一种可降解免钻桥塞压裂工艺制造技术

本发明专利技术涉及油气田压裂技术领域，具体是一种可降解免钻桥塞压裂工艺，该工艺的管柱从上到下依次通过电缆、加重杆、CCL磁定位仪、点火头、射孔枪、一级点火头、电缆坐封工具、可降解免钻桥塞连接成，本发明专利技术利用管柱完成所有段位的压裂后，注入特定电解质溶液，从上至下，只要降解球和中心管球座间降解掉，溶液就可以开始降解下面的桥塞，等充分降解后，通过放喷降解掉的残余就可以排除井口，再下生产管柱投入生产。本发明专利技术安全系数比快钻式压裂方法高，更安全，待压裂施工完毕后只需注入特定电解质溶液，桥塞就会解封，免钻高效，利用放喷可排除降解物，便于井的后续改造。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气田压裂
，具体是一种可降解免钻桥塞压裂工艺。
技术介绍
随着常规油气资源慢慢消耗，非常规油气资源慢慢替代常规油气资源，致密的页岩气和煤层气等正逐步被开发利用，且非常规油气资源储量丰富。但非常规油气资源的低孔，低渗透性的特征限制了普遍的常规油气开采方法，取代的是裸眼封隔器分段压裂技术，连续油管喷砂射孔环空加砂压裂技术和快钻式复合桥塞分段压裂技术，且快钻式复合桥塞分段压裂技术是目前用的最普遍的技术，此方法理论上是不限层压裂，先射孔压裂第一段，后用桥塞封堵第一层，再在桥塞上部进行第二次射孔压裂，直到最后所有层数全部压裂完成。该工艺对快钻桥塞要求较高，如若挂卡，电缆将会断裂，造成事故，此外还需要用到连续油管车进行钻铣，成本高且不安全，限制因素较多。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种可降解免钻桥塞压裂工艺，其安全系数比快钻式压裂方法高，更安全，待压裂施工完毕后只需注入特定电解质溶液，桥塞就会解封，免钻高效，利用放喷可排除降解物，便于井的后续改造。为实现上述技术目的，本专利技术提供的方案是：一种可降解免钻桥塞压裂工艺，该工艺的管柱从上到下依次通过电缆、加重杆、CCL磁定位仪、点火头、射孔枪、一级点火头、电缆坐封工具、可降解免钻桥塞连接成，所述可降解免钻桥塞包括中心管、引鞋、卡瓦总成、下锥体、内外背圈总成、端胶筒、中间胶筒、上锥体、卡瓦止环和压裂球，所述中心管、卡瓦止环、上锥体、下锥体、压裂球、卡瓦片均是由包括镁、铜、锌、铝、硅材料合成的特质AZ31B镁合金材料制成，其组成成分包括，铝2.5%～3%、硅0.1%、锌0.6%～1.4%、铁0.005%、锰0.2%～1%、铜0.05%、锌-镍0.005%，步骤如下。1)第一段由电缆连接点火头射孔枪下到预定地点，完成射孔后，起出管柱。2)直接用套管加砂压裂。3)第二段用此管柱下井到预定地点后对第一段暂堵，将可降解免钻桥塞完成坐封后丢手，上提到射孔位置射孔作业，待完成后将余下的管串起出井口。4)直接利用套管加砂压裂。5)重复步骤2)-4)直到完成所有段位的压裂。6)注入特定电解质溶液，从上至下，只要降解球和中心管球座间降解掉，溶液就可以开始降解下面的桥塞，此过程只需要等待，比起连续油管工具此过程安全，不受井深度影响，等充分降解后，通过放喷降解掉的残余就可以排除井口，再下生产管柱投入生产。而且，所述内外背圈总成包括两对相互配合的内背圈和外背圈，内背圈和外背圈都是由掺入生物降解原料的铝青铜制成，其组成成分包括，铝8.5%～9.5%、铜87%～88%、生物降解基3.5%～4.5%。