多裂缝起裂装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种多裂缝起裂装置，该装置包括：起裂液压泵、压裂油管道、第一压力传感器、第二压力传感器、井口阀门以及控制器。起裂液压泵的输出端通过井口阀门与压裂油管的第一端连接，压裂油管的第二端用于与待起裂油井连接，待起裂油井中包括至少一个起裂点，控制器的第一输出端与起裂液压泵连接，控制器的第二输出端与井口阀门连接，控制器的第一输入端与第一压力传感器连接，控制器的第二输入端与第二压力传感器连接，第一压力传感器用于检测待起裂油井的井底压力，第二压力传感器用于检测待起裂油井的井口压力，控制器用于控制起裂液压泵向待起裂油井中注入压裂液，以使井底压力满足所有起裂点的预设起裂条件，以使所有起裂点起裂。

Multi-crack initiation device

The invention provides a multi-fracture initiation device, which comprises a hydraulic pump, a fracturing oil pipeline, a first pressure sensor, a second pressure sensor, a wellhead valve and a controller. The output end of the start-up hydraulic pump is connected with the first end of the fracturing tubing through the wellhead valve. The second end of the fracturing tubing is used to connect with the oil well to be started. The oil well to be started includes at least one start-up point. The first output end of the controller is connected with the start-up hydraulic pump, and the second output end of the controller is connected with the wellhead valve. The first input end of the device is connected with the first pressure sensor, the second input end of the controller is connected with the second pressure sensor, the first pressure sensor is used to detect the bottom hole pressure of the oil well to be started, the second pressure sensor is used to detect the wellhead pressure of the oil well to be started, and the controller is used to control the hydraulic pump to be started. Fracturing fluid is injected into the well so that the bottom hole pressure satisfies the preset initiation conditions of all initiation points, so that all initiation points can be initiated.

【技术实现步骤摘要】
多裂缝起裂装置
本专利技术涉及石油开发
，尤其涉及一种多裂缝起裂装置。
技术介绍
水平井水力压裂技术在非常规油气开发中具有重要作用。现场施工过程中，通过高压泵组将压裂液注入井筒中，在井底逐渐憋起高压，当压力达到岩石破裂压力时，地层破裂产生水力裂缝。水力裂缝可以增大油气泄油面积，降低油气渗流阻力从而提高油气产量。通常期望形成多条垂直井筒的横截缝以增大储层改造体积获得更好的储层增产改造效果。但是储层岩石具有一定的非均质性，一些储层还有天然裂缝发育，沿井筒方向各位置处岩石起裂压力可能存在差异。常规水力压裂施工过程中，井底压力逐增大，起裂压力较小的位置最早发生起裂并开始扩展，井底压力下降，裂缝起裂后裂缝周围岩石应力重新分布，同时压裂液优先向人工裂缝流动使人工裂缝进一步延伸，井底压力难以进一步提高，导致井筒其他位置难以起裂或者起裂之后裂缝延伸受到抑制。目前多采用分段多簇压裂的方法，即将井筒分成多段，在每段采用多个射孔簇进行压裂，以获得多条横截缝起裂。针对上述分段多簇压裂方法，实际施工表明，在井筒中仍存在射孔簇无法起裂，导致油井油气产量低。
