[發明專利]地熱井一趟鉆高壓洗井器及洗井方法

在審

• 申請號: 202110014870.4
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112696173A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 王鵬濤;李紅巖;劉斌;張獻喻;郭世炎;黃海;王萍;王江峰;趙宇璇;隋少強
• 申請（專利權）人: 中石化綠源地熱能（陜西）開發有限公司;西安交通大學;西安石油大學
• 主分類號: E21B37/08
• 分類號: E21B37/08;E21B21/00;E21B34/14;G06F17/15
• 代理公司: 西安中科匯知識產權代理有限公司 61254
• 代理人: 汪重慶

本申請涉及鉆井技術領域，公開了一種地熱井一趟鉆高壓洗井器，包括一個中空的外徑大于139.7mmAPI套管，所述套管本體設置有多個噴射孔，所述套管的一端連接有油管接頭，所述油管接頭連接油管，所述油管套設于套管內，所述套管的另一端管徑縮小且呈倒梯形狀、內部設置有投球，所述投球和套管的倒梯形狀管徑配套，能夠實現密封效果，形成帶投球式的徑向射流器，所述套管另一端的外部設置有引鞋。還公開了所述地熱井一趟鉆高壓洗井器的洗井方法。本申請完全滿足既可以低壓置換鉆井液，又可以高壓噴射徑向射流洗井的目的，達到一次下鉆完成置換鉆井液和高壓射流器對濾水管內壁射流噴射洗井作業，從鉆完井的成本計算單口井至少節約20萬元。

技術領域

本申請涉及鉆井技術領域，具體涉及一種地熱井一趟鉆高壓洗井器及洗井方法。

背景技術

依據《地熱資源地質勘查規范》(GB/T 11615-2010)為滿足抽水驗收標準，在抽水試驗前要進行洗井作業。傳統洗井操作步驟需要兩次完成洗井作業，第一次下入89.9mm鉆桿分段置換井下鉆井液至井底，將井筒內全部鉆井液置換為清水后起鉆，第二次下入徑向射流器對濾水管內壁自下而上進行射流噴射洗井。這樣需要起下鉆兩次才能完成，耗時費工。如果第一次就下入徑向射流器邊置換鉆井液邊對濾水管內壁進行射流噴射，由于注入的是清水置換的是密度高的鉆井液，泵壓本來就高，再加上徑向射流器噴嘴的壓降，施工壓力就會高的無法施工，如果對徑向射流噴嘴加大，滿足泵壓需要，就失去了徑向射流洗井的目的。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的在于提供地熱井一趟鉆高壓洗井器及洗井方法。

為實現以上目的，本發明提供的地熱井一趟鉆高壓洗井器，采用如下技術方案：

地熱井一趟鉆高壓洗井器，包括一個中空的外徑大于139.7mmAPI套管，所述套管本體設置有多個噴射孔，所述套管的一端連接有油管接頭，所述油管接頭連接油管，所述油管套設于套管內，所述套管的另一端管徑縮小且呈倒梯形狀、內部設置有投球，所述投球和套管的倒梯形狀管徑配套，能夠實現密封效果，形成帶投球式的徑向射流器，所述套管另一端的外部設置有引鞋。

優選的，所述投球為直徑為30mm球體。

優選的，所述噴射孔的孔徑為10mm。

優選的，所述油管接頭為88.9mm管徑的油管接頭。

進一步優選的，所述油管外徑為88.9mm，油管內徑為76mm，套管壁厚6.45mm，所述套管外徑為177.8mm，套管與油管的環空截面積為0.00167m2，噴射孔孔徑為10mm，噴射孔孔間距為18mm并進行梅花布控。

本發明還提供一種地熱井一趟鉆高壓洗井器的洗井方法，包括以下步驟：

1)下入所述地熱井一趟鉆高壓洗井器，通過帶投球式的徑向射流器的88.9mm鉆具，分段置換井下鉆井液至井底，下鉆時不投球；

2)通過32L/s的排量循環將井筒內沉沙和泥餅攜帶干凈，待井筒內鉆井液全部置換為清水；3)投球將徑向射流器下端水眼封閉，徑向的噴嘴壓力升高開始徑向噴射洗井作業。

本申請還提供了一種井壁是否適合所述地熱井一趟鉆高壓洗井器進行高壓洗井的判定模型。

基于摩爾庫侖強度準則，并考慮鉆井井眼圍巖的巖性和滲透性，可得到井壁周圍不同巖性和滲透性地層的坍塌壓力的計算模型為如下所述。

1)砂巖熱儲層滲透性砂巖層(δ＝1、P_pg1.0MPa/100m)

2)泥巖和致密砂巖層(δ＝0、P_pg1.0MPa/100m)