一种喷射器、入井管柱、三叉接头及交替喷射压裂方法技术

本发明专利技术提供了一种喷射器、入井管柱、三叉接头及交替喷射压裂方法，属于油气增产改造领域。所述喷射器包括喷射器本体，在所述喷射器本体上设置有多个喷嘴；多个喷嘴设置在所述喷射器本体上的同一轴向位置处，且在周向上均匀分布。本发明专利技术利用设置有周向加密小喷嘴的喷射器，集中喷射能量扩展一条主缝，有利于主缝扩展和延伸，同时裂缝中冷热交替注入温差较大的不同液体，产生了极大的热应力，从而使不同尺度裂缝快速开启，提高了主缝长度与分支缝复杂程度。程度。程度。

【技术实现步骤摘要】
一种喷射器、入井管柱、三叉接头及交替喷射压裂方法


[0001]本专利技术属于油气增产改造领域，具体涉及一种喷射器、入井管柱、三叉接头及交替喷射压裂方法。

技术介绍

[0002]目前，水力喷射压裂技术已获得推广应用，并在中石油、中石化等主力油田区块取得了一定的效果。现在的水力喷射压裂主要分为两种方式，一种是不动管柱，可实现10段以上的施工作业能力；另一种是可动管柱，可实现的分段能力还可进一步增加。此外，单个喷嘴的过砂数量目前为10余方，如按6个喷嘴则一次施工的总加砂量可达60方左右，基本满足目前储层条件对加砂量的需求。
[0003]水力喷射压裂的基本原理是通过高速水射流(喷射速度在130m/s以上)同时携带一定比例的支撑剂增加打磨穿透效果，实现射孔、压裂的一体化，通过注入油管高速喷射带来的负压效果，吸收环孔注入的压裂液，只要环空注入的排量设计得当，会形成该段压裂的水力封隔效果，同时在喷射等速核(淹没射流条件下，一般长度可达0.5-0.6m左右)之外，靠水力作用继续延伸裂缝。
[0004]中国专利公开文献201510451674.8公开了增加页岩气压裂裂缝复杂性的方法,其包括：随地层脆性指数提高，降低压裂液的粘度；根据天然裂缝的缝长及缝宽延伸的范围，控制加砂时机；以及增加压裂液粘度、液量、排量及施工啥也比中的一者或多者，以促使主裂缝多次转向。该方法能够增大压裂裂缝体积，提高分段压裂的效果；中国专利公开文献201711428558.X公开了一种提高深层页岩气裂缝复杂性的压裂方法，采用前置高粘胶液+低粘滑溜水+高粘胶液模式，用140-230目及70-140目支撑剂将各尺度裂缝充填饱和，提高深层页岩气压裂裂缝复杂性及有效改造体积。本专利技术利用压裂前期优化设计确定液体性能参数、裂缝参数及相应的施工参数，采用前置高粘胶液+低粘滑溜水+高粘胶液模式，利用优化快速及同步破胶技术，利用140-230目及70-140目支撑剂，最终提高了深层页岩气压裂裂缝复杂性及有效改造体积，利于页岩气井的增产及稳产；中国专利公开文献201780055126.0公开了使用远场转向体系增强裂缝复杂性的方法，其通过使用包含可溶解转向剂微粒和支撑剂的转向体系，可以将井处理流体的流动从地下地层内的裂缝网络内的高渗透区带转向到低渗透区带。用所述转向体系的所述支撑剂将所述高渗透区带的至少一部分支撑敞开，并用所述转向剂微粒封堵所述高渗透区带的至少一部分。然后将流体泵入所述地下地层中并进入距离所述井筒更远的所述地层的较低渗透区带中。然后，可以将所述高渗透区带中的所述转向剂微粒在原位储层条件下溶解，并且从所述裂缝网络的所述高渗透支撑区域中开采烃类。所述转向体系特别适用于增强烃类从位于井筒远场的裂缝网络中的高渗透区带中的开采；中国专利公开文献201810722680.6公开了深部干热岩高低温流体交替喷射辅助水力压裂造缝的方法，其包括：布置井网，初次水力压裂形成主裂缝；以较短的交替时间向主裂缝中交替进行高温高压流体和低温水的注入；通过极大温差的热力作用和射流产生的冲击作用使主裂缝表面的岩石产生微裂隙；通过多级压裂，促使微裂隙在
低温水基压裂液和高压作用下进一步扩张形成更多微裂缝，反复循环，直至主裂缝和微裂缝相互搭接连通，最终使注入井与生产井之间形成裂缝群和/或裂缝带；最后注入携砂液、支撑剂和顶替液，关井完成造缝，构建出高效换热储层。该方法利用温差产生的热应力作用能够显著提高裂缝的数量，形成裂隙网络，增加热储空间提高换热效率。
[0005]但上述技术仍存在局限性，如由于井口限压的约束，注入排量受限，而导致裂缝延伸条件不佳，尤其是裂缝的复杂性程度由于净压力难以有效快速提升而大受影响。因此，压后的效果也一般不尽人意。亟需研究提出一种新的水力喷射技术，以解决上述局限性。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种喷射器、入井管柱、三叉接头及交替喷射压裂方法，通过周向加密小喷嘴喷射器集中喷射能量扩展一条主缝，有利于主缝的扩展和延伸，同时裂缝中冷热交替注入温差较大的不同液体，会产生极大的热应力，从而使不同尺度裂缝快速开启，实现提高主缝长度与分支缝复杂程度的目的。
