本申請(qǐng)涉及油氣工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無(wú)橋塞多級(jí)壓裂裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)階段頁(yè)巖氣的開采主要采取水力多級(jí)壓裂的形式，多級(jí)壓裂可以提高水力壓裂的效率，縮小水量的使用和減少工時(shí)。在水力壓裂各級(jí)施工之間，通常采取下橋塞的方式，間隔每個(gè)壓裂級(jí)，在每級(jí)壓裂射孔結(jié)束之后，使用連續(xù)油管鉆磨掉橋塞，是整個(gè)井筒連接，達(dá)到產(chǎn)氣的條件。

在現(xiàn)階段水力多級(jí)壓裂施工中，采用的通常工藝是通過(guò)使用橋塞完成分級(jí)，下橋塞和橋塞鉆磨工作量，產(chǎn)生了多余的花費(fèi)和施工時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)主要解決的技術(shù)問題是提供一種新的頁(yè)巖氣多級(jí)壓裂用暫堵劑以及應(yīng)用該暫堵劑實(shí)施的無(wú)橋塞多級(jí)壓裂的方法，能夠使得可溶性纖維形成高密度的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有效延長(zhǎng)暫堵時(shí)間，達(dá)到代替橋塞的目的，使用該暫堵劑可以改變現(xiàn)有的多級(jí)壓裂工藝。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型實(shí)施例采用的一個(gè)技術(shù)方案是：

提供了一種無(wú)橋塞多級(jí)壓裂裝置，包括用于對(duì)第一層段施工的第

一組件和用于對(duì)其他層段進(jìn)行施工的第二組件，其中，

第一組件包括通過(guò)油管串接的第一定位機(jī)構(gòu)、第一點(diǎn)火頭、第一射孔槍和壓裂液輸送機(jī)構(gòu)；

第二組件包括依次連接的電纜、電纜頭、第二定位機(jī)構(gòu)、第二點(diǎn)火頭、第二射孔槍和暫堵劑泵送機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述第二組件還包括設(shè)于電纜頭和第二定位機(jī)構(gòu)之間的 加重機(jī)構(gòu)，所述暫堵劑泵送機(jī)構(gòu)包括壓力檢測(cè)器。

本申請(qǐng)實(shí)施例的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本實(shí)用新型實(shí)施例的裝置一級(jí)壓裂的工具與后續(xù)壓裂的工具不同，完成一級(jí)壓裂后，利用暫堵劑進(jìn)行暫時(shí)封堵，后續(xù)壓裂方式與一級(jí)壓裂不同，是由井底壓力升高后打開未改造新地層，開啟新的裂縫，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分級(jí)，無(wú)需使用橋塞。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。顯而易見地，下面所描述的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的裝置中第一組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的裝置中第二組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本申請(qǐng)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本申請(qǐng)，并不用于限定本申請(qǐng)。

本實(shí)用新型公開的主題的一些實(shí)施方案可能是以水平井的處理做說(shuō)明的，但同樣適用于任何方向的井。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)理解，在整個(gè)說(shuō)明書中，當(dāng)濃度或用量的范圍被描述為可用的或適合的等時(shí)，其意欲表示在該范圍內(nèi)的任何和每一個(gè)濃度或用量(包括端點(diǎn))被視為已被陳述。此外，每個(gè)數(shù)值應(yīng)該被認(rèn)為經(jīng)術(shù)語(yǔ)“約”修飾一次(除非已經(jīng)明確地如此修飾)，然后再被認(rèn)為未經(jīng)如此修飾，除非在上下文中另有說(shuō)明。例如，“1-10的范圍”應(yīng)被理解為指沿著約1-約10的連續(xù)范圍的每個(gè)和每一個(gè)可能的數(shù)值。換句話說(shuō)，當(dāng)在表述一定的范圍時(shí)，即使在該范圍內(nèi)只有幾個(gè)具體的數(shù)據(jù)點(diǎn)被明確地標(biāo)識(shí)或提及，或者即使在該范圍內(nèi)沒有數(shù)據(jù)點(diǎn)被提及，也應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用 新型的實(shí)用新型人明白和理解該范圍內(nèi)的任何和所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)均被視為已經(jīng)具體提及，并且本實(shí)用新型的實(shí)用新型人擁有整個(gè)范圍和該范圍內(nèi)的所有點(diǎn)。還應(yīng)當(dāng)理解的是，裂縫暫堵/閉合包括部分裂縫暫堵/閉合。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了無(wú)橋塞多級(jí)壓裂裝置，請(qǐng)參閱圖1和圖2所示，其包括用于對(duì)第一層段施工的第一組件10和用于對(duì)其他層段進(jìn)行施工的第二組件20。其中，第一組件包括通過(guò)油管101串接的第一定位機(jī)構(gòu)102、第一點(diǎn)火頭103、第一射孔槍104和壓裂液輸送機(jī)構(gòu)105。第二組件20包括依次連接的電纜201、電纜頭202、第二定位機(jī)構(gòu)203、第二點(diǎn)火頭204、第二射孔槍205和暫堵劑泵送機(jī)構(gòu)206。

