[发明专利]一种大排量水平井重复压裂装置及压裂方法

说明书

本发明涉及一种大排量水平井重复压裂装置及压裂方法，装置包括压裂管柱和设置在压裂管柱内的油管；所述油管上设置单流阀、第一封隔器、喷砂器、节流嘴、第二封隔器、安全丢手和同注阀，油管连至井口；第一封隔器和第二封隔器分别间隔一个射孔段布置。在该方法中，采用特定的压裂管柱及工具，组合成双封拖动管柱或者多级滑套压裂管柱实现对油田水平井特定射孔段精准、高效、大排量的重复压裂改造。本方法首次将油套同注阀运用于油田水平井大排量重复压裂，通过油、套同注方式对水平段特定层段实施分段重复压裂，具有施工效率高、排量高、风险小的优点，适用于水平井大排量重复压裂改造。

技术领域

本发明是针对油田水平井分段重复压裂而设计的，属于一种大排量水平井重复压裂装置及压裂方法，适合于水平井大排量分段重复压裂改造。

背景技术

对于超低渗透储层而言，采用水平井开发可以显著提高开发速度。但是，由于储层物性差，产量递减速度也很快，急需寻求有效的水平井重复改造方法。与新井不同，老井水平段井筒已经布满射孔段，定点改造通常只能下入压裂管柱油管注入压裂，由于压裂管柱内径远低于套管内径，使得压裂施工排量受到限制，无法满足大排量工艺要求；压裂管柱施工受到上、下段带压、出砂干扰及井筒变形、结垢等影响，压裂工具经常损坏、更换，施工效率很低。

围绕上述问题，技术人员开展了大量试验探索：一类是通过使用暂堵剂实现全井段笼统分段压裂改造，该方法的致命问题是分段可靠性较低，且分段效果无法验证；另一类是双封单卡管柱，即两个封隔器之间连接一个喷砂器，卡一段压裂一段，直至施工结束，该方法的弱点是两个封隔器经常失效、换钻具，平均单趟管柱施工能力仅为1～2段，效率太低；第三类是在原套管内下入小油管串，使用高性能固井液重新固井后，再实施射孔、压裂改造，然后待固井液溶解后，起出固井小油管串，再投产，该方法的弱点是固井液性能及其与储层配伍性难以确定、可靠性比较低且小管柱内的施工难度大。

以上各种水平井分段重复压裂方法，要么可靠性低，要么施工效率低。其共性还在于：大部分方法需要下入压裂管柱且油管注入压裂，内通径相对较小，无法实施真正意义上的大排量压裂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大排量水平井重复压裂装置及压裂方法，解决目前超低渗透油藏水平井重复压裂施工效率低、施工排量受限的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现：

一种大排量水平井重复压裂装置，包括压裂管柱和设置在压裂管柱内的油管；

所述油管上设置单流阀、第一封隔器、喷砂器、节流嘴、第二封隔器、安全丢手和同注阀，油管连至井口；第一封隔器和第二封隔器分别间隔一个射孔段布置。

所述第一封隔器和第二封隔器之间具有两个射孔孔眼。

所述同注阀配置在压裂管柱直井段，且通过橡胶制成的单向皮碗与套管壁接触形成单向密封。

所述单向皮碗的释放压力为管柱内外压差达到3～8MPa。

一种大排量水平井重复压裂装置的压裂方法，包括以下步骤：

1)下入压裂管柱，

2)上提、下放坐封第一封隔器，油管注入压裂液，逐步提高排量，第二封隔器在节流嘴产生的内、外压差作用下坐封，同时同注阀启动释放单向皮碗将上、下环空分隔开，并建立油管与上环空的通道；

3)油套管同时注入压裂液，压开卡距内任意一个射孔孔眼处的储层；

4)完成压裂液排放后，投入暂堵剂，堵住该段射孔孔眼，井筒逐渐憋压，直至井口压力骤降，压开另外一个射孔孔眼对应的储层完成第二段压裂；

拖动压裂管柱至下一目标位置，重复以上步骤2)～4)，直至完成所有层段压裂。