CN108240193A - 一种煤层气水平井解卡管柱及方法 - Google Patents

一种煤层气水平井解卡管柱及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种煤层气水平井解卡管柱及方法，属于煤层气勘探开发技术领域。该解卡管柱包括：位于排采油管的内部的解卡油管，所述排采油管的下游设置有抽油泵；和连接在所述解卡油管的下游、且位于所述抽油泵的上游的射孔枪；所述排采油管位于所述套管的内部，并与所述套管之间形成有环形空间。本发明实施例提供的煤层气水平井解卡管柱及方法采用过油管射孔建立循环洗井通道的思路，在井内建立循环洗井系统，通过循环洗井解除煤粉卡堵，从而实现在煤层气水平井因电子压力计电缆影响不能进行倒扣、套铣、打捞的复杂情况下，通过简单易操作的工艺使排采管柱成功解卡，恢复单井正常生产。

Description

一种煤层气水平井解卡管柱及方法
技术领域
本发明涉及煤层气勘探开发技术领域，特别涉及一种煤层气水平井解卡管柱及方法。
背景技术
目前煤层气水平井完井后使用射流泵或无杆泵排采系统进行排采，同时下入电子压力计监测井筒液面深度，为了实现排水降压采气的目的，排采泵一般下至水平段。排采过程中，由于煤层产出煤粉多且易随气体运移，堆积在泵筒及电子压力计电缆防磨扶正器上部及周围，导致排采管柱遇卡。遇卡后一般的做法是进行上提管柱活动解卡和悬吊解卡，但活动解卡和悬吊解卡对于部分出煤粉严重的井无效，仍然不能实现正常解卡。
并且对于煤层气水平井，由于射流泵或无杆泵下入位置在水平段筛管内，电子压力计的电缆固定在排采管柱外壁上，不适宜进行倒扣、套铣打捞等常规解卡打捞工艺；若进行倒扣、套铣打捞，则可能由于电子压力计的电缆缠绕或断裂而导致井况更复杂，情况严重的可能导致井筒报废；另外，由于射流泵或无杆泵底端的凡尔为单向阀，也无法直接实现正循环洗井进行解卡。
发明内容
为了解决上述的煤层气水平井在排采过程中由于煤层出煤粉导致排采管柱被卡而无法有效解卡的技术问题，本发明提供一种煤层气水平井解卡管柱及方法。
具体而言，包括以下的技术方案：
一种煤层气水平井解卡管柱，该解卡管柱包括：
位于排采油管的内部的解卡油管，所述排采油管的下游设置有抽油泵；和
连接在所述解卡油管的下游、且位于所述抽油泵的上游的射孔枪；
所述排采油管位于所述套管的内部，并与所述套管之间形成有环形空间。
优选地，所述解卡油管的上部通过连接管与泵车连接。
优选地，所述射孔枪采用液压打压式点火。
优选地，所述射孔枪上螺旋安装有若干颗射孔弹。
进一步地，所述排采油管上设置有油管扶正器。
进一步地，所述排采油管和所述套管之间、所述排采油管与所述解卡油管之间分别通过井口和井口四通密封。
一种煤层气水平井解卡方法，该解卡方法包括以下步骤：
将连接有所述射孔枪的所述解卡油管下入到所述排采油管内，然后将位于地面的所述解卡油管与所述泵车连接；
用所述泵车向所述解卡油管内注水打压，使所述射孔枪点火成功，完成在所述排采油管上射孔，形成孔眼，起出所述解卡油管和所述射孔枪；
用所述泵车向所述排采油管内注入洗井液进行反复循环洗井，所述洗井液从所述孔眼进入所述环形空间中，携带埋卡管柱的煤粉返排至地面；
上提活动所述排采油管，同时继续进行循环洗井，直至解卡成功。
优选地，所述洗井液的洗井排量1～2m3/min，所述洗井液的量不低于所述套管的容积的2倍。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果：提供了一种煤层气水平井解卡管柱及方法，解决了煤层气水平井在排采过程中由于煤层出煤粉导致排采管柱被卡而无法有效解卡的问题。具体地，本发明实施例提供的煤层气水平井解卡管柱及方法采用过油管射孔建立循环洗井通道的思路，在井内建立循环洗井系统，通过循环洗井解除煤粉卡堵，从而实现在煤层气水平井因电子压力计电缆影响不能进行倒扣、套铣、打捞的复杂情况下，通过简单易操作的工艺使排采管柱成功解卡，恢复单井正常生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种煤层气水平井解卡管柱示意图；
