接头外螺纹，承接下接头的下部有下接头安装螺纹；承接上接头通过上连接内螺纹和上接头外螺纹固定安装在缸套上，承接下接头通过下连接内螺纹和下接头外螺纹固定安装在缸套上；承接环的内壁上沿圆周均布有不少于三个的凸块，承接环的上端为上小下大的凸台；承接上接头位于上接头外螺纹的上端位置有不少于一个的凹槽并安装有上密封圈，承接下接头位于下接头外螺纹的下端位置有不少于一个的凹槽并安装有下密封圈。

上述堵塞器工作筒可包括上套筒、下套筒和滑套；上套筒的上端上有上安装螺纹，下套筒的下端上有下安装螺纹，上套筒的上部管腔内壁上有上端面为上大下小锥面的环状凸台，滑套通过剪切螺钉安装在下套筒的管腔内壁上并能因剪切螺钉的剪断而从下套筒的下端开口落下；上套筒的下部有套筒内连接螺纹，下套筒的上部有套筒外连接螺纹，上套筒和下套筒通过套筒内连接螺纹和套筒外连接螺纹固定连接在一起，上套筒的管腔和下套筒的管腔相连通；下套筒上部管腔内壁上有环形限位凸台，滑套的上端外部顶紧在环形限位凸台的下端面上，滑套的管腔上端开口处有上大下小的滑套锥面；下套筒上有套筒剪钉螺孔，滑套外侧对应套筒剪钉螺孔的位置有滑套剪钉孔，剪切螺钉的外端安装在套筒剪钉螺孔内，剪切螺钉的内端安装在滑套剪钉孔内。

上述堵塞杆可包括上开关芯杆、下开关芯杆和单向锁定装置；上开关芯杆的下部有锁块槽，锁块槽内安装有能够卡在环状凸台下端面上以限止上开关芯杆和下开关芯杆上移的单向锁定装置，上开关芯杆的下端外侧有能坐在滑套上端的环形圆台，环形圆台的下端有能够与滑套锥面相配合的上大下小的芯杆锥面，上开关芯杆的底面中心有与锁块槽相连通的芯杆连接螺孔，下开关芯杆的上部有下杆连接螺柱，下杆连接螺柱的上端为上小下大的下杆圆锥面，下开关芯杆的下部外侧对应有滑套下部的位置有下芯杆凸台并能够通过下芯杆凸台套装在滑套的管腔内，下芯杆凸台的外侧有不少于一个的下芯杆密封槽并安装有密封圈，上开关芯杆和下开关芯杆通过芯杆连接螺孔和下杆连接螺柱固定连接在一起；单向锁定装置包括左锁块、右锁块、固定销和扭力弹簧，左锁块和右锁块的中部通过固定销铰接在锁块槽中部的上开关芯杆上，左锁块和右锁块之间安装有能使左锁块和右锁块的上端远离上开关芯杆轴线的扭力弹簧，扭力弹簧的中部套装在固定销上，扭力弹簧的左端固定安装在左锁块上，扭力弹簧的右端固定安装在右锁块上；左锁块和右锁块的上端外侧通过锁块槽伸出至上开关芯杆的外部并能够压紧在上套筒的管腔内壁上，左锁块和右锁块的下端内侧分别压紧在下杆圆锥面上。

上述上套筒和下套筒的连接处可有防转螺钉，套筒内连接螺纹下方的上套筒上有防转螺孔，下套筒上对应防转螺孔的位置有锁定孔，防转螺钉的外端安装在防转螺孔内，防转螺钉的内端安装在锁定孔内；套筒内连接螺纹上方的上套筒管腔内壁上可有不少于一个的套筒密封槽并安装有密封圈，滑套的外侧可有不少于一个的滑套密封槽并安装有密封圈。

本发明使用方便，通过使用本方法可实现一次管柱下入完成射孔、压裂、不压井转抽等工作，还能实现不压井下泵，简化了新井投产工序，减少了起下管柱作业次数，避免了因起下管柱而造成的储层二次污染，极大地降低了生产成本和操作难度，具有安全省力、简便高效、经济环保的效果。

