一种可实现水力喷射连续填砂分层压裂的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及油田压裂技术领域，尤其涉及一种可实现水力喷射连续填砂分层压裂的系统和方法，该系统包括井下工艺管柱，连接于所述井下工艺管柱上端的井口连续冲砂装置，该方法由井下工艺管住进行射孔喷射和连续填砂后，再由井口连续冲砂装置进行冲砂，通过填砂封隔代替底封封隔，避免了管柱底封隔器的损坏，保证了封隔可靠性，提高了管柱施工段数和施工安全。

System and method for realizing hydraulic jetting continuous sand filling and layered fracturing

The present invention relates to the field of oilfield fracturing technology, especially relates to a water jet system and method can realize continuous sand fracturing, the system comprises a downhole pipe string, connected to the wellhead downhole column of the continuous sand flushing device, the control method by the downhole perforating process injection and continuous fill sand then, from the wellhead continuous sand washing device for sand, through the sand filling packer instead of bottom plugging pipe damage, avoid the column bottom packer, ensure the sealing reliability, improve the column number of the construction safety and construction.

【技术实现步骤摘要】
一种可实现水力喷射连续填砂分层压裂的系统和方法
本专利技术涉及油田压裂
，尤其涉及一种可实现水力喷射连续填砂分层压裂的系统和方法，该装置和方法适用于直井、定向井、水平井分层段压裂改造。
技术介绍
水力喷砂射孔与压裂一体化管柱通常采用的是喷射器加底封隔器的工艺管柱拖动实现多段压裂，该工艺管柱可以消除的层非均质性的影响，封隔较为可靠，因此应用较为广泛。对于致密油藏来说，需要实施大排量体积压裂改造，以形成复杂的网状裂缝，增大泄流面积，达到增产增效的目的，目前尝试使用喷射器加底封隔工艺管柱进行致密油藏体积压裂改造，但是一方面在大排量下，该工艺管柱蠕动严重，造成底封隔器中途损坏，无法可靠封隔储层，需要频繁更换管柱，另一方面由于该工艺加砂规模较大，造成封隔器出现砂卡现象，这样不但延长了施工周期，并且增加了施工风险。所以借鉴连续油管填砂分层工艺，提出了用填砂分层方式来代替底封封隔方式，但由于常规的水力喷射压裂管柱不具备冲砂功能，压裂过程中和压裂完毕后需冲砂作业时，还需要下入一趟冲砂管柱，施工程序多，周期长，需要探索更为高效的水力喷射压裂工艺管柱。
技术实现思路
