[实用新型]水平井压裂管柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压裂管柱，特别涉及一种适用于水平井的压裂管柱。

背景技术

在油气勘探开发方面，会遇到新油田油藏类型越来越复杂、老油田挖潜难度越来越大等多种的情况。解决这些问题的一种有效方法是水力压裂改造，其通过高的排量和压力，将含有高浓度支撑剂的压裂液注入井下，在目的层造缝并延伸扩展裂缝。当压裂液破胶返排后，会形成一条或多条具有高导流能力的支撑裂缝以更好地沟通储层，从而提高油气井产量。

目前，水力分段压裂是最常用的方法，具体来说其主要有：限流法压裂、暂堵剂分层压裂、机械封隔器压裂、泵送桥塞压裂、裸眼封隔器压裂，水力喷射压裂等。

在现有技术的文献中，也描述了水平井技术在勘探开发油气藏中的应用。例如中国专利申请200510072121.8公开了一种“水平井压裂方法”，该方法为：在施工的全井段均匀射孔条件下，采用现场分析诊断及暂阻剂技术，分多次施工阶段实现多条人工裂缝的目的。该方法的主要缺点在于：无法控制裂缝起裂位置、不能实现分段压裂。另外，在现场施工中不能有效封隔已经压开的裂缝。

中国专利200710179500.6公开了“磨料射流井下射孔、割缝分层压裂的方法及装置”，该专利披露了一种磨料射流喷射装置，其具有设有至少两个喷嘴的用于喷射磨料射流的喷枪，并且所述喷枪与油管相连接。该专利还披露了该磨料射流喷射装置的使用方法。该装置和方法的缺点在于，在遇到层间压力差值大的井时，液体可能会进入已压裂缝，影响压裂效果。并且，一套工具只能压裂施工一层，使得压裂成本增加。

中国专利201010271024.2公开了“封隔器”，该封隔器用于油气井压裂施工，能够防止中途坐封失效，能够实现一趟管柱多次坐封和解封。该装置的缺点在于，封隔器关键部件橡胶易于受到井下高温影响而失效，特别是对于135℃以上的井，其不再适用。

中国专利200610141781.1公开了“吸水膨胀组合物、吸水膨胀材料和吸水膨胀封隔器”，该专利披露了在封隔器橡胶体中加入吸水剂、反应单体和表面活性剂，遇水便自动膨胀，膨胀后可与不规则外形井壁实现良好的密封。其缺点在于，该封隔器膨胀遇水膨胀后无法实现收缩，因此在压裂完成后，不能将压裂管柱起出地面，这不利于后期的压裂改造。

文献《Method To Pump Bridge/Frac Plugs at Reduced Fluid Rate》（http://www.onepetro.org/mslib/app/search.do.检索码112377）中披露了泵送桥塞压裂方法。其通过电缆将密封桥塞下入井下，然后射孔、进行压裂施工。完成一段压裂后，再次下入桥塞坐封，密封第一段裂缝，然后在其他层段进行射孔压裂。压裂结束后，从地面下入钻头将井下所有桥塞磨削掉，再进行后期生产作业。其缺点在于，该方法一次只能压裂一段，多层压裂必须更换新桥塞下入井下，施工周期长，作业成本高。

因此，急需一种能够在一次作业中，实现对多个地层段压裂，并且不受井内温度影响的压裂管柱。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本实用新型提出了一种水平井压裂管柱，其不但能够实现在一次作业中，对多个地层段压裂，而且不受井内温度的影响，没有使用次数的限制。

根据本实用新型，提出了一种水平井压裂管柱，其通过设于连续油管上游端处的连接节连接于连续油管，所述压裂管柱包括在连续油管上朝向连续油管下游端依次布置的射流器和单向阀。其中，在单向阀的下游还布置有用于在井筒内产生砂塞封隔的喷砂器。

根据本实用新型，连续油管的形状与井内套管的形状相同，即均为“L”形，其竖直部分的端部穿出井口，水平部分布置在地层内的井筒里。这里，词语“水平部分”不应按照数学意义上的水平来理解，其可以为以一定的倾角向地层深处延伸。同样地，“竖直部分”也可以有一定的倾角。连续油管使得压裂操作更容易、作业层数更多。

在本文中，用语“下游”和“上游”均以流体的流向为参照。

在一个实施例中，在单向阀内布置有圆台形球座，其大端开口朝向井口。这种圆台形球座用于承接来自井口的球体，封堵连续油管从而截止流向井筒下游端的流体流动。而且这种单向阀起单向导流作用：仅截止从井口流向压裂管柱末端的液体，而允许从压裂管柱末端流向井口的液体，因此，这种单向阀仅在下文所述的射孔过程中起作用，而在压裂过程中不起作用。