CN202866772U - 喷砂割缝射孔工具 - Google Patents

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郑永哲
王建军
王励斌
王治华
魏宁
周浩
江尧
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Abstract

本实用新型公开了一种喷砂割缝射孔工具,包括喷枪以及液压活塞移动器。喷枪包括喷枪本体、喷射头以及球座。喷射头设置在喷枪本体的空腔侧壁处,球座设置在喷枪本体的内部空腔处。液压活塞移动器包括弹簧、外筒、移动中心管、活塞以及上接头。上接头的下端与外筒相连接,移动中心管设置在外筒内部的空腔中,且伸出外筒的下端。活塞设置在上接头和外筒内部的空腔中,且活塞的下端与移动中心管相连接。弹簧套在移动中心管外部。移动中心管的下端通过螺纹与喷枪本体紧固连接。采用本实用新型的喷砂割缝射孔工具,结构简单、成本低、可重复使用、可靠性高、适合规模化应用,且对套管强度影响较小。

Description

喷砂割缝射孔工具
技术领域
本实用新型涉及一种油气开采增产增注井下工具,特别涉及一种喷砂割缝射孔工具。
背景技术
在油水井的开发过程中,随着油藏开发的深入,要想使油水井保持良好的渗流状态,就必须解决低渗透层近井地带的渗流及污染和堵塞问题,提高油层整体动用程度。目前,一般采用酸化解堵方法,但是这种方法成本高且针对性差,对纵向非均质性强的低渗透层的解堵有限,影响了其有效性。另外,酸化操作还会产生环境污染等问题。水力喷砂割缝射孔方法是一种针对性强、无环境污染的油水井解堵方法。
目前采用的一种水力喷砂割缝射孔工具需要使用高精密液控阀控制喷枪的移动速度,工具下井后易产生堵塞等问题,导致移动速度误差较大或不移动,因而割缝射孔效果较差,而且工具结构复杂,成本较高,使用寿命短,应用规模受到限制。另外一种水力喷砂割缝射孔工具利用井口微动绞车控制井下喷枪的移动速度和移动距离,这种方法在移动速度和移动距离控制上得到了很好的保证,割缝射孔效果较好,但是井口微动绞车设备大、成本高,而且油管始终处于移动状态,在油管高压情况下施工存在一定的安全隐患,对井口耐压可靠性要求较高,不适合高压油气藏的施工。以上两种割缝射孔工艺都是在套管上连续割缝,对套管强度也有较大的影响。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、成本低、可重复使用、可靠性高、适合规模化应用且对套管强度影响较小的喷砂割缝射孔工具。
为了实现上述目的,本实用新型的技术方案如下:
一种喷砂割缝射孔工具,包括喷枪以及液压活塞移动器。喷枪包括喷枪本体、喷射头以及球座。喷枪本体内部设置有空腔,喷射头设置在喷枪本体的空腔侧壁处,喷射头上设置有中心孔,该中心孔的两端分别与喷枪本体的内部空腔以及喷枪本体的外部空间相连通。球座设置在喷枪本体的内部空腔处,且球座的安装位置低于喷射头。
液压活塞移动器包括弹簧、外筒、移动中心管、活塞以及上接头。上接头的下端与外筒相连接,移动中心管设置在外筒内部的空腔中,且伸出外筒的下端。活塞设置在上接头和外筒内部的空腔中,且活塞的下端与移动中心管相连接,当活塞向下运动时,能够带动移动中心管向下运动。在外筒与移动中心管之间设置有弹簧腔,弹簧设置在弹簧腔中,且弹簧套在移动中心管外部。移动中心管的下端通过螺纹与喷枪本体紧固连接。
喷枪与液压活塞移动器通过螺纹连接成一个喷砂割缝射孔工具总成。喷砂割缝射孔工具上部接水力锚和定位短节,利用油管将全部工具下至井下目的层后,向球座投球,然后利用泵车向油管打入携砂液。携砂液经过喷射头射向套管,进行射孔,并深入地层。逐级提高泵车压力,液压活塞移动器在不同压力下产生不同的轴向位移,进而带动喷枪移动到下一位置,继续射孔,依此类推完成一段距离的射孔。从套管上看,其形成的不是连续的割缝而是一列孔洞,但是在地层中由于地层相比套管硬度低,产生的空洞远大于套管上的孔,地层中的这些空洞纵向上相互连通,形成的是一条割缝。割缝可以穿透近井污染带,有效渗透的表面积还包括两翼长缝的表面积,渗流面积大大增加,在同样的压力下,流量增加,形成通畅的油流通道。从岩石力学角度来说,对井壁割开的缝洞程扁椭圆纺锤体形状,会使缝周边岩层产生松弛,应力下降,导致这一部分岩层的渗透率上升,从而实现增产、增注、压裂酸化预处理等目的。
优选的,上述工具还包括扶正器,该扶正器套在移动中心管的外部,且位于外筒与喷枪本体之间。
优选的,喷射头为三个,且三个喷射头间隔120°均匀分布在喷枪本体的侧壁处。
优选的,喷射头为两个,且两个喷射头间隔180°均匀分布在喷枪本体的侧壁处。
