一种小排量补能与大排量压裂连作压裂管柱及压裂方法

摘要

本发明提供一种小排量补能与大排量压裂连作压裂管柱及压裂方法，该管柱包括水力锚、封隔器、喷砂器、直咀子和连接油管，所述的连接油管包括第一连接管、第二连接管和第三连接管，所述直咀子上端通过第一连接管与喷砂器连接，所述的封隔器与喷砂器通过第二连接管连接，所述的封隔器上端与水力锚连接，所述的水力锚通过第三连接管与压裂井口连接。本发明在重复压裂过程中集小排量前置补能与大排量体积压裂为一体，同时实现压裂前地层能量有效补充、扩大储层的改造体积和复杂程度、提高单井产量，减缓措施后递减的目的，也可实现一趟钻连续作业，同时降低了光套管压裂施工过程中的可能存在安全环保事故风险。

权利要求

1.一种小排量补能与大排量压裂连作压裂管柱的压裂方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，组装压裂管柱：第三连接管(7)、水力锚(1)、封隔器(2)、第二连接管(6)、喷砂器(3)、第一连接管(5)和直咀子(4)自上而上依次连接；

步骤二，下压裂管柱：将压裂管柱下放到目的储层预定位置；

步骤三，座封，小排量对目的层注入驱油型压裂液，补充提升裂缝周围地层能量；所述3

的小排量为0.3‑1.0m/min，

步骤四，上提排量打开喷砂器(3)，实现喷砂器(3)和直咀子(4)同时出液；上提排量至3

1.5‑2.0m /min，增加节流压差，利用压差剪断滑套式喷砂器销钉，开启滑套侧向喷砂孔，实现滑套式喷砂器和下部直咀子(4)同时出液；

步骤五，对目的层段实施大排量体积压裂，增大改造体积和裂缝复杂程度；

步骤六，压裂结束，关井扩压；

所述的压裂管柱，包括水力锚(1)、封隔器(2)、喷砂器(3)、直咀子(4)和连接油管，所述的连接油管包括第一连接管(5)、第二连接管(6)和第三连接管(7)，所述直咀子(4)上端通过第一连接管(5)与喷砂器(3)连接，所述的封隔器(2)与喷砂器(3)通过第二连接管(6)连接，所述的封隔器(2)上端与水力锚(1)连接，所述的水力锚(1)通过第三连接管(7)与压裂井口连接，所述水力锚(1)、封隔器(2)和喷砂器(3)的内通孔直径均大于直咀子(4)的直径；

所述的喷砂器(3)为滑套式喷砂器(3)，滑套式喷砂器(3)的咀子直径为30‑43mm；在压裂阶段，滑套式喷砂器(3)加上直咀子(4)的等效咀子直径小于封隔器(2)上部油管内径。

2.根据权利要求1所述的一种小排量补能与大排量压裂连作压裂管柱的压裂方法，其1

特征在于：所述第三连接管(7)直径为3 /2in以上，第一连接管(5)和第二连接管(6)的直径相同，且小于等于第三连接管(7)的直径，所述的第一连接管(5)的长度为1m。

3.根据权利要求1所述的一种小排量补能与大排量压裂连作压裂管柱的压裂方法，其特征在于：所述直咀子(4)的直径为10‑40mm。

4.根据权利要求1所述的一种小排量补能与大排量压裂连作压裂管柱的压裂方法，其特征在于：所述的封隔器(2)为K344封隔器。

5.根据权利要求1所述的一种小排量补能与大排量压裂连作压裂管柱的压裂方法，其特征在于：所述的步骤三中，注入的压力小于初次压裂的停泵压力。

6.根据权利要求1所述的一种小排量补能与大排量压裂连作压裂管柱的压裂方法，其特征在于：所述的步骤三中，所述驱油型压裂液的注入量根据累计采出量和目前压力保持水平，使得裂缝近井地带压力保持水平至少到达到85％。

