[實(shí)用新型]油氣井井下水力噴射壓裂酸化工具管柱結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920079056.5
• 申請(qǐng)日: 2009-02-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201367892Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱炬輝;潘勇;張道鵬;陸燈云;張劍;謝賓;徐艷麗;鐘興久
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司井下作業(yè)公司
• 主分類號(hào): E21B43/27
• 分類號(hào): E21B43/27;E21B17/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域：

一種油氣井井下水力噴射壓裂酸化工具管柱結(jié)構(gòu)，用于油氣井的射孔和壓裂酸化增產(chǎn)處理，涉及井下水力噴射壓裂酸化管串的設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，在現(xiàn)有的油氣井井下施工技術(shù)中，還沒(méi)有一種專門用于井下水力噴射壓裂酸化施工工具的管柱結(jié)構(gòu)，目前的施工技術(shù)是：在油氣田的油氣井完成鉆井工程后，為了提高油氣的產(chǎn)量，一般都要進(jìn)行增產(chǎn)措施的施工，常見(jiàn)的增產(chǎn)施工技術(shù)包括對(duì)地下的產(chǎn)層進(jìn)行處理，采用深穿透射孔方式打開(kāi)油氣從地下產(chǎn)層到井眼的通道，這些措施都是石油工業(yè)穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的重要措施；現(xiàn)有技術(shù)的炮彈射孔方式，由于其射孔深度有限，不易穿透污染帶，而且由于爆炸射孔，很容易產(chǎn)生二次污染，特別是對(duì)低滲薄互層油氣藏的開(kāi)采難度更大；采用水力噴射壓裂酸化技術(shù)是集射孔和壓裂酸化于一體的新型增產(chǎn)措施工藝，可以有效地避免因?yàn)楸ㄉ淇讕?lái)的二次污染，其主要方法是：利用一個(gè)帶噴嘴的噴射工具，通過(guò)管柱輸入高速流體，使高壓流體通過(guò)噴嘴穿透井下套管和巖石，并在地層中形成噴射孔洞，在射流進(jìn)行射孔的過(guò)程中，根據(jù)貝努力原理，繼續(xù)噴射進(jìn)入的高速流體噴射會(huì)形成抽吸作用，使得液體繼續(xù)往孔道內(nèi)部地層進(jìn)液，在地層中形成裂縫，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從射孔到壓裂的一體化完成，可大幅度提高射孔深度和質(zhì)量，在產(chǎn)層創(chuàng)造出清潔的油氣通道，避免炮彈射孔二次污染，是低滲透油藏開(kāi)發(fā)提供一種有效手段；但是目前采用的施工管柱不能完成水力噴射壓裂酸化的施工，因此需要設(shè)計(jì)一種專門用于水力噴射壓裂酸化的管柱結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容：

本實(shí)用新型的目的是根據(jù)高壓噴射射孔施工的需要，提供一種將液體的壓能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，實(shí)現(xiàn)油氣層噴射壓裂酸化作業(yè)的油氣井井下水力噴射壓裂酸化工具管柱結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型包括引導(dǎo)段、扶正噴射段和安全連接段，其特征在于：引導(dǎo)段由引鞋、篩管構(gòu)成，引導(dǎo)段設(shè)置在最下端；扶正噴射段包括單流閥、上下扶正器和水力噴射工具，扶正噴射段設(shè)置在中間；安全連接段由安全丟手器構(gòu)成，安全連接段設(shè)置在最上端；