[0007]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0008]本专利技术的第一个方面，提供了一种喷射器，所述喷射器包括喷射器本体，在所述喷射器本体上设置有多个喷嘴；
[0009]多个喷嘴设置在所述喷射器本体上的同一轴向位置处，且在周向上均匀分布。
[0010]本专利技术的进一步改进在于，每个所述喷嘴的直径为2-4mm。
[0011]本专利技术的进一步改进在于，在一个所述喷射器本体上设置的喷嘴的数量为8-16个。
[0012]本专利技术的进一步改进在于：每个所述喷嘴的直径为2-4mm；在一个所述喷射器本体上设置的喷嘴的数量为8-16个。
[0013]本专利技术的第二个方面，提供了一种入井管柱，所述入井管柱包括从下往上依次连接的：导向头、单向阀、喷射器、油管、安全接头、油管；
[0014]所述喷射器采用上述喷射器。
[0015]本专利技术的第三个方面，提供了一种三叉接头，所述三叉接头包括：第一入口、第二入口和出口，三者形成Y字形的三通结构。
[0016]所述三叉接头的出口与高压管汇的入口连接，所述高压管汇的出口与压裂井口连接，上述入井管柱连接在所述压裂井口上；
[0017]所述第一入口与压裂泵车的出口连接；
[0018]所述第二入口与液氮泵车的出口连接。
[0019]本专利技术的进一步改进在于，在所述第一入口内设置有单向阀，该单向阀内的介质流动方向为从压裂泵车的出口流入第一入口。
[0020]本专利技术的进一步改进在于，在所述第二入口内设置有单向阀，该单向阀内的介质流动方向为从液氮泵车的出口流入第二入口。
[0021]本专利技术的进一步改进在于，在所述第一入口内设置有单向阀，该单向阀内的介质流动方向为从压裂泵车的出口流入第一入口；在所述第二入口内设置有单向阀，该单向阀内的介质流动方向为从液氮泵车的出口流入第二入口。
[0022]本专利技术的第四个方面提供了一种交替喷射压裂方法，所述方法包括：
[0023]将上述三叉接头的出口与高压管汇的入口连接、第一入口与压裂泵车的出口连接、第二入口与液氮泵车的出口连接；将所述高压管汇的出口与压裂井口连接，将上述入井管柱连接在所述压裂井口上；将所述入井管柱入井，并使入井管柱上的喷射器到达目标层位处；
[0024]在压裂过程中交替泵注滑溜水与支撑剂混合液、液氮。
[0025]本专利技术的进一步改进在于，所述在压裂过程中交替泵注滑溜水与支撑剂混合液、液氮是这样实现的：
[0026]利用压裂泵车通过所述三叉接头的第一入口向高压管汇泵注滑溜水与支撑剂混合液时，液氮泵车不工作，第二入口内的单向阀阻止高压液体进入到液氮泵车内；
[0027]利用液氮泵车通过所述三叉接头的第二入口向高压管汇泵注液氮时，压裂泵车不工作，第一入口内的单向阀阻止高压液氮进入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种喷射器，其特征在于：所述喷射器包括喷射器本体，在所述喷射器本体上设置有多个喷嘴；多个喷嘴设置在所述喷射器本体上的同一轴向位置处，且在周向上均匀分布。2.根据权利要求1所述的喷射器，其特征在于：每个所述喷嘴的直径为2-4mm。3.根据权利要求1所述的喷射器，其特征在于：在一个所述喷射器本体上设置的喷嘴的数量为8-16个。4.根据权利要求1所述的喷射器，其特征在于：每个所述喷嘴的直径为2-4mm；在一个所述喷射器本体上设置的喷嘴的数量为8-16个。5.一种入井管柱，其特征在于：所述入井管柱包括从下往上依次连接的：导向头、单向阀、喷射器、油管、安全接头、油管；所述喷射器采用如权利要求1到4任一项所述的喷射器。6.一种三叉接头，其特征在于：所述三叉接头包括：第一入口、第二入口和出口，三者形成Y字形的三通结构。7.根据权利要求6所述的三叉接头，其特征在于：所述三叉接头的出口与高压管汇的入口连接，所述高压管汇的出口与压裂井口连接，如权利要求5所述的入井管柱连接在所述压裂井口上；所述第一入口与压裂泵车的出口连接；所述第二入口与液氮泵车的出口连接。8.根据权利要求7所述的三叉接头，其特征在于：在所述第一入口内设置有单向阀，该单向阀内的介质流动方向为从压裂泵车的出口流入第一入口。9.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋廷学，丁士东，李奎为，刘红磊，侯磊，封卫强，李洪春，周林波，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：