[實用新型]一種半潛式鉆井平臺或鉆井船的水力割縫裝置

有效

• 申請號: 201821511006.5
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN208996712U
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 葉建良;盧秋平;邱海峻;謝文衛;陸敬安;寇貝貝;萬庭輝;王偲;匡增桂;張如偉
• 申請（專利權）人: 廣州海洋地質調查局
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/01
• 代理公司: 廣州君咨知識產權代理有限公司 44437
• 代理人: 吳敏珍

本實用新型公開了一種半潛式鉆井平臺或鉆井船的水力割縫裝置，包括套管，所述套管內下入有鉆桿、水力錨、清砂鉆頭和水力割縫工具；所述水力錨包括具有水力錨中通孔的水力錨本體，所述鉆桿分別與所述水力錨和清砂鉆頭連接，所述水力錨本體內設置有多個卡瓦空腔和完井液壓力通道，所述卡瓦空腔內設置有卡瓦、復位彈簧和復位彈簧壓板；所述復位彈簧的一端與所述卡瓦連接，另一端與所述復位彈簧壓板連接，所述復位彈簧壓板與所述水力錨本體固定連接，所述卡瓦空腔通過所述完井液壓力通道與所述鉆桿連通，所述完井液壓力通道內設置有濾砂部件，所述卡瓦沿水力錨本體的徑向方向在第一位置和第二位置之間活動。

技術領域

本實用新型涉及一種水力割縫裝置，尤其涉及一種半潛式鉆井平臺或鉆井船的水力割縫裝置。

背景技術

天然氣水合物試采工程為中國地質調查局重點項目，位于南海神狐海域，距離深圳約300km，水深1300米左右，目標區塊的儲層巖性以泥質粉砂巖為主，埋藏淺、儲層滲透率差且試采難度大，為充分配合降壓抽吸法開采水合物，需要擴大與水合物的接觸面積。

水力割縫工藝是采用水力射流的原理，通過地面泵注高壓流體經過井下割縫工具后，形成高速射流，在水流和研磨材料的作用下，將生產套管及周圍巖層沿軸向切開，最后在近井地帶形成多條互成角度，具有一定的寬度和深度的物理性空隙，水力噴砂割縫后，油水井井筒周圍巖層的幾何形態發生了巨大變化，打破了原來地層的平衡狀態，近井帶應力重新分布，形成一對相對較深的縫隙，從而調整了原來的應力場，使壓實帶的巖層發生疏松并產生新的裂紋，從而有效提高地層的滲透率。

利用水力割縫技術打開生產套管并深入儲層，起到溝通并改造儲層的作用，對儲層段進行改造，改變近井筒周圍巖層的幾何形態，改變了近井筒的應力場，增加井筒周圍地層滲透率、增加儲層動用面積，提高水合物分解速度，改善近井帶的滲流阻力，以實現該海域首次水合物試采的目標。

水力割縫依靠高速水流攜砂切割生產套管開縫，實現井筒與儲層的連通，同時進行儲層改造，實現滲透性改善。水力割縫期間，噴嘴能量高度集中切割生產套管，割縫噴嘴必須相對靜止，不能出現上下升沉和相對轉動，常規使用BOP(防噴器)夾持連續油管或鉆桿，從而消除深水平臺受海浪流影響造成鉆桿周期性運動及鉆桿拉伸變形造成割縫深度變化，使水力割縫工具保持嚴格靜止，如中國公開號為CN201710671958.7的專利，該專利通過半潛式鉆井平臺或鉆井船的連續油管或鉆桿將水力割縫工具進行輸送，以使所述水力割縫工具依次穿過防噴器、井筒結構到達所述井筒結構內的指定深度；啟動半潛式鉆井平臺或鉆井船的升沉補償系統，并關閉防噴器的萬能防噴器或閘板防噴器，以使所述萬能防噴器或閘板防噴器夾持所述連續油管或鉆桿；通過所述連續油管或鉆桿輸送攜砂液至所述水力割縫工具的噴嘴，以完成割縫作業。該專利的技術方案很好地消除深水平臺受海浪流影響造成鉆桿周期性運動及鉆桿拉伸變形造成割縫深度變化，使水力割縫工具保持嚴格靜止，但由于BOP(防噴器)需要頻繁開閉，嚴重影響了BOP(防噴器)的安全性能。

此外，還可以使用水力錨卡緊套管，但由于水力割縫依靠高速水流攜砂的完井液切割生產套管開縫，攜砂的完井液會進入卡瓦空腔內，砂會卡住卡瓦與卡瓦空腔的縫隙，導致卡瓦無法回縮。水力割縫高速攜砂的完井液切割生產套管開縫的過程中，會產生大量的砂，如果割縫期間排量不足，會導致砂累積在一起無法排出，造成堵塞，嚴重影響水力割縫的工作效率。

實用新型內容

為了克服現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種半潛式鉆井平臺或鉆井船的水力割縫裝置，其設置有濾砂部件，使卡瓦空腔只能進出完井液，避免完井液攜砂進入卡瓦空腔內，避免卡瓦伸出后卡瓦與卡瓦空腔的縫隙被砂填滿，導致卡瓦無法回縮；此外還可以快速清砂，使砂能夠在清砂鉆頭的作用下快速向上排出，避免批量割縫，孔底大量沉砂，同時也可以通過清砂鉆頭探砂底。

為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案如下：