CN116066035A - 新型长隔层大跨距油管传输分级射孔管柱及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了新型长隔层大跨距油管传输分级射孔管柱及其操作方法，属于石油工程技术领域，其包括定位短节、开式起爆器、上部射孔枪、油管传输射孔多级射孔联作接头、油管、射孔筛管、起爆器、下部射孔枪和丝堵，所述定位短节、开式起爆器、上部射孔枪、油管传输射孔多级射孔联作接头、油管、射孔筛管、起爆器、下部射孔枪、丝堵自上而下依次连接。同时，本发明还公开了新型长隔层大跨距油管传输分级射孔管柱的操作方法。本发明的技术方案中包含自主研发油管传输射孔多级射孔联作接头，实现了油管替代夹层枪，一趟管柱入井完成多个目的层射孔，减少了单井射孔作业次数，降低了作业费用，提升了整体作业效率，适合推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及石油工程技术领域，特别涉及一种新型长隔层大跨距油管传输分级射孔管柱。
背景技术
油管传输射孔技术由于其自身优势，是现阶段国内外油田较为常用的主流射孔方式。在油管传输射孔中，常面临多个射孔层段存在隔夹层，短则1～2m，长则上百米，隔夹层不进行射孔。对于较短的隔夹层，一般采用夹层枪施工来传递爆轰波，现有技术中的管柱结构为携带夹层枪的多层油管射孔管柱串，其结构包括油管、起爆器、上部射孔枪、夹层枪、下部射孔枪和丝堵，所述油管、起爆器、上部射孔枪、夹层枪、下部射孔枪和丝堵自上而下依次连接。
对于跨度达到10m以上的隔夹层，对夹层枪各密封件的密封可靠性要求非常高，对各枪之间导爆索的对接以及对传爆管的传爆可靠性的要求也非常高，跨度较大经常造成导爆索的传爆失败，夹层枪射孔管柱不能很好解决此问题，现场只能采取多次起下管柱分多次射开不同层位，这样不仅增加施工成本，作业效率也较低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种新型长隔层大跨距油管传输分级射孔管柱及其操作方法，能够通过一趟作业管柱下井实现井下多层段分级射孔，且射孔目的层间跨距不受限，为多层开采油井完井投产提供技术保障。
本发明的实施例是这样实现的：
一方面，本发明的实施例提供了一种新型长隔层大跨距油管传输分级射孔管柱，包括定位短节1、开式起爆器2、上部射孔枪3、油管传输射孔多级射孔联作接头4、油管5、射孔筛管6、起爆器7、下部射孔枪8和丝堵9，所述定位短节1、开式起爆器2、上部射孔枪3、油管传输射孔多级射孔联作接头4、油管5、射孔筛管6、起爆器7、下部射孔枪8、丝堵9自上而下依次连接。其中，定位短节1是短油管，与上部、下部的油管5螺纹依次连接；开式起爆器2上螺纹与油管5螺纹连接，下螺纹与上部射孔枪3螺纹连接；多级射孔联作接头4的上部设有内螺纹10，与上部射孔枪3进行螺纹连接，射孔弹与多级射孔联作接头4内设有的射孔枪弹架固定接头13相连，下部设计外螺纹14，与油管5通过螺纹连接。油管5螺纹连接下部射孔管串，射孔筛管6、起爆器7、下部射孔枪8、丝堵9自上而下依次螺纹连接。
在本发明较佳的实施例中，所述的油管传输射孔多级射孔联作接头4放置在管柱中央位置，所述油管传输射孔多级射孔联作接头4的上部设有内螺纹11，与上部射孔枪3进行螺纹连接；所述油管传输射孔多级射孔联作接头4的下部设计外螺纹14，与油管5通过螺纹连接。
进一步地，所述的油管传输射孔多级射孔联作接头4内部设有一个射孔枪弹架固定接头13，用于所述上部射孔枪3与所述的油管传输射孔多级射孔联作接头4的紧固。
其达到的技术效果为减小管柱入井作业时承受的拉力。
进一步地，所述的油管传输射孔多级射孔联作接头4上设有两个密封圈槽，入井前加装密封圈。
