可溶球座体积压裂工具

1.本发明属于从井中开采油、气、水；可溶性或可溶化物质或矿物泥浆的方法或设备技术领域，具体涉及到管可溶球座体积压裂工具。


背景技术：

2.石油开采水平井的分段压裂处理，一般为机械式分段压裂，这种压裂方式为提高油层渗透率和增加开采井的产量和注入井的注入量作出了贡献，但其同时也存在着如下的缺点或不足：
3.由压裂可溶性球座强制性分段施工，压裂完成一层段后，上提管柱，进行下一层段的压裂施工，这样一则造成压裂完后可溶性球座难以解封；由于上提管柱可溶性球座受到损伤、密封不严，造成压裂失效；压裂完后地层压力较高，上提管柱时易造成井喷，酿成事故；该方法操作性差，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。
4.油气井的开发，目前国内大多采用套管固井完井的方式，在固井环境下进行射孔，射孔后采用套管内投球滑套分段压裂技术开采。套管内投球滑套分段压裂技术已经成为油气井的主要增产措施，一般单井油气产量可以增加3～5倍。但常规的管内投球滑套分段压裂工具通过射孔打开油气层，会存在射孔压实带污染油气流通道的现象，同时高温射流会伤害油气井套管导致套管变形甚至破裂，并且射孔技术造缝能力弱，一般只有1米，加上高能气体压裂，地层裂缝长度也只有3～4米，地层油气渗流通道短，渗流面积小，采收率低。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题在于克服上述套管固井完井设备的缺点，提供一种设计合理、结构简单、油气采收率高的可溶球座体积压裂工具。
6.解决上述问题所采用的技术方案是：在井管的不同长度上设置有破裂盘，井管内的垂直段设置有加砂管柱，加砂管柱的下端设置有可溶性球座，可溶性球座的下端用弯管与22～36节套管投球滑套联接，一节套管投球滑套与相邻一节套管投球滑套用油管联接，每节套管投球滑套与井管上的一个破裂盘相对应，最后一节套管投球滑套的右端通过油管与浮鞋联接。
7.本发明的破裂盘为：在筛管的径向每米至少加工有2圈共6～30个压裂孔，一圈压裂孔与相邻一圈压裂孔交错排列，压裂孔上设置有堵片。最后一节套管投球滑套右端相对应的井管上的最后一个破裂盘为：在筛管的径向每米至少加工有2圈共6～30个压裂孔，一圈压裂孔与相邻一圈压裂孔交错排列，压裂孔内设置有固体推进剂，固体推进剂的外表面上设置有堵片。
8.本发明的筛管的长度为1～20米，压裂孔的孔径为10～30mm，压裂孔内设置的堵片的厚度为3～10mm。
9.本发明采用了在井管上设置破裂盘，套管投球滑套的喷嘴与破裂盘相对应，最后
一节套管投球滑套的右端与井管上最后一个破裂盘相对应，最后一个破裂盘内设置有固体推进剂，通过地面打水压使井管上最后一个破裂盘压裂孔内的固体推进剂爆燃，冲掉筛管上的堵片，构成高压加砂水的回路，地面的高压加砂水先从最后套管投球滑套至第一套管投球滑套依次投球进行水力压裂，直至完成所有层段的压裂施工，实现了远端压裂，有效地提高了压裂长度和压裂效果，优化了施工流程，降低了维修成本，达到了油气井增产的目的。使用该工具可以达到150米的造缝能力，油气渗流通过长，渗流面积大，采收率高。本发明具有设计合理、结构简单、压裂效率高等优点，可在油田上推广使用。
附图说明
10.图1是本发明一个实施例的结构示意图。
11.图2是图1中最后一个破裂盘9的结构示意图。
具体实施方式
12.下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
13.实施例1
14.以22节套管投球滑套以及其他零部件构成的可溶球座体积压裂工具为例，其结构如下：
15.在图1、2中，本实施例的可溶球座体积压裂工具由加砂管柱1、可溶性球座2、弯管3、第一套管投球滑套4、油管5、第二套管投球滑套6、第二十二套管投球滑套7、浮鞋8、破裂盘9联接构成。
16.在井管10内左端竖直段安装有加砂管柱1，加砂管柱1的下端用通过螺纹连接联接有可溶性球座2，可溶性球座2下端通过弯管3与第一节套管投球滑套左端联接，第一套节管投球滑套的右端从左到右依次用油管5与第二套管投球滑套6、
……
、直至第二十二套管投球滑套相联，一节套管投球滑套与相邻一节套管投球滑套用油管5联接，每节套管投球滑套的结构相同，套管投球滑套为市场上销售的商品，由加拿大trican公司销售，产品名称：bps(burst port system)
tm
，第二十二套管投球滑套7的右端用油管5通过螺纹与浮鞋8联接，浮鞋8在本发明下井时起导向作用。
