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水平井工藝管柱的制作方法

文檔序號:8748853閱讀:638來源:國知局
水平井工藝管柱的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工藝管柱,尤其涉及一種水平井工藝管柱,屬于油氣田壓裂技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著低滲透油氣藏的開發(fā),由于受到儲層條件、壓裂工藝等多重限制,單一增加裂縫長度來提高低滲透油氣藏產量效果不明顯?!绑w積壓裂”通過壓裂的方式對儲層實施改造,在形成一條或多條主裂縫的同時,通過采用分段多簇射孔的技術,使天然裂縫不斷擴張和脆性巖石產生剪切滑移,形成天然裂縫與人工裂縫相互交錯的裂縫網(wǎng)絡,從而增加改造體積,提尚初始廣量和最終米收率。
[0003]作為“體積壓裂”的代表技術,水平井分段壓裂改造技術是高效開發(fā)復雜油氣藏特別是低滲透及頁巖氣資源的重要舉措。目前,水力噴射工藝仍為國內水平井分段壓裂改造的主體技術,其基本原理是根據(jù)伯努利方程,將壓力能轉化為動能,油管流體加壓后經噴嘴噴射而出的高速射流穿透套管和巖石形成射孔,通過環(huán)空注入液體使井底壓力剛好控制在裂縫延伸壓力以下,環(huán)空注入的液體在壓差作用下進入射流區(qū),使地層產生壓力并向前延伸,通過拖動管柱或逐層打滑套方式,實現(xiàn)對不同層段的分段壓裂改造。
[0004]隨著油氣田水平井“體積壓裂”的快速發(fā)展,對壓裂改造技術提出了更高的要求。水平井分段壓裂改造在滿足大排量的同時,還應滿足不限級數(shù)、連續(xù)壓裂以及后期可控開采等技術要求。
[0005]但現(xiàn)有的水力噴射工藝管柱,對于油田水力噴射,其關鍵工具水力噴射器易損壞,通過拖動油管進行分段壓裂改造的過程中,段間需進行5?7h的放噴泄壓,無法實現(xiàn)連續(xù)壓裂,壓裂效率低;而對于氣田水力噴射,通過在油管上從近井口向遠井口的方向依次設置內徑逐減的水力噴射器,采用逐級投球的方式,雖可以實現(xiàn)連續(xù)壓裂,但受級差限制,只能實現(xiàn)有限級壓裂,并且無法滿足大排量和后期可控開采等技術要求。
【實用新型內容】
[0006]針對現(xiàn)有技術的上述缺陷,本實用新型提供一種水平井工藝管柱,在滿足大排量的同時,還可實現(xiàn)不限級數(shù)、連續(xù)壓裂等技術要求,以及實現(xiàn)后期作業(yè)的可控開采。
[0007]本實用新型提供一種水平井工藝管柱,包括:第一套管、多級第二套管和多級智能滑套、兩級第三套管、爆破閥、浮箍和浮鞋;智能滑套設置在相鄰的兩級第二套管之間,其中,最后一級智能滑套設置在第一套管和最后一級第二套管之間;爆破閥設置在第一級第二套管與第二級第三套管之間,浮箍設置在第二級第三套管與第一級第三套管之間,浮鞋設置在第一級第三套管的末端;
[0008]其中,智能滑套包括:設有壓裂端口的第一接頭、設有凸環(huán)的滑套、設有凹槽的中芯管和第二接頭;第一接頭的第一端連接中芯管的第一端,中芯管的第二端連接第二接頭的第一端,第一接頭、中芯管與第二接頭互通,形成一內腔;
[0009]滑套設置在內腔中,滑套上的凸環(huán)與中芯管的凹槽之間形成第一空氣腔和第二空氣腔;中芯管上開設有導壓孔,導壓孔連通第一空氣腔和內腔;
[0010]中芯管內設置有與滑套的第一端適配的C環(huán)球座,中芯管內設置有與C環(huán)球座適配的錐臺結構,錐臺結構上設置有用于檢測C環(huán)球座的位移信息的滑套位置檢測裝置;
[0011]中芯管的第二端開設有空腔,空腔內設置有命令接收裝置、信號反饋裝置和控制導壓孔開關狀態(tài)的電磁閥;其中,命令接收裝置用于根據(jù)地面控制系統(tǒng)發(fā)送的控制信號打開電磁閥,信號反饋裝置用于將滑套檢測裝置檢測到的C環(huán)球座的位移信息發(fā)送給地面控制系統(tǒng)。
[0012]在本實用新型的一實施例中,空腔內還設有電池組,電池組用于使滑套位置檢測裝置、命令接收裝置、信號反饋裝置和電磁閥處于工作狀態(tài)。