再进一步，所述两个密封圈槽包括上密封圈凹槽11和下密封圈凹槽12。
其达到的技术效果为确保与上部射孔枪完全密封，保证井液无法从接头连接处进入上部射孔枪3内部影响导爆索工作。
进一步，所述定位短节1是长度为3m的短油管。
另一方面，本发明的实施例提供了一种新型长隔层大跨距油管传输分级射孔管柱的操作方法，包括以下步骤：
步骤1、洗井；
步骤2、通井、刮削；
步骤3、地面配置管柱，按照射孔层段设计整体枪串排炮，优化计算每级射孔枪排炮顺序，计算好隔夹层油管长度，确保每一级射孔枪串在校深完成后能正对射孔目的层；
步骤4、射孔管串由油管5输送至目的层设计位置，利用管柱上部安置的定位短节1定位校深，确保上部射孔枪3和下部射孔枪8对正目的层段；
步骤5、在井口处对环空打压，当压力达到超过剪切销剪切压力，剪断剪切销，击针撞击起爆器7，启动压力起爆装置；
步骤6、起爆装置发火输出爆轰波引爆下部射孔枪8内的导爆索和射孔弹，射孔枪发射射孔弹，击穿井筒及周围岩层，将油、气层与井筒打通，完成下部层段射孔；
步骤7、油管传输射孔多级射孔联作接头4起到了丝堵的作用，将起爆器7起爆引发的爆轰波完全封隔，保障上部射孔枪3不受影响。
步骤8、油管5内投棒，撞击击针，剪断剪切销，击针撞击开式起爆器2，启动压力起爆装置；
步骤9、开式起爆器2发火输出爆轰波引爆上部射孔枪3，上部射孔枪3发射射孔弹，击穿井筒及周围岩层，将油、气层与井筒打通，完成上部层段射孔，射孔完成后，开式起爆器循环口开启，油套管间循环通道打开；
步骤10、射孔作业结束，循环压井，起出射孔管串；
步骤11、下泵投产。
本发明实施例的有益效果是：
本发明提供了一种新型长隔层大跨距油管传输分级射孔管柱及其操作方法，该管柱包含自主研发油管传输射孔多级射孔联作接头，实现了油管替代夹层枪，一趟管柱入井完成多个目的层射孔，减少了单井射孔作业次数，降低了作业费用，提升了整体作业效率，适合推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明新型长隔层大跨距油管传输分级射孔管柱的结构示意图；
图2为油管传输射孔多级射孔联作接头的结构示意图；
图3为多级射孔联作接头工具设计图；
图中：1-定位短节；2-开式起爆器；3-上部射孔枪；4-油管传输射孔多级射孔联作接头；5-油管；6-定位短节；7-开式起爆器；8-上部射孔枪；9-油管传输射孔多级射孔联作接头；10-内螺纹；11-上密封圈凹槽；12-下密封圈凹槽；13-射孔枪弹架固定接头；14-外螺纹。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件能够以各种不同的配置来布置和设计。
中国石油尼日尔上游项目公司合同区内，新井Gololo W-7井射孔完井投产，射孔数据如表1所示。
表1尼日尔Gololo W-7井新井射孔数据
按照常规管输射孔工艺，该井射孔需使用夹层空枪121.5m；通过在16和17号小层加装油管传输射孔多级射孔联作接头，夹层空枪长度缩短为72.2m，节省空枪49.3m。按照空枪价格1192美元/m计算，节约射孔费用近6万美元。
新井Gololo W-8井射孔完井投产，射孔数据如表2所示。
表2尼日尔Gololo W-8井新井射孔数据
按照常规管输射孔工艺，该井射孔需使用夹层空枪131.6m；通过在14和15号小层加装油管传输射孔多级射孔联作接头，最终仅用夹层枪72m，节省空枪59.6m。按照空枪价格1192美元/m计算，节约射孔费用7.1万美元。
目前，油管传输射孔多级射孔联作接头已在尼日尔油田应用10口井以上，均获得了成功，获得直接经济效益近百万美元。
