一种压裂及控水生产的联合实施管柱及方法技术

本发明专利技术提供一种压裂及控水生产的联合实施管柱及方法，该联合实施管柱包括管柱本体、设于管柱本体的一端的悬挂封隔器和设于管柱本体的另一端的球座，以及设于管柱本体上且位于悬挂封隔器和球座之间的若干个裸眼封隔器、若干个自闭式压裂滑套和若干个可开关式流入控制装置；其中，在每两个相邻的裸眼封隔器之间均设有自闭式压裂滑套和可开关式流入控制装置，在球座和与其最接近的裸眼封隔器之间也设有自闭式压裂滑套和可开关式流入控制装置。通过使用该联合实施管柱，在油井的深度较深时也能够实现控水生产，从而提高深度较深的油井的产油量。

A combined pipe string and method for fracturing and water control production

The invention provides a joint implementation string and a method for fracturing and water control production. The joint implementation string comprises a string body, a hanging packer at one end of the string body, a ball seat at the other end of the string body, and a number of open-hole packers arranged on the string body and between the hanging packer and the ball seat. A self-closing fracturing sliding sleeve and a number of switchable inflow control devices are arranged between each two adjacent open-hole packers, and a self-closing fracturing sliding sleeve and a switchable inflow control device are arranged between the ball seat and the nearest open-eye packer. Enter control device. By using this joint string, water-control production can be realized when the depth of the well is deeper, thus increasing the oil production of the deep well.

