[0001] 本发明涉及一种水平井多簇压裂的方法及实施该方法的多簇射孔压裂管柱。

[0002] 目前，国内的水平井井筒内分段压裂的工艺主要为连续油管分段压裂和可钻桥塞分段压裂。连续油管分段压裂工艺是连续油管喷砂射孔，环空加砂压裂，可实现较大规模压裂。压裂一段结束后，井筒内留一段砂塞作为隔离，拖动管柱到下一目的段进行压裂，该工艺的缺点是施工周期长，砂塞冲洗困难等。可钻桥塞分段压裂工艺可实现多簇压裂，利用水力泵送电缆及桥塞工具串到目的层，点火坐封桥塞，上提射孔枪到目的段射孔后，起出射孔枪工具串，井筒压裂，其缺点是泵送桥塞工具串会对下一段造成较大的过顶替，且井筒压裂，若出现施工异常情况处理较为困难。

[0003] 中国专利文献201210517644.9公布了一种“水平井连续油管水力喷砂多簇射孔环空加砂多段压裂工艺”，采用连续油管下入喷射压裂工具串，射孔后环空加砂压裂，之后上提到下一段施工，可用一趟管柱完成射孔和压裂，并实现分段多簇压裂。缺陷在于其采用单喷枪，易发生射孔不完善而导致地层压不开，所用封隔器为液压座封封隔器，每段压裂结束后均须进行反洗井后才能上提连续油管，且在连续油管排量较低时易发生解封。另外，在射孔完成后，携砂液将从井筒中被完全替出，这样在压裂过程中，液体主要从初次开启的裂缝进入，这样将不利于后续射孔段的裂缝开启，以致压裂段中各簇射孔的裂缝开启程度不同，不利于后续的采油作业。

[0004] 本发明的目的是提供一种提高同压裂段中后期簇射孔的开裂程度的水平井多簇压裂的方法，同时还提供了一种专用于实施该水平井多簇压裂的方法的多簇射孔压裂管柱。

[0005] 为了实现以上目的，本发明中水平井多簇压裂的方法的技术方案如下：水平井多簇压裂的方法，包括以下步骤：
步骤一，通过多簇射孔压裂管柱沿从上向下的顺序对井筒水平段的同压裂段中各簇射孔段逐次进行喷砂射孔，所述多簇射孔压裂管柱包括从下向上串接的机械式封隔器和喷射器，并在相邻两次喷砂射孔之间，将多簇射孔压裂管柱内携砂液用压裂基液替出到井筒之外后、再上提机械式封隔器进行解封；
步骤二，在最后次喷砂射孔后，将多簇射孔压裂管柱内携砂液用压裂基液替入到井筒的造斜段上方；
步骤三，向井筒和多簇射孔压裂管柱之间的环空中注入前置液后，向该环空中打压而对各簇射孔进行压裂。

[0006] 在步骤三中，同时向多簇射孔压裂管柱中补液。

[0007] 在步骤二中，携砂液被替入到造斜段以上200m位置处。

[0008] 在步骤一中，在对第一簇射孔段进行喷砂射孔前，通过向井筒和多簇射孔压裂管柱之间的环空打压进行验封；在对其余簇射孔段进行喷砂射孔前的验封方式采用：通过井筒闸门缓慢卸压，直至压力降至比上一层段停泵压力低5MPa，然后迅速关闭井筒闸门，观察套压变化情况，若套压在5min内没有变化，则验封合格。

[0009] 在步骤一之前，多簇射孔压裂管柱以10-15m/min的下入井筒，并在下方到100m时进行坐封测试。

[0010] 本发明中多簇射孔压裂管柱的技术方案如下：多簇射孔压裂管柱，包括串接在油管下端管口上的喷射器和封隔器，封隔器处于喷射器的下方，且封隔器为机械坐封式封隔器。

[0011] 喷射器有两个以上并沿上下方向依次串接。

[0012] 喷射器和封隔器之间串接有循环阀。

[0013] 封隔器的下方自上而下依次串接有摩擦块、定位器和导引头。

[0014] 喷射器的上方自下而上依次串接有扶正器、固定阀、安全丢手。

[0015] 本发明中喷砂射孔阶段，按照从上向下的顺序对同压裂段中各射孔段进行喷砂射孔，并在最后次喷砂射孔后，通过压裂基液将多簇射孔压裂管柱中携砂液替入到井筒的造斜段上方，而不从井筒中替出，这样在向井筒和多簇射孔压裂管柱之间的环空中注入前置液时，携砂液中的射孔砂将会对在前开启的裂缝形成一定的封堵，以利于在后射孔段的裂缝开启，相比现有技术中直接向井筒中打压来实现射孔段的裂缝开启的方式，本发明将使得同段中各簇射孔段的裂缝开启程度一致，从而提高了分段多簇压裂的可靠性和施工效率。附图说明