進(jìn)一步地，第二組件20還包括設(shè)于電纜頭202和第二定位機(jī)構(gòu)203之間的加重機(jī)構(gòu)207，所述暫堵劑泵送機(jī)構(gòu)206包括壓力檢測(cè)器2061。

本實(shí)用新型實(shí)施例的裝置用于無(wú)橋塞多級(jí)壓裂方法，由于壓裂方法改進(jìn)了導(dǎo)致壓裂裝置與現(xiàn)有技術(shù)不同，而壓裂方法的改進(jìn)是由于使用了新的暫堵劑進(jìn)行施工，為了更加詳細(xì)的闡明本申請(qǐng)的技術(shù)方案，首先進(jìn)行上述暫堵劑的介紹，該暫堵劑包括：攜帶液；可降解聚酯纖維；支撐劑；和線性膠體。

如本文中所用，術(shù)語(yǔ)水力壓裂處理是指用強(qiáng)大的液壓泵將流體泵送到井眼中以創(chuàng)建足夠的井下壓力使地層破裂或壓裂的工藝。這使得可將攜帶支撐劑的流體注入地層中，從而產(chǎn)生流體可以流過(guò)的高滲透性砂區(qū)域。一旦除去水壓，支撐劑仍保持在原位，因此支撐劑打開裂縫并增強(qiáng)流體流入井眼或從井眼流出。本實(shí)用新型在攜帶液中加入了在一定條件下可溶解的暫堵纖維，由于可溶性纖維可以形成高密度的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具備較強(qiáng)的封堵能力，可降解纖維在酸性條件下有更好的暫堵效果，從而極大的提高了暫堵層的強(qiáng)度。

按重量份計(jì)，上述暫堵劑包括：90～95攜帶液，大于2.0可降 解聚酯纖維，20～35支撐劑，0.45線性膠。進(jìn)一步地，纖維長(zhǎng)度大于5mm，可以是5～10mm，也可以是>10mm，攜帶液包括：0.2～0.6重量份的胍膠、0.1～0.5重量份的殺菌劑、0.3～0.7重量份的粘穩(wěn)劑、0.3～0.8重量份的助排劑、和0.1～0.5重量份的碳酸鈉。

由于可溶性纖維形成高密度的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有效延長(zhǎng)暫堵時(shí)間，達(dá)到代替橋塞的目的。封堵效果好，壓裂、酸化后自動(dòng)解堵，對(duì)儲(chǔ)層無(wú)傷害。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉，具體實(shí)施過(guò)程中，根據(jù)施工層段的溫度和壓力調(diào)整，和壓裂所需時(shí)長(zhǎng)，調(diào)整本實(shí)用新型實(shí)施例的暫堵劑配比和酸濃度，達(dá)到改造當(dāng)前儲(chǔ)層時(shí)段，對(duì)已壓裂層段的封堵效果，必要時(shí)，可對(duì)已暫堵儲(chǔ)層進(jìn)行重復(fù)暫堵，以完成多層段的連續(xù)壓裂。