而且，所述端胶筒分为上下两个，且其胶筒硬度是90度，中间胶筒的胶筒硬度是70度，它们构成90-70-90度的胶筒组合，且端胶筒和中间胶筒是掺入降解基的丙三醇和癸二酸熔融共缩聚反应合成。而且，所述管柱可以根据射孔段的长度适当增加点火头和射孔枪，但总长度不能大于电缆防喷管长度。本专利技术的有益效果在于：用可降解免钻桥塞代替快钻桥塞，降低了施工风险，提高了工作效率，便于其后期改造。附图说明图1为可降解免钻桥塞压裂工艺第一层压裂管柱。图2为可降解免钻桥塞压裂工艺第二层压裂管柱。图3为可降解免钻桥塞压裂工艺第一层射孔后及压裂图。图4为可降解免钻桥塞压裂工艺第二层射孔压裂施工图。其中，1、电缆，2、接加重杆，3、CCL磁定位仪，4、点火头，5、射孔枪，6、一级点火头，7、电缆坐封工具，8、可降解免钻桥塞。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。本实施例提供一种可降解免钻桥塞压裂工艺，该工艺的管柱从上到下依次通过电缆、加重杆、CCL磁定位仪、点火头、射孔枪、一级点火头、电缆坐封工具、可降解免钻桥塞连接成。所述管柱可以根据射孔段的长度适当增加点火头和射孔枪，但总长度不能大于电缆防喷管长度。上述可降解免钻桥塞，可以采用如下结构：包括中心管、引鞋、卡瓦总成、下锥体、内外背圈总成、端胶筒、中间胶筒、上锥体、卡瓦止环和压裂球，所述中心管的下端设有梯形螺纹，其与引鞋通过梯形螺纹连接并用螺纹胶粘接，中间胶筒上下有对称的两个端胶筒和内外背圈总成保护，内外背圈总成与上锥体和下锥体接触，且上锥体和下锥体有锥度的一侧置于卡瓦总成形成的锥面中间；所述卡瓦总成包括上卡瓦和下卡瓦，上卡瓦和下卡瓦均是由6～10片卡瓦片通过用碳纤维丝制成的卡瓦环连接构成；所述卡瓦止环置于上卡瓦的上部，且与中心管上部台阶接触并限位，通过剪切销钉固定在中心管上；所述中心管、卡瓦止环、上锥体、下锥体、压裂球、卡瓦片均是由包括镁、铜、锌、铝、硅材料合成的特质AZ31B镁合金材料制成，其组成成分包括，铝2.5%～3%、硅0.1%、锌0.6%～1.4%、铁0.005%、锰0.2%～1%、铜0.05%、锌-镍0.005%。所述内外背圈总成包括两对相互配合的内背圈和外背圈，内背圈和外背圈都是由掺入生物降解原料的铝青铜制成，其组成成分包括，铝8.5%～9.5%、铜87%～88%、生物降解基（例如PGA或PLA）3.5%～4.5%。PGA，即polyglycolicacid，光合作用暗反应中三碳化合物磷酸甘油酸的简称；PLA，即polylacticacid，聚乳酸。所述端胶筒分为上下两个，且其胶筒硬度是90度，中间胶筒的胶筒硬度是70度，它们构成90-70-90度的胶筒组合，且端胶筒和中间胶筒是掺入降解基的丙三醇和癸二酸熔融共缩聚反应合成，此橡胶筒可长期在200℃以内，压差在70MPa保持良好的密封性能。可降解免钻桥塞压裂工艺步骤如下。第一层位射孔压裂。先按照图1，电缆1下端接点火头4，及射孔枪5，检查线缆是否完好，直接下入第一层射孔地点，点火进行射孔，如图3，等射孔完成后将管柱起出，直接在套管加砂压裂，直到第一层压裂完成。第二层至最后一层压裂。(1)按照图2，电缆1接加重杆2，CCL磁定位仪3，点火头4，射孔枪5，一级点火头6，电缆坐封工具7，可降解免钻桥塞8。连接好检查线缆等，入井操作，如若遇卡提线缆解决不了时可以注入电解质溶液将桥塞溶解掉，重新再连接管串。