[0013]在本實用新型的一實施例中,滑套的第一端開設有凹口。
[0014]在本實用新型的一實施例中,滑套內壁上開設有凹槽。
[0015]在本實用新型的一實施例中,第一接頭的內壁上在壓裂端口的兩側和第二接頭的第一端分別設置有密封圈。
[0016]在本實用新型的一實施例中,滑套的第一端和凸環(huán)上分別設置有密封圈。
[0017]在本實用新型的一實施例中,第一接頭的第二端和第二接頭的第二端分別設置有螺紋,水平井智能滑套通過第一接頭的第二端的螺紋和第二接頭的第二端的螺紋設置在相鄰兩級套管之間。
[0018]在本實用新型的一實施例中,中芯管的第一端設置有用于連接第一接頭的外螺紋,中芯管的第二端設置有用于連接第二接頭的內螺紋。
[0019]在本實用新型的一實施例中,C環(huán)球座為可溶球座。
[0020]本實用新型提供的水平井工藝管柱首次將電磁波傳導、測控技術與壓裂工藝相結合,可在管柱上設置多級智能滑套,通過地面控制系統(tǒng)發(fā)射電磁波信號逐一控制井下智能滑套打開形成O環(huán)球座,投同一尺寸的球即可完成對各層段的壓裂,從而實現(xiàn)了不限級數(shù)和連續(xù)壓裂的技術要求;并且,本實用新型提供的水平井智能滑套與套管直接連接固完井后進行光套管壓裂,在滿足“體積壓裂”大排量的前提下無需起下管柱,極大地簡化了壓裂工藝,提高了施工效率,同時還可實現(xiàn)后期可控開采等技術要求。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型的水平井工藝管柱的結構示意圖;
[0022]圖2是圖1中智能滑套的結構示意圖;
[0023]圖3是圖1中智能滑套的另一結構示意圖;
[0024]圖4是圖1中智能滑套的又一結構示意圖。
[0025]附圖標記說明:
[0026]1-第一套管;2-第二套管;
[0027]3-智能滑套;4-第三套管;
[0028]5-爆破閥;6-浮雜;
[0029]7-浮鞋;8-水泥環(huán);
[0030]9-壓裂端口;21-第一級第二套管;
[0031]22-第二級第二套管;23-最后一級第二套管;
[0032]41-第一級第三套管;42-第二級第三套管;
[0033]301-第一接頭;302-中芯管;
[0034]303-第二接頭;304-壓裂端口 ;
[0035]305-滑套;306-內腔;
[0036]307-第一空氣腔;308-第二空氣腔;
[0037]309-導壓孔;31-C環(huán)球座;
[0038]311-滑套位置檢測裝置;312-空腔;
[0039]313-命令接收裝置;314-信號反饋裝置;
[0040]315-電磁閥;316-電池組;
[0041]317-凹口;318-密封圈。
【具體實施方式】
[0042]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
[0043]圖1是本實用新型的水平井工藝管柱的結構示意圖,圖2是圖1中智能滑套的結構示意圖,如圖1和圖2所示,本實施例提供的水平井工藝管柱,包括:第一套管1、多級第二套管2和多級智能滑套3、兩級第三套管4、爆破閥5、浮箍6和浮鞋7 ;智能滑套3設置在相鄰的兩級第二套管2之間,其中,最后一級智能滑套32設置在第一套管I和最后一級第二套管23之間;爆破閥5設置在第一級第二套管21與第二級第三套管42之間,浮箍6設置在第二級第三套管42與第一級第三套管41之間,浮鞋7設置在第一級第三套管41的末端。
[0044]其中,智能滑套3包括:設有壓裂端口 304的第一接頭301、設有凸環(huán)的滑套305、設有凹槽的中芯管302和第二接頭303 ;第一接頭301的第一端連接中芯管302的第一端,中芯管302的第二端連接第二接頭303的第一端,第一接頭301、中芯管302與第二接頭303互通,形成一內腔306 ;滑套305設置在內腔306中,滑套305上的凸環(huán)與中芯管302的凹槽之間形成第一空氣腔307和第二空氣腔308 ;中芯管302上開設有導壓孔309,導壓孔309連通第一空氣腔307和內腔306 ;
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