支撐劑可以是固體顆粒，例如，支撐劑選自砂、玻璃珠、陶瓷顆粒、聚合物珠或空心玻璃球中的一種或多種。

其次，一種應(yīng)用上述暫堵劑進(jìn)行無(wú)橋塞多級(jí)壓裂的方法，首先使用液力推送的方式將第一組件10輸送至第一層段，進(jìn)行射孔、壓裂后，再將第一組件10提出，再使用電纜傳輸?shù)姆绞綄⒌诙M件20輸送至第一層段，用上述的暫堵劑的漿液對(duì)第一層段壓裂裂縫進(jìn)行暫時(shí)封堵；其次，用第二組件20進(jìn)行后續(xù)施工，對(duì)第二層段進(jìn)行射孔，第二層段在第一層段封堵劑的作用下被壓裂形成裂縫，用上述的暫堵劑的漿液對(duì)第二層段壓裂裂縫進(jìn)行暫時(shí)封堵；然后對(duì)下一層段進(jìn)行射孔，該層段在上一層段封堵劑的作用下被壓裂形成裂縫，用上述的暫堵劑的漿液對(duì)該層段壓裂裂縫進(jìn)行暫時(shí)封堵，經(jīng)過(guò)多級(jí)重復(fù)后完成各個(gè)層段施工；最后用酸性溶解介質(zhì)使暫堵劑溶解，形成通道，完井，放噴。

具體地，該方法包括：(1)通井；(2)多級(jí)壓裂完井；(3)酸壓溶解；其中，步驟(2)進(jìn)一步地包括：

(21)通過(guò)液力推送的方式將第一組件10輸送至步驟(1)形成的井筒的第一層段處，第一定位機(jī)構(gòu)102對(duì)第一組件10下放位置進(jìn)行定位，第一點(diǎn)火頭103和第一射孔槍104分別進(jìn)行點(diǎn)火和射孔，完成 第一層段射孔；

(22)再用第一組件10中壓裂液輸送機(jī)構(gòu)105在井筒的第一層段內(nèi)泵入壓裂液進(jìn)行第一層段壓裂；

(23)將第一組件10提出，再使用電纜傳輸?shù)姆绞綄⒌诙M件20輸送至第一層段，用第二定位機(jī)構(gòu)203對(duì)第二組件20的下放位置進(jìn)行定位，用第二組件20的暫堵劑泵送機(jī)構(gòu)206泵送暫堵劑的漿液對(duì)第一層段壓裂裂縫進(jìn)行暫時(shí)封堵；

(24)將第二組件20通過(guò)第二定位機(jī)構(gòu)203上提至第二層段內(nèi)的預(yù)定位置，第二點(diǎn)火頭204和第二射孔槍205分別進(jìn)行點(diǎn)火和射孔，完成第二層段射孔；

(25)第二層段在第一層段封堵劑的作用下被壓裂形成裂縫；

(26)用第二組件20的暫堵劑泵送機(jī)構(gòu)206泵送暫堵劑的漿液對(duì)第二層段壓裂裂縫進(jìn)行暫時(shí)封堵；

(27)根據(jù)完井分段數(shù)量，重復(fù)步驟(24)至步驟(26)，經(jīng)過(guò)多級(jí)重復(fù)后完成各個(gè)層段施工；

其中，壓裂結(jié)束后，不進(jìn)行放噴。

在暫堵劑泵送過(guò)程中，暫堵劑泵送機(jī)構(gòu)206的壓力檢測(cè)器2061對(duì)裂縫壓力進(jìn)行檢測(cè)。

進(jìn)一步地，所述步驟(22)中第一層段壓裂為光套管壓裂，射孔完成后，從套管注入壓裂液，進(jìn)行壓裂施工。步驟(2)還包括：(20)提供包括攜帶液、可降解聚酯纖維、支撐劑和線性膠體的暫堵劑的漿液。

