[發明專利]一種水力噴射直接侵徹水泥環和巖石的射孔完井方法

在審

• 申請號: 201811388045.5
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109555482A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 咸玉席;盧德唐
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: E21B7/18
• 分類號: E21B7/18;E21B29/02
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;盧紀

本發明公開了一種水力噴射直接侵徹水泥環和巖石的射孔完井方法。該方法是利用通過可溶性鋁基金屬溶解成孔的套管和自動控制的定位裝置進行水力噴射侵徹水泥環和巖石。本發明水力噴射直接侵徹水泥環和巖石的射孔完井方法可以不利用火工品射孔彈進行射孔或萬向節機械鉆孔，具有可實現大孔徑和深侵徹的優點，并極大的降低射孔成本。

技術領域

本發明涉及完井射孔的技術領域，具體涉及一種水力噴射直接侵徹水泥環和巖石的射孔完井方法，該方法在不需要射孔彈對套管射孔就能直接利用水力噴射直接侵徹水泥環和巖石的新技術。

背景技術

利用水力噴射直接侵徹水泥環和巖石的新技術是連通油氣藏儲層巖石和井筒的關鍵技術。現在利用水力噴射技術在石油開采完井過程中首先是利用一個陀螺儀中的萬向節對石油套管進行機械鉆孔，在利用水力噴射技術侵徹水泥環和巖石。但是在利用陀螺儀中的萬向節對石油套管進行機械開孔存在對萬向節施加壓力困難、機械鉆孔效率很低、鉆孔孔徑小和經濟成本高等缺點，至今不能大規模應用。本發明是利用可溶性鋁基金屬套管在井下溶解成孔直接連通水泥環與井筒，避免利用萬向節進行機械鉆孔而直接利用水力噴射直接侵徹水泥環和油氣藏儲層巖石。該技術具有施工效率高、套管孔徑可控、經濟成本低等優點。

發明內容

本發明的目的是：克服現有萬向節對石油套管機械鉆孔效率低、經濟成本高等缺點，提供了一種利用水力噴射直接侵徹水泥環和油氣藏巖石的新技術。該技術是利用可溶性鋁基金屬套管在濃度超過2％的NaCl溶液溶解成孔的套管代替傳統套管，不需要利用萬向節機械鉆孔而直接利用水力噴射侵徹水泥環和油氣藏儲層巖石。該技術具有施工效率高、套管孔徑可控、經濟成本低等優點。

本發明采用的技術方案是：一種利用水力噴射直接侵徹水泥環和巖石的射孔完井方法，該方法利用的裝置包括可溶性鋁基金屬溶解成孔套管、地面水力加壓設備、高壓軟管、電纜、高壓噴頭、自動定位裝置、水泥環和油藏儲層巖石；可溶性鋁基金屬溶解成孔套管需要根據射孔工藝和油藏地質條件確定孔的密度及方位，并與常規套管水泥環完井工藝一樣；利用一定量濃度超過2％的鹽溶液進行溶解成孔；將具有抗拉、導電的電纜連接自動定位裝置下放到油氣儲層段的可溶性鋁基金屬溶解成孔套管的底端；自動定位裝置將搜尋已經溶解的成孔，并自己卡緊在套管內壁上；下放帶有高壓噴頭的高壓軟管到自動定位裝置，自動定位裝置將高壓軟管的噴頭給送到套管內的孔內；利用地面的水力加壓設備將高壓水管進行加壓，高壓噴頭噴出的超高速水射流侵徹水泥環和油藏儲層巖石。

其中，可溶性鋁基金屬溶解成孔套管可以常規套管根據射孔要求確定開孔密度及方位，將可溶性鋁基金屬溶解成孔套管下放到油氣儲層巖石層，利用濃度超過2％NaCl溶液進行溶解。

其中，自動定位裝置具有自動利用超生波尋找套管上的開孔，并將確定方位并膨脹卡在套管上，自動定位裝置通過軟管出口處對準套管開孔。

其中，高壓軟管具有超過200MPa以上的耐壓，其內壁具有疏水性減少高壓水在高壓軟管的摩擦阻力。

其中，自動定位裝置具有給送高壓軟管功能。高壓軟管進入自動定位裝置后通過地面加壓裝置加壓后，自動定位裝置可以通過高壓軟管壁面施加推力，將克服水力噴射回流給高壓軟管造成的反推力。

其中，高壓噴頭可以根據需要在巖層開孔大小選擇，對于在油氣藏儲層中長距離開孔可以選用旋轉噴頭。

本發明的原理在于：一種利用水利噴射直接侵徹水泥環和油氣藏儲層巖石的新技術。根據射孔工藝和油藏地質條件確定在常規套管上確定孔的密度及方位，并與常規套管水泥環完井工藝一樣，完井后利用一定量濃度超過2％的鹽溶液進行溶解成孔。將具有抗拉、導電的電纜連接自動定位裝置下放到油氣儲層段的可溶性鋁基金屬溶解成孔套管的底端，自動定位裝置將搜尋已經溶解的成孔，并自己卡緊在套管內壁上。下放帶有高壓噴頭的高壓軟管到自動定位裝置內部通孔內，自動定位裝置將高壓軟管的噴頭給送到套管內的孔內。地面的水力加壓設備對高壓水管進行加壓，高壓噴頭噴出的超高速水射流侵徹水泥環和油藏儲層巖石。