CN207686690U - 采气井的射孔管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采气井的射孔管柱，属于天然气开采技术领域。该射孔管柱由上自下依次包括第一油管、封隔器、第二油管、定位短节、第三油管、开孔装置、第四油管、点火头和射孔枪。本实用新型通过在该采气井的套管内下入该射孔管柱时，基于定位短节将该射孔管柱下至预定位置，并通过封隔器将该射孔管柱与该套管形成的环形通道隔离成两段。之后，通过打开开孔装置，并通过点火头和射孔枪对该封闭地层进行射孔，由于封闭地层的天然气压力大于封隔器以下的环形通道内的压力，从而依次通过封隔器下方的一段环形通道、开孔装置和射孔管柱实现该封闭地层中天然气的开采，提高了该采气井自喷的成功率，且避免了因采取氮气排液措施而增加的开采成本。

Description

采气井的射孔管柱

技术领域

本实用新型涉及天然气开采技术领域，特别涉及一种采气井的负压射孔管柱。

背景技术

由于天然气埋藏在地下的封闭地层中，为了对封闭地层中的天然气进行开采，可以将射孔管柱下至采气井内，通过射孔管柱上的射孔枪射穿封闭地层，以实现天然气的开采。

相关技术中，将带有筛管、点火头和射孔枪的管柱下至采气井的套管内的预设位置，之后，在该管柱内进行投棒撞击点火头上的起爆器使点火头点火，从而激发引爆射孔枪通过采气井内的射孔液射穿封闭地层。当封闭地层中的天然气压力大于采气井内的液柱压力与井口压力之和时，该封闭地层中的天然气可以沿管柱发生自喷，实现天然气的开采。

然而，当封闭地层中的天然气压力小于采气井内的液柱压力与井口压力之和时，则需要对采气井采取氮气排液技术，以降低采气井内的液柱压力，从而对采气井实现诱喷。在对采气井采取氮气排液进行诱喷之前，射孔液可能进入封闭地层并对封闭地层造成污染，且在采取氮气排液措施时，增加了天然气的开采成本，延长了开采周期。

实用新型内容

为了提高采气井的自喷率，避免因采取氮气排液措施而增加的开采成本，本实用新型提供了一种采气井的射孔管柱。所述技术方案如下：

本实用新型提供了一种采气井的射孔管柱，所述射孔管柱由上自下依次包括第一油管、封隔器、第二油管、定位短节、第三油管、开孔装置、第四油管、点火头和射孔枪；

在所述采气井的套管内下入所述射孔管柱时，基于所述定位短节将所述射孔管柱下至预定位置，并通过所述封隔器将所述射孔管柱与所述套管形成的环形通道隔离成两段；

在开采所述采气井内的封闭地层中的天然气时，通过打开所述开孔装置，并通过所述点火头和所述射孔枪对所述封闭地层进行射孔，从而依次通过所述封隔器下方的一段环形通道、所述开孔装置和所述射孔管柱的内部实现所述封闭地层中天然气的开采。

可选地，所述封隔器为Y211型封隔器或者Y221型封隔器。

可选地，所述开孔装置为液压开关，所述点火头为液压点火头。

可选地，所述开孔装置为滑套阀，所述点火头为投棒点火头。

可选地，所述射孔管柱还包括减震器，所述减震器位于所述开孔装置和所述第四油管之间。

可选地，所述第三油管和所述第四油管的油管数量之和为至少四根。

可选地，在所述套管内下入所述射孔管柱时，所述射孔管柱内灌有预设深度的射孔液。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是：本实用新型通过在该采气井的套管内下入该射孔管柱时，基于定位短节将该射孔管柱下至预定位置，并通过封隔器将该射孔管柱与该套管形成的环形通道隔离成两段。之后，通过打开开孔装置，以使该采气井内的封隔器以下的环形通道内的压力通过开孔装置释放至该射孔管柱内，从而使封隔器以下的环形通道形成负压环境。再通过点火头点火激发射孔枪对封闭地层进行射孔，由于该封闭地层内的天然气压力大于封隔器以下的环形通道内的压力，从而实现该封闭地层内天然气的开采，提高了该采气井自喷开采的成功率，避免射孔枪喷射的射孔液残留至该封闭地层形成的射孔孔道内，也避免了因采取氮气排液措施而增加的采气井的开采成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种采气井的射孔管柱的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种采气井的射孔管柱的结构示意图。

