[发明专利]安置可控阀的固井分段压裂完井管柱及液控开关管柱

说明书

技术领域

本发明涉及石油工业的完井装置，特别是安置可控阀的固井分段压裂完井管柱及液控开关管柱，适用于水平井及直井的完井工艺，下入一趟液控开关管柱启闭安置可控阀的固井分段压裂完井管柱，实现多层段的压裂完井施工，满足低渗透油藏和非常规油气资源的开发需要。

背景技术

目前，利用水平井分段压裂改造技术来提高低渗透油藏以及页岩油气等非常规资源开发应用规模逐步加大。但目前常用的水平井裸眼封隔器分段完井工艺，如：申请号为200920248979.9的水平井完井压裂一体化管柱，通过投球逐级打开滑套分段压裂技术，为了让投入的球能够通过、到达最下方的压裂完井层段，最下方的球座内径必须小于上一级的球座内径，受球座尺寸分级排列的影响，其分段数量和压裂规模都受到很大限制，影响了改造效果；并且该滑套是投球滑套，球投入后使滑套打开，后期生产时无法再关闭。如后期要进行选择性生产或多次的重复压裂改造时，需关闭滑套，该一体化管柱整体将无法使用。只能重新在该管柱内下入油管压裂管柱，进行小规模的管内分段压裂，因此在完井以后的后续施工中不能满足使用需求。同时该实用新型完井压裂一体化管柱的结构相对复杂，容易出现操作故障。在低渗透油藏和非常规油气资源的开发中，针对多段压裂的直井，特别是管柱结构复杂、技术要求高的水平井还没有一种套管压裂完井方法可以解决上述难题，制约着低渗透油藏和非常规油气资源的开发。

发明内容

本发明的目的是提供安置可控阀的固井分段压裂完井管柱及液控开关管柱，解决目前套管分段压裂完井施工中，通过投球逐级打开滑套的分段压裂技术受球座内径分级排列影响，分段数量和压裂规模受到限制的问题，提高地层的改造效果，提高压裂规模和效率。

本发明技术方案可达上述目的：

安置可控阀的固井分段压裂完井管柱使用套管1自上而下依次连接液控开关工具滞留筒2、可开关控制阀4以及在两端连接的液压套管扶正器3、碰压坐落阀6和底部循环阀7；在本管柱中至少配置一组可开关控制阀4以及在两端连接的液压套管扶正器3。当对多段地层进行压裂完井时，需要在管柱中配置多组可开关控制阀4以及在两端连接的液压套管扶正器3。

用于启闭安置可控阀的固井分段压裂完井管柱的液控开关管柱包括液控开关工具10和连续油管9，把一套液控开关工具10连接在连续油管9底部。液控开关工具10包括上接头10-1、调节环10-2、驱动筒10-5、启闭机构、中心管10-8、活塞10-9和下接头10-11，上接头10-1、中心管10-8和下接头10-11依次连接，在其外部依次连接调节环10-2、启闭机构、驱动筒10-5和活塞10-9，在活塞10-9与驱动筒10-5之间安装挡环10-6和弹簧10-7；中心管10-8的管体上设有进液孔与活塞10-9的内腔对应。

本发明具有以下显著的效果和进步：

1、在本发明的压裂完井管柱中，可开关控制阀采用相同尺寸的内通径，不使用投球法，不存在内通径必须逐级缩小的问题，可以保证各压裂完井层段均使用最大内径的可开关控制阀实施套管压裂完井。可对地层采用套管加砂压裂完井，满足大排量、大规模压裂改造的需要，增加裂缝长度、裂缝数量及导流能力，有效提高产能和采收率。

2、在水平井的水平段或直井的多个压裂完井层段，可根据需要在固井分段压裂完井管柱中放置多个可开关控制阀，其可开关控制阀的设计规格统一、内通径大，可使用同一套液控开关工具完成多个压裂完井用可开关控制阀的启闭，压裂分级数量不受限制，满足大排量、大规模压裂改造的需要。

3、多个压裂层段的压裂施工可连续完成，无需将液控开关管柱提出地面，操作方便，提高了压裂效率，节约压裂费用且完井工艺简单、安全可靠，大大降低了施工成本。

4、无需射孔，节省了射孔作业费用和作业时间。

5、后期生产中可以使用液控开关工具，下入到压裂完井管柱中选择性地打开或关闭任意一个压裂完井用的可开关控制阀，满足选择性生产以及重复压裂改造的要求，解决了现有技术压裂完井管柱不能被重复开启、关闭，不能选择性生产和重复压裂的难题，具有显著的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本发明中可开关控制阀的结构示意图。

图2是本发明中液控开关工具的结构示意图。

图3是本发明中液控开关工具打开压裂完井管柱中可开关控制阀时的工作状态示意图。

图4是本发明中液控开关工具关闭压裂完井管柱中可开关控制阀时的工作状态示意图。

图5是本发明中安置可控阀的固井分段压裂完井管柱的结构示意图。