CN204041042U - 一种连续油管拖动压裂管柱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种连续油管拖动压裂管柱，包括依次连接在连续油管上的连接器、安全接头、扶正器、喷枪、反洗阀、封隔器、机械定位器、带孔管、引导帽；安全接头的下方还连接有伸缩装置。本实用新型优化了原有的压裂管柱的工具串，压裂管柱在遇到砂卡情况时，可通过打开管柱上的反洗阀，将套管内的砂子洗入连续油管内，并通过连续油管带到地面管汇，解除砂卡现象，或者通过伸缩装置的上提与下放产生的冲击作用进行解卡操作。提高连续油管拖动压裂管柱的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田油井压裂技术领域，特别涉及到一种连续油管拖动压裂管柱。
背景技术
随着油田勘探开发的不断深入，为了疏通地层、解除堵塞、增大过流截面、提高渗透率、提高油井产量，采用压裂技术对地层改造是目前行之有效的手段之一，油井投产前一般都要进行压裂施工，通过压裂提高地层的导流能力，从而提高油井产量。
压裂是指采油或采气过程中，利用水力作用，使油气层形成裂缝的一种方法，又称水力压裂。水力压裂就是利用地面高压泵，通过井筒向油层挤注具有较高粘度的压裂液。当注入压裂液的速度超过油层的吸收能力时，则在井底油层上形成很高的压力，当这种压力超过井底附近油层岩石的破裂压力时，油层将被压开并产生裂缝。这时，继续不停地向油层挤注压裂液，裂缝就会继续向油层内部扩张。为了保持压开的裂缝处于张开状态，接着向油层挤入带有支撑剂（通常石英砂）的携砂液，携砂液进入裂缝之后，一方面可以使裂缝继续向前延伸，另一方面可以支撑已经压开的裂缝，使其不致于闭合。再接着注入顶替液，将井筒的携砂液全部顶替进入裂缝，用石英砂将裂缝支撑起来。最后，注入的高粘度压裂液会自动降解排出井筒之外，在油层中留下一条或多条长、宽、高不等的裂缝，使油层与井筒之间建立起一条新的流体通道。压裂之后，油气井的产量一般会大幅度增长。
在压裂施工中，需要地面设备和压裂车组配合，压裂用地面工具设备主要有封井器、井口球阀、投球器、活动弯头、油壬、蜡球管汇、压裂管汇等，为井口以上地面控制类工具；压裂车组包括泵车、混砂车、罐车（液罐车、砂罐车、添加剂罐车）、仪表车、水泥车和压裂指挥车等。整个施工过程需要上述各设备配合，因此需要投入大量的费用，为了节省开支，一般在保证压裂管柱安全的前提下，一次管柱尽可能多压裂几层，目前一次管柱在不动管柱的情况下可压裂到三层甚至四层，但由于地层压裂后压裂砂的返排，导致管柱容易砂卡，且管柱砂卡的概率较高，而一旦管柱卡死，需要上大修处理，但由于修理费用较高，给油田带来很大的经济损失。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决现有的压裂管柱砂卡现象严重、影响油田工作进度的问题。
为此，本实用新型提供了一种连续油管拖动压裂管柱，包括依次连接在连续油管上的连接器、安全接头、扶正器、喷枪、反洗阀、封隔器、机械定位器、带孔管、引导帽；
所述的安全接头和扶正器之间还连接有伸缩装置。
所述的伸缩装置包括芯管、设置在芯管顶端的上接头和设置在芯管底端的下接头；
所述芯管上套设有伸缩管，该伸缩管的顶部与芯管之间设有压帽，且该压帽与伸缩管的内侧固定连接；所述的压帽的内侧设有与其中心线垂直的导向销，且该导向销滑动连接在芯管轴向方向上的导向槽内；
所述芯管的底部和伸缩管的底部之间设置有密封帽和密封环。
所述的伸缩管和下接头固定连接。
所述的导向槽沿芯管的轴向对称设置。
所述的机械定位器的下方连接有单流阀。
所述的伸缩装置为可传递扭矩伸缩装置。
所述的安全接头是可投球打压丢手。
所述的喷枪是多级喷枪。
本实用新型的有益效果：优化了原有的压裂管柱的工具串，压裂管柱在遇到砂卡情况时，可通过伸缩装置的上提与下放产生的冲击作用进行解卡操作。提高了连续油管拖动压裂管柱的安全性，减少了一定的经济损失。
