[發(fā)明專利]一種過玻璃鋼篩管的煤層氣井洗井工具及方法

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• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108798567A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廖華林;董林;許軍富;楊玉精;顧洪成;牛繼磊;梁明月;王德金;李成軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）;中石化勝利石油工程有限公司海洋鉆井公司
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00;E21B37/00
• 代理公司: 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專利代理有限公司 37252
• 代理人: 邵朋程

本發(fā)明公開了一種過玻璃鋼篩管的煤層氣井洗井工具，包括沖管、射流振蕩噴嘴、水力封隔式噴頭、壓力調(diào)節(jié)器以及導(dǎo)向頭；所述沖管布置在玻璃鋼篩管的中心，在沖管與玻璃鋼篩管之間設(shè)置有第一彈性扶正套，沖管依次與射流振蕩噴嘴、水力封隔式噴頭、壓力調(diào)節(jié)器以及導(dǎo)向頭連接。過篩管的煤層氣洗井由于篩管的縫隙比較大，洗井工具釋放的高壓流體過篩管后流速變小，達不到相應(yīng)的清洗效果；本發(fā)明在清洗過程中通過水力封隔環(huán)和活動壓套的移動能夠收縮擠壓流體空間，使從篩管縫隙流出的流體速度增大，從而增強清洗效果。另外，利用壓力脈沖機理提高噴射清洗效果，在裝嘴體內(nèi)部設(shè)計有振蕩腔，通過振蕩腔產(chǎn)生的壓力脈沖能夠提高清洗效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤層氣開采設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及一種過玻璃鋼篩管的煤層氣井洗井工具及方法。

背景技術(shù)

在煤層氣開發(fā)過程中，煤層氣主要吸附于微孔中，而割理是煤層氣產(chǎn)出的主要通道，裂縫的孔隙度對煤層的滲透率有重要影響。鉆井液進入裂縫，會在以下幾方面對儲層造成污染，造成儲層滲透率下降:①煤基質(zhì)吸收液體發(fā)生膨脹，擠壓裂縫，使得儲層滲透率大幅度下降，并且該過程幾乎是不可逆的；②鉆井液中的固相顆粒(粘土顆粒、巖屑、粉煤灰等)堵塞裂縫造成儲層滲透率下降；③若鉆井液中含有聚合物，高分子聚合物吸附粘土顆粒也會引起裂縫的堵塞；④鉆井液與地層流體不匹配，生成沉淀堵塞裂縫。另外，鉆井產(chǎn)生的巖屑等碎屑物也會嚴重污染煤層，造成滲透率的下降將嚴重影響煤層氣的產(chǎn)量。鉆井過程中有機物鉆井液形成的泥餅及鉆井過程中近井地帶的污染，是影響煤層氣井產(chǎn)能的主要原因之一。

目前，可控的水平井洗井工藝技術(shù)成為解決煤層氣井泥餅和污染問題、提高煤層氣產(chǎn)量的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于洗井工具的噴射水流壓力低、割縫篩管的存在以及近井地帶污染程度高等原因，使得洗井效果較差，洗井次數(shù)增加，耗時較長。因此，提高高壓流體的噴射速度增強洗井效果，并且在一定程度上能夠減輕近井地帶的污染，成為煤層氣開采過程中一個亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種過玻璃鋼篩管的煤層氣井洗井工具，以及采用該洗井工具進行煤層氣井洗井的工藝方法。該洗井工具利用射流技術(shù)和增壓封隔技術(shù)透過玻璃鋼割縫篩管來清洗裸眼井壁、解除煤層氣井井壁泥餅及近井地帶污染問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是：

一種過玻璃鋼篩管的煤層氣井洗井工具，包括沖管、射流振蕩噴嘴、水力封隔式噴頭、壓力調(diào)節(jié)器以及導(dǎo)向頭；

所述沖管布置在玻璃鋼篩管的中心，在沖管與玻璃鋼篩管之間設(shè)置有第一彈性扶正套，沖管包括用于輸送洗井液的管體，第一彈性扶正套通過擋環(huán)固定在管體上，管體的一端設(shè)置有接箍，管體的另一端與射流振蕩噴嘴連接；

所述射流振蕩噴嘴包括裝嘴體，裝嘴體的一端與管體螺紋連接，裝嘴體的另一端設(shè)置有接頭，裝嘴體的內(nèi)部依次設(shè)置有相互之間連通的第一振蕩腔和第二振蕩腔，第一振蕩腔與管體的內(nèi)部連通；

所述水力封隔式噴頭位于射流振蕩噴嘴的一端，水力封隔式噴頭包括噴頭體和噴頭外體；

所述導(dǎo)向頭包括芯軸，芯軸的一端與裝嘴體相抵觸，芯軸與裝嘴體通過接頭連接，在芯軸的該端中心設(shè)置有集液孔，集液孔與第二振蕩腔連通，所述噴頭體設(shè)置在芯軸上，且噴頭體與集液孔相連通，所述噴頭外體設(shè)置在噴頭體的外側(cè)，在噴頭體和噴頭外體之間設(shè)置有水力封隔環(huán)，在噴頭外體和芯軸之間還設(shè)置有第一密封件；在芯軸的另一端設(shè)置有導(dǎo)扶套，在芯軸的該端末尾處設(shè)置有擋圈；

所述壓力調(diào)節(jié)器設(shè)置在噴頭外體和導(dǎo)扶套之間，壓力調(diào)節(jié)器包括壓簧、活動壓套和壓簧調(diào)節(jié)罩，活動壓套設(shè)置在噴頭外體的一端，且套設(shè)在芯軸上，壓簧調(diào)節(jié)罩通過螺栓與芯軸固定連接，在壓簧調(diào)節(jié)罩和芯軸之間形成有用于容納活動壓套的腔室，壓簧布置在腔室內(nèi)且連接在活動壓套和壓簧調(diào)節(jié)罩之間。

優(yōu)選的，所述管體與接箍螺紋連接；所述接頭與芯軸之間設(shè)置有第二密封件；所述導(dǎo)扶套與玻璃鋼篩管之間設(shè)置有第二彈性扶正套。