【技术实现步骤摘要】
一种压裂及控水生产的联合实施管柱及方法
本专利技术属于石油天然气开采设备领域，具体涉及一种压裂及控水生产的联合实施管柱及方法。
技术介绍
分段压裂完井技术是一种常用的油田增产方法，其能够明显提高储层的渗透率，以达到提高油井产量的目的。在分段压裂作业之后，现有技术中为了解决后期生产控水困难的问题，主要通过在管柱上设置可开关的压裂滑套，并通过将携带有开关工具的连续油管插入管柱中来选择性地开启或关闭可开关压裂滑套，以实现控水生产。但是，当油井的深度较深时，例如油井的深度超过7500米时，由于受到连续油管的长度和材料强度的限制，上述控水方法不再适用，使得深度超过7500米的油井无法实现控水生产，导致此类油井的产油量较低。
技术实现思路
基于上述问题，本专利技术的目的是提供一种压裂及控水生产的联合实施管柱及方法，通过使用该联合实施管柱，在油井的深度较深时也能够实现控水生产，从而提高深度较深的油井的产油量。本专利技术提供一种压裂及控水生产的联合实施管柱，其包括管柱本体、设于所述管柱本体的一端的悬挂封隔器和设于所述管柱本体的另一端的球座，以及设于所述管柱本体上且位于所述悬挂封隔器和球座之间的若干个裸眼封隔器、若干个自闭式压裂滑套和若干个可开关式流入控制装置；其中，在每两个相邻的所述裸眼封隔器之间均设有所述自闭式压裂滑套和所述可开关式流入控制装置，在所述球座和与其最接近的所述裸眼封隔器之间也设有所述自闭式压裂滑套和所述可开关式流入控制装置。优选地，所述可开关式流入控制装置包括：控水组件，其包括与所述管柱本体相连通的第一中心管、套设于所述第一中心管上的外管和设置在所述第一中心管内的第一滑动管，所述外管的一端与所述第一中心管连接，所述外管与所述第一中心管之间形成第一环形流道，所述第一滑动管在所述第一中心管内具有第一位置和第二位置，所述第一中心管上对应第二位置处的外壁上开设有通孔；进水组件，其一端与所述外管的另一端密封连接，用于将来自油层的流体导入所述第一环形流道；其中，当所述第一滑动管处于第一位置时，所述第一滑动管敞开所述通孔并使所述第一环形流道与所述第一中心管连通，以允许来自所述油层的流体能够在依次经过所述进水组件、第一环形流道和通孔之后进入所述第一中心管内；当所述第一滑动管处于第二位置时，所述第一滑动管封堵所述通孔，使得来自所述油层的流体无法进入所述第一中心管内。优选地，在所述第一中心管的内壁上设有沿着轴向间隔开且依次远离所述进水组件的第一定位槽、第二定位槽和限位槽，在所述第一滑动管的两端分别设有第一弹性卡爪和第二弹性卡爪，其中，当所述第一滑动管处于第一位置时，所述第一弹性卡爪卡合于所述第一定位槽内，所述第二弹性卡爪卡合于所述第二定位槽内，当所述第一滑动管处于第二位置时，所述第一弹性卡爪卡合于所述第二定位槽内，所述第二弹性卡爪卡合于限位槽内。优选地，所述进水组件包括筛管、对接插头和与所述管柱本体相连通的第二中心管，所述筛管和对接插头沿着所述第二中心管的轴向依次套设并连接于所述第二中心管上，所述筛管和对接插头的第一端连接，所述对接插头的第二端插入所述外管内并与所述外管的内周壁密封连接，所述第二中心管露出所述对接插头的第二端并与所述第一中心管连接；所述筛管和对接插头共同与所述第二中心管之间形成第二环形流道，所述第二环形流道与所述第一环形流道连通，油层中的流体能够通过所述筛管之后依次进入所述第二环形流道和第一环形流道。优选地，设于所述球座和与裸眼封隔器之间的所述自闭式压裂滑套为压差式开关滑动，其余的所述自闭式压裂滑套均为投球式开关滑套。优选地，所述自闭式压裂滑套包括与所述管柱本体相连的第三中心管、设于所述第三中心管内且能够沿着所述第三中心管的轴向往复运动的第二滑动管、用于驱动所述第二滑动管的驱动组件以及设于所述第三中心管内的弹性复位构件，所述第三中心管的侧壁上设有能够连通所述第三中心管的内腔和地层的压裂孔；其中，当所述第三中心管内的压力大于预设开启压力时，所述驱动组件能够驱动所述第二滑动管从关闭所述压裂孔的位置移动到打开所述压裂孔的位置；当所述第三中心管内的压力减小到小于预设开启压力时，所述第二滑动管能够在所述弹性复位构件的作用下从打开所述压裂孔的位置推动到关闭所述压裂孔的位置。根据本专利技术的压裂及控水生产的联合实施管柱，首先根据渗透率沿水平井的分布规律，通过球座和裸眼封隔器将油井分隔成多个出油段，各个出油段均形成相对独立的流动空间。在各个出油段中分别设置自闭式压裂滑套来进行分段压裂，分段压裂能够提高储层的渗透率，达到提高油井产量的效果。另外，在上述各个出油段中设置可开关式流入控制装置，以实现对水平井的分段控水，从而均衡水平井的压力剖面，使得非均质储集层均匀出油，从而达到延缓底水锥进，提高油气井产油量和采收率。本专利技术的联合实施管柱通过将可开关式流入控制装置应用到通过分段压裂而分隔出的各个出油段中，避免了使用连续油管不断开启或关闭压裂滑套的方式来实现控水生产，控水生产不再受油井深度的限制，即使是深度大于7500m的油井，也能够控水生产，大幅度地提高了油井的产油量。进一步地，通过自闭式压裂滑套和可开关式流入控制装置的设置，既能够有效防止流入控制装置对压裂作业的影响，又能够有效防止压裂滑套对控水生产的影响。此外，本专利技术的压裂及控水生产的联合实施管柱的结构简单，使用安全可靠，便于广泛地推广应用。本专利技术还提供一种压裂及控水生产的联合实施方法，其包括以下步骤：步骤1、通过钻杆将与其相连的上述联合实施管柱下入油井中，并在执行替浆作业后座封所述悬挂封隔器和每个所述裸眼封隔器，再利用回插管柱替换所述钻杆；步骤2、向所述回插管柱内注入压裂液并投入憋压球，以执行分段压裂作业，按照由靠近所述球座到远离所述球座的顺序，依次打开所述自闭式压裂滑套，并保证在前一个所述自闭式压裂滑套被关闭之后，后一个所述自闭式压裂滑套再被开启；步骤3、迫使所述憋压球跟随压裂液一起反排到地面，再通过各个所述可开关式流入控制装置实现控水生产。根据本专利技术的压裂及控水生产的联合实施方法，其通过采用本专利技术的联合实施管柱来进行压裂及控水生产，能够在油井的深度较深时也可以实现控水生产，从而提高深度较深的油井的产油量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本专利技术实施例的联合实施管柱的结构示意图；图2为本专利技术实施例的联合实施管柱的可开关式流入控制装置的结构示意图；图3为图2中的A部的放大示意图。附图标记说明：1、管柱本体；2、悬挂封隔器；3、球座；4、裸眼封隔器；5、自闭式压裂滑套；6、可开关式流入控制装置；61、控水组件；62、进水组件；611、第一中心管；612、外管；613、第一滑动管；614、通孔；615、第一定位槽；616、第二定位槽；617、限位槽；618、第一弹性卡爪；619、第二弹性卡爪；621、第二中心管；622、筛管；623、对接插头。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压裂及控水生产的联合实施管柱，其特征在于，包括管柱本体、设于所述管柱本体的一端的悬挂封隔器和设于所述管柱本体的另一端的球座，以及设于所述管柱本体上且位于所述悬挂封隔器和球座之间的若干个裸眼封隔器、若干个自闭式压裂滑套和若干个可开关式流入控制装置；其中，在每两个相邻的所述裸眼封隔器之间均设有所述自闭式压裂滑套和所述可开关式流入控制装置，在所述球座和与其最接近的所述裸眼封隔器之间也设有所述自闭式压裂滑套和所述可开关式流入控制装置。

