[發明專利]水力噴射自旋轉刮刀鉆頭及注二氧化碳井解堵工藝

有效

• 申請號: 201810684308.0
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN108843274B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 曹廣勝;白玉杰;左繼澤;杜童;鮑春雷;張海翔
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: E21B37/04
• 分類號: E21B37/04;E21B43/16
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 張海霞

本發明公開了一種水力噴射自旋轉刮刀鉆頭及注二氧化碳井解堵工藝，解決目前凍堵處理方式速度慢、費用高及操作復雜的問題；通過水力噴射自旋轉刮刀鉆頭注入加熱加壓流體，依靠注入流體的熱融作用、刮刀鉆頭的破碎作用以及注入流體的沖擊作用對凍堵層進行破碎、溶解，達到解堵、鉆開凍堵層段的目的，同時循環系統將破碎的凍堵物碎屑及時地攜帶出井筒，保證該裝置的連續作業。在注二氧化碳井發生凍堵之后，該鉆頭及工藝具有操作簡單、施工成本低、應用范圍廣的優點，為二氧化碳驅油技術的大規模應用提供保障。

技術領域

本發明涉及注氣提高采收率的注二氧化碳井中，因天然氣與水接觸形成的水合物及其他物質在井下產生凍堵現象，為解決該凍堵問題所采用的解堵方法。

背景技術

目前對于低滲透油藏的開發，很難采用注水開發來補充地層能量，因此部分油田采取了注二氧化碳的開發方式，而單一注二氧化碳在生產一段時間后會造成嚴重的氣竄現象，水氣交替注入可大大減少這一狀況的發生。但是注二氧化碳井一旦停注則會在井下產生凍堵現象，據調查，大慶某區塊注二氧化碳井凍堵時間長達168天，嚴重影響注氣開發效果，抑制了注氣開發在油田的廣泛應用。

對于注氣井水合物凍堵現象，非機械式處理方法有加熱法、降壓法、化學試劑法等。由于凍堵段主要集中在井筒當中，且油管和套管的環形空間中為保證氣體的注入下入了封隔器。因此一般的處理方法是注入高溫的藥劑，利用重力沉降作用使藥劑作用在凍堵帶，同時藥劑攜帶的熱量作用在凍堵帶以加快水合物的分解。該方法不僅處理速度慢，并且藥劑浪費較為嚴重。此外還有注入高溫蒸汽的方法來強制融解水合物，但此種方法費用較高，且解堵速度慢。而機械式處理方法一般需要起出井口和油管，動用大量人力物力。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種水力噴射自旋轉刮刀鉆頭，并提供使用該鉆頭進行注二氧化碳井解堵的工藝，解決目前凍堵處理方式速度慢、費用高及操作復雜的問題。

第一方面，提供一種水力噴射自旋轉刮刀鉆頭，用于解堵注二氧化碳井內的凍堵物，包括：

旋轉軸；

所述旋轉軸上連接自旋轉機構和刮刀鉆頭；

所述旋轉軸上具有螺旋流道；

所述螺旋流道輸送的螺旋液流沖擊所述自旋轉機構旋轉；

所述自旋轉機構旋轉，帶動所述刮刀鉆頭切削所述凍堵物。

優選地，所述自旋轉機構，包括：

本體，所述本體與所述旋轉軸連接；

所述本體內具有葉輪結構；

所述葉輪結構受到所述螺旋液流的沖擊作用產生旋轉扭矩；

所述旋轉扭矩，驅動所述旋轉軸轉動。

優選地，所述螺旋流道，由螺旋水管構成，所述螺旋水管固定在所述旋轉軸上。

優選地，所述水力噴射自旋轉刮刀鉆頭，還包括：

外筒；

所述旋轉軸通過軸承固定在所述外筒中心；

所述外筒底端連接壓蓋。

第二方面，提供一種注二氧化碳井解堵工藝，包括：

（1）、從井口將與連接管可拆卸連接的如上所述的水力噴射自旋轉刮刀鉆頭送入油管內部凍堵層；

（2）、向所述水力噴射自旋轉刮刀鉆頭的所述螺旋流道內注入加壓液體；

（3）、所述加壓液體驅動所述鉆頭的刮刀切削鉆進所述凍堵層，并對形成所述凍堵層的凍堵物產生射流沖擊作用，水力破碎并溶解所述凍堵物；