崔志強(qiáng)　齊佳歡

摘 要：目前國內(nèi)外應(yīng)用連續(xù)油管設(shè)備拖動壓裂工藝管柱[1]，多采用雙封拖動或單封拖動施工工藝。雙封拖動壓裂管柱多采用油管或大直徑的連續(xù)油管。連續(xù)油管內(nèi)加砂，對連續(xù)油管內(nèi)表面磨蝕損傷，影響連續(xù)油管使用壽命;單封拖動壓裂管柱對于老井使用受到限制，尤其是老層段在目的施工層段的上部，單封拖動壓裂工藝管柱無法實(shí)現(xiàn)。鑒于上述原因研制雙封跨隔壓裂工藝管柱，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)油管拖動在封隔老層的同時(shí)完成環(huán)空加砂壓裂[2]。

關(guān)鍵詞：跨隔;套管加砂;連續(xù)油管作業(yè);橋式通道

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.012

1 管柱結(jié)構(gòu)

一種可使用連續(xù)油管連接封隔器，套管內(nèi)加砂壓裂作業(yè)且能跨越、隔開老層段，直接壓裂下層目的層的雙封跨隔壓裂工藝管柱。完整的管柱配置為：連續(xù)油管、雙封跨隔壓裂工藝管柱上工具、水力錨、油管、雙封跨隔壓裂工藝管柱下工具、節(jié)流閥、射孔槍。

2 工作原理

連續(xù)油管內(nèi)加壓使上工具先座封。下工具通過套管內(nèi)提排量起壓[3]，液體經(jīng)上工具的閥口進(jìn)入工具內(nèi)腔經(jīng)油管越過跨隔層（老層）后到達(dá)節(jié)流閥后節(jié)流，完成水力錨錨定，同時(shí)下工具座封完成。實(shí)現(xiàn)連續(xù)油管作業(yè)施工套管加砂，隔層壓裂下層的目的。

3 工具動作實(shí)現(xiàn)過程

（1）雙封跨隔壓裂工藝管柱上工具實(shí)現(xiàn)壓裂液由套管轉(zhuǎn)換到油管并有效的封隔層：雙封跨隔壓裂工藝管柱上工具，通過連續(xù)油管內(nèi)打壓，液流通過工具上端橋式通道進(jìn)入到膠筒內(nèi)腔，上工具處于坐封狀態(tài)，施工時(shí)連續(xù)油管內(nèi)壓力保持恒定。壓裂時(shí)，通過連續(xù)油管外與套管之間的環(huán)形空間加砂壓裂，壓裂液通過上工具上端壓裂通道進(jìn)入到工具下端，完成對封隔器以下層段的射孔壓裂。壓裂過程操作始終保持連續(xù)油管內(nèi)壓裂高于油套環(huán)空壓力3-5Mpa。即使上工具上端內(nèi)部的單流閥存在壓差。使封隔器一直處于坐封狀態(tài)。當(dāng)壓裂施工完成后，釋放連續(xù)油管內(nèi)壓力，使上工具解封。解封后，上提管柱拖動管柱，進(jìn)行下一層段的施工。

（2）雙封跨隔壓裂工藝管柱通過水力錨實(shí)現(xiàn)管柱錨定：水力錨上部內(nèi)側(cè)與雙封跨隔壓裂工藝管柱上工具下部外側(cè)絲扣固定連接于。用于壓裂作業(yè)時(shí)防止管柱蠕動。

（3）雙封跨隔壓裂工藝管柱通過上、下工具實(shí)現(xiàn)管柱封隔老層：雙封跨隔壓裂工藝管下工具為K344形式，下工具上部內(nèi)側(cè)與油管下部外側(cè)絲扣固定連接。油管上部內(nèi)側(cè)與水力錨下部內(nèi)側(cè)絲扣固定連接。油管長度根據(jù)目的層跨度確定。

（4）雙封跨隔壓裂工藝管柱通過節(jié)流閥實(shí)現(xiàn)管柱座封：節(jié)流閥上部內(nèi)側(cè)與雙封跨隔壓裂工藝管柱下工具下部外側(cè)絲扣固定連接。用于為雙封跨隔壓裂工藝管柱下工具提供節(jié)流壓力，使下工具座封。

（5）雙封跨隔壓裂工藝管柱通過管柱下端連接射孔槍完成對目的層射孔與壓裂：射孔槍上部內(nèi)側(cè)與節(jié)流閥下部外側(cè)絲扣固定連接。用于壓裂前的射孔作業(yè)。