【技术特征摘要】
1.一种压裂及控水生产的联合实施管柱，其特征在于，包括管柱本体、设于所述管柱本体的一端的悬挂封隔器和设于所述管柱本体的另一端的球座，以及设于所述管柱本体上且位于所述悬挂封隔器和球座之间的若干个裸眼封隔器、若干个自闭式压裂滑套和若干个可开关式流入控制装置；其中，在每两个相邻的所述裸眼封隔器之间均设有所述自闭式压裂滑套和所述可开关式流入控制装置，在所述球座和与其最接近的所述裸眼封隔器之间也设有所述自闭式压裂滑套和所述可开关式流入控制装置。2.根据权利要求1所述的联合实施管柱，其特征在于，所述可开关式流入控制装置包括：控水组件，其包括与所述管柱本体相连通的第一中心管、套设于所述第一中心管上的外管和设置在所述第一中心管内的第一滑动管，所述外管的一端与所述第一中心管连接，所述外管与所述第一中心管之间形成第一环形流道，所述第一滑动管在所述第一中心管内具有第一位置和第二位置，所述第一中心管上对应第二位置处的外壁上开设有通孔；进水组件，其一端与所述外管的另一端密封连接，用于将来自油层的流体导入所述第一环形流道；其中，当所述第一滑动管处于第一位置时，所述第一滑动管敞开所述通孔并使所述第一环形流道与所述第一中心管连通，以允许来自所述油层的流体能够在依次经过所述进水组件、第一环形流道和通孔之后进入所述第一中心管内；当所述第一滑动管处于第二位置时，所述第一滑动管封堵所述通孔，使得来自所述油层的流体无法进入所述第一中心管内。3.根据权利要求2所述的联合实施管柱，其特征在于，在所述第一中心管的内壁上设有沿着轴向间隔开且依次远离所述进水组件的第一定位槽、第二定位槽和限位槽，在所述第一滑动管的两端分别设有第一弹性卡爪和第二弹性卡爪，其中，当所述第一滑动管处于第一位置时，所述第一弹性卡爪卡合于所述第一定位槽内，所述第二弹性卡爪卡合于所述第二定位槽内，当所述第一滑动管处于第二位置时，所述第一弹性卡爪卡合于所述第二定位槽内，所述第二弹性卡爪卡合于限位槽内。4.根据权利要求2所述的联合实施管柱，其特征在于，所述进水组件包括筛管、对接插头和与所述管柱本体相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：马新中，李冬梅，李双贵，李林涛，苏鹏，龙武，万小勇，任波，杜春朝，李翔，黄传艳，邹伟，宋海，李根，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11