四、附图说明

附图1为本发明中组装好的联作管柱的主视剖视结构示意简图。

附图2为本发明中联作管柱处于压裂工作状态时的主视剖视结构示意简图。

附图3为本发明中联作管柱处于不压井状态下杆式泵时的主视剖视结构示意简图。

附图4为本发明中联作管柱处于开启油管生产通道状态时的主视剖视结构示意简图。

附图5为本发明中联作管柱处于抽油状态时的主视剖视结构示意简图。

附图6为本发明中的射孔专用喷砂器的主视半剖放大结构示意图。

附图7为本发明中的堵塞器承接筒的主视半剖放大结构示意图。

附图8为本发明中的堵塞器承接筒在A-A处的剖视结构示意图。

附图9为本发明中的堵塞器工作筒与堵塞杆相配合后的主视局部剖视放大结构示意图。

附图中的编码为：1为射孔枪，2为油管短节，3为射孔专用喷砂器，4为校深短节，5为堵塞器承接筒，6为堵塞器工作筒，7为杆式泵工作筒，8为堵塞杆，9为抽油杆，10为杆式泵柱塞，11为中心管，12为护套，13为上连接螺纹，14为下连接螺纹，15为环形空隙，16为喷液孔，17为喷砂上接头，18为上接头螺纹，19为下接头螺纹，20为螺纹孔，21为护套固定螺纹，22为衬管，23为环形卡槽，24为卡环，25为环形凹槽，26为环形凸台，27为护套密封圈槽，28为缸套，29为承接上接头，30为承接下接头，31为承接环，32为上连接内螺纹，33为下连接内螺纹，34为上接头安装螺纹，35为上接头外螺纹，36为下接头外螺纹，37为下接头安装螺纹，38为凸块，39为凸台，40为上密封圈，41为下密封圈，42为上套筒，43为下套筒，44为滑套，45为上安装螺纹，46为下安装螺纹，47为环状凸台，48为剪切螺钉，49为套筒内连接螺纹，50为套筒外连接螺纹，51为环形限位凸台，52为滑套锥面，53为套筒剪钉螺孔，54为滑套剪钉孔，55为上开关芯杆，56为下开关芯杆，57为锁块槽，58为环形圆台，59为芯杆锥面，60为芯杆连接螺孔，61为下杆连接螺柱，62为下杆圆锥面，63为下芯杆凸台，64为下芯杆密封槽，65为左锁块，66为右锁块，67为固定销，68为扭力弹簧，69为防转螺钉，70为防转螺孔，71为锁定孔，72为套筒密封槽，73为滑套密封槽，H为上提管柱高度。

