发明创造名称 ： 一种油井压裂管柱
申报单位 ： 西北油田分公司采油三厂
申报时间 ： 2011年4月15日 2 - 1 - 发明创造名称 一种油井压裂管柱
申请专利类别 发明专利（ ） 实用新型（√） 外观设计（√） 保密专利（ ）
一、现有技术情况（开发背景、与本发明相关的现有技术情况，达到的水平和主要存在的问题）
随着塔河油田的不断开发，目前部分井井眼距离有利储集体较远，常规酸压沟通距离短，导致无法沟通发育程度高的有利储集体，酸压投产后不是不建产，就是供液严重不足，不含水生产。为了释放该类油井产能，充分发挥油井潜力，塔河采油三厂提出了大型压裂思路，并在TK1078井成功实施，获得日产145t的措施增产。
大型压裂主要目的是通过提高施工排量和压裂施工规模，延长裂缝改造长度，达到沟通较远储集体，提高油井产能的目的。而大型压裂施工主要是针对地层不产水、供液不足井进行重复压裂，压裂施工过程中地层滤失往往都很大。所以，如何最大限度的降低滤失提高液体效率，以及如何最大限度的提高施工排量，是大型压裂改造能否增加缝长达到沟通较远储集体的成功关键。提高液体效率可以通过提高压裂液粘度、添加粉陶等手段降低滤失来实现。提高注入排量只能采用增加压裂车辆、提高施工井口压力、提高压裂液密度和降低管柱摩阻3个方法。但增加压裂车辆、提高施工井口压力也受井口采油树承压所限，一般要求井口施工压力不超过95MPa，所以靠提高施工井口压力方法提高排量也受限。提高压裂液密度受成本等影响，一般都只加重至1.1g/cm3左右。所以，如何最大限度的降低摩阻也是大型压裂施工必须解决的问题。降低管柱施工摩阻只能从三个方面入手：一是对于7〞套管回接井采用油套合注，增加过流面积；二是在井况条件和施工允许情况下，尽量减少压裂管柱长度；三是对于7"套管未回接需下封隔器井，施工管柱尽量采用31/2"油管和大通径工具。 - 2 - 二、发明目的：
通过实现压裂管柱全通径，增加过流面积，降低管柱摩阻，提高施工排量和有效井底压力，最终达到提高大型压裂改造效果的目的。
三、发明内容简述：
（1）技术原理
原理：针对大型压裂施工存在的以上工艺问题，通过优化设计，把封隔器及其配套工具通径由62mm改为76mm，使整个管柱通径全部达到76mm，管柱过流面积增加了50%，达到降低施工摩阻的目的，以此提高施工排量，达到理想的压裂改造效果。
（2）管柱结构
图1 改造前管柱示意图 图2 改造后管柱示意图
改造前管柱结构（自下而上）：喇叭口（球座）+7〞套管封隔器+水力锚+31/2〞油管（管柱内通径62mm）；
改造后管柱结构（自下而上）：球座+Y241大通径封隔器+31/2〞油管+大通径水力锚+31/2〞油管+伸缩节+31/2〞油管（球座打掉后管柱内通径76mm）； - 3 - 四、发明效果：
2010年8月12日首次在TP21压裂施工中对该工艺进行现场实践验证，取得了良好的效果，施工过程中最高泵压93.4MPa，最高套压20.3MPa，施工最大排量达9.0m3/min。经过9.5小时的持续高压施工，整个施工过程中套压正常，封隔器密封良好，施工中各项参数均满足设计要求。
截止2011年4月底，我厂已累计在TP21、TP8-1、TP202等14口井成功应用，各项工艺指标完全达到设计要求，累计增油8627t。
- 4 - 注：国际分类号至小类（4位） 五、应用领域与应用前景：
通过现场实践及施工数据模拟计算，该大通径压裂管柱在压裂施工中可以进一步降低施工摩阻4MPa—5MPa，在其它参数一定的条件下，井底压力相应增加4MPa—5MPa，同时可以提高注入排量及液体效率，延长裂缝延伸距离，大大提高大型压裂沟通较远储集体的成功率，提高措施增油效果。目前大型压裂已成为塔河油田重要的进攻型措施手段，由于大通径压裂管柱工艺的优势，今后在大型压裂施工方面具有较大的推广前景。
六、检索结果
检索单位
或检索人 检索
数据库 关键词、国际分类号 检索逻辑表达式 检索
年限 检索结果
专利
文献数 非专利
文献数
塔河采油三厂 中国学术文献网络出版总库 题名 题名＝大通径并含管柱 1989-
2011 0 1
- 5 - 检 出 的 相 关 专 利 和 非 专 利 文 献 情 况
专
利
文
献 序号 专利号 专利名称
A1
A2 无 无
A3
非
专
利
文
献 序号 刊物名称或出版社名称、出版年月 文献名称
B1 江汉石油职工大学学报，2008年，第2期，P84-86 大通径压裂封隔器及管柱研究
- 6 - 与 现 有 技 术 相 比 较 ， 本 发 明 的 优 点 和 效 果
序号 1 用于比较的相关文献、专利号 B1
本 发 明 特 征 及 效 果 现 有 技 术 特 征 和 效 果
① 该管柱内通径76mm、需投球坐封、球座打掉后存在井下落物、主要由Y241-146/Y241-162大通径封隔器及其配套水力锚、伸缩节组成；采用单向锚定、液压坐封、上提解封的压缩式封隔器，具有适用条件广、承压能力高、解封安全等技术特点；
② 该封隔器管柱依靠球座打压坐封，适用于碳酸盐岩缝洞型油藏严重漏失井；
③ 耐温达150℃，适用于塔河油田超深、超高温油井储层改造作业，封隔器的性能较好，最大下深可达6800m；
④ 目前已有适用于塔河油田最普遍的7″套管和81/8″套管未回接井的全通径液压封隔器；
⑤ 对于深井储层改造管柱中可配套大通径伸缩节，当井温或压力变化引起油管长度变化时，补偿部分可以自由伸缩补偿管柱长度变化，消除管柱蠕动对封隔器的影响，提高工作压力和工作寿命；
⑥ 封隔器坐封时，需投球打压坐封。
① 该管柱内通径76mm、无须投球坐封、无井下落物、无坐封节流，主要由Y341-116大通径压裂封隔器、SL116 ×76DB 水力锚、QZ116×76扶正导流油管鞋等组成；采用单向锚定、液压坐封、上提或憋压解封的压缩式封隔器；
② 封隔器外径116mm，仅适用于Φ139. 7mm套管；
③ 最高工作温度135℃，最高工作压差60MPa，适用深度: 2000m～4000m，该套管柱不适用于深井的储层改造施工，应用范围较窄；
④ 该液压坐封管柱中封隔器启动压差依靠全井蹩压, 压力<15MPa，只适用于渗透性较差碎屑岩储层改造。
注：1.现有相关技术如有多篇，则逐篇比较，材料编号为A1；A2…；B1…，以此类推。
2.如有附图应结合附图比较。 - 7 - 五、发明公开情况（鉴定会时间及公开的内容；公开发表的文字材料（附后）、公开发表时间；公开使用、销售或展示的时间和地点）
截止目前，该套压裂管柱已在塔河采油三厂所辖托甫台区、八区、十区、十一区共14口井成功应用。
六、本发明拟采用专有技术保护的内容（简要列出需采用专有技术保护的主题。）
无
七、是否申请国外专利： 是 □ 否 □√ 待定 □
如果选“是”和“待定”，列出一年内相关的中国专利申请申请号、申请时间和名称 - 8 -