7.根据权利要求1所述的一种小排量补能与大排量压裂连作压裂管柱的压裂方法，其3

特征在于：所述的步骤五中，所述的大排量为4m/min以上。

说明书

一种小排量补能与大排量压裂连作压裂管柱及压裂方法

技术领域

[0001] 本发明属于油田开发井下作业用具和压裂技术领域，尤其涉及一种小排量补能与大排量压裂连作压裂管柱及压裂方法。

背景技术

[0002] 鄂尔多斯盆地现有超低渗透油藏受物性差和微裂缝发育影响，井网主向油井水淹速度较快，而侧向油井驱替系统建立缓慢，表现为压力保持水平较低，单井产能递减较快的特征。近些年来，通过注水井和采油井双向治理取得了一些认识：一是通过强化注水、精细注水、注水井堵水调剖等措施，调整油藏平面和剖面水驱，使侧向油井储层能量得到了一定的恢复，但部分井驱替系统建立仍然比较缓慢；二是油井“体积压裂”工艺结果表明，低渗透油藏侧向油井增产效果与储层改造体积和地层能量保持水平关系较为密切。对于压力保持水平较高（大于等于85%）的油井，“体积压裂”可以形成复杂裂缝网络，达到增加裂缝带宽，缩小水驱半径的目的，措施增产效果较好；但对于压力保持水平较低（小于85%）的油井，初次裂缝周围形成的低压条带与高压条带储层两向应力差较大，难以形成复杂裂缝，且裂缝主要在低压区内延伸，裂缝带宽较小，增产幅度有限；三是随着油井投产时间的延长，套管完进的油井其套管出现不同程度的腐蚀、破损、变形，采用光套管压裂施工，现场安全环保1 ”
事故风险较大；四是常规3 /2油管+直咀子管柱组合难以实现小排量补能与大排量压裂连作。

发明内容

[0003] 为了克服现有低压侧向油井单井产能低、光套管施工风险高的问题，本发明提供一种小排量补能与大排量压裂连作压裂管柱及压裂方法，在重复压裂过程中集小排量前置补能与大排量体积压裂为一体，实现一趟钻连续作业，提高了单井产量、改善了低渗油藏水驱效果。

[0004] 本发明采用的技术方案为：

[0005] 一种小排量补能与大排量压裂连作压裂管柱，包括水力锚、封隔器、喷砂器、直咀子和连接油管，所述的连接油管包括第一连接管、第二连接管和第三连接管，所述直咀子上端通过第一连接管与喷砂器连接，所述的封隔器与喷砂器通过第二连接管连接，所述的封隔器上端与水力锚连接，所述的水力锚通过第三连接管与压裂井口连接，所述水力锚、封隔器和喷砂器的内通孔直径均大于直咀子的直径。

[0006] 所述第三连接管直径为31/2in以上，第一连接管和第二连接管的直径相同，且小于等于第三连接管的直径，所述的第一连接管的长度为1m。

[0007] 所述直咀子的直径为10‑40mm。

[0008] 所述的封隔器为K344封隔器。

[0009] 所述的喷砂器为滑套式喷砂器，滑套式喷砂器的咀子直径为30‑43mm。

[0010] 一种小排量补能与大排量压裂连作压裂管柱的压裂方法，包括以下步骤：

[0011] 步骤一，组装压裂管柱：第三连接管柱、水力锚、封隔器、第二连接管柱、喷砂器、第一连接管柱和直咀子自上而上依次连接；

[0012] 步骤二，下压裂管柱：将压裂管柱下放到目的储层预定位置；

[0013] 步骤三，座封，小排量对目的层注入驱油型压裂液，补充提升裂缝周围地层能量；

[0014] 步骤四，上提排量打开喷砂器，实现喷砂器和直咀子同时出液；

[0015] 步骤五，对目的层段实施大排量体积压裂，增大改造体积和裂缝复杂程度；

[0016] 步骤六，压裂结束，关井扩压。

[0017] 所述的步骤三中，所述的小排量为0.3‑1.0m3/min，注入压力小于初次压裂的停泵压力。

[0018] 所述的步骤三中，所述驱油型压裂液的注入量根据累计采出量和目前压力保持水平，使得裂缝近井地带压力保持水平至少到达到85%。

[0019] 所述的步骤四中，所述的上提排量至1.5‑2.0m3/min，增加节流压差，利用压差剪断滑套式喷砂器销钉，开启滑套侧向喷砂孔，实现滑套式喷砂器和下部直咀子同时出液。