五、具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

该油井射孔压裂不压井转抽联作方法按如下步骤进行：首先，如附图1所示，将射孔枪1的上端与油管短节2的下端固定安装在一起，将油管短节2的上端与射孔专用喷砂器3的下端固定安装在一起，将射孔专用喷砂器3的上端通过油管与校深短节4的下端固定安装在一起，将校深短节4的上端与堵塞器承接筒5的下端固定安装在一起，将堵塞器承接筒5的上端通过油管与堵塞器工作筒6的下端固定安装在一起，将堵塞器工作筒6的上端与杆式泵工作筒7的下端固定安装在一起，从而完成联作管柱的组装并将其用油管下入井中；其次，通过校深短节4进行校深并根据校深结果调整射孔枪1的高度位置；随后，通过从油管打压或投棒引爆射孔枪1进行射孔作业，射孔后当油井能自喷时则直接自喷生产，此时若想进行测压工作，可以直接在管柱内进行；当油井不能进行自喷时，则如附图2所示，继续对射孔层段进行压裂作业，上提联作管柱使上提管柱高度H为10米以上，按普通的泵注程序将压裂液注入联作管柱进行压裂作业，压裂液自上而下依次通过杆式泵工作筒7、堵塞器工作筒6、堵塞器承接筒5和校深短节4进入射孔专用喷砂器3的中心管11，从中心管11中部两侧的喷液孔16转向至环空，进入地层进行压裂，压裂施工后当油井能自喷时则直接自喷生产；当油井不能进行自喷时，则如附图3所示，继续通过防喷管向油管内投入能够与堵塞器工作筒6配合工作的堵塞杆8以关闭油管通道，之后通过抽油杆9下入能够与杆式泵工作筒7配合工作的杆式泵柱塞10，碰泵后将杆式泵柱塞10提出杆式泵工作筒7，之后从油管打压，如附图4所示，打压使堵塞杆8推动滑套44下移并剪断剪切螺钉48，滑套44和堵塞杆8脱离堵塞器工作筒6并落入下部的堵塞器承接筒5内，堵塞器工作筒6恢复畅通，从而完成不压井转抽作业，可进行后续的正常的抽油生产。这样，仅通过下入一次管柱即可完成射孔、压裂、不压井转抽等多项作业，通过射孔枪1能够进行射孔作业，通过射孔专用喷砂器3能够进行压裂作业，通过堵塞杆8和堵塞器工作筒6配合能够形成堵塞器，杆式泵柱塞10和杆式泵工作筒7配合能够形成杆式泵而进行不压井转抽作业，不但提高了出油的安全性，而且操作简便，减少了起下管柱工序，节省了人力物力，降低了施工成本，缩短了施工周期，还能够有效避免油藏发生储层二次污染，达到了省时省工、少投入多产出的目的。

可根据实际需要，对上述油井射孔压裂不压井转抽联作方法作进一步优化或/和改进：

如附图1、2、3、4、5所示，该油井射孔压裂不压井转抽联作管柱包括射孔枪1、油管短节2、射孔专用喷砂器3、校深短节4、堵塞器承接筒5、堵塞器工作筒6和杆式泵工作筒7，还包括能够与堵塞器工作筒6配合使用而关闭油管通道的堵塞杆8，以及能够固定连接在抽油杆9的下端并与杆式泵工作筒7配合使用抽油的杆式泵柱塞10；。

如附图6所示，射孔专用喷砂器3包括中心管11和护套12；中心管11的上部有上连接螺纹13，中心管11的下部有下连接螺纹14，中心管11的中部有护套12，护套12的上端与中心管11固定连接在一起，护套12的下端与中心管11外侧之间有与护套12的管腔相连通的环形空隙15，中心管11上对应护套12中部的位置有喷液孔16，中心管11的管腔通过喷液孔16与护套12的管腔相连通。压裂液和压裂砂从中心管11的管腔内通过喷液孔16进入护套12的管腔，最后由环形空隙15流下，这样就避免了压裂液和压裂砂直接冲击在油层套管上，从而保护了油层套管并延长了其使用寿命。

如附图6所示，中心管11的上部有喷砂上接头17，喷砂上接头17的上部有上接头螺纹18，喷砂上接头17的下部有与中心管11的上连接螺纹13相配合的下接头螺纹19，喷砂上接头17的下部与中心管11的上部通过下接头螺纹19和上连接螺纹13固定连接在一起并保持密封；护套12的上端有螺纹孔20，中心管11的中部外侧有护套固定螺纹21，护套12通过螺纹孔20和护套固定螺纹21固定安装在中心管11的中部上，护套12的管腔内壁上固定有衬管22，护套固定螺纹21上端的中心管11外侧有环形卡槽23，环形卡槽23内安装有能够限制护套12上移的卡环24，卡环24的下端面顶紧在护套12的上端面上，螺纹孔20下端的护套12内壁上有环形凹槽25，中心管11中部外侧对应环形凹槽25的位置上有环形凸台26，环形凸台26的上端面顶紧在环形凹槽25的上端面上，环形凸台26的中部外侧有不少于一个的护套密封圈槽27并安装有密封圈；喷液孔16为上下方向的长孔或椭圆形孔，喷液孔16的上端低于螺纹孔20的下端，喷液孔16的下端高于环形空隙15的上端。通过喷砂上接头17能够使射孔专用喷砂器3更方便地与上方的管件连接在一起，护套12通过螺纹固定安装在中心管11上更加便于维修和更换，衬管22最好采用耐磨材料制成并采用喷涂或焊接的方式与护套12固定连接在一起，能够延长护套12的使用寿命，卡环24和环形凸台26能够防止护套2因冲击和振动等原因转动而松脱。此外，还可以通过增加中心管11和护套12的长度，将喷液孔16增大，从而加快压裂液和压裂砂的排出速度。