请参照图1，本发明的第一个实施例提供包括定位短节1、开式起爆器2、上部射孔枪3、油管传输射孔多级射孔联作接头4、油管5、射孔筛管6、起爆器7、下部射孔枪8和丝堵9，所述定位短节1、开式起爆器2、上部射孔枪3、油管传输射孔多级射孔联作接头4、油管5、射孔筛管6、起爆器7、下部射孔枪8、丝堵9自上而下依次连接。其中，定位短节1是长度为3m的短油管，与上、下部油管5螺纹依次连接；开式起爆器2上螺纹与油管5螺纹连接，下螺纹与上部射孔枪3螺纹连接；多级射孔联作接头4的上部设有内螺纹10，与上部射孔枪3进行螺纹连接，射孔弹与多级射孔联作接头4内设有的射孔枪弹架固定接头13相连，下部设计外螺纹14，与油管5通过螺纹连接。油管5螺纹连接下部射孔管串，射孔筛管6、起爆器7、下部射孔枪8、丝堵9自上而下依次螺纹连接。
如图2所示，所述的油管传输射孔多级射孔联作接头4放置在管柱中央位置，所述油管传输射孔多级射孔联作接头4的上部设有内螺纹10，与上部射孔枪3进行螺纹连接；所述油管传输射孔多级射孔联作接头4的下部设计外螺纹14，与油管5通过螺纹连接。
所述的油管传输射孔多级射孔联作接头4内部设有一个射孔枪弹架固定接头13，用于所述上部射孔枪3与所述的油管传输射孔多级射孔联作接头4的紧固。
其达到的技术效果为减小管柱入井作业时承受的拉力。
所述的油管传输射孔多级射孔联作接头4上设有两个密封圈槽，入井前加装密封圈。
所述两个密封圈槽包括上密封圈凹槽11和下密封圈凹槽12。
其达到的技术效果为确保与上部射孔枪完全密封，保证井液无法从接头连接处进入上部射孔枪3内部影响导爆索工作。
如图3所示，油管传输射孔多级射孔联作接头4总长度216mm，最大截面宽127mm。接头内部设有高20mm射孔枪弹架固定接头13，并设有长度51mm直径为114.24mm内螺纹10；下部设有长度70mm直径为95.28mm外螺纹14。
本发明的实施例提供了一种新型长隔层大跨距油管传输分级射孔管柱的操作方法，包括以下步骤：
步骤1、洗井；
步骤2、通井、刮削；
步骤3、地面配置管柱，按照射孔层段设计整体枪串排炮，优化计算每级射孔枪排炮顺序，计算好隔夹层油管长度，确保每一级射孔枪串在校深完成后能正对射孔目的层；
步骤4、射孔管串由油管5输送至目的层设计位置，利用管柱上部安置的定位短节1定位校深，确保上部射孔枪3和下部射孔枪8对正目的层段；
步骤5、在井口处对环空打压，当压力达到超过剪切销剪切压力，剪断剪切销，击针撞击起爆器7，启动压力起爆装置；
步骤6、起爆装置发火输出爆轰波引爆下部射孔枪8内的导爆索和射孔弹，射孔枪发射射孔弹，击穿井筒及周围岩层，将油、气层与井筒打通，完成下部层段射孔；
步骤7、油管传输射孔多级射孔联作接头4起到了丝堵的作用，将起爆器7起爆引发的爆轰波完全封隔，保障上部射孔枪3不受影响。
步骤8、油管5内投棒，撞击击针，剪断剪切销，击针撞击开式起爆器2，启动压力起爆装置；
步骤9、开式起爆器2发火输出爆轰波引爆上部射孔枪3，上部射孔枪3发射射孔弹，击穿井筒及周围岩层，将油、气层与井筒打通，完成上部层段射孔，射孔完成后，开式起爆器循环口开启，油套管间循环通道打开；
步骤10、射孔作业结束，循环压井，起出射孔管串；
步骤11、下泵投产。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (7)