[0020] 所述的步骤五中，所述的大排量为4m3/min以上。

[0021] 本发明的有益效果为：

[0022] 本发明降低了光套管压裂施工过程中的可能存在安全环保事故风险。在重复压裂过程中集小排量前置补能与大排量体积压裂为一体，实现一趟钻连续作业，即一方面通过小排量泵注驱油型压裂液，实现地层能量有效补充，并在近裂缝地带形成“高压区”，改变近裂缝地带现今压力场和应力场，促使重复压裂裂缝在远离裂缝方向的低应力区延伸，缩小3
泄油半径，同时控制初次裂缝的延伸，最小排量可以0.5m/min以下；另一方面通过大排量、大液量体积压裂，扩大储层的改造体积和复杂程度，最终实现单井提产，减缓措施后递减的
3
目的，排量可达6m/min以上。在低渗油藏侧向低压低产油井提高单井产量、改善低渗油藏水驱效果方面具有广阔的应用前景。

[0023] 以下将结合附图进行进一步的说明。

附图说明

[0024] 图1为本发明结构示意图。

[0025] 图中，附图标记为：1、水力锚；2、封隔器；3、定压滑套；4、直咀子；5、第一连接管；6、第二连接管；7、第三连接管。

具体实施方式

[0026] 实施例1：

[0027] 为了克服现有低压侧向油井单井产能低、光套管施工风险高的问题，本发明提供如图1所示的一种小排量补能与大排量压裂连作压裂管柱及压裂方法，在重复压裂过程中集小排量前置补能与大排量体积压裂为一体，实现一趟钻连续作业，提高了单井产量、改善了低渗油藏水驱效果。

[0028] 一种小排量补能与大排量压裂连作压裂管柱，包括水力锚1、封隔器2、喷砂器3、直咀子4和连接油管，所述的连接油管包括第一连接管5、第二连接管6和第三连接管7，所述直咀子4上端通过第一连接管5与喷砂器3连接，所述的封隔器2与喷砂器3通过第二连接管6连接，所述的封隔器2上端与水力锚1连接，所述的水力锚1通过第三连接管7与压裂井口连接，所述水力锚1、封隔器2和喷砂器3的内通孔直径均大于直咀子4的直径。

[0029] 对于低渗透油藏侧向低压单层油井，本发明在重复压裂过程中集小排量前置补能与大排量体积压裂为一体，同时实现压裂前地层能量有效补充、扩大储层的改造体积和复杂程度、提高单井产量，减缓措施后递减的目的，也可实现一趟钻连续作业，同时降低了光套管压裂施工过程中的可能存在安全环保事故风险。

[0030] 实施例2：

[0031] 基于实施例1的基础上，本实施例中，优选的，所述第三连接管7直径为31/2in以上，第一连接管5和第二连接管6的直径相同，且小于等于第三连接管7的直径，所述的第一连接管5的长度为1m。