所述安全丟手器的上端連接油管，安全丟手器的下端連接扶正噴射段的上扶正器；

所述的水力噴射工具設(shè)置在上扶正器和下扶正器之間；

所述的單流閥設(shè)置在下扶正器的下端，單流閥的下端與篩管連接。

在向井內(nèi)下入本管柱結(jié)構(gòu)之前，先對(duì)井底注入清水洗井至少兩周，然后起出油管，將本管柱結(jié)構(gòu)下到井下設(shè)計(jì)的深度位置，然后用壓裂車通過(guò)地面連接管線和油管將帶有磨料的高壓液體輸送到井下，通過(guò)本結(jié)構(gòu)連接的水利噴射工具將高壓液體的壓力能量聚集并轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，對(duì)井下套管和巖石進(jìn)行切割或破碎，直到完成施工作業(yè)。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型解決了井下水力噴射壓裂酸化施工時(shí)需要的管串結(jié)構(gòu)，在本實(shí)用新型的管柱結(jié)構(gòu)中，設(shè)置在水利噴射工具上下的扶正器可以有效地支撐高壓噴射時(shí)的反作用力，可以起到穩(wěn)定管串不移位和保證射孔質(zhì)量，而且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明：

圖1為本實(shí)用新型在井下工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型的實(shí)施例：本實(shí)用新型包括引導(dǎo)段、扶正噴射段和安全連接段，引導(dǎo)段設(shè)置在最下端，引導(dǎo)段由引鞋8、篩管7構(gòu)成；扶正噴射段設(shè)置在中間，扶正噴射段包括單流閥6、上下扶正器3和5、水力噴射工具4，水力噴射工具4設(shè)置在上扶正器3和下扶正器5之間，單流閥6設(shè)置在下扶正器5的下端，單流閥6的下端與篩管7連接；安全連接段設(shè)置在最上端，安全連接段由安全丟手器2構(gòu)成，安全丟手器2的上端連接油管1，安全丟手器2的下端連接扶正噴射段的上扶正器3；

施工前將本實(shí)用新型的管柱結(jié)構(gòu)從上至下依次以螺紋連接下列部件：油管1、安全丟手器2、上扶正器3、水力噴射工具4、下扶正器5、單流閥6、篩管7和引鞋8，其中，油管1采用連續(xù)油管或常規(guī)φ73mm油管，安全丟手器2由剪銷控制，連接完畢后，將本管柱結(jié)構(gòu)下入井下的一個(gè)預(yù)定層位進(jìn)行高壓射孔和酸化施工；施工過(guò)程中，由油管1輸入的高壓液體受到下部單向閥6的阻擋，只能通過(guò)上扶正器3和下扶正器5之間的水力噴射工具4向井壁噴射，在水力噴射工具4中安裝有三個(gè)噴嘴，可將高壓液體的壓能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，實(shí)現(xiàn)穿透套管和噴射地層的目的，在高壓噴射的過(guò)程中，上扶正器3和下扶正器5可使水力噴射工具4處于居中狀態(tài)，便于施工的完成，設(shè)置的單流閥6在噴射完成后，能使液體從油管與套管之間的環(huán)空流入油管，進(jìn)行反循環(huán)洗井；引導(dǎo)段的篩管7采用鉆孔的φ73mm油管，為反循環(huán)洗井提供過(guò)液通道；引鞋8前端帶有錐度，便于引導(dǎo)管柱的下入；高壓射孔和酸化施工完成后，在從井內(nèi)起出本管柱結(jié)構(gòu)時(shí)，若管柱結(jié)構(gòu)被沉砂卡住，則從本管柱結(jié)構(gòu)的安全丟手器2處分離，可起出上部的油管1；如果一口井中還有另一個(gè)層位需要射孔和酸化施工時(shí)，如果本管柱結(jié)構(gòu)完好無(wú)損時(shí)，可以直接將本管柱結(jié)構(gòu)上提到需要的層位實(shí)施再一次油氣層改造的施工，實(shí)現(xiàn)一次下鉆對(duì)多個(gè)油氣層進(jìn)行改造作業(yè)的施工目的，如果安全丟手器2以下的結(jié)構(gòu)不能上提時(shí)，就需要將油管提出井內(nèi)，在地面重新連接一套本管柱結(jié)構(gòu)，然后再次由油管下入預(yù)定的層位實(shí)施高壓射孔和壓裂或酸化改造的施工；圖號(hào)“9”為井下的套管。