CN113309495B - 高能脉冲自旋等离子体射孔方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油工程领域，具体地，涉及一种高能脉冲自旋等离子体射孔方法。在油气井钻井完成后，通过连续油管下入高能脉冲自旋等离子体钻头和造斜器，到达特定地层后，造斜器锚住套管，等离子体钻头在造斜器的导向作用下，偏向套管的一侧；地面控制系统发出控制信号，等离子体钻头喷射出脉冲性的自旋等离子体；自旋等离子体依次熔化套管、环空水泥和地层岩石；等离子体喷射间隙，高压自旋气流从等离子喷嘴中喷出，高压自旋气流吹离等离子作用区域的熔化物质；自旋等离子体重复喷射，逐渐在井筒侧壁钻出一个高渗流孔。该方法能够快速在井筒侧壁钻出一个大直径，长深度的高渗流孔，极大提高井筒和储层之间的连通性，提高油气井的开采效率和总产量。
Description
技术领域
本发明属于石油工程领域，具体地，涉及一种高能脉冲自旋等离子体射孔方法。
背景技术
在油气开采过程中，油气井钻井完成后，还需要使用聚能射孔弹进行射孔作业，打开井筒与储层之间的通道，使得油气资源能够通过该通道进入井筒，进而被开采至地面。但是现有的射孔弹射孔作业存在以下不足：射入地层的深度有限，通常深度只有0.5～1.5m，直径10～15mm，不能有效穿透近井污染带；射孔的过程中，存在压实效应，造成岩石的渗透率下降；岩石渗透率的下降直接导致储层与井筒的连通性下降，降低油气井的产量和开采效率；因此有必要开发新型的射孔技术，增大储层与井筒的连通性，提高油气井开采效率。
发明内容
为克服现有技术存在的不足，本发明提供一种高能脉冲自旋等离子体射孔方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：在油气井钻井完成后，通过连续油管下入高能脉冲自旋等离子体钻头和造斜器，到达特定地层后，造斜器锚住套管，高能脉冲自旋等离子体钻头在造斜器的导向作用下，偏向套管的一侧；地面控制系统发出控制信号，位于井下的高能脉冲自旋等离子体钻头喷射出脉冲性的自旋等离子体；高能脉冲自旋等离子体依次熔化套管、环空水泥和地层岩石；等离子体喷射间隙，高压自旋气流从等离子喷嘴中喷出，高压自旋气流吹离等离子作用区域的熔化物质；高能脉冲自旋等离子体重复喷射，逐渐在井筒侧壁钻出一个直径50mm，深度5m的高渗流孔。
本发明的有益效果在于：能够快速在井筒侧壁钻出一个大直径，长深度的高渗流孔，极大提高井筒和储层之间的连通性，提高油气井的开采效率和总产量。
附图说明
图1是高能脉冲自旋等离子体射孔作业示意图；图2是高能脉冲自旋等离子体喷射到岩石表面示意图；图3是高压自旋气体吹离熔融岩浆示意图；图4是熔化岩浆被吹离后形成的孔洞。
图中：101、连续油管，102、造斜器，103、高能脉冲自旋等离子体钻头，104、高能脉冲自旋等离子体；201、熔融岩浆，202、固体颗粒，203、岩石裂缝；301、高压自旋气体。
具体实施方式
如图1所示，在油气井钻井完成后，连续油管101将造斜器102和高能脉冲自旋等离子体钻头103下放入井筒中，到达特定地层后，造斜器102在地面控制信号的作用下产生动作，锚住套管；高能脉冲自旋等离子体钻头103在造斜器102的导向作用下，偏向套管的一侧；地面控制系统发出控制信号，高能脉冲自旋等离子体钻头103喷射出高能脉冲自旋等离子体104；高能脉冲自旋等离子体依次熔化套管、环空水泥和地层岩石，持续钻进。
高能脉冲自旋等离子体104喷射到岩石表面示意图如图2所示，高速旋转的高能脉冲自旋等离子体104熔化岩石，岩石表面形成一层熔融岩浆201；熔融岩浆201在高能脉冲自旋等离子体104高速旋转产生的离心力作用下，被抛出作用位置，形成固体颗粒202；岩石在高温的高能脉冲自旋等离子体104的作用下，岩石内部形成大量的岩石裂缝203；岩石裂缝203极大得增加了岩石的渗透性。
图3所示为高压自旋气流301吹离熔融岩浆201的示意图；在高能脉冲自旋等离子体104的喷射间隙，高压自旋气流301从高能脉冲自旋等离子体钻头103中喷出，高压自旋气流301的气流压力大于周围环境压力10Mpa以上，高压自旋气流301吹离等离子作用区域的熔化物质。
图4是熔化岩浆被吹离后形成的孔洞；高压自旋气流301停止后，所有熔融岩浆201均被吹离，形成干净的孔洞；高能脉冲自旋等离子体104和高压自旋气体301间歇交替喷射，组成一个作业周期；重复进行多个作业周期，逐渐在井筒侧壁钻出一个直径50mm，深度5m的高渗流孔。
Claims (2)
1.一种高能脉冲自旋等离子体射孔方法，其特征在于：在油气井钻井完成后，连续油管将造斜器和高能脉冲自旋等离子体钻头下放入井筒中，到达特定地层后，造斜器在地面控制信号的作用下产生动作，锚住套管；高能脉冲自旋等离子体钻头在造斜器的导向作用下，偏向套管的一侧；地面控制系统发出控制信号，高能脉冲自旋等离子体钻头喷射出高能脉冲自旋等离子体；高能脉冲自旋等离子体依次熔化套管、环空水泥和地层岩石；高速旋转的高能脉冲自旋等离子体熔化岩石，岩石表面形成一层熔融岩浆；熔融岩浆在高能脉冲自旋等离子体高速旋转产生的离心力作用下，被抛出作用位置，形成固体颗粒；岩石在高温的高能脉冲自旋等离子体的作用下，岩石内部形成大量的岩石裂缝；岩石裂缝极大得增加了岩石的渗透性；在高能脉冲自旋等离子体的喷射间隙，高压自旋气流从高能脉冲自旋等离子体钻头中喷出，高压自旋气流的气流压力大于周围环境压力10Mpa以上，高压自旋气流吹离等离子作用区域的熔化物质；高压自旋气流停止后，所有熔融岩浆均被吹离，形成干净的孔洞。
2.根据权利要求1所述的高能脉冲自旋等离子体射孔方法，其特征在于：高能脉冲自旋等离子体和高压自旋气体间歇交替喷射，组成一个作业周期；重复进行多个作业周期，逐渐在井筒侧壁钻出一个直径50mm，深度5m的高渗流孔。
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