技术实现思路
本专利技术提供一种多裂缝起裂装置，旨在解决现有的压裂方法对非匀质储层岩石进行压裂后，仍存在部分射孔簇无法起裂，难以形成多条垂直井眼的横截缝，导致油井压裂增产效果较差的技术问题。本专利技术提供一种多裂缝起裂装置，包括：起裂液压泵、压裂油管道、第一压力传感器、第二压力传感器、井口阀门以及控制器；起裂液压泵的输出端通过井口阀门与压裂油管的第一端连接，压裂油管的第二端用于与待起裂油井连接，其中，待起裂油井中包括至少一个起裂点；控制器的第一输出端与起裂液压泵连接，控制器的第二输出端与井口阀门连接；控制器的第一输入端与第一压力传感器连接，控制器的第二输入端与第二压力传感器连接，其中，第一压力传感器用于检测待起裂油井的井底压力，第二压力传感器用于检测待起裂油井的井口压力；控制器用于控制起裂液压泵向待起裂油井中注入压裂液，以使井底压力满足所有起裂点的预设起裂条件，以使所有起裂点起裂。本专利技术提供的多裂缝起裂装置中，由起裂液压泵通过压裂油管道向待起裂油井中注入压裂液，通过第一压力传感器检测待起裂油井的井底压力，第二压力传感器检测检测待起裂油井的井口压力，并将上述井口压力和井底压力传输至控制器中，控制器用于控制起裂液压泵向待起裂油井中注入压裂液，以使井底压力满足所有起裂点的预设起裂条件，以使所有起裂点起裂，进而提高油井的出油量。可选地，控制器用于控制井口阀门打开，并控制起裂液压泵向待起裂油井中注入压裂液，以使井底压力达到第一预设压力；当井底压力达到第一预设压力时，控制器还用于控制井口阀门关闭，并控制起裂液压泵以预设转速继续向待起裂油井中注入压裂液，以使井口压力达到第二预设压力；当井口压力达到第二预设压力时，控制器还用于控制井口阀门打开，并控制起裂液压泵继续以预设转速向待起裂油井中注入压裂液，其中，第二预设压力大于所有起裂点的预设起裂压力，以使所有起裂点同步起裂。本专利技术提供的多裂缝起裂装置中，控制器先控制起裂液压泵向待起裂油井中注入压裂液，以使井底压力达到第一预设压力，然后通过让井口阀门关闭，使井口阀门处压力达到第二预设压力，通过将达到第二预设压力的压裂液作用到待起裂油井中，以使井底压力达到第二预设压力，其中，第二预设压力大于所有起裂点的预设起裂压力，以使所有起裂点同步起裂，避免出现部分起裂点无法起裂或者起裂后裂缝延伸受到限制的现象，增加了油井产量。可选地，控制器用于控制井口阀门打开，并控制起裂液压泵向待起裂油井中注入压裂液，以使井底压力达到第三预设压力，其中，第三预设压力小于所有起裂点的预设起裂压力，且第三预设压力与所有起裂点的预设起裂压力的差值在预设压力范围之内；当井底压力达到第三预设压力时，控制器还用于控制起裂液压泵继续向待起裂油井中注入压裂液，以使井底压力保持第三预设压力，并持续预设时长，以使所有起裂点异步起裂。本专利技术提供的多裂缝起裂装置中，控制器控制起裂液压泵向待起裂油井中注入压裂液，以使井底压力达到第三预设压力，其中，第三预设压力小于所有起裂点的预设起裂压力，且第三预设压力与所有起裂点的预设起裂压力的差值在预设压力范围之内，进一步控制起裂液压泵以使井底压力在预设时长内保持第三预设压力，使待起裂油井中井筒出现静疲劳损伤，以使所有起裂点异步起裂。可选地，待起裂油井包括：储层岩石和位于储层岩石内的井筒。可选地，储层岩石与井筒之间成型有通道，通道采用裸眼完井或者射孔完井的方式生成。本专利技术提供的多裂缝起裂装置可以应用于采用裸眼完井或者射孔完井的方式生成的待起裂油井，应用领域广泛。可选地，当通道采用裸眼完井方式生成时，通道的裸眼长度为预设长度，通道的裸眼直径为预设直径。本专利技术提供的多裂缝起裂装置可以研究采用裸眼完井的方式生成的待起裂油井时，可以研究通道的裸眼长度和通道的裸眼直径对起裂结果的影响，应用领域广泛。可选地，当通道采用射孔完井方式生成时，通道的射孔方式为预设射孔方式，通道的射孔相位角为预设射孔相位角以及通道的射孔密度为预设射孔密度。本专利技术提供的多裂缝起裂装置可以研究采用射孔完井方式生成的待起裂油井时，可以研究通道的射孔方式、通道的射孔相位角以及通道的射孔密度对起裂结果的影响，应用领域广泛。可选地，岩石样品上设置有天然裂缝；天然裂缝的间距为预设间距，天然裂缝与井筒的相交角度为预设相交角度，以及天然裂缝的深度为预设深度。本专利技术提供的多裂缝起裂装置可以研究天然裂缝的间距、天然裂缝与井筒的相交角度以及天然裂缝的深度对起裂结果的影响，应用领域广泛。