1.一种新型长隔层大跨距油管传输分级射孔管柱，其特征在于，包括定位短节(1)、开式起爆器(2)、上部射孔枪(3)、油管传输射孔多级射孔联作接头(4)、油管(5)、射孔筛管(6)、起爆器(7)、下部射孔枪(8)和丝堵(9)，所述定位短节(1)、开式起爆器(2)、上部射孔枪(3)、油管传输射孔油管传输射孔多级射孔联作接头(4)、油管(5)、射孔筛管(6)、起爆器(7)、下部射孔枪(8)、丝堵(9)自上而下依次连接，其中，定位短节(1)是短油管，与上部、下部的油管(5)螺纹依次连接；开式起爆器(2)上螺纹与油管(5)螺纹连接，下螺纹与上部射孔枪(3)螺纹连接；多级射孔联作接头(4)的上部设有内螺纹(10)，与上部射孔枪(3)进行螺纹连接，射孔弹与多级射孔联作接头(4)内设有的射孔枪弹架固定接头(13)相连，下部设计外螺纹(14)，与油管(5)通过螺纹连接，油管(5)螺纹连接下部射孔管串，射孔筛管(6)、起爆器(7)、下部射孔枪(8)、丝堵(9)自上而下依次螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的新型长隔层大跨距油管传输分级射孔管柱，其特征在于，所述的油管传输射孔多级射孔联作接头(4)放置在管柱中央位置，所述油管传输射孔多级射孔联作接头(4)的上部设有内螺纹(11)，与上部射孔枪(3)进行螺纹连接；所述油管传输射孔多级射孔联作接头(4)的下部设计外螺纹(14)，与油管(5)通过螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的新型长隔层大跨距油管传输分级射孔管柱，其特征在于，所述的油管传输射孔多级射孔联作接头(4)内部设有一个射孔枪弹架固定接头(13)，用于所述上部射孔枪(3)与所述的油管传输射孔多级射孔联作接头(4)的紧固。
4.根据权利要求1所述的新型长隔层大跨距油管传输分级射孔管柱，其特征在于，所述的油管传输射孔多级射孔联作接头(4)上设有两个密封圈槽，入井前加装密封圈。
5.根据权利要求4所述的新型长隔层大跨距油管传输分级射孔管柱，其特征在于，所述两个密封圈槽包括上密封圈凹槽(11)和下密封圈凹槽(12)。
6.根据权利要求1所述的新型长隔层大跨距油管传输分级射孔管柱，其特征在于，所述定位短节(1)是长度为3m的短油管。
7.一种权利要求1所述的新型长隔层大跨距油管传输分级射孔管柱的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、洗井；
步骤2、通井、刮削；
步骤3、地面配置管柱，按照射孔层段设计整体枪串排炮，优化计算每级射孔枪排炮顺序，计算好隔夹层油管长度，确保每一级射孔枪串在校深完成后能正对射孔目的层；
步骤4、射孔管串由油管(5)输送至目的层设计位置，利用管柱上部安置的定位短节(1)定位校深，确保上部射孔枪(3)和下部射孔枪(8)对正目的层段；
步骤5、在井口处对环空打压，当压力达到超过剪切销剪切压力，剪断剪切销，击针撞击起爆器(7)，启动压力起爆装置；
步骤6、起爆装置发火输出爆轰波引爆下部射孔枪(8)内的导爆索和射孔弹，射孔枪发射射孔弹，击穿井筒及周围岩层，将油、气层与井筒打通，完成下部层段射孔；
步骤7、油管传输射孔多级射孔联作接头(4)起到了丝堵的作用，将起爆器(7)起爆引发的爆轰波完全封隔，保障上部射孔枪(3)不受影响；
步骤8、油管(5)内投棒，撞击击针，剪断剪切销，击针撞击开式起爆器(2)，启动压力起爆装置；
步骤9、开式起爆器(2)发火输出爆轰波引爆上部射孔枪(3)，上部射孔枪(3)发射射孔弹，击穿井筒及周围岩层，将油、气层与井筒打通，完成上部层段射孔，射孔完成后，开式起爆器循环口开启，油套管间循环通道打开；
步骤10、射孔作业结束，循环压井，起出射孔管串；
步骤11、下泵投产。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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