[0032] 优选的，所述直咀子4的直径为10‑40mm。

[0033] 本发明中直咀子4直径大小根据设计排量、目的层深度而定。

[0034] 优选的，所述的封隔器2为K344封隔器。

[0035] 优选的，所述的喷砂器3为滑套式喷砂器3，滑套式喷砂器3的咀子直径为30‑43mm。咀子直径大小根据设计排量、目的层深度而定。

[0036] 一种小排量补能与大排量压裂连作压裂管柱的压裂方法，包括以下步骤：

[0037] 步骤一，组装压裂管柱：第三连接管柱7、水力锚1、封隔器2、第二连接管柱6、喷砂器3、第一连接管柱5和直咀子4自上而上依次连接；

[0038] 步骤二，下压裂管柱：将压裂管柱下放到目的储层预定位置；

[0039] 步骤三，座封，小排量对目的层注入驱油型压裂液，补充提升裂缝周围地层能量；

[0040] 步骤四，上提排量打开喷砂器3，实现喷砂器3和直咀子4同时出液；

[0041] 步骤五，对目的层段实施大排量体积压裂，增大改造体积和裂缝复杂程度；

[0042] 步骤六，压裂结束，关井扩压。

[0043] 优选的，所述的步骤三中，所述的小排量为0.3‑1.0m3/min，注入压力小于初次压裂的停泵压力。

[0044] 优选的，所述的步骤三中，所述驱油型压裂液的注入量根据累计采出量和目前压力保持水平，使得裂缝近井地带压力保持水平至少到达到85%。以恢复裂缝近井地带压力保持水平到85%为目标，在裂缝近井地带形成高压区，改变近井地带现今压力场和应力场，使重复压裂裂缝在远离裂缝方向的低应力区延伸，缩小泄油半径。

[0045] 优选的，所述的步骤四中，所述的上提排量至1.5‑2.0m3/min，增加节流压差，利用压差剪断滑套式喷砂器销钉，开启滑套侧向喷砂孔，实现滑套式喷砂器和下部直咀子4同时出液。

[0046] 优选的，所述的步骤五中，所述的大排量为4m3/min以上。

[0047] 对于低渗透油藏常规措施增产幅度有限，体积压裂措施后递减较大的低压侧向单层油井。与光套管体积压裂相比，本发明提供的管柱和压裂方法也适应用套管存在腐蚀、破损的井，同时降低了光套管压裂施工过程中的可能存在安全环保事故风险。

[0048] 本发明在重复压裂过程中集小排量前置补能与大排量体积压裂为一体，实现一趟钻连续作业，即一方面通过小排量泵注驱油型压裂液，实现地层能量有效补充，并在近裂缝地带形成“高压区”，改变近裂缝地带现今压力场和应力场，促使重复压裂裂缝在远离裂缝3
方向的低应力区延伸，缩小泄油半径，同时控制初次裂缝的延伸，最小排量可以0.5m /min以下；另一方面通过大排量、大液量体积压裂，扩大储层的改造体积和复杂程度，最终实现
3
单井提产，减缓措施后递减的目的，排量可达6m /min以上。在低渗油藏侧向低压低产油井提高单井产量、改善低渗油藏水驱效果方面具有广阔的应用前景。

[0049] 实施例3：

[0050] 基于实施例1或2的基础上，本发明中优选的，所述第三连接管7直径为31/2in，第一7
连接管5和第二连接管6直径为2/8in，第一连接管5的长度为1m；直咀子4的直径为14mm，目的层深度为2200m；定压滑套（喷砂器3）的咀子直径为36mm；组装压裂管柱：自上而上依次为第三连接管柱7、水力锚1、K344封隔器2、第二连接管柱6、喷砂器3、第一连接管柱5和直咀子
4；组装完成后，下压裂管柱：将压裂管柱下放到目的储层预定位置；进行座封，并通过小排量对目的层注入驱油型压裂液，补充提升裂缝周围地层能量；驱油型压裂液的选择根据不同的地质情况进行选择。补充地层能量后上提排量打开定压滑套（喷砂器3），实现定压滑套和下部的直咀子4同时出液；对目的层段实施大排量“体积压裂”，增大改造体积和裂缝复杂程度；压裂结束，关井扩压。

[0051] 对于低渗透油藏侧向低压单层油井，本发明在重复压裂过程中集小排量前置补能与大排量体积压裂为一体，同时实现压裂前地层能量有效补充、扩大储层的改造体积和复杂程度、提高单井产量，减缓措施后递减的目的，也可实现一趟钻连续作业，同时降低了光套管压裂施工过程中的可能存在安全环保事故风险。

[0052] 以上举例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本发明中未详细描述的装置结构及其方法步骤均为现有技术，本发明中将不再进行进一步的说明。