17.根据地质资料油层的位置在井管10上安装有破裂盘9，每一个破裂盘9与套管投球滑套的喷嘴相对应，本实施例的破裂盘9由筛管9-1和堵片9-2联接构成。筛管9-1长度为1米，筛管9-1的具体长度应按照油层的具体厚度来确定，筛管9-1管壁径向上加工有2圈压裂孔，每圈加工有3个压裂孔，共加工有6个压裂孔，不同轴向长度的压裂孔交错排列，压裂孔的孔径为30mm，压裂孔正好与套管投球滑套的喷嘴相对应，压裂孔内安装有厚度为10mm的堵片。地面的高压加砂水进入到套管投球滑套内，从喷嘴喷出冲掉压裂孔上的堵片9-2，进入到油层，将油层压裂。最后一个破裂盘9的筛管9-1长度为1米，筛管9-1的径向加工有2圈压裂孔，每圈加工有3个压裂孔，共加工有6个压裂孔，不同轴向长度的压裂孔交错排列，压裂孔的孔径为30mm，压裂孔内安装有固体推进剂9-3，固体推进剂9-3的外表面安装有厚度为10mm的堵片，在高压水的压力下，固体推进剂9-3被引爆，冲掉堵片9-2，将井管10外的油层压裂，并构成高压加砂水的回路。
18.本发明下井安装后，通过地面打水压使井管10上最后一个破裂盘9的筛管9-1的压
裂孔内的固体推进剂9-3爆燃，冲掉筛管9-1上的堵片，构成高压加砂水的回路，地面的高压加砂水先从第二十二套管投球滑套7至第一套管投球滑套4依次投球进行水力压裂，直至完成所有层段的压裂施工。
19.实施例2
20.以22节套管投球滑套以及其他零部件构成的可溶球座体积压裂工具为例，其结构如下：
21.在井管10上安装有破裂盘9，破裂盘9由筛管9-1和堵片9-2联接构成。筛管9-1长度为10米，筛管9-1的径向每米加工有5圈压裂孔、每圈均布加工有4个压裂孔、共加工有20个压裂孔，压裂孔的孔径为20mm，一圈压裂孔与相邻一圈压裂孔交错排列，压裂孔内安装有厚度为6mm的堵片。第二十二套管投球滑套7右端相对应的井管10上安装的最后一个破裂盘9由筛管9-1、堵片9-2、固体推进剂9-3联接构成。筛管9-1长度为10米，筛管9-1的径向每米加工有5圈压裂孔、每圈均布加工有4个压裂孔、共加工有20个压裂孔，不同轴向长度的压裂孔交错排列，压裂孔的孔径为20mm，压裂孔内安装有固体推进剂9-3，固体推进剂9-3的外表面安装有厚度为6mm的堵片9-2。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
22.实施例3
23.以22节套管投球滑套以及其他零部件构成的可溶球座体积压裂工具为例，其结构如下：
24.在井管10上安装有破裂盘9，破裂盘9由筛管9-1和堵片9-2联接构成。筛管9-1长度为20米，筛管9-1的径向每米加工有6圈压裂孔、每圈均布加工有5个压裂孔、共加工有30个压裂孔，压裂孔的孔径为10mm，一圈压裂孔与相邻一圈压裂孔交错排列，压裂孔内安装有厚度为3mm的堵片。第二十二套管投球滑套7右端相对应的井管10上安装的最后一个破裂盘9由筛管9-1、堵片9-2、固体推进剂9-3联接构成，筛管9-1的长度为20米，筛管9-1的径向每米加工有6圈压裂孔、每圈均布加工有5个压裂孔、共加工有30个压裂孔，不同轴向长度的压裂孔交错排列，压裂孔的孔径为10mm，压裂孔内安装有固体推进剂9-3，固体推进剂9-3的外表面安装有厚度为3mm的堵片。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
25.实施例4
26.以30节套管投球滑套以及其他零部件构成的可溶球座体积压裂工具为例，其结构如下：
27.在以上的实施例1～3中，在井管10内左端竖直段安装有加砂管柱1，加砂管柱1的下端用通过螺纹连接联接有可溶性球座2，可溶性球座2下端通过弯管3与第一套管投球滑套4左端联接，第一套管投球滑套4的右端从左到右依次用油管5与第二套管投球滑套6、
……
、直至第三十套管投球滑套相联，一节套管投球滑套与相邻一节套管投球滑套用油管5联接，每节套管投球滑套的结构相同，第三十套管投球滑套的右端用油管5通过螺纹与浮鞋8联接。在井管10上安装有破裂盘9，破裂盘9与套管投球滑套的喷嘴相对应，破裂盘9的结构与相应的实施例相同。第三十套管投球滑套右端相对应的井管10上的安装的最后一个破裂盘9的结构与相应的实施例相同。
28.实施例5
29.以36节套管投球滑套以及其他零部件构成的可溶球座体积压裂工具为例，其结构如下：
30.在以上的实施例1～3中，在井管10内左端竖直段安装有加砂管柱1，加砂管柱1的下端用通过螺纹连接联接有可溶性球座2，可溶性球座2下端通过弯管3与第一套管投球滑套4左端联接，第一套管投球滑套4的右端从左到右依次用油管5与第二套管投球滑套6、
……
、直至第三十六套管投球滑套相联，一节套管投球滑套与相邻一节套管投球滑套用油管5联接，每节套管投球滑套的结构相同，第三十六套管投球滑套的右端用油管5通过螺纹与浮鞋8联接。在井管10上安装有破裂盘9，破裂盘9与套管投球滑套的喷嘴相对应，破裂盘9的结构与相应的实施例相同。第三十六套管投球滑套右端相对应的井管10上的安装的最后一个破裂盘9的结构与相应的实施例相同。