4 跨隔工藝實(shí)現(xiàn)過程

雙封跨隔壓裂工藝管柱上工具座封與雙封跨隔壓裂工藝管柱下工具座封通道相互獨(dú)立。

（1）上工具座封：是通過連續(xù)油管連接上工具上接頭，通過連續(xù)連續(xù)油管內(nèi)打壓，液體在鋼球處由于節(jié)流壓力的作用，鋼球下行，接觸球座形成密封，液體經(jīng)過鋼球上方導(dǎo)流套上部設(shè)有開孔，經(jīng)由連接閥體上下端面的橋式通道，經(jīng)過掛膠件上部內(nèi)側(cè)與中心管上部外側(cè)固定連接處開有軸向通道進(jìn)入膠筒內(nèi)腔，完成漲封封隔器。

（2）下工具座封：是通過連續(xù)油管與套管之間環(huán)形空間注入壓裂液，液體流至封隔器閥體筒壁上開設(shè)有兩個(gè)橫向通道時(shí)，經(jīng)過此通道流入封隔器內(nèi)腔，經(jīng)封隔器內(nèi)腔后，經(jīng)過下工具下方的節(jié)流閥，產(chǎn)生節(jié)流壓力，使水力錨及下工具漲封。漲封完成后即可隔開老層壓裂下封隔器的下層。

5 主要技術(shù)參數(shù)

最大剛體外徑：Φ114mm;最小內(nèi)通徑：Φ50（過砂通道）;工作套管內(nèi)徑：Φ124;工作壓力：70Mpa;工作溫度：90℃;工具長度：1500mm;坐封壓差：≥3MPa;連接扣型：27/8UPTBG。

6 操作規(guī)程

（1）通井、刮管。

（2）洗井。

（3）驗(yàn)套。

（4）下井坐封。

1）下入管柱作業(yè)程序應(yīng)符合如下的規(guī)定。按下井順序?qū)λ泄ぞ哌M(jìn)行地面排序。檢查每臺工具并填好記錄。

2）確認(rèn)每臺工具在管柱連接中位置符合設(shè)計(jì)要求并填好記錄。下井管柱必須逐根過油管規(guī)，認(rèn)真檢查、丈量準(zhǔn)確，記錄丈量結(jié)果，絲扣涂密封脂上緊，連接油管前仔細(xì)檢查每根油管絲扣有無損壞，保證不刺不漏不斷脫。

3）嚴(yán)格控制管柱下放速度，連續(xù)油管下放速度≤300m/h。

（5）壓裂。

1）上工具座封：管柱下井到位后，連續(xù)油管內(nèi)打壓，壓力至中心管鋼球處憋壓至安全壓力（至少15Mpa），液體到擋板單流閥處截止（考慮到彈簧支撐球作用，可將排量0.5-0.8，同時(shí)控制壓力小于安全壓力）液體經(jīng)坐封通道進(jìn)入到膠筒內(nèi)腔，上工具坐封完成。（注：如油管內(nèi)壓力高于安全壓力，拉斷安全接頭會丟手。）

2）下工具座封要點(diǎn)：上工具座封完成壓力保持，套管環(huán)空加頂替液提排量至套壓與油壓相等或套壓小于油壓2-3Mpa，目的是為了水力錨錨定充分、下工具坐封牢靠。然后提排量壓裂正常施工，要求提排量的同時(shí)保證油壓高于套壓至少5Mpa。

3）壓裂時(shí)注，注意觀察連續(xù)油管的載荷變化，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)立即停止施工。

坐封上封隔器時(shí)，載荷應(yīng)稍稍降低。

環(huán)空提排量時(shí)，由于水力錨的錨定，懸重也不會明顯增加。

（6）解封。

參考文獻(xiàn)：

[1]郝云虎.連續(xù)油管拖動技術(shù)在油田的應(yīng)用[J].石化技術(shù)，2017（24）.

[2]王麗峰.連續(xù)油管底封拖動水力噴射環(huán)空加砂分段壓裂技術(shù)在九區(qū)石炭系水平井的應(yīng)用[J].新疆石油天然氣，2017（13）.

[3]王瑤.適用于連續(xù)油管的封隔器管串結(jié)構(gòu)及原理分析[J].石油礦場機(jī)械，2013（42）.