高压储层射孔、多段压裂、排采一体化压裂管柱及方法与流程

本发明涉及石油天然气完井增产，是一种高压储层射孔、多段压裂、排采一体化压裂管柱及方法。

背景技术：

1、常规油管传输射孔压裂措施完井改造作业流程一般包括先下入射孔管柱射孔、采用高密度压井液压井、起出射孔管柱，再下入压裂管柱压裂改造、放喷排液，最后起出压裂管柱、下入完井生产管柱生产等多种工序。这种常规压裂完井措施存在作业周期长、效率低、风险大、对地层伤害大等问题。

2、常规水力喷射分段压裂完井改造管柱及压裂方法是一种较成熟的分段完井改造管柱及方法，能够实现低压井、常压井不压井集射孔、压裂改造一体化作业，作业流程一般包括对第一段进行水力喷砂射孔、对第一射孔段进行压裂改造、放压、对第二段进行水力喷砂射孔、对第二射孔段进行压裂改造、放压，依次完成剩余段压裂改造。这种压裂完井措施由于高压储层放压周期长，不具备第二段水力喷砂射孔条件，因此常规水力喷射分段压裂管柱及压裂方法无法实现高压储层的多段连续作业，且该管柱无法实现油气井停喷后的连续生产。

3、常规传输射孔作业井控风险大。高压储层地层压力系数超过1.7。受油藏构造及非均质性控制，不同井、不同油层地层压力存在明显差异。进行常规压裂前，需要进行射孔作业，由于常规油管传输、电缆传输射孔及射孔后下入压裂管柱作业需要配合压井作业，因此，选用一种密度压井液体系作业不同层系时存在较大井控风险。

4、常规压裂完井改造压井作业对储层伤害大。为降低井控作业风险，在进行常规射孔及起下管柱作业前，一般根据储层最高预测压力选用合适密度的压井液，高密度压井液在储层射开后，进入地层压力相对较低储层段，对低渗储层造成严重伤害。因此，从储层保护工作方面看，采用常规射孔枪提前将各油层射开，然后再下入多段压裂工具的压裂方法在该类型油藏适用性差。

5、常规压裂完井改造后下入完井管柱困难。高压储层压裂改造后井口压力高，起出压裂管柱并下入生产管柱需要采用更高密度压井液再次压井，作业周期长、成本高、风险大、对人工裂缝导流能力伤害大，常规压裂完井改造技术适应性差。

6、常规水力喷砂射孔多段压裂管柱及压裂方法难以实现高压储层多段压裂。常规水力喷砂射孔分段压裂改造技术是水力喷射和压裂技术相结合的产物，是集射孔、压裂增产措施工艺和一趟管柱实现多段施工的技术，解决了常规射孔工艺对储层伤害大及井控风险大的技术难题，适用于高压储层的单段加砂压裂改造和低压、常压地层的多段加砂压裂改造，是一种较成熟的压裂工艺，但无法满足高压储层的多段连续压裂改造，主要是因为与低压、常压储层不同的是，采用常规水力喷砂射孔多段压裂工艺在进行转层时，由于高压低渗地层地层压力系数高、第一层压裂停泵压力高，裂缝闭合时间长，采用油嘴控制放压周期长，因此，在高井口压力条件下，无法进行进行第二层水力喷砂射孔作业（射孔作业需敞开套管并控压），适用于低压、常压储层的常规不动管柱多喷枪多段水力喷射压裂工艺及单喷枪拖动多段水力喷射压裂工艺，不能实现高压储层的多层连续压裂改造。

技术实现思路

1、本发明提供了一种高压储层射孔、多段压裂、排采一体化压裂管柱及方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决常规压裂完井措施存在作业周期长、效率低、风险大、对地层伤害大的问题。

2、本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种高压储层射孔、多段压裂、排采一体化压裂管柱及方法，包括从下至上依次安装在一起的导向头、筛管、单流阀、第一喷枪、完井滑套、安全接头和油管，第一喷枪和完井滑套之间由下至上依次设置有至少一个分隔组件，分隔组件包括从下至上依次固定安装在一起的油管短接、封隔器和第二喷枪，最下方的油管短接和第一喷枪上端固定安装在一起，最上方的第二喷枪上端和完井滑套下端固定安装在一起，油管上从下至上间隔设有至少一个气举阀。