以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
图1是一种连续油管拖动压裂管柱的示意图。
图2是伸缩装置的结构示意图。
图3是图2中的A-A向剖视图。
附图标记说明：1、连续油管；2、连接器；3、安全接头；4、伸缩装置；401、上接头；402、芯管；403、压帽；404、导向销；405、伸缩管；406、密封帽；407、密封环；408、下接头；409、导向槽；5、扶正器；6、喷枪；7、反洗阀；8、封隔器；9、机械定位器；10、单流阀；11、带孔管；12、引导帽；13、套管。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，本实用新型提供了一种连续油管拖动压裂管柱，包括依次连接在连续油管上的连接器2、安全接头3、扶正器5、喷枪6、反洗阀7、封隔器8、机械定位器9、单流阀10、带孔管11、引导帽12；为了方便且快速解除砂卡现象，安全接头的下方还连接有伸缩装置4，所述的伸缩装置4为可传递扭矩伸缩装置，所述的安全接头3是可投球打压丢手。所述的喷枪6是多级喷枪，当一级喷嘴过大时，可投球打开上一级喷枪，采用上级喷枪继续喷砂射孔。
所述的扶正器5可以使套管13顺利下到预定井深，并避免发生偏移；单流阀10的作用是使封隔器8之下的液体在管柱下井过程中，可以顺利返到管柱内，使工具串顺利下井，还有一个作用是在封隔器8处于解封状态下进行反洗井时，可以从反洗阀7和单流阀10同时向管柱内进液。
伸缩装置4包括芯管402、设置在芯管402顶端的上接头401和设置在芯管402底端的下接头408；所述芯管402上套设有伸缩管405，该伸缩管405的顶部与芯管402之间设有压帽403，且该压帽403与伸缩管405的内侧固定连接；为了防止上接头401和下接头408发生相对旋转，所述的压帽403的内侧设有与其中心线垂直的导向销404，且该导向销404与设置在芯管402轴向方向上的导向槽409配合，导向销404可在导向槽409内左右滑动，芯管402的底部和伸缩管405的底部之间设置有密封帽406和密封环407。伸缩管405和下接头408固定连接，芯管402和上接头401固定连接。
连续油管拖动压裂管柱的工作原理是：
1）将压裂管柱通过连续油管1下入套管13中，通过机械定位器9将连续油管1定位，使用封隔器8（优选Y211封隔器）封隔压裂井段，关好井口防喷盒、防喷器；
2）通过连续油管1上提坐封后，从连续油管1加砂并通过喷枪6向预设开层喷射砂液，对套管13进行水力射孔、加砂压裂；
3）完成射孔后，从套管13环空泵入前置液，对地层进行压裂造缝；
4）为了保持压开的裂缝处于张开状态，从套管13环空泵入携砂液，对地层进行填砂支撑，携砂液进入裂缝之后，一方面可以使裂缝继续向前延伸，另一方面可以支撑已经压开的裂缝，使其不致于闭合；
5）从套管13环空泵入后置液，将套管13中的携砂液全部顶替到地层；
6）带压上提压裂管柱并重复步骤1）-步骤3），直至压裂完成所要改造的层位。
在上述压裂过程中，如果遇到压裂管柱砂卡（在油水井生产和作业过程中，由于地层砂或工程用砂埋住部分管柱，使管柱不能提出井口，这种现象叫砂卡）的情况，可通过从套管13环空反洗井，具体的操作是打开反洗阀7，将套管13内的砂子洗入连续油管1并通过连续油管1带到地面管汇；
如果通过从套管13环空反洗井仍无法解除砂卡，可通过伸缩装置4的上提与下放的冲击作用进行解卡操作，具体的操作是：如图2和图3所示，通过连续油管1上提压裂管柱，由于伸缩装置4与连续油管1连接，因此伸缩装置4被上提，而伸缩装置4在其上部压裂管柱重量的惯性作用下，安全接头3与压帽403进行强行碰撞，碰撞的瞬间会产生一个很大的向上的冲击力，对连接在下接头408下部的工具进行一次冲击上提解卡，如一次动作不能解卡，可继续进行上述动作进行解卡；
