连续油管拖动喷砂射孔与环空填砂分段压裂的方法

摘要

本发明涉及油田多级压裂工艺技术领域，是一种连续油管拖动喷砂射孔与环空填砂分段压裂的方法，按下述方法进行：第一步，通井；第二步，工具连接。本发明实施例所述的连续油管拖动喷砂射孔与环空填砂分段压裂的方法一趟管柱实现射孔压裂一体化，其采取“诱导”式砂堵的填砂方式实施层间封隔，从而实现了在小套管内的喷砂射孔拖动分段压裂工艺，即本发明所述的连续油管拖动喷砂射孔与环空填砂分段压裂的方法能够在5.5寸套管侧钻水平井φ101.6mm小尺寸尾管内实施连续油管拖动分段压裂管柱及环空填砂分段压裂工艺。由于本发明实施例所述的方法不需要使用封隔器就可以完成封隔操作，因此采用本发明所述方法省去了封隔器的费用，从而降低了施工成本。

说明书

技术领域

本发明涉及油田多级压裂工艺技术领域，是一种连续油管拖动喷砂射孔与环空填砂分段压裂的方法。

背景技术

随着油田开发的深入发展，许多老油区已进入了二次开发、重复开发的阶段，伴随着老区老井5.5寸套管开窗侧钻水平井规模逐渐加大，储层改造方式也由过去的套管固井射孔单级压裂投产，向分段多级压裂投产转变。

针对水平井的分段压裂改造方式，目前流行的包括裸眼封隔器+滑套分段压裂、射孔桥塞联作分段压裂、固井滑套工具分段压裂和连续油管底封拖动水力喷砂分段压裂。对于5.5寸套管开窗侧钻井，其井眼尺寸为φ118mm，在如此小井眼内实施上述前三种分段压裂方式，不仅施工工艺难于实现（工艺复杂），而且施工成本高、风险大，不适合目前低成本战略。而对于连续油管底封拖动水力喷砂分段压裂工艺，其连续油管底带封隔器用以封隔，并且连续油管底封拖动水力喷砂分段压裂工艺又受到井筒限制，其无法在小于φ114.3mm套管内实施该工艺。

发明内容

本发明提供了一种连续油管拖动喷砂射孔与环空填砂分段压裂的方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有的底封工具不适用于小尺寸套管内分段压裂工艺和现有分段压裂方式的工艺复杂、施工成本高的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种连续油管拖动喷砂射孔与环空填砂分段压裂的方法，按下述方法进行：第一步，通井至压裂层位置；第二步，将连续油管、外卡瓦连接器、液压丢手工具、槽形扶正器、喷砂器、槽形扶正器、球挡反循环阀、筛管、接箍定位器、引鞋自上而下固定连接在一起并形成压裂管柱；第三步，将压裂管柱下至井内设计深度，通过接箍定位器将喷砂器定位至地层射孔位置；第四步，从连续油管注入携砂液，携砂液穿过压裂管柱，由于球挡反循环阀的阻流作用，携砂液只能通过喷砂器的喷嘴进行喷砂射孔直至确认射孔成功，射孔成功后，将压裂管柱上提至上部套管内，通过喷砂射孔，在地层与套管之间形成连通孔道，喷砂射孔时，油套环空与地面敞开或者节流敞开；第五步，从压裂管柱与套管之间的油套环空注入压裂液进行压裂后，压开地层形成裂缝，其中，从油套环空注入的压裂液的排量为3m³/min至6m³/min，同时，在压裂过程中，通过连续油管持续注入压裂液，从连续油管注入的压裂液从喷砂器的喷嘴注入油套环空中；第六步，在压裂作业的最后阶段，从油套环空注入高砂比携砂液来诱导在裂缝处以及与裂缝处对应的套管内发生砂堵并形成砂桥，砂桥形成后，将压裂管柱下至砂桥位置，在探砂面进行试压，其中，高砂比携砂液的排量小于第五步中从油套环空注入的压裂液的排量；第七步，砂桥试压合格后，上提压裂管柱至下一压裂位置，重复第三步至第六步操作直至完成所有压裂作业。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述第四步中，携砂液通过射孔的排量为0.5m³/min至0.8>3/min，射孔用砂量为0.8m³至1m³，携砂液中，砂的体积百分比为70%至75%；或/和，第四步中，从连续油管注入携砂液的压力为20MPa至70MPa。

上述第四步中，从连续油管注入携砂液进行喷砂射孔时，油套环空压力高于地层压力3MPa至5MPa。

上述第六步中，通过连续油管持续注入的压裂液的排量不小于0.2>3/min。

上述第四步中，当不能确认射孔是否成功时，喷砂射孔后，从连续油管注入2m³至4m³的盐酸，盐酸被顶替至地层射孔点进行酸泡5min至10min，然后盐酸通过连通孔道挤入地层，确认射孔成功，然后将压裂管柱上提至上部套管内。