3、下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

4、上述第一喷枪可包括第一喷枪管和第一喷嘴，第一喷枪管上端和最下方的油管短接下端固定安装在一起，第一喷枪管外侧上下间隔交错设置有若干个内外连通的第一喷孔，每个第一喷孔内均固定安装有第一喷嘴。

5、上述第二喷枪可包括第二喷枪管、密封滑套和第二喷嘴，第二喷枪管上部内侧固定安装有固定环，固定环内滑动安装有密封滑套，固定环下部内侧沿圆周间隔分布有至少一个径向贯通的安装螺孔，对应安装螺孔位置的密封滑套上部外侧设有限位环槽，安装螺孔内螺接有端部位于限位环槽内的剪钉，对应固定环下方位置的第二喷枪管外侧上下间隔交错设置有若干个内外连通的第二喷孔，每个第二喷孔内均固定安装有第二喷嘴，对应最上方第二喷孔和固定环下端之间位置的密封滑套外侧和第二喷枪管内侧之间上下间隔设有至少一个上密封件，对应最下方第二喷孔下方位置的密封滑套外侧和第二喷枪管内侧之间上下间隔设有至少一个下密封件。

6、上述封隔器可为逐级扩张式封隔器。

7、本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种压裂方法，包括步骤如下：

8、s1，对目标井做准备工作；

9、s2，将高压储层射孔、多段压裂、排采一体化压裂管柱下入井内设计深度，将第一喷嘴和第二喷嘴正对设计位置；

10、s3，按照正循环流程对第一喷嘴对应的第一段井壁进行水力喷砂射孔；

11、s4，第一段井壁水力喷砂射孔结束后，对第一段进行压裂改造，第一段压裂改造结束后停泵，从井口投入第一封堵球，启泵使得最下方的封隔器坐封；

12、s5，再次停泵，打开套管闸门，保证井口油管压力大于井口套管压力，从井口投入第二封堵球，再次启泵，最下方的第二喷枪管内的密封滑套向下移动后打开第二喷嘴；

13、s6，按照正循环流程对最下方的第二喷嘴对应的第二段井壁进行水力喷砂射孔；

14、s7，第二段井壁水力喷砂射孔结束后，对第二段进行压裂改造，第二段压裂改造结束后停泵；

15、s8，如果需要在第二段井壁和井口之间的井壁进行水力喷砂射孔时，则从下往上逐次投入封堵球，每次投入封堵球后使得喷枪管内的密封滑套向下移动后打开对应位置的第二喷嘴，然后按照正循环流程对第二喷嘴对应的井壁进行水力喷砂射孔及压裂改造，如此从下至上重复对第二段井壁和井口之间的井壁进行水力喷砂射孔及压裂改造，直至所有的井壁完成水力喷砂射孔及压裂改造；如果只对第一段井壁和第二段井壁进行水力喷砂射孔，则结束水力喷砂射孔及压裂改造；

16、s9，根据井口压力安装合适规格油嘴进行放喷排液生产；

17、s10，停喷后，采用地面气举设备，从套管注入氮气或天然气进行气举排液或生产，开启气举阀，降低地面气举压力。

18、下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：

19、上述步骤s4、s7以及s8中，水力喷砂射孔结束后进行试挤，验证射孔是否成功，如果不成功需要进行二次射孔。

20、上述步骤s2中：将高压储层射孔、多段压裂、排采一体化压裂管柱下入井内设计深度后，电测校准深度，通过井口油管调整短接调整第一喷枪和第二喷枪位置，确保将第一喷嘴和第二喷嘴正对设计位置。

21、上述步骤s10中：从套管注入氮气或天然气进行气举排液或生产，之后根据井筒液面高度与气举压力，随井筒液面降低，从上至下依次开启气举阀，从而降低地面气举压力。

22、上述步骤s1包括：

23、s11,对目标井进行通井；

24、s12,对目标井进行刮削、清洗。

25、本发明结构合理而紧凑，使用方便，能够实现一趟管柱完成多套高压储层的射孔、分段改造及排液生产工序，可大幅度缩短作业周期，降低作业成本和作业风险，并通过不压井作业实现降低储层伤害、最大限度提高单井产量和采收率的目的，在水力喷砂射孔压裂施工时，第一喷枪和第二喷枪分别对应油气井中的不同层位，封隔器处于两油气层位之间，第一喷枪处于打开状态，第二喷枪和封隔器处于关闭状态。