当上提伸缩装置4不能解卡时，可在压帽403与安全接头3相接触的位置，用连接油管1迅速下放上接头固定连接组件（上接头401、芯管402与安全接头3组成上接头固定连接组件），安全接头3与下接头408进行一次下压冲击，对下接头408下部的工具串进行一次下压解卡，如是往复解卡操作。
如上述方法仍无法解除砂卡，可采取正洗井，若正洗井依旧无法洗通，可大力上提连续油管1，使压裂管柱从安全接头3 处断开，从井中起出连续油管1，再使用专用打捞工具下井打捞滞留在井内的压裂管柱。
综上所述，如压裂管柱遇到砂卡现象，除采取常规的解卡方式，即正洗井和反洗井、上提管柱等方法，也可以采取本实用新型提供的上提或者下放伸缩装置，达到震击解卡的目的，与常规解卡方法相比，本实用新型提高连续油管拖动压裂管柱的安全性，节省了修理费用，减少了一定的经济损失。
以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种连续油管拖动压裂管柱，其特征在于：包括依次连接在连续油管（1）上的连接器（2）、安全接头（3）、扶正器（5）、喷枪（6）、反洗阀（7）、封隔器（8）、机械定位器（9）、带孔管（11）、引导帽（12）；
所述的安全接头（3）和扶正器（5）之间还连接有伸缩装置（4）。
2.如权利要求1所述的一种连续油管拖动压裂管柱，其特征在于：所述的伸缩装置（4）包括芯管（402）、设置在芯管（402）顶端的上接头（401）和设置在芯管（402）底端的下接头（408）；
所述芯管（402）上套设有伸缩管（405），该伸缩管（405）的顶部与芯管（402）之间设有压帽（403），且该压帽（403）与伸缩管（405）的内侧固定连接；所述的压帽（403）的内侧设有与其中心线垂直的导向销（404），且该导向销（404）滑动连接在芯管（402）轴向方向上的导向槽（409）内；
所述芯管（402）的底部和伸缩管（405）的底部之间设置有密封帽（406）和密封环（407）。
3.如权利要求2所述的一种连续油管拖动压裂管柱，其特征在于：所述的伸缩管（405）和下接头（408）固定连接。
4.如权利要求2所述的一种连续油管拖动压裂管柱，其特征在于：所述的导向槽（409）沿芯管（402）的轴向对称设置。
5.如权利要求1所述的一种连续油管拖动压裂管柱，其特征在于：所述的机械定位器（9）的下方连接有单流阀（10）。
6.如权利要求1所述的一种连续油管拖动压裂管柱，其特征在于：所述的伸缩装置（4）为可传递扭矩伸缩装置。
7.如权利要求1所述的一种连续油管拖动压裂管柱，其特征在于：所述的安全接头（3）是可投球打压丢手。
8.如权利要求1所述的一种连续油管拖动压裂管柱，其特征在于：所述的喷枪（6）是多级喷枪。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN104675361A (zh) * | 2015-03-02 | 2015-06-03 | 中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司采油工艺研究院 | 连续油管选择性开关滑套管串 |
| CN106545308A (zh) * | 2015-09-23 | 2017-03-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 打捞管串和使用其打捞球座式滑套的球座的方法 |
| CN106761645A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 北京华晖盛世能源技术股份有限公司 | 油气井探井水力割缝测试工艺管柱的结构 |
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2014
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