图2为本发明实施例提供的一种煤层气水平井解卡管柱的洗井解卡示意图。
图中的附图标记分别表示：
1、排采油管；
2、解卡油管；
3、射孔枪；
4、抽油泵；
5、连接管；
6、泵车；
7、井口四通；
8、油管扶正器；
9、煤粉；
10、筛管悬挂器；
11、筛管；
12、井口；
13、射孔段油管；
14、套管；
X、环形空间。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。
本发明提供一种煤层气水平井解卡管柱，如图1所示，图1为本发明实施例提供的一种煤层气水平井解卡管柱示意图，该解卡管柱包括：位于排采油管1的内部的解卡油管2，排采油管1的下游设置有抽油泵4；和连接在解卡油管2的下游、且位于抽油泵4的上游的射孔枪3；排采油管1位于套管14的内部，并与套管14之间形成有环形空间X。
需要说明的是，本发明提供的解卡管柱可用于水平井或竖直井中的解卡工作，尤其适用于水平井中排采管柱的解卡。其中，“上游”、“下游”均是以零部件的工作状态定义的，例如，如图1所示，“解卡油管2的下游”是指位于水平井段的解卡油管2的最右端，“排采油管1的下游”是指位于水平井段的排采油管1的最右端，“抽油泵4的上游”是指位于水平井段的抽油泵4的左端(优选地，紧邻抽油泵4的左端位置上)。另外，显然地，在本发明实施例中，该排采管柱包括排采油管1和设置在排采油管1的下游的抽油泵4；该解卡管柱包括解卡油管2和连接在解卡油管2的下游的射孔枪3。排采油管1和解卡油管2位于套管14的内部，排采油管1和套管14之间形成有环形空间X。
更进一步地，本发明实施例中的射孔枪3优选地采用液压打压式点火。
本发明实施例提供的煤层气水平井解卡管柱的工作原理为：将连接有射孔枪3的解卡油管2下入到排采油管1内，使射孔枪3位于紧邻抽油泵4的顶部位置上，然后将位于地面的解卡油管2通过连接管5与泵车6连接；用泵车6向解卡油管2内打压(比如可注入清水打压)至射孔枪3点火成功，并在排采油管1上射孔，形成射孔段油管13(如图2所示)；起出该解卡管柱，用泵车6向排采油管1内注入洗井液，洗井液到达射孔段油管13并从该射孔段油管13进入套管14与排采油管1之间的环形空间X中，进一步地，进入环形空间X的洗井液携带射孔段油管13以上沉积的煤粉9，通过连接在井口12处的排污管(图中未示出)返排至地面，形成正循环洗井；上提活动该排采管柱，同时继续进行正循环洗井，直至解卡成功。
进一步地，在正循环洗井的基础上，本发明实施例还可进行反循环洗井以辅助进行解卡，反循环洗井是指从套管14与排采油管1之间的环形空间X注入洗井液，洗井液携带煤粉9从排采油管1返排至地面。
一种的可能的实施方式中，抽油泵4位于水平井段中、正对筛管11的位置上，其中筛管11通过筛管悬挂器10固定在套管14的下游。
在上述的煤层气水平井解卡管柱中，为了实现在排采油管1上更多、更均匀地射孔，以提高解卡效率，可在射孔枪3上螺旋安装有若干颗射孔弹，例如可以为8颗、9颗、10颗、11颗等。
在上述的煤层气水平井解卡管柱中，在排采油管1上还可设置有若干个油管扶正器8，油管扶正器8用于保持排采油管1位于套管14的中心轴线上，以避免压力计电缆磨损。
在上述的煤层气水平井解卡管柱中，排采油管1和套管14之间通过井口12密封，排采油管1和解卡油管2之间通过井口四通7密封。
进一步，本发明实施例还提供一种煤层气水平井解卡管柱的解卡方法，该解卡方法包括以下步骤：
将连接有射孔枪3的解卡油管2下入到排采油管1内，使射孔枪3位于紧邻抽油泵4的顶部位置上，然后将位于地面的解卡油管2与泵车6连接；
用泵车6向解卡油管2内打压(比如可注入清水打压)，使射孔枪3点火成功，并在排采油管1上射孔，形成具有孔眼的射孔段油管13(如图2所示)，起出解卡油管2和射孔枪3；
用泵车6向排采油管1内注入洗井液，使该洗井液到达射孔段油管13并从该射孔段油管13的孔眼进入套管14与排采油管1之间的环形空间X中，进入环形空间X的洗井液携带射孔段油管13以上沉积的煤粉9，通过连接在井口12处的排污管(图中未示出)返排至地面，形成正循环洗井；
