水平井定位噴砂射孔器的製作方法
2023-05-03 02:48:46 1
專利名稱：水平井定位噴砂射孔器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於石油工業的井下作業設備，特別是水平井定位噴砂射孔器，用於低滲透油田的水平井完井作業施工。
背景技術：
目前我國近50%的探明低滲透儲量由於產能低、開採效益差難以動用。如何高效、經濟的動用低滲透儲量是長期探索的難題。水平井分段壓裂技術是解決低滲透油田水平井開發的關鍵技術，水力噴砂射孔壓裂是其中的技術難點。水力噴砂射孔壓裂項目的研究進一步推動了水平井技術在油氣田勘探開發中的規模應用。但是水力噴砂射孔壓裂技術目前還沒有相應的配套工具來滿足該技術的應用，如水平井定位噴砂射孔器等配套工具，從而制約了水平井在低滲透油田開發中的優勢。目前使用的常規聚能彈射孔由於瞬間釋放高能量會造成射孔孔道周圍的巖石結構嚴重破壞，產生損害區或壓實帶,對近井筒地層滲透率造成嚴重傷害,導致巖石孔隙度和滲透率下