如附图7、8所示，堵塞器承接筒5包括缸套28、承接上接头29、承接下接头30和承接环31；缸套28的上端和下端分别固定连接有承接上接头29和承接下接头30并能在连接处保持密封，承接上接头29和承接下接头30的内部分别有管腔并与缸套28的内腔相连通，缸套28的内腔内安装有承接环31，承接环31的下端面坐在承接下接头30的上端面上。通过承接环31来承接堵塞杆8，能够增大油管液流通道面积，从而提高抽油泵效率。

如附图7、8所示，缸套28的上部和下部分别有上连接内螺纹32和下连接内螺纹33，承接上接头29的上部有上接头安装螺纹34，承接上接头29的下部有能与上连接内螺纹32相配合的上接头外螺纹35，承接下接头30的上部有能与下连接内螺纹33相配合的下接头外螺纹36，承接下接头30的下部有下接头安装螺纹37；承接上接头29通过上连接内螺纹32和上接头外螺纹35固定安装在缸套28上，承接下接头30通过下连接内螺纹33和下接头外螺纹36固定安装在缸套28上；承接环31的内壁上沿圆周均布有不少于三个的凸块38，承接环31的上端为上小下大的凸台39；承接上接头29位于上接头外螺纹35的上端位置有不少于一个的凹槽并安装有上密封圈40，承接下接头30位于下接头外螺纹36的下端位置有不少于一个的凹槽并安装有下密封圈41。通过上接头安装螺纹34和下接头安装螺纹37能够将堵塞器承接筒5与上下部的油管等连接在一起。承接上接头29和承接下接头30通过上连接内螺纹32、上接头外螺纹35、下连接内螺纹33和下接头外螺纹36与缸套28固定连接在一起，连接处即牢固又便于拆卸维修。也可以将承接上接头29、承接下接头30和缸套28焊接连接在一起而使连接处保证密封性。凸块38和凸台39能够卡住堵塞杆8的下端外侧阻止其下落，同时又使油管的液流通道面积尽可能达到最大。上密封圈40和下密封圈41能够保证连接处的密封性。

如附图9所示，堵塞器工作筒6包括上套筒42、下套筒43和滑套44；上套筒42的上端上有上安装螺纹45，下套筒43的下端上有下安装螺纹46，上套筒42的上部管腔内壁上有上端面为上大下小锥面的环状凸台47，滑套44通过剪切螺钉48安装在下套筒43的管腔内壁上并能因剪切螺钉48的剪断而从下套筒43的下端开口落下；上套筒42的下部有套筒内连接螺纹49，下套筒43的上部有套筒外连接螺纹50，上套筒42和下套筒43通过套筒内连接螺纹49和套筒外连接螺纹50固定连接在一起，上套筒42的管腔和下套筒43的管腔相连通；下套筒43上部管腔内壁上有环形限位凸台51，滑套44的上端外部顶紧在环形限位凸台51的下端面上，滑套44的管腔上端开口处有上大下小的滑套锥面52；下套筒43上有套筒剪钉螺孔53，滑套44外侧对应套筒剪钉螺孔53的位置有滑套剪钉孔54，剪切螺钉48的外端安装在套筒剪钉螺孔53内，剪切螺钉48的内端安装在滑套剪钉孔54内。通过堵塞器工作筒6仅需将堵塞杆8从上端开口投入便可完成油管封堵：被剪切螺钉53固定在堵塞器工作筒内的滑套44阻止了堵塞杆8下移，而通过环状凸台47限制了堵塞杆8因下部压力的推动发生上移。当需要开启油管时，仅需从上部打压，使堵塞杆8推动滑套44下移直至剪断剪切螺钉53时，滑套44和堵塞杆8自由下落而使堵塞器工作筒6的上端开口与下端开口连通，因而操作十分方便简单。堵塞器工作筒6分为上套筒42和下套筒43，能够缩短管长，更加便于制造加工、存放运输和组装使用，也便于更换和维修。

