[实用新型]油气水平井分段压裂管柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油/天然气开采设备，具体是一种石油/天然气水平井分段压裂管柱。它特别适合用于高压天然气水平井中三段及三段以上的多段压裂、合采，也可用于石油水平井。

背景技术

近年来，国内石油田针对水平井特性，设计了分段压裂施工管柱，这些管柱要么是进行逐段压裂，要么进行笼统压裂。

例如中国专利文献公开的“水平井分段压裂管柱”（公开号: CN201396131，公开日: 2010.02.03），它由油管柱、压差封隔器、安全接头、滑套封隔器构成，压差封隔器和滑套封隔器安装在油管柱上，两者之间还安装有安全接头。用水平井油层分段改造措施中，实现水平井采用封隔器分段压裂，从而明显提高了施工总体效果。但它只适用于油田，解决水平井段封隔器砂卡的问题，该结构以压裂封隔器强制性分段施工，压裂完成一层段后，上提管柱，进行下一层段的压裂施工，这样造成压裂完后封隔器难以解封；由于上提管柱封隔器受到损伤，密封不严，造成压裂失效；压裂完成后地层压力较高，上提管柱时易造成井喷，酿成事故；操作性差，工艺繁琐，每次提管柱需拆装井口及压裂管线，程序复杂，操作人员劳动强度大，安全性差。

中国专利文献公开的另一文献“水平井机械分段压裂防卡工艺管柱”（公开号: CN101338663，公开日: 2009.01.07），它主要解决了低渗油藏水平井在压裂过程中由于下方油套环空面积小和喷砂口下方沉砂引发的管柱砂卡问题，只能用在油田水平井压裂，且不能实现不动管柱就进行多层压裂并合层开采的工艺要求。

中国专利文献还公开的“水平井封隔器分段压裂工艺管柱”（公开号: CN101560877，公开日: 2009.10.21），它虽在不动管柱的情况下，通过投球实现2～3层的换层压裂工艺，但其也只能在石油开采工艺中应用，不能适应高压天然气水平井的分段压裂改造。

随着石油/天然气工业技术的蓬勃发展，现急需研发一种专门针对石油/天然气水平井的分段压裂管柱，以使其在现场应用中满足一次不动管柱就能实现分段压裂改造3～4个层段，或者更多个层段，实现合层开井排液、合层采气等工艺要求。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种专门针对石油/天然气水平井的分段压裂管柱，它在现场应用中满足一次不动管柱就能实现分段压裂改造多个层段，实现合层开井排液、合层采气等工艺要求，同时为后期生产测井提供全通径管柱，是石油/天然气水平井分段压裂施工与合层开采的一体化管柱。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种油气水平井分段压裂管柱，包括井筒套管及布置在井筒套管内的采油/气管，所述井筒套管的管壁上径向设有若干个通孔，该通孔与油气层相对应，所述井筒套管内的采油/气管下端连接有若干个串联的压裂装置；压裂装置设在相邻的油气层之间，形成若干个相对独立的压裂段，压裂装置的数量比压裂段数量少一个，在尾端压裂装置的下端设有座封钢球座，首端压裂装置通过安全接头与采油/气管连接。

所述压裂装置由喷砂滑套、接球座、扶正器、水力锚、封隔器和扶正器依次构成，它们通过连接件固接成整体；所述封隔器的周面与井筒套管的内壁密封配合，将井筒套管的内部空间隔离；所述水力锚的锚尖顶住井筒套管的内壁，将整个压裂装置锚固在井筒套管上；所喷砂滑套设在套管与油气层的对应处，所述的扶正器确保本管柱应用时处于水平井中心轴线附近，防止压裂时管柱的摆动。

所述喷砂滑套由滑套外筒和滑套芯管组成，滑套外筒上径向设有喷砂口，该喷砂口对应滑套芯管，被滑套芯管封堵，滑套外筒与滑套芯管轴向滑动配合，配合面设有剪切销钉，剪切销钉将滑套外筒与滑套芯管固定，滑套芯管的上口具有用于承接启动球的密封配合面，该密封配合面与启动球相适配。

所述滑套芯管的通径因井筒套管中的各个压裂段而不同，滑套芯管通径由上层压裂段到下压裂段层逐层递减，各层压裂段中的喷砂滑套配套的启动球直径与该层压裂段中的滑套芯管的通径相适配。

所述喷砂口为多个，沿滑套外筒周向均匀布置。

所述喷砂口为矩形状。

所述启动球为低密度材质球。

所述低密度材质球为尼龙球或空心钢球。

所述座封钢球座的背面设在井筒套管内的引鞋上。

所述固接是以螺纹扣的方式固定成整体。