为了克服现有水力喷射压裂管住不具备冲砂功能，需要下入一趟冲砂管住的不足，本专利技术的目的在于提出一种可实现水力喷射连续填砂分层压裂的系统和方法。为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案予以实现。一种可实现水力喷射连续填砂分层压裂的系统，该系统包括井下工艺管柱，连接于所述井下工艺管柱上端的井口连续冲砂装置。优选的，所述井口连续冲砂装置包括一环阀主体；所述环阀主体两端分别连接一上部短节和一下部短节；所述环阀主体内上部短节和下部短节之间连接一中心管；所述中心管的上端设有一丝堵；所述中心管与所述环阀主体之间形成环形空间，所述上部短节与所述环形空间连通形成液流通道，所述环形空间内滑动设有一活塞，所述活塞活动的封堵所述液流通道；所述中心管的上部设有与所述环形空间相通的心管侧孔；所述环阀主体上设有与所述环形空间相通的环阀侧孔；所述环阀主体外套设一主体套，所述主体套设有与所述环阀侧孔相通的主体侧孔。优选的，所述主体侧孔依次外接侧接头、油壬、下高压水龙带、第一换向控制阀，第一换向控制阀通过管道连接水泥泵车。优选的，所述主体套的上端和下端分别连接上法兰和下法兰；所述上法兰套设于所述上部短节上，所述上部短节的上端连接一上接头。优选的，所述上接头的上端依次连接上高压水龙带、第二换向控制阀；所述第二换向控制阀连接所述水泥泵车。优选的，所述上法兰与所述主体套之间设有密封胶筒。优选的，所述上部短节外套设一吊卡，所述吊卡位于所述上法兰的上端。优选的，所述井下工艺管柱包括套管，布置在套管内的油管，油管下端连接有安全丢手，在安全丢手的下端通过管道连接有喷射器，在喷射器下端连接导向单流阀；所述油管连接所述下法兰。本专利技术的另一目的，一种可实现水力喷射连续填砂分层压裂的方法，包括以下步骤：步骤1、下入井下工艺管柱，将喷射器对准需改造的第一段位置；步骤2、从油管以0.5m3/min注入射孔液，进行连续油管水力射孔；当携砂液至喷嘴9距离200m时，提高排量至2.0m3/min进行喷砂射孔，射孔时，射孔液从连续油管注入，油管和套管的环空返出；步骤3、射孔完成后，油管和套管的环空注入压裂液，同时油管保持0.2m3/min的基液排量；步骤4、压裂完第一段后，从主压裂末段开始计算，通过油管和套管的环空顶替相应砂量，沉降1小时后，用井下工艺管柱探砂面，根据探砂结果进行重新填砂或者更换井口连续冲砂装置；步骤5、重复步骤1-4完成其余各段压裂。步骤6、拆卸压裂井口，更换为井口连续冲砂装置，利用本管柱正循环将砂粒冲出井筒。本专利技术的有益效果：1、本系统井下工艺管柱配合井口连续冲砂装置，不需要再专门下冲砂管柱，一趟管柱实现对油气层进行射孔、压裂及冲砂，施工效率高。2、在压裂施工中，通过填砂封隔代替底封封隔，避免了管柱底封隔器的损坏，保证了封隔可靠性，提高了管柱施工段数和施工安全。附图说明图1本专利技术的一种可实现水力喷射连续填砂分层压裂的系统的结构示意图图中：1-上接头；2-吊卡；3-上部短节；4-上法兰；5-密封胶筒；6-丝堵；7-环阀主体；8-活塞；9-中心管；10-主体套；11-下法兰；12-下部短节；13-侧接头；14-由壬；15；上高压水龙带；16-下高压水龙带；17-第一换向控制阀；18-第二换向控制阀；19-油管；20-安全丢手；21-喷射器；22-导向单流阀；23-套管。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明：实施例1如图1所示，本专利技术实施例提供的一种可实现水力喷射连续填砂分层压裂的系统，该系统包括井下工艺管柱，连接于所述井下工艺管柱上端的井口连续冲砂装置。本专利技术的工作原理是：通过在井下工艺管柱上连接一井口连续冲砂装置，由井下工艺管住进行射孔喷射和连续填砂后，再由井口连续冲砂装置进行冲砂，通过填砂封隔代替底封封隔，避免了管柱底封隔器的损坏，保证了封隔可靠性，提高了管柱施工段数和施工安全。实施例2在实施例1的基础上，如图1所示，所述井口连续冲砂装置包括一环阀主体7；所述环阀主体7两端分别连接一上部短节3和一下部短节12；所述环阀主体7内上部短节3和下部短节12之间连接一中心管9；所述中心管9的上端设有一丝堵6；所述中心管9与所述环阀主体7之间形成环形空间，所述上部短节3与所述环形空间连通形成液流通道，所述环形空间内滑动设有一活塞8，所述活塞8活动的封堵所述液流通道；所述中心管9的上部设有与所述环形空间相通的心管侧孔；所述环阀主体7上设有与所述环形空间相通的环阀侧孔；所述环阀主体7外套设一主体套10，所述主体套10设有与所述环阀侧孔相通的主体侧孔。