上述第六步中，高砂比携砂液中的砂质量浓度为1680kg/m³至1920kg/m³。

上述第六步中，高砂比携砂液采用非交联基液。

上述第六步中，注入的高砂比携砂液的二分之一进入地层，剩余的二分之一高砂比携砂液留在套管内，留在套管内的高砂比携砂液的高度不小于20m；或/和，第六步中，当高砂比携砂液进入地层后，降低高砂比携砂液的注入排量，同时保证高砂比携砂液在油套环空内的流速不小于2m/s。

上述第六步中，试压压力为10MPa至15MPa，1分钟至2分钟的压降不超过3MPa时，试压合格。

上述第三步中，压裂管柱下入设计深度以下10m以上的位置采用接箍定位器校深，然后将压裂管柱上提至压裂层位，下入深度误差小于0.5m。

本发明实施例所述的连续油管拖动喷砂射孔与环空填砂分段压裂的方法一趟管柱实现射孔压裂一体化，其采取“诱导”式砂堵的填砂方式实施层间封隔，从而实现了在小套管内的喷砂射孔拖动分段压裂工艺，即本发明所述的连续油管拖动喷砂射孔与环空填砂分段压裂的方法能够在5.5寸套管侧钻水平井φ101.6mm小尺寸尾管内实施连续油管拖动分段压裂管柱及填砂压裂工艺。由于本发明实施例所述的方法不需要使用封隔器就可以完成封隔操作，因此采用本发明所述方法省去了封隔器的费用，从而降低了施工成本。另外，本发明实施例所述的方法工艺简单，施工速度快，能够保持井筒完整性好，现场实用性较强。

附图说明

附图1为本发明实施例1中的压裂管柱工作状态示意图。

附图中的编码分别为：1为连续油管，2为外卡瓦连接器，3为液压丢手工具，4为槽形扶正器，5为喷砂器，6为球挡反循环阀，7为筛管，8为接箍定位器，9为引鞋，10为砂桥，11为裂缝。

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。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为体积百分数；本发明中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液；本发明中的常温、室温一般指15℃到25℃的温度，一般定义为25℃。

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：如附图1所示，该连续油管拖动喷砂射孔与环空填砂分段压裂的方法，按下述方法进行：第一步，通井至压裂层位置；第二步，将连续油管1、外卡瓦连接器2、液压丢手工具3、槽形扶正器4、喷砂器5、槽形扶正器4、球挡反循环阀6、筛管7、接箍定位器8、引鞋9自上而下固定连接在一起并形成压裂管柱；第三步，将压裂管柱下至井内设计深度，通过接箍定位器8将喷砂器5定位至地层射孔位置；第四步，从连续油管1注入携砂液，携砂液穿过压裂管柱，由于球挡反循环阀6的阻流作用，携砂液只能通过喷砂器5的喷嘴进行喷砂射孔直至确认射孔成功，射孔成功后，将压裂管柱上提至上部套管内，通过喷砂射孔，在地层与套管之间形成连通孔道，喷砂射孔时，油套环空与地面敞开或者节流敞开；第五步，从压裂管柱与套管之间的油套环空注入压裂液进行压裂后，压开地层形成裂缝11，其中，从油套环空注入的压裂液的排量为3m³/min至6m³/min，同时，在压裂过程中，通过连续油管1持续注入压裂液，从连续油管1注入的压裂液从喷砂器5的喷嘴注入油套环空中；第六步，在压裂作业的最后阶段，从油套环空注入高砂比携砂液来诱导在裂缝11处以及与裂缝11处对应的套管内发生砂堵并形成砂桥10，砂桥10形成后，将压裂管柱下至砂桥10位置，在探砂面进行试压，其中，高砂比携砂液的排量小于第五步中从油套环空注入的压裂液的排量；第七步，砂桥10试压合格后，上提压裂管柱至下一压裂位置，重复第三步至第六步操作直至完成所有压裂作业。

连续油管1、外卡瓦连接器2、液压丢手工具3、槽形扶正器4、喷砂器5、球挡反循环阀6、筛管7、接箍定位器8、引鞋9均为现有采油领域公知公用的工具。

第一步中，采用与工具外径、长度相近的通井规通井至压裂层位置，以不阻、不卡为合格。

第五步中，在压裂过程中，通过连续油管1持续注入压裂液的目的是防止连续油管1内发生砂堵。

所述通井时，选择通井规规格为φ82.3mm×1.5m。

外卡瓦连接器2最大抗拉力200KN。喷砂器5上设置4只φ4.2mm喷嘴，总面积为13.854mm²。轴向上2+2布置，上端第一排喷嘴距上端面115mm，两排喷嘴间距为80mm。接箍定位器8定位块外径为φ94.3mm，连续油管1下放时的阻力不大于1KN，上提时的阻力17.5KN。

本实施例所述的连续油管拖动喷砂射孔与环空填砂分段压裂的方法一趟管柱实现射孔压裂一体化，其采取“诱导”式砂堵的填砂方式实施层间封隔，从而实现了在小套管内的喷砂射孔拖动分段压裂工艺，即本实施例所述的连续油管拖动喷砂射孔与环空填砂分段压裂的方法能够在5.5寸套管侧钻水平井φ101.6mm小尺寸尾管内实施连续油管拖动分段压裂管柱及填砂压裂工艺。由于本实施例所述的方法不需要使用封隔器就可以完成封隔操作，因此采用本实施例所述方法省去了封隔器（封隔器的价格较高，在现有压裂工艺中，封隔器费用占整套工具费用的40%以上）的费用，从而降低了施工成本。