該方法主要應(yīng)用纖維動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)和寬帶暫堵轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)的技術(shù)原理。其中，纖維動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)：使用可降解纖維和常規(guī)支撐劑材料作為暫堵材料，在完成一級(jí)壓裂后的轉(zhuǎn)向階段，泵入暫堵材料(轉(zhuǎn)向劑)，暫堵轉(zhuǎn)向劑在近井筒將裂縫暫堵，迫使液體壓開新的層段，從而達(dá)到轉(zhuǎn)向改造下一層的目的。主要特點(diǎn)有：暫堵轉(zhuǎn)向材料不昂貴，纖維材料可完全降解，配合實(shí)時(shí)微地震監(jiān)測(cè)可實(shí)時(shí)調(diào)整泵注方案，最大化儲(chǔ)層接觸，適用地層溫度可達(dá)120攝氏度。寬帶暫 堵轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)：在每一級(jí)壓裂完成之后，通過(guò)泵注用可降解纖維輔助運(yùn)移的多尺度可降解顆粒，對(duì)本級(jí)壓裂裂縫口進(jìn)行暫時(shí)性的封堵，從而提高泵注時(shí)的井底壓力，打開應(yīng)力較高、原本未改造的地層，開啟新縫，增加裂縫條數(shù)與裂縫的復(fù)雜性。暫堵轉(zhuǎn)向材料為可降解纖維和多尺度的可降解聚合物顆粒，暫堵劑顆粒注入地層后，大粒徑顆粒將其他材料攔截在裂縫入口處，同時(shí)小粒徑顆粒有效降低縫口滲透率并實(shí)現(xiàn)暫時(shí)封堵隔離。與暫堵劑同時(shí)泵注的可降解纖維，則對(duì)壓裂液中的顆粒材料起到了有效支撐和穩(wěn)定作用，避免其在管柱中分散開，并且可以增強(qiáng)橋堵效果。主要特點(diǎn)：暫堵材料可靠，使用較小體積材料即可達(dá)到暫堵效果，材料在井底溫度條件下可完全降解，適用井底溫度60-177攝氏度。

本實(shí)用新型實(shí)施例的方法的有益效果：1.暫堵轉(zhuǎn)向材料不昂貴；2.纖維材料可完全降解；3.使用較小體積材料即可達(dá)到暫堵效果；4.配合實(shí)時(shí)微地震監(jiān)測(cè)可實(shí)時(shí)調(diào)整泵注方案，調(diào)整單級(jí)暫堵時(shí)間，最大化儲(chǔ)層接觸；5.適用地層溫度可達(dá)60-177攝氏度。

實(shí)施例

本實(shí)施例提供了一種應(yīng)用上述無(wú)橋塞多級(jí)壓裂裝置進(jìn)行無(wú)橋塞多級(jí)壓裂的方法，包括以下實(shí)施步驟：

步驟1)通井：利用通井規(guī)通井至人工井底，保證井筒干凈。

步驟2)第一段射孔、壓裂：利用油管傳輸進(jìn)行第一段射孔，起出射孔槍，對(duì)第一段進(jìn)行光套管壓裂，壓裂不放噴，關(guān)井。

具體地，通過(guò)液力推送的方式將第一組件10輸送至步驟(1)形成的井筒的第一層段處，第一定位機(jī)構(gòu)102對(duì)第一組件10下放位置進(jìn)行定位，第一點(diǎn)火頭103和第一射孔槍104分別進(jìn)行點(diǎn)火和射孔，完成第一層段射孔；再用第一組件10中壓裂液輸送機(jī)構(gòu)105在井筒的第一層段內(nèi)泵入壓裂液進(jìn)行第一層段壓裂。

步驟3)下放射孔工具串：電纜作業(yè)下入大通徑橋塞、射孔工具串，到達(dá)30°井斜后，地面用壓裂泵車泵送射孔工具串至預(yù)定位置；

具體地，將第一組件10提出，再使用電纜傳輸?shù)姆绞綄⒌诙M件20輸送至第一層段，用第二定位機(jī)構(gòu)203對(duì)第二組件20的下放位置進(jìn)行定位。

步驟4)通過(guò)泵注纖維/暫堵材料，對(duì)第一級(jí)/上一級(jí)壓裂封口進(jìn)行暫時(shí)性封堵。

具體地，用第二組件20的暫堵劑泵送機(jī)構(gòu)206泵送暫堵劑的漿液對(duì)第一層段壓裂裂縫進(jìn)行暫時(shí)封堵。

步驟5)根據(jù)第二段射孔段位置，逐次上提電纜，分級(jí)點(diǎn)火射孔。

具體地，將第二組件20通過(guò)第二定位機(jī)構(gòu)203上提至第二層段內(nèi)的預(yù)定位置，第二點(diǎn)火頭204和第二射孔槍205分別進(jìn)行點(diǎn)火和射孔，完成第二層段射孔。