附图标记：

1：第一油管；2：封隔器；3：第二油管；4：定位短节；5：第三油管；6：开孔装置；7：第四油管；8：点火头；9：射孔枪；10：减震器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图1是本实用新型实施例提供的一种采气井的射孔管柱。参见图1，该射孔管柱由上自下依次包括第一油管1、封隔器2、第二油管3、定位短节4、第三油管5、开孔装置6、第四油管7、点火头8和射孔枪9；

在采气井的套管内下入该射孔管柱时，基于定位短节4将该射孔管柱下至预定位置，并通过封隔器2将该射孔管柱与套管形成的环形通道隔离成两段；在开采采气井内的封闭地层中的天然气时，通过打开开孔装置6，并通过点火头8和射孔枪9对封闭地层进行射孔，从而依次通过封隔器2下方的一段环形通道、开孔装置6和射孔管柱的内部实现封闭地层中天然气的开采。

在该采气井的套管内下入该射孔管柱时，开孔装置6处于闭合的状态，且该射孔管柱处于封闭状态，在该射孔管柱基于定位短节4下至该采气井的该预定位置后，通过封隔器2将该射孔管柱与套管之间的环形通道进行隔离。之后，通过打开开孔装置6，以使该采气井内的封隔器2以下的环形通道内的压力通过开孔装置6释放至该射孔管柱内，从而使封隔器2以下的环形通道形成负压环境。再通过点火头8点火后激发射孔枪9对封闭地层进行射孔，由于该封闭地层内的天然气压力大于封隔器2以下的环形通道内的压力，从而实现该封闭地层内天然气的开采，提高了该采气井自喷开采的成功率，避免射孔枪喷射的射孔液残留至该封闭地层形成的射孔孔道内，也避免了因采取氮气排液措施而增加的采气井的开采成本。

其中，定位短节4是指未进行磁性处理的油管短节，定位短节4的长度可以为1米。在该射孔管柱下入该采气井内后，在一种可能的实现方式中，可以通过油管放射性测井仪对该采气井发射伽马射线，进而检测各根油管的感应电动势以确定各根油管的长度，从而基于各根油管的长度确定定位短节4的位置，并确定该射孔管柱在该采气井内的位置。当然，也可以通过其他方式确定该射孔管柱在该采气井内的位置，本发明实施例对此不做限定。

其中，该预定位置是指在射孔枪9位于与该采气井的封闭地层对应的井深时，该射孔管柱在该采气井内的位置。

进一步地，在通过定位短节4确定该射孔管柱在该采气井内的位置时，为了提高确定的位置的准确性，第三油管5和第四油管7的油管数量之和为至少四根，以便于在通过油管放射性测井仪对该采气井发射伽马射线时，在定位短节4以下有足够的距离检测出油管的感应电动势的变化趋势，从而通过定位短节4与油管上感应电动势的不同确定定位短节4的准确位置。其中，第三油管5和第四油管7包括的油管数量可以分别为第三油管5包括至少一根油管且第四油管7包括至少三根油管，第三油管5包括至少两根油管且第四油管7包括至少两根油管，或者第三油管5包括至少三根油管且第四油管7包括至少一根油管。

在该射孔管柱下至该采气井的预定位置后，为了便于对该射孔管柱与套管之间的环形通道进行隔离，以及提高对该射孔管柱与套管之间环形通道的封隔效率，封隔器2可以为Y211型封隔器或者Y221型封隔器。当然，封隔器2还可以是其他型号的封隔器，本实用新型实施例对此不作限定。

在基于封隔器2将该射孔管柱与套管之间的环形通道进行隔离后，为了保证封隔器2以下的环形通道内形成负压环境，可以打开开孔装置6，进而使封隔器2以下的环形通道内的压力沿开孔装置6上的开口释放至该射孔管柱内。在打开开孔装置6时，由于开孔装置6可以为液压开关，因此，可以沿该采气井的井口向该采气井内加压，以使开孔装置6处于打开状态。

进一步地，在开孔装置6为液压开关时，为了便于操作，点火头8可以为液压点火头。在对该采气井进行加压开启开孔装置6后，可以继续对该采气井加压促使点火头8点火，从而激发射孔枪9对该封闭地层进行射孔。在射孔枪对该封闭地层进行射孔前，为了避免因对该采气井进行加压而降低负压作用，该射孔装置还可以包括延时装置，在点火头8点火成功后启动该延时装置，以便于在该延时装置设置的延时时长内，对该射孔管柱内的气体进行泄压。