可选地，装置还包括：X向液压缸、Y向液压缸、Z向液压缸、分流阀以及夹紧液压泵；夹紧液压泵的输出端与分流阀的输入端连接，分流阀的第一输出端与X向液压缸的进油口连接，分流阀的第二输出端与Y向液压缸的进油口连接，分流阀的第三输出端与Z向液压缸进油口连接；X向液压缸力的输出端作用于储层岩石的X方向，Y向液压缸力的输出端作用于储层岩石的Y方向，Z向液压缸力的输出端作用于储层岩石的Z方向。本专利技术提供的多裂缝起裂装置，采用液压缸、分流阀以及夹紧液压泵构成的液压系统用于模拟储层岩石所受围压，验证各个影响因素，例如通道的射孔方式、通道的射孔相位角以及通道的射孔密度等因素对起裂结果的影响。可选地，装置还包括：中间容器，中间容器的输入端与起裂液压泵连接，中间容器的输出端与井口阀门连接。本专利技术提供的多裂缝起裂装置，液压泵输出端与中间容器的底部活塞相连，液压泵泵出液压油推动中间容器的底部活塞向上运动，活塞推动中间容器中的压裂液注入井筒。本专利技术提供的多裂缝起裂装置，第一压力传感器用于检测待起裂油井的井底压力，第二压力传感器用于检测待起裂油井的井口压力，控制器根据两个压力传感器输出的压力，控制起裂液压泵向待起裂油井中注入压裂液，以使井底压力满足所有起裂点的预设起裂条件，以使所有起裂点起裂，一方面解决现有的压裂方法对非匀质储层岩石进行压裂后在井筒中仍存在部分射孔簇无法起裂，难以形成多条垂直井眼的横截缝，导致油井压裂增产效果较差的技术问题。其中，强非均质地层可是裸眼井段天然裂缝发育程度、地应力大小、杨氏模量、岩石力学强度等因素导致。另一方面，针对深井高温高压条件下分隔器等井本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多裂缝起裂装置，其特征在于，包括：起裂液压泵、压裂油管道、第一压力传感器、第二压力传感器、井口阀门以及控制器；所述起裂液压泵的输出端通过所述井口阀门与所述压裂油管的第一端连接，所述压裂油管的第二端用于与待起裂油井连接，其中，所述待起裂油井中包括至少一个起裂点；所述控制器的第一输出端与所述起裂液压泵连接，所述控制器的第二输出端与所述井口阀门连接；所述控制器的第一输入端与所述第一压力传感器连接，所述控制器的第二输入端与所述第二压力传感器连接，其中，所述第一压力传感器用于检测所述待起裂油井的井底压力，所述第二压力传感器用于检测所述待起裂油井的井口压力；所述控制器用于控制所述起裂液压泵向所述待起裂油井中注入压裂液，以使所述井底压力满足所有所述起裂点的预设起裂条件，以使所有所述起裂点起裂。

【技术特征摘要】
1.一种多裂缝起裂装置，其特征在于，包括：起裂液压泵、压裂油管道、第一压力传感器、第二压力传感器、井口阀门以及控制器；所述起裂液压泵的输出端通过所述井口阀门与所述压裂油管的第一端连接，所述压裂油管的第二端用于与待起裂油井连接，其中，所述待起裂油井中包括至少一个起裂点；所述控制器的第一输出端与所述起裂液压泵连接，所述控制器的第二输出端与所述井口阀门连接；所述控制器的第一输入端与所述第一压力传感器连接，所述控制器的第二输入端与所述第二压力传感器连接，其中，所述第一压力传感器用于检测所述待起裂油井的井底压力，所述第二压力传感器用于检测所述待起裂油井的井口压力；所述控制器用于控制所述起裂液压泵向所述待起裂油井中注入压裂液，以使所述井底压力满足所有所述起裂点的预设起裂条件，以使所有所述起裂点起裂。2.根据权利要求1所述的多裂缝起裂装置，其特征在于，所述控制器用于控制所述井口阀门打开，并控制所述起裂液压泵向所述待起裂油井中注入所述压裂液，以使所述井底压力达到第一预设压力；当所述井底压力达到所述第一预设压力时，所述控制器还用于控制所述井口阀门关闭，并控制所述起裂液压泵以预设转速继续向所述待起裂油井中注入所述压裂液，以使所述井口压力达到第二预设压力；当所述井口压力达到所述第二预设压力时，所述控制器还用于控制所述井口阀门打开，并控制所述起裂液压泵继续以预设转速向所述待起裂油井中注入所述压裂液，其中，所述第二预设压力大于所有所述起裂点的预设起裂压力，以使所有所述起裂点同步起裂。3.根据权利要求1所述的多裂缝起裂装置，其特征在于，所述控制器用于控制所述井口阀门打开，并控制所述起裂液压泵向所述待起裂油井中注入所述压裂液，以使所述井底压力达到第三预设压力，其中，所述第三预设压力小于所有所述起裂点的预设起裂压力，且所述第三预设压力与所述所有所述起裂点的预设起裂压力的差值在预设压力范围之内；当所述井底压...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹雨时，周佳维，马新仿，张士诚，陈铭，李宁，李四海，张兆鹏，曹桐，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11