[发明专利]首段压裂通道可控溶蚀开启装置与压裂分段作业施工工艺

说明书

本发明涉及一种首段压裂通道可控溶蚀开启装置与压裂分段作业施工工艺，其开启装置包括本体、可溶栓、固井胶塞；所述本体的上端设置有套管母扣螺纹，下端设置有套管公扣螺纹，所述本体的外表面设置有扶正棱；所述本体通过所述套管母扣螺纹、所述套管公扣螺纹连接在套管管柱中，所述扶正棱内部设置有压裂孔，所述可溶栓安装在所述压裂孔中；所述固井胶塞布置在所述本体下方的腔体内，与固井浮箍接触，所述固井胶塞内设置有溶剂腔和破裂盘；所述溶剂腔内充满能够溶解可溶栓的溶液。本发明可以实现开启首段压裂通道，施工工序简单，施工成本低，下入深度不受限，完全不影响下套管、固井以及套管密封性压力测试等施工。

技术领域

本发明涉及油气井的完井分段压裂技术领域，更具体地说，涉及一种首段压裂通道可控溶蚀开启装置与压裂分段作业施工工艺。

背景技术

分段压裂是改造低渗透非常规油气藏，实现油气有效开采的一种国内外广泛应用的钻采工程技术。在水平井、大斜度井等定向井中应用所述工程技术，大多采用泵送分段桥塞配合射孔枪进行射孔的技术方法，必须首先下入连续油管输送射孔枪进行首段射孔，沟通套管内与地层的首段压裂通道，为泵送分段桥塞提供必要的环境条件。但是这种提供首段压裂通道的方法，需要配备连续油管作业设备与火药射孔设备，施工成本高、流程复杂，作业成本与风险不低。并且在大位移斜度井或长水平段水平井中，由于井身轨迹复杂、水平段很长，连续油管下入摩阻大，难以到达井筒趾端位置进行射孔作业。国内少部分区域采用随套管下入压差滑套实现开启首段压裂通道，但所述压差滑套装置外径较大，增加了套管下入难度，且有可能在进行套管密封性压力测试时意外开启，或者由于固井水泥的影响不能正常开启。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种首段压裂通道可控溶蚀开启装置与压裂分段作业施工工艺，可以实现开启首段压裂通道，施工工序简单，施工成本低，下入深度不受限，完全不影响下套管、固井以及套管密封性压力测试等施工。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种首段压裂通道可控溶蚀开启装置，包括本体、可溶栓、固井胶塞；所述本体的上端设置有套管母扣螺纹，下端设置有套管公扣螺纹，所述本体的外表面设有扶正棱；所述本体通过所述套管母扣螺纹、所述套管公扣螺纹连接在套管管柱中，所述扶正棱内部设置有压裂孔，所述可溶栓安装在所述压裂孔中，所述固井胶塞布置在本体下方的腔体内，与固井浮箍接触，所述固井胶塞内设置有溶剂腔和破裂盘；所述溶剂腔内充满能够溶解可溶栓的溶液。

上述方案中，所述本体外径与套管外径相同，所述本体内径与套管内径相同，所述扶正棱外径与套管扶正器外径相同。

上述方案中，所述扶正棱为直棱或螺旋棱。

上述方案中，所述可溶栓与所述压裂孔通过锥面配合实现密封，封隔套管内外压力。

上述方案中，当所述破裂盘所处环境液体压力小于破裂盘的击穿压力值时，所述破裂盘密封所述溶剂腔，阻止溶液流出所述溶剂腔；当所述破裂盘所处环境液体压力等于或大于破裂盘的击穿压力值时，造成所述破裂盘破裂，所述溶液流出所述溶剂腔并扩散到套管管柱内，与可溶栓接触，从而实现可溶栓的溶解，压裂孔露出。

本发明还提供了一种利用所述的首段压裂通道可控溶蚀开启装置的压裂分段作业施工工艺，包括以下步骤：

S1、将首段压裂通道可控溶蚀开启装置接入套管管柱内，套管母螺纹连接上端套管，套管公螺纹连接下端的固井浮箍；

S2、将套管管柱下入到井筒预定位置；

S3、进行常规固井施工，完成固井水泥浆泵注后，使用固井胶塞进行固井碰压，将固井胶塞泵送至所述固井浮箍上端位置；

S4、完成固井施工后，按需求进行后续井筒内干预施工作业；

S5、对套管管柱进行密封性压力测试，压力测试最高值小于破裂盘的击穿压力值；