由于在对该采气井加压后，需要对该采气井内的压力进行泄压，为了避免泄压较慢延长该采气井的射孔周期，同时为了避免在开启该液压开关时，因对油气井的加压控制存在偏差导致该液压开关开启失败，开孔装置6还可以为滑套阀。此时，可以沿井口向该射孔管柱内进行投棒撞击该滑套阀，从而使开孔装置6处于开启状态，提高该采气井的射孔效率，且提高了开孔装置6开启的成功率。进一步地，在开孔装置6为滑套阀时，为了便于操作，点火头8可以为投棒点火头。该采气井内的投棒撞击开孔装置6后继续下落并撞击点火头8促使点火头8点火，点火头8点火后激发射孔枪9对该封闭地层进行射孔。

在通过射孔枪9对该封闭地层进行射孔时，射孔枪9因射孔而产生的震动可能带动该射孔管柱发生晃动，从而可能导致该射孔管柱发生故障。因此，参见图2，该射孔管柱还可以包括减震器10，减震器10位于开孔装置6和第四油管7之间。在射孔枪9发生震动时，通过减震器10缓解射孔枪9发生的震动，避免造成该射孔管柱的损坏。

在射孔枪9射穿该封闭地层后，该封闭地层内的天然气沿射孔孔道进入封隔器以下的环形通道，进而沿着开孔装置6上的开孔进入该射孔管柱。当该封闭地层内的天然气压力与封隔器以下的环形通道内的压力差较大时，该封闭地层内的天然气沿该射孔管柱自喷至井口后仍存在较大的压力，从而可能对井口装置造成冲击破坏，同时可能损坏该封闭地层的射孔孔道。因此，在套管内下入该射孔管柱时，该射孔管柱内可以灌有预设深度的射孔液，以减小该封闭地层内的天然气压力与封隔器以下的环形通道内的压力之间的差值，从而减小该封闭地层内天然气的流速，避免了对该封闭地层的射孔孔道的损坏，以及避免该封闭地层内的天然气自喷至井口时，因压力较大而该采气井的对井口装置造成的冲击破坏。

本实用新型实施例中，在该采气井的套管内下入该射孔管柱时，在该射孔管柱内灌有预设深度的射孔液。在该射孔管柱基于定位短节下至该采气井的该预定位置后，通过封隔器将该射孔管柱与套管之间的环形通道进行隔离。之后，沿该采气井井口向该射孔管柱进行投棒以打开开孔装置，进而使该采气井内的封隔器以下的环形通道内的压力通过开孔装置释放至该射孔管柱内，使封隔器以下的环形通道形成负压。该采气井内的投棒撞击打开开孔装置后下落继续撞击点火头进行点火，进而激发射孔枪对封闭地层进行射孔，在射孔枪进行射孔的过程中通过减震器减缓对该射孔管柱造成的晃动。在该封闭地层被射穿后，由于该射孔管柱内的液柱减小了该封闭地层内的天然气压力与封隔器以下的环形通道内的压力之间的差值，且保证了该封闭地层的天然气可以自喷至该采气井的井口，实现该封闭地层内天然气的开采，提高了该采气井自喷开采的成功率，避免射孔枪喷射的射孔液残留至该封闭地层形成的射孔孔道内，也避免了因采取氮气排液措施而增加的采气井的开采成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种采气井的射孔管柱，其特征在于，所述射孔管柱由上自下依次包括第一油管、封隔器、第二油管、定位短节、第三油管、开孔装置、第四油管、点火头和射孔枪；

在所述采气井的套管内下入所述射孔管柱时，基于所述定位短节将所述射孔管柱下至预定位置，并通过所述封隔器将所述射孔管柱与所述套管形成的环形通道隔离成两段；

在开采所述采气井内的封闭地层中的天然气时，通过打开所述开孔装置，并通过所述点火头和所述射孔枪对所述封闭地层进行射孔，从而依次通过所述封隔器下方的一段环形通道、所述开孔装置和所述射孔管柱的内部实现所述封闭地层中天然气的开采。

2.如权利要求1所述的射孔管柱，其特征在于，所述封隔器为Y211型封隔器或者Y221型封隔器。

3.如权利要求1所述的射孔管柱，其特征在于，所述开孔装置为液压开关，所述点火头为液压点火头。

4.如权利要求1所述的射孔管柱，其特征在于，所述开孔装置为滑套阀，所述点火头为投棒点火头。

5.如权利要求1所述的射孔管柱，其特征在于，所述射孔管柱还包括减震器，所述减震器位于所述开孔装置和所述第四油管之间。

6.如权利要求1-5任一所述的射孔管柱，其特征在于，所述第三油管和所述第四油管的油管数量之和为至少四根。

7.如权利要求1-5任一所述的射孔管柱，其特征在于，在所述套管内下入所述射孔管柱时，所述射孔管柱内灌有预设深度的射孔液。