[发明专利]一种页岩气水平井高压泵送桥塞装置

说明书

本发明涉及一种页岩气水平井高压泵送桥塞装置，包括井筒、井口机构、井口桥塞封装机构、桥塞泵送机构以及压裂液泵送机构，井口机构和所述井口桥塞封装机构分别连接所述井筒的两端，桥塞泵送机构和所述压裂液泵送机构均管路连接所述井筒。由于页岩气水平井高压泵送桥塞装置的桥塞泵送机构和压裂液泵送机构分开设置，其可以实现桥塞泵送机构和压裂液泵送机构的独立控制，互不干扰，可以在所述页岩气水平井高压泵送桥塞装置工作期间对所述桥塞泵送机构进行维修等；而且，泄压组件，不仅可以确保井口机构等正常启动，避免该装置的非正常破坏，还可以确保井口机构等工作的可靠性。

技术领域

本发明涉及页岩气水平井工程技术领域，更具体地说，涉及一种页岩气水平井高压泵送桥塞装置。

背景技术

目前，天然气资源在大规模的工业开发中越来越难以满足需求，页岩气作为一种非常规天然气已成为重要的补充。页岩气井取得工业产能的关键是采用水平井，但是由于页岩气井主要采用水平井套管射孔完井，水平段大于1000m，因此，必须采用分段射孔压裂。页岩气水平井一般采用电缆传输、水力泵送复合材料桥塞并配合射孔联作技术，就可以实现在不使用钻机和修井机的情况下，来完成水平井的分段压裂施工，是实现页岩气水平井储层改造的关键技术。该技术既大大提高作业效率，又降低了作业成本。

现有的页岩气水平井高压泵送桥塞的设备(供液混砂车、低压管汇、高压管汇、入井管路)及流程均采用主压设备和流程，其在使用的过程中存在以下问题：(1)页岩气水平井使用的滑溜水压裂液携砂能力弱，高、低管汇结构复杂、变径结构多、摩阻损耗大，导致高、低压流程中存在上一段施工过程中残留的支撑剂，残留的支撑剂会导致后期电缆在起出过程中发生受卡遇阻事故；(2)顶替过程中顶替液含有大量支撑剂，而且顶替过程采用的是非过顶替工艺，导致井筒液中出现积砂，发生井下工具串遇阻遇卡、泵脱，桥塞中途座封等生产事故；(3)井口压力大，一般分段压裂后，井口始终带压，一般高于25MPa，由于没有井口压力平衡系统，造成井口流程控制高压元件无法正常开启；(4)泵送桥塞流程需要借助主压区的高、低压管汇流程来进行，泵送期间无法对压裂泵车进行设备整改；(5)泵送结束后，电缆在起出井底的过程中，压裂泵车处于长时间停、等状态，造成不必要的非生产时效；(6)无法满足井工厂压裂多井间交叉压裂同步施工的需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种页岩气水平井高压泵送桥塞装置，其通过独立的泵送系统，可以实现与主压裂分开进行，实现了模块化的施工方案。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种页岩气水平井高压泵送桥塞装置。

在本发明所述的页岩气水平井高压泵送桥塞装置中，包括井筒、井口机构、井口桥塞封装机构、桥塞泵送机构以及压裂液泵送机构，所述井口机构和所述井口桥塞封装机构均连接在所述井筒上，所述桥塞泵送机构和所述压裂液泵送机构均管路连接所述井筒。

在本发明所述的页岩气水平井高压泵送桥塞装置中，所述井口机构包括依次连接的井口上法兰、第一井口闸门、第二井口闸门、压裂头以及第三井口闸门，并且所述井口上法兰连接所述井筒。

在本发明所述的页岩气水平井高压泵送桥塞装置中，所述井口桥头塞封装机构包括依次连接的桥塞注脂密封件、桥塞防喷管总成以及井口防喷器，并且所述井口防喷器连接所述第三井口闸门。

在本发明所述的页岩气水平井高压泵送桥塞装置中，所述桥塞泵送机构包括压裂液罐组、供液泵和泵送桥塞压裂泵组，所述压裂液罐组通过供液泵上水软管连接所述供液泵；所述供液泵通过压裂泵上水软管连通所述泵送桥塞压裂泵组，所述泵送桥塞压裂泵组通过是泵送桥塞入井管路连接所述压裂头，并且在泵送桥塞入井管路上沿着靠近所述压裂头的方向依次设置有第一旋塞阀和第一单流阀。