采用本实用新型的喷砂割缝射孔工具,结构简单、成本低、可重复使用、可靠性高、适合规模化应用,且对套管强度影响较小。在使用上述工具时,能够通过井口液压控制喷枪的移动距离,喷射时间可以根据现场情况任意调整,效果好。完成一段割缝后可采用油管、套管混进的方式将砂全部挤入处理层内,对割缝形成长久的高导流的支撑。另外,在上述工具中,喷枪可多级串联使用,以对长井段和不同层位进行施工,降低了起下管柱时间。施工前和完成施工后可采用原管柱正洗井或反洗井,为后续作业提供较好的井筒条件,适合套管井、筛管井及裸眼井,工具适应性较好。
附图说明
图1是本实用新型喷砂割缝射孔工具的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行进一步的详细说明。
如图1所示,21为喷枪,20为液压活塞移动器,4为扶正器。喷枪21包括喷枪本体1、喷射头19以及球座11。喷枪本体1内部设置有空腔,喷射头19设置在喷枪本体1的空腔侧壁处,喷射头19上设置有中心孔,该中心孔的两端分别与喷枪本体1的内部空腔以及喷枪本体1的外部空间相连通。喷射头19共三个,它们两两之间间隔120°沿喷枪本体1的周向均匀分布。球座11设置在喷枪本体1的内部空腔处,且球座11的安装位置低于喷射头19。
液压活塞移动器20包括弹簧5、外筒6、移动中心管7、活塞8以及上接头9。上接头9的下端与外筒6相连接,移动中心管7设置在外筒6内部的空腔中,且伸出外筒6的下端。活塞8设置在上接头9和外筒6内部的空腔中,且活塞8的下端与移动中心管7相连接,当活塞8向下运动时,能够带动移动中心管7向下运动。在外筒6与移动中心管7之间设置有弹簧腔12,弹簧5设置在弹簧腔12中,且弹簧5套在移动中心管7外部。移动中心管7的下端通过螺纹与喷枪本体1紧固连接。扶正器4套在移动中心管7的外部,且扶正器4位于外筒6与喷枪本体1之间。
按从下到上的次序将喷砂割缝射孔工具总成、水力锚、定位短节、油管依次连接,下入井下,喷枪21的喷射头19对准第一个处理层位,其深度定位利用定位短节。随后,从井口投球,球落于喷枪21内的球座11上。向上述工具内泵入携砂液,携砂液从喷射头19射出,射穿套管、水泥环及地层。加大压力,在液压的作用下,活塞8下移,进而带动移动中心管7下移,在第二个处理层位上进行喷砂割缝射孔作业。逐级增大压力,在套管上形成一系列孔洞,在地层中形成所需的割缝。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种喷砂割缝射孔工具,其特征在于:包括喷枪(21)以及液压活塞移动器(20);
所述喷枪(21)包括喷枪本体(1)、喷射头(19)以及球座(11);所述喷枪本体(1)内部设置有空腔;所述喷射头(19)设置在所述喷枪本体(1)的空腔侧壁处,所述喷射头(19)上设置有中心孔,所述中心孔的两端分别与所述喷枪本体(1)的内部空腔以及所述喷枪本体(1)的外部空间相连通;所述球座(11)设置在所述喷枪本体(1)的内部空腔处,且所述球座(11)的安装位置低于所述喷射头(19);
所述液压活塞移动器(20)包括弹簧(5)、外筒(6)、移动中心管(7)、活塞(8)以及上接头(9);所述上接头(9)的下端与所述外筒(6)相连接;所述移动中心管(7)设置在所述外筒(6)内部的空腔中,且伸出所述外筒(6)的下端;所述活塞(8)设置在所述上接头(9)和所述外筒(6)内部的空腔中,且所述活塞(8)的下端与所述移动中心管(7)相连接,当所述活塞(8)向下运动时,能够带动所述移动中心管(7)向下运动;在所述外筒(6)与所述移动中心管(7)之间设置有弹簧腔(12);所述弹簧(5)设置在所述弹簧腔(12)中,且所述弹簧(5)套在所述移动中心管(7)外部;
所述移动中心管(7)的下端通过螺纹与所述喷枪本体(1)紧固连接。
2.根据权利要求1所述的喷砂割缝射孔工具,其特征在于:还包括扶正器(4);所述扶正器(4)套在所述移动中心管(7)的外部,且所述扶正器(4)位于所述外筒(6)与所述喷枪本体(1)之间。
3.根据权利要求1或2所述的喷砂割缝射孔工具,其特征在于:所述喷射头(19)为三个,且三个所述喷射头(19)间隔120°均匀分布在所述喷枪本体(1)的侧壁处。
4.根据权利要求1或2所述的喷砂割缝射孔工具,其特征在于:所述喷射头(19)为两个,且两个所述喷射头(19)间隔180°均匀分布在所述喷枪本体(1)的侧壁处。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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