待桥塞下到预定地点时，注意CCL磁定位仪3避免桥塞在套管接箍处，点火一级点火头，桥塞坐封丢手。此时，这个桥塞就会对第一层位暂堵。上提管串使射孔枪处于第二射孔段，触发点火头，进行射孔操作，如图4。(2)在此，如果井内的射孔段较大时，可以对管串改进在射孔枪和一级点火头之间加入一对或两对点火头和射孔枪，通过上提再进行第二次第三次点火射孔，直到满足射孔段的要求。(3)射孔完成后，上提管串出井口，直接在套管加砂压裂，直到第二处压裂完成。之后重复以上的骤直到所有的层位都压裂完成。此过程中如果桥塞遇卡，都可以使用向井中注入电解质溶液的办法将桥塞溶解解卡。解卡完成后提出管串，要洗一次井，避免残留在井内的电解质溶液对后续桥塞产生影响。等所有层位压裂完成后，向井内注入特定电解质溶液（比如KCl或NaCl），本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可降解免钻桥塞压裂工艺，该工艺的管柱从上到下依次通过电缆、加重杆、CCL磁定位仪、点火头、射孔枪、一级点火头、电缆坐封工具、可降解免钻桥塞连接成，所述可降解免钻桥塞包括中心管、引鞋、卡瓦总成、下锥体、内外背圈总成、端胶筒、中间胶筒、上锥体、卡瓦止环和压裂球，所述中心管、卡瓦止环、上锥体、下锥体、压裂球、卡瓦片均是由包括镁、铜、锌、铝、硅材料合成的特质AZ31B镁合金材料制成，其组成成分包括，铝2.5%～3%、硅0.1%、锌0.6%～1.4%、铁0.005%、锰0.2%～1%、铜0.05%、锌‑镍0.005%，步骤如下：第一段由电缆连接点火头射孔枪下到预定地点，完成射孔后，起出管柱；直接用套管加砂压裂；第二段用此管柱下井到预定地点后对第一段暂堵，将可降解免钻桥塞完成坐封后丢手，上提到射孔位置射孔作业，待完成后将余下的管串起出井口；直接利用套管加砂压裂；重复步骤2)‑4)直到完成所有段位的压裂；注入特定电解质溶液，从上至下，只要降解球和中心管球座间降解掉，溶液就可以开始降解下面的桥塞，等充分降解后，通过放喷降解掉的残余就可以排除井口，再下生产管柱投入生产。

【技术特征摘要】
1.一种可降解免钻桥塞压裂工艺，该工艺的管柱从上到下依次通过电缆、加重杆、CCL磁定位仪、点火头、射孔枪、一级点火头、电缆坐封工具、可降解免钻桥塞连接成，所述可降解免钻桥塞包括中心管、引鞋、卡瓦总成、下锥体、内外背圈总成、端胶筒、中间胶筒、上锥体、卡瓦止环和压裂球，所述中心管、卡瓦止环、上锥体、下锥体、压裂球、卡瓦片均是由包括镁、铜、锌、铝、硅材料合成的特质AZ31B镁合金材料制成，其组成成分包括，铝2.5%～3%、硅0.1%、锌0.6%～1.4%、铁0.005%、锰0.2%～1%、铜0.05%、锌-镍0.005%，步骤如下：
第一段由电缆连接点火头射孔枪下到预定地点，完成射孔后，起出管柱；
直接用套管加砂压裂；
第二段用此管柱下井到预定地点后对第一段暂堵，将可降解免钻桥塞完成坐封后丢手，上提到射孔位置射孔作业，待完成后将余下的管串起出井口；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：周歆，邹刚，赵俊峰，蒋韦，刘磊，
申请(专利权)人：四机赛瓦石油钻采设备有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42