上提活动该排采管柱，同时继续进行正循环洗井，直至解卡成功。
在上述的煤层气水平井解卡方法中，洗井液的洗井排量1～2m3/min，洗井液的量不低于套管14的容积的2倍，以保证充分解卡。
以下提供一个具体实施例来进一步说明本发明提供的煤层气水平井解卡管柱及方法。
某井2016年6月在检泵作业过程中管柱遇卡，最大载荷300KN，悬吊解卡、活动解卡失败。由于该井出煤粉情况严重，判断管柱遇卡原因为大量煤粉随气体运移，堆积在油管扶正器周围导致排采管柱遇卡。通过以下步骤实施了解卡:
步骤一：在排采管柱(排采油管1+油管扶正器8+抽油泵4)内下解卡管柱(解卡油管2+射孔枪3)至抽油泵4的顶部位置，其中排采油管1的外径为D73mm，解卡油管2的外径为D48.3mm，射孔枪3的最大外径为D54mm，长度为104mm，射孔枪3内螺旋安装有10颗射孔弹，然后解卡油管2经井口12、井口四通7、连接管5与泵车6连接，采用液压打压式点火装置；
步骤二：用泵车6向解卡油管2内注清水打压至成功点火完成射孔，起出D48.3mm解卡油管2和射孔枪3；
步骤三：将泵车6通过连接管5、井口四通7、井口12与排采管柱连接，用泵车6向排采油管1内注清水进行正循环、反循环反复洗井，洗井排量2m3/min，洗井液用量80m3,洗井液将射孔段油管13往上沉积的煤粉9携带返排至地面，共返出煤浆5m3；
步骤四：活动排采管柱(排采油管1+油管扶正器8+抽油泵4)，直至解卡成功。
本发明实施例提供了一种煤层气水平井解卡管柱及方法，解决了煤层气水平井在排采过程中由于煤层出煤粉导致排采管柱被卡的问题。具体地，本发明实施例提供的煤层气水平井解卡管柱及方法采用过油管射孔建立循环洗井通道的思路，在井内建立循环洗井系统，通过循环洗井解除煤粉卡堵，从而实现在煤层气水平井因电子压力计电缆影响不能进行倒扣、套铣、打捞的复杂情况下，通过简单易操作的工艺使排采管柱成功解卡，恢复单井正常生产。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种煤层气水平井解卡管柱，其特征在于，该解卡管柱包括：
位于排采油管(1)的内部的解卡油管(2)，所述排采油管(1)的下游设置有抽油泵(4)；和
连接在所述解卡油管(2)的下游、且位于所述抽油泵(4)的上游的射孔枪(3)；
所述排采油管(1)位于所述套管(14)的内部，并与所述套管(14)之间形成有环形空间(X)。
2.根据权利要求1所述的煤层气水平井解卡管柱，其特征在于，所述解卡油管(2)的上部通过连接管(5)与泵车(6)连接。
3.根据权利要求2所述的煤层气水平井解卡管柱，其特征在于，所述射孔枪(3)采用液压打压式点火。
4.根据权利要求3所述的煤层气水平井解卡管柱，其特征在于，所述射孔枪(3)上螺旋安装有若干颗射孔弹。
5.根据权利要求1-4任一项所述的煤层气水平井解卡管柱，其特征在于，所述排采油管(1)上设置有油管扶正器(8)。
6.根据权利要求1所述的煤层气水平井解卡管柱，其特征在于，所述排采油管(1)和所述套管(14)之间、所述排采油管(1)与所述解卡油管(2)之间分别通过井口(12)和井口四通(7)密封。
7.一种根据权利要求4所述的煤层气水平井解卡管柱的解卡方法，其特征在于，该解卡方法包括以下步骤：
将连接有所述射孔枪(3)的所述解卡油管(2)下入到所述排采油管(1)内，然后将位于地面的所述解卡油管(2)与所述泵车(6)连接；
用所述泵车(6)向所述解卡油管(2)内注水打压，使所述射孔枪(3)点火成功，完成在所述排采油管(1)上射孔，形成孔眼，起出所述解卡油管(2)和所述射孔枪(3)；
用所述泵车(6)向所述排采油管(1)内注入洗井液进行反复循环洗井，所述洗井液从所述孔眼进入所述环形空间(X)中，携带埋卡管柱的煤粉(9)返排至地面；
上提活动所述排采油管(1)，同时继续进行循环洗井，直至解卡成功。
8.根据权利要求7所述的煤层气水平井解卡方法，其特征在于，所述洗井液的洗井排量1～2m3/min，所述洗井液的量不低于所述套管(14)的容积的2倍。
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