CN201367892Y - 油气井井下水力喷射压裂酸化工具管柱结构 - Google Patents

油气井井下水力喷射压裂酸化工具管柱结构 Download PDF

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张道鹏
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Abstract

一种油气井井下水力喷射压裂酸化工具管柱结构，涉及井下水力喷射压裂酸化管串的设计技术领域，包括引导段、扶正喷射段和安全连接段，引导段设置在最下端，扶正喷射段设置在中间，安全连接段设置在最上端；本实用新型适用于将高压液体的压能转化为动能，完成油气层喷射压裂酸化施工作业，采用本实用新型可有效控制地层射孔的裂缝，大幅度提高射孔深度和质量，为低渗薄互层油气藏开发提供了一种有效的手段。

Description

油气井井下水力喷射压裂酸化工具管柱结构
技术领域：
一种油气井井下水力喷射压裂酸化工具管柱结构，用于油气井的射孔和压裂酸化增产处理，涉及井下水力喷射压裂酸化管串的设计技术领域。
背景技术：
目前，在现有的油气井井下施工技术中，还没有一种专门用于井下水力喷射压裂酸化施工工具的管柱结构，目前的施工技术是：在油气田的油气井完成钻井工程后，为了提高油气的产量，一般都要进行增产措施的施工，常见的增产施工技术包括对地下的产层进行处理，采用深穿透射孔方式打开油气从地下产层到井眼的通道，这些措施都是石油工业稳产增产的重要措施；现有技术的炮弹射孔方式，由于其射孔深度有限，不易穿透污染带，而且由于爆炸射孔，很容易产生二次污染，特别是对低渗薄互层油气藏的开采难度更大；采用水力喷射压裂酸化技术是集射孔和压裂酸化于一体的新型增产措施工艺，可以有效地避免因为爆炸射孔带来的二次污染，其主要方法是：利用一个带喷嘴的喷射工具，通过管柱输入高速流体，使高压流体通过喷嘴穿透井下套管和岩石，并在地层中形成喷射孔洞，在射流进行射孔的过程中，根据贝努力原理，继续喷射进入的高速流体喷射会形成抽吸作用，使得液体继续往孔道内部地层进液，在地层中形成裂缝，该技术实现了从射孔到压裂的一体化完成，可大幅度提高射孔深度和质量，在产层创造出清洁的油气通道，避免炮弹射孔二次污染，是低渗透油藏开发提供一种有效手段；但是目前采用的施工管柱不能完成水力喷射压裂酸化的施工，因此需要设计一种专门用于水力喷射压裂酸化的管柱结构。
发明内容：
本实用新型的目的是根据高压喷射射孔施工的需要，提供一种将液体的压能转化为动能，实现油气层喷射压裂酸化作业的油气井井下水力喷射压裂酸化工具管柱结构。
本实用新型是这样实现的：
本实用新型包括引导段、扶正喷射段和安全连接段，其特征在于：引导段由引鞋、筛管构成，引导段设置在最下端；扶正喷射段包括单流阀、上下扶正器和水力喷射工具，扶正喷射段设置在中间；安全连接段由安全丢手器构成，安全连接段设置在最上端；
所述安全丢手器的上端连接油管，安全丢手器的下端连接扶正喷射段的上扶正器；
所述的水力喷射工具设置在上扶正器和下扶正器之间；
所述的单流阀设置在下扶正器的下端，单流阀的下端与筛管连接。
在向井内下入本管柱结构之前，先对井底注入清水洗井至少两周，然后起出油管，将本管柱结构下到井下设计的深度位置，然后用压裂车通过地面连接管线和油管将带有磨料的高压液体输送到井下，通过本结构连接的水利喷射工具将高压液体的压力能量聚集并转化为动能，对井下套管和岩石进行切割或破碎，直到完成施工作业。
本实用新型的有益效果是：本实用新型解决了井下水力喷射压裂酸化施工时需要的管串结构，在本实用新型的管柱结构中，设置在水利喷射工具上下的扶正器可以有效地支撑高压喷射时的反作用力，可以起到稳定管串不移位和保证射孔质量，而且具有结构简单，设计合理，操作简便的特点。
附图说明：
图1为本实用新型在井下工作状态的结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图给出本实用新型的实施例：本实用新型包括引导段、扶正喷射段和安全连接段，引导段设置在最下端，引导段由引鞋8、筛管7构成；扶正喷射段设置在中间，扶正喷射段包括单流阀6、上下扶正器3和5、水力喷射工具4，水力喷射工具4设置在上扶正器3和下扶正器5之间，单流阀6设置在下扶正器5的下端，单流阀6的下端与筛管7连接；安全连接段设置在最上端，安全连接段由安全丢手器2构成，安全丢手器2的上端连接油管1，安全丢手器2的下端连接扶正喷射段的上扶正器3；
施工前将本实用新型的管柱结构从上至下依次以螺纹连接下列部件：油管1、安全丢手器2、上扶正器3、水力喷射工具4、下扶正器5、单流阀6、筛管7和引鞋8，其中，油管1采用连续油管或常规φ73mm油管，安全丢手器2由剪销控制，连接完毕后，将本管柱结构下入井下的一个预定层位进行高压射孔和酸化施工；施工过程中，由油管1输入的高压液体受到下部单向阀6的阻挡，只能通过上扶正器3和下扶正器5之间的水力喷射工具4向井壁喷射，在水力喷射工具4中安装有三个喷嘴，可将高压液体的压能转化为动能，实现穿透套管和喷射地层的目的，在高压喷射的过程中，上扶正器3和下扶正器5可使水力喷射工具4处于居中状态，便于施工的完成，设置的单流阀6在喷射完成后，能使液体从油管与套管之间的环空流入油管，进行反循环洗井；引导段的筛管7采用钻孔的φ73mm油管，为反循环洗井提供过液通道；引鞋8前端带有锥度，便于引导管柱的下入；高压射孔和酸化施工完成后，在从井内起出本管柱结构时，若管柱结构被沉砂卡住，则从本管柱结构的安全丢手器2处分离，可起出上部的油管1；如果一口井中还有另一个层位需要射孔和酸化施工时，如果本管柱结构完好无损时，可以直接将本管柱结构上提到需要的层位实施再一次油气层改造的施工，实现一次下钻对多个油气层进行改造作业的施工目的，如果安全丢手器2以下的结构不能上提时，就需要将油管提出井内，在地面重新连接一套本管柱结构，然后再次由油管下入预定的层位实施高压射孔和压裂或酸化改造的施工；图号“9”为井下的套管。

Claims (4)

1、一种油气井井下水力喷射压裂酸化工具管柱结构，包括引导段、扶正喷射段和安全连接段，其特征在于：引导段由引鞋、筛管构成，引导段设置在最下端；扶正喷射段包括单流阀、上下扶正器和水力喷射工具，扶正喷射段设置在中间；安全连接段由安全丢手器构成，安全连接段设置在最上端。
2、根据权利要求1所述的油气井井下水力喷射压裂酸化工具管柱结构，其特征在于：所述安全丢手器的上端连接油管，安全丢手器的下端连接扶正喷射段的上扶正器。
3、根据权利要求1所述的油气井井下水力喷射压裂酸化工具管柱结构，其特征在于：所述的水力喷射工具设置在上扶正器和下扶正器之间。
4、根据权利要求1所述的油气井井下水力喷射压裂酸化工具管柱结构，其特征在于：所述的单流阀设置在下扶正器的下端，单流阀的下端与筛管连接。
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