所述主体侧孔依次外接侧接头13、油壬14、下高压水龙带16、第一换向控制阀17，第一换向控制阀17通过管道连接水泥泵车。所述主体套10的上端和下端依次连接上法兰4和下法兰11；所述上法兰4套设于所述上部短节3上，所述上部短节3的上端连接一上接头1。所述上法兰4与所述主体套10之间设有密封胶筒5，提高主体套10的密封性能。所述上接头1的上端依次连接上高压水龙带15、第二换向控制阀18；所述第二换向控制阀18连接所述水泥泵车。所述上部短节3外套设一吊卡2，所述吊卡2位于所述上法兰4的上端，通过该吊卡可方便移动所述井口连续冲砂装置。井口连续冲砂装置的工作原理：在正常冲砂作业时，水泥泵车泵出的冲砂液通过第二换向控制阀18、上高压水龙带15、上部短节3进入环阀主体7和中心管9之间的环形空间，推动活塞8向下移动，当活塞8关闭环阀侧孔后，冲砂液由中心管9侧孔进入下部短节12和井下工艺管柱内腔，进行正冲砂作业。当需要接单根(接单根是指油田钻井时，在钻进过程中的一项措施。由于钻进，井眼不断加深，钻柱也要及时加长。钻柱主要由钻杆组成，在钻进过程中，每当井眼加深了一根钻杆的长度后，就向钻柱中接入一根钻杆，这个过程就叫接单根)。水泥泵车继续工作，让冲砂液从主体侧孔进入，冲砂液通过环阀侧孔到达环阀主体7和中心管9之间的环形空间，推动活塞8向上移动，直到活塞8关闭环阀主体7和中心管9之间环形空间到上部短节3的液流通道，冲砂液由中心管9侧孔进入下部短节12和油管内腔，进行不停泵连续冲砂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可实现水力喷射连续填砂分层压裂的系统，其特征在于：该系统包括井下工艺管柱，连接于所述井下工艺管柱上端的井口连续冲砂装置。

【技术特征摘要】
1.一种可实现水力喷射连续填砂分层压裂的系统，其特征在于：该系统包括井下工艺管柱，连接于所述井下工艺管柱上端的井口连续冲砂装置。2.根据权利要求1所述可实现水力喷射连续填砂分层压裂的系统，其特征在于：所述井口连续冲砂装置包括一环阀主体(7)；所述环阀主体(7)两端分别连接一上部短节(3)和一下部短节(12)；所述环阀主体(7)内上部短节(3)和下部短节(12)之间连接一中心管(9)；所述中心管(9)的上端设有一丝堵(6)；所述中心管(9)与所述环阀主体(7)之间形成环形空间，所述上部短节(3)与所述环形空间连通形成液流通道，所述环形空间内滑动设有一活塞(8)，所述活塞(8)活动的封堵所述液流通道；所述中心管(9)的上部设有与所述环形空间相通的心管侧孔；所述环阀主体(7)上设有与所述环形空间相通的环阀侧孔；所述环阀主体(7)外套设一主体套(10)，所述主体套(10)设有与所述环阀侧孔相通的主体侧孔。3.根据权利要求2所述的可实现水力喷射连续填砂分层压裂的系统，其特征在于：所述主体侧孔依次外接侧接头(13)、油壬(14)、下高压水龙带(16)、第一换向控制阀(17)，第一换向控制阀(17)通过管道连接水泥泵车。4.根据权利要求1所述的可实现水力喷射连续填砂分层压裂的系统，其特征在于：所述主体套(10)的上端和下端分别连接上法兰(4)和下法兰(11)；所述上法兰(4)套设于所述上部短节(3)上，所述上部短节(3)的上端连接一上接头(1)。5.根据权利要求4所述的可实现水力喷射连续填砂分层压裂的系统，其特征在于：所述上接头(1)的上端依次连接上高压水龙带(15)、第二换向控...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜勇，范登洲，杨志伟，刘锐，赵晓伟，史玮平，海显莲，张明霞，张国庆，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11