另外，本实施例所述的方法工艺简单，施工速度快，能够保持井筒完整性好，现场实用性较强。

实施例2：如附图1所示，该连续油管拖动喷砂射孔与环空填砂分段压裂的方法，按下述方法进行：第一步，通井至压裂层位置；第二步，将连续油管1、外卡瓦连接器2、液压丢手工具3、槽形扶正器4、喷砂器5、槽形扶正器4、球挡反循环阀6、筛管7、接箍定位器8、引鞋9自上而下固定连接在一起并形成压裂管柱；第三步，将压裂管柱下至井内设计深度，通过接箍定位器8将喷砂器5定位至地层射孔位置；第四步，从连续油管1注入携砂液，携砂液穿过压裂管柱，由于球挡反循环阀6的阻流作用，携砂液只能通过喷砂器5的喷嘴进行喷砂射孔直至确认射孔成功，射孔成功后，将压裂管柱上提至上部套管内，通过喷砂射孔，在地层与套管之间形成连通孔道，喷砂射孔时，油套环空与地面敞开或者节流敞开；第五步，从压裂管柱与套管之间的油套环空注入压裂液进行压裂后，压开地层形成裂缝11，其中，从油套环空注入的压裂液的排量为3m³/min或6m³/min，同时，在压裂过程中，通过连续油管1持续注入压裂液，从连续油管1注入的压裂液从喷砂器5的喷嘴注入油套环空中；第六步，在压裂作业的最后阶段，从油套环空注入高砂比携砂液来诱导在裂缝11处以及与裂缝11处对应的套管内发生砂堵并形成砂桥10，砂桥10形成后，将压裂管柱下至砂桥10位置，在探砂面进行试压，其中，高砂比携砂液的排量小于第五步中从油套环空注入的压裂液的排量；第七步，砂桥10试压合格后，上提压裂管柱至下一压裂位置，重复第三步至第六步操作直至完成所有压裂作业。

实施例3：作为上述实施例的优化，第四步中，携砂液通过射孔的排量为0.5m³/min至0.8>3/min，射孔用砂量为0.8m³至1m³，携砂液中，砂的体积百分比为70%至75%；或/和，第四步中，从连续油管1注入携砂液的压力为20MPa至70MPa。

实施例4：作为上述实施例的优化，第四步中，从连续油管1注入携砂液进行喷砂射孔时，油套环空压力高于地层压力3MPa至5MPa。

实施例5：作为上述实施例的优化，第六步中，通过连续油管1持续注入的压裂液的排量不小于0.2>3/min。

实施例6：作为上述实施例的优化，第四步中，当不能确认射孔是否成功时，喷砂射孔后，从连续油管1注入2m³至4m³的盐酸，盐酸被顶替至地层射孔点进行酸泡5min至10min，然后盐酸通过连通孔道挤入地层，确认射孔成功，然后将压裂管柱上提至上部套管内。

实施例7：作为上述实施例的优化，第六步中，高砂比携砂液中的砂质量浓度为1680kg/m³至1920kg/m³。

实施例8：作为上述实施例的优化，第六步中，高砂比携砂液采用非交联基液。

实施例9：作为上述实施例的优化，第六步中，注入的高砂比携砂液的二分之一进入地层，剩余的二分之一高砂比携砂液留在套管内，留在套管内的高砂比携砂液的高度不小于20m；或/和，第六步中，当高砂比携砂液进入地层后，降低高砂比携砂液的注入排量，同时保证高砂比携砂液在油套环空内的流速不小于2m/s。

实施例10：作为上述实施例的优化，第六步中，试压压力为10MPa至15MPa，1分钟至2分钟的压降不超过3MPa时，试压合格。

实施例11：作为上述实施例的优化，第三步中，压裂管柱下入设计深度以下10m以上的位置采用接箍定位器8校深，然后将压裂管柱上提至压裂层位，下入深度误差小于0.5m。

本发明上述实施例所述的连续油管拖动喷砂射孔与环空填砂分段压裂的方法一趟管柱实现射孔压裂一体化，其采取“诱导”式砂堵的填砂方式实施层间封隔，从而实现了在小套管内的喷砂射孔拖动分段压裂工艺，即本发明上述实施例所述的连续油管拖动喷砂射孔与环空填砂分段压裂的方法能够在5.5寸套管侧钻水平井φ101.6mm小尺寸尾管内实施连续油管拖动分段压裂管柱及填砂压裂工艺。由于本发明上述实施例所述的方法不需要使用封隔器就可以完成封隔操作，因此采用本发明所述方法省去了封隔器的费用，从而降低了施工成本。另外，本发明上述实施例所述的方法工艺简单，施工速度快，能够保持井筒完整性好，现场实用性较强。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，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。