步驟6)起出射孔工具串。

具體地，將第二組件20通過(guò)第二定位機(jī)構(gòu)203上提至后續(xù)層段內(nèi)的預(yù)定位置。

步驟7)壓裂纖維暫堵材料頂替，迫使液體壓開新的層段，從而達(dá)到改造下一層的目的，壓裂完后不放噴，確保水平段無(wú)支撐劑殘留。

具體地，用第二組件20的暫堵劑泵送機(jī)構(gòu)206泵送暫堵劑的漿液對(duì)第二層段壓裂裂縫進(jìn)行暫時(shí)封堵。

8)重復(fù)步驟3)～7)，對(duì)其余層段依次下射孔、暫堵、壓裂，直至完成全部層段壓裂作業(yè)；

步驟9)酸壓施工，纖維材料溶解后，此時(shí)井筒與已壓裂地層相聯(lián)通；

步驟10)放噴、求油井的產(chǎn)量、完井。

應(yīng)用例

申請(qǐng)人將本實(shí)用新型的實(shí)施例的無(wú)橋塞壓裂裝置在國(guó)內(nèi)一些典型油氣藏有一定的成功經(jīng)驗(yàn)，在川渝地區(qū)頁(yè)巖氣壓裂、三高儲(chǔ)層多級(jí)壓裂以及重復(fù)壓裂均有成功案例。

1、Z油田頁(yè)巖氣項(xiàng)目：該項(xiàng)目主體采用泵送橋塞射孔聯(lián)作多級(jí)壓裂技術(shù)，在部分平臺(tái)/井中，由于套管變形、射孔工具串遇卡、射 孔失誤等意外情況下，常規(guī)泵送橋塞射孔聯(lián)作壓裂工藝無(wú)法實(shí)施時(shí)，采用了纖維動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)，成功在H5和H6平臺(tái)解決了以上問題，順利完成壓裂工作。此外，結(jié)合地質(zhì)工程條件，為提高整體改造效果和施工效率，也采用了動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)克服儲(chǔ)層非均質(zhì)性，達(dá)到提高射孔簇改造和儲(chǔ)層接觸的目的。

2、T區(qū)塊“三高”儲(chǔ)層的多級(jí)壓裂項(xiàng)目：針對(duì)T區(qū)塊“三高”砂巖儲(chǔ)層(高溫，超深、超高壓)，采用動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)，取消了完井封隔工具使用，成功進(jìn)行了無(wú)橋塞多級(jí)壓裂施工，通過(guò)與K區(qū)塊平均無(wú)阻流量對(duì)比，使用動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向壓裂改造的氣井無(wú)阻流量提高了60％。充分證明了動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)在苛刻條件下(溫度170攝氏度，儲(chǔ)層埋深7000m，壓力系數(shù)1.8)的適用性。

3、C油田致密油項(xiàng)目：某井由于固井質(zhì)量極差，常規(guī)橋塞等機(jī)械分割方式下，級(jí)間固井水泥環(huán)無(wú)法保證有效封隔，采用了動(dòng)態(tài)分級(jí)工藝進(jìn)行多級(jí)改造，成功施工，測(cè)試產(chǎn)量達(dá)到鄰井的1.5倍；另一井由于某一儲(chǔ)層厚度大，層內(nèi)隔夾層特別發(fā)育，但與鄰層的阻擋隔層較薄，一方面機(jī)械分級(jí)困難且失效風(fēng)險(xiǎn)大，另一方面層內(nèi)分級(jí)困難，因此采用暫堵轉(zhuǎn)向工藝進(jìn)行動(dòng)態(tài)分級(jí)和長(zhǎng)段儲(chǔ)層有效改造，施工效果顯著。

以上所述僅為本申請(qǐng)的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本申請(qǐng)說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本申請(qǐng)的專利保護(hù)范圍內(nèi)。