[0016] 图1是本发明的多簇射孔压裂管柱的实施例的结构示意图。

[0017] 本发明中水平井多簇压裂的方法的实施例：该方法是一种适用于致密低渗透砂岩油气藏的井筒固井完井水平井的分段压裂的连续油管喷砂多簇射孔环空压裂方法，以每段两簇为例，简述连续油管喷砂多簇射孔环空压裂管柱配套工艺的实施过程，包括以下步骤：1)组装好多簇射孔压裂管柱，并对压裂管线及井口走泵试压至70MPa，30min内压降不超过0.5MPa，井口及管线无刺、漏、渗现象为合格，并对放喷管线试压35MPa，30min内压降不超过0.5MPa，管线无刺、漏、渗现象为合格，如图1所示，该多簇射孔压裂管柱包括由上至下依次串接的连续油管1、油管接头2、安全丢手3、固定阀4、第一扶正器5、第二扶正器6、第一喷射器7、第二喷射器8、循环阀9、封隔器10、摩擦块11、机械定位器12、导引头13，其中封隔器10是机械坐封式封隔器；
2)根据喷砂射孔及上提管柱要求，以地面控制回压不低于坐封前井口压力为控制原
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则,提前准备好2-14mm的油嘴，并启动泵车，稳定泵车排量在射孔排量1.6m/min，记录此时油嘴压力表压力，该压力表所显示的压力值即为油嘴可控制回压；
3)将多簇射孔压裂管柱下入井筒中，多簇射孔压裂管柱的下入速度以10-15m/min为宜，下放100m时做坐封测试，并坐封测试完毕后，将多簇射孔压裂管柱下放至射孔深度以下，然后匀速上提多簇射孔压裂管柱的连续油管1，观察机械定位器12经过接箍产生的波动，以校准封隔器10坐封深度；
4)校深合格后，按封隔器10技术要求进行坐封，即打压30MPa验封，10min压降小于
0.5MPa时验封合格；
5)验封合格后，打开井口放喷油嘴管汇，同时提高射孔泵排量，保持井筒和多簇射孔压裂管柱之间的环空中环空回压不低于座封前压力2-5MPa，并通过混砂车将40/70目石英砂
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与喷砂液混合，射孔泵车将混砂车搅拌均匀的射孔研磨液通过连续油管1以1.6m/min的排量泵入井中，对目的层位射孔；
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6)射孔完成后，停止加砂，继续以1.6m/min的排量泵入压裂基液，泵入一个井筒高度的压裂基液，以将连续油管1内残留的携砂液替出井筒；
7)在第一簇射孔的顶替液打完之后，关闭井筒闸门，上提解封封隔器10；
8)继续下放多簇射孔压裂管柱至该压裂层段第二簇射孔深度以下，然后匀速上提多簇射孔压裂管柱的连续油管1，并观察机械定位器12经过接箍产生的波动，以校准封隔器10坐封深度至设计位置；
9)校深合格后，按封隔器10技术要求进行坐封，其中第一簇验封通过井筒直接打压验封，而第二簇验封采用：在试挤阶段可通过破裂压力和施工压力变化再次判断第二簇封隔器10是否坐封，即通过井筒闸门缓慢卸压，直至压力降至比上一层段停泵压力低5MPa，然后迅速关闭井筒闸门，观察套压变化情况，若套压在5min内没有变化，则验封合格；
10)验封合格后，打开井口放喷油嘴管汇，同时提高射孔泵排量，保持环空回压不低 于座封前压力2-5MPa，混砂车工作，将40/70目石英砂与喷砂液混合射孔泵车将混砂车搅拌
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均匀的射孔研磨液通过连续油管1以1.6m/min的排量泵入井中，对目的层位射孔；
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11)射孔完成后，停止加砂，继续以1.6m/min的排量泵入压裂基液，将多簇射孔压裂管柱内残留的携砂液替入造斜段以上200m；
12)打开主压裂流程，按施工泵注程序表施工，即先向井筒环空内泵入前置液再打压进行压裂，而在施工过程中，连续油管1限压60MPa，井筒环空内压力控制在井筒抗压以内，压
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裂过程中，连续油管1通过补液泵车持续泵液，排量为0.2-0.4m/min；
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13)在顶替液打完之后，提高补液泵排量至0.5m/min，并上提解封封隔器10；
14)上提连续油管1，循环以上(5-14)步骤，以完成后面各段施工。

[0018] 本实施例中压裂方法在第二簇射孔结束后，不将射孔砂顶出环空，而在前置液阶段利用其对初次开启的裂缝形成一定的封堵，以利于第二簇射孔段裂缝的开启，形成两条裂缝，实现分段多簇压裂的目的；采用双喷枪，避免了现有工艺中单喷枪射孔不完善而导致地层压不开的缺陷：采用机械座封封隔器10，座封动作无需节流压差，可靠性优于液压座封封隔器10，且每段压后无需反洗井，大大提高了施工效率与安全性。

[0019] 在上述实施例中，该压裂方法进行每段两簇压裂，在其他实施例中，各压裂段的射孔的簇数也可以大于两个。

[0020] 由以上其他实施例可知，本发明的水平井多簇压裂方法可通过如下步骤实施：步骤一，通过多簇射孔压裂管柱沿从上向下的顺序对井筒水平段的同压裂段中各簇射孔段逐次进行喷砂射孔，所述多簇射孔压裂管柱包括从下向上串接的机械式封隔器和喷射器，并在相邻两次喷砂射孔之间，将多簇射孔压裂管柱内携砂液用压裂基液替出到井筒之外后、再上提机械式封隔器进行解封；
步骤二，在最后次喷砂射孔后，将多簇射孔压裂管柱内携砂液用压裂基液替入到井筒的造斜段上方；
步骤三，向井筒和多簇射孔压裂管柱之间的环空中注入前置液后，向该环空中打压而对各簇射孔进行压裂。

[0021] 本发明中多簇射孔压裂管柱的实施例，本实施例中多簇射孔压裂管柱的结构与上述实施例中多簇射孔压裂管柱的结构相同，因此不再赘述。