如附图9所示，堵塞杆8包括上开关芯杆55、下开关芯杆56和单向锁定装置；上开关芯杆55的下部有锁块槽57，锁块槽57内安装有能够卡在环状凸台47下端面上以限止上开关芯杆55和下开关芯杆56上移的单向锁定装置，上开关芯杆55的下端外侧有能坐在滑套44上端的环形圆台58，环形圆台58的下端有能够与滑套锥面52相配合的上大下小的芯杆锥面59，上开关芯杆55的底面中心有与锁块槽57相连通的芯杆连接螺孔60，下开关芯杆56的上部有下杆连接螺柱61，下杆连接螺柱61的上端为上小下大的下杆圆锥面62，下开关芯杆56的下部外侧对应有滑套44下部的位置有下芯杆凸台63并能够通过下芯杆凸台63套装在滑套44的管腔内，下芯杆凸台63的外侧有不少于一个的下芯杆密封槽64并安装有密封圈，上开关芯杆55和下开关芯杆56通过芯杆连接螺孔60和下杆连接螺柱61固定连接在一起；单向锁定装置包括左锁块65、右锁块66、固定销67和扭力弹簧68，左锁块65和右锁块66的中部通过固定销67铰接在锁块槽57中部的上开关芯杆55上，左锁块65和右锁块66之间安装有能使左锁块65和右锁块66的上端远离上开关芯杆55轴线的扭力弹簧68，扭力弹簧68的中部套装在固定销67上，扭力弹簧68的左端固定安装在左锁块65上，扭力弹簧68的右端固定安装在右锁块66上；左锁块65和右锁块66的上端外侧通过锁块槽57伸出至上开关芯杆55的外部并能够压紧在上套筒42的管腔内壁上，左锁块65和右锁块66的下端内侧分别压紧在下杆圆锥面62上。堵塞杆8分为上开关芯杆55和下开关芯杆56能够缩短杆长，更加便于制造加工、存放运输和组装使用，也便于更换和维修。左锁块65、右锁块66、固定销67和扭力弹簧68组成的单向锁定装置既牢固可靠，又结构简单便于维护，还节省了成本。当从滑套44的上端打压时，芯杆锥面59和滑套锥面52的配合能够保证上开关芯杆55与滑套44接触处的密封性能良好，从而使剪切螺钉48能够在要求的打压压力下和规定时间内被剪断。下杆圆锥面62和扭力弹簧68配合起限位作用，使左锁块65和右锁块66只在要求的角度范围内绕固定销67转动。

如附图9所示，上套筒42和下套筒43的连接处有防转螺钉69，套筒内连接螺纹49下方的上套筒42上有防转螺孔70，下套筒43上对应防转螺孔70的位置有锁定孔71，防转螺钉69的外端安装在防转螺孔70内，防转螺钉68的内端安装在锁定孔71内；套筒内连接螺纹49上方的上套筒42管腔内壁上有不少于一个的套筒密封槽72并安装有密封圈，滑套44的外侧有不少于一个的滑套密封槽73并安装有密封圈。防转螺钉69能够防止因振动和冲击使上套筒42相对下套筒43转动而使螺纹松脱，套筒密封槽72和滑套密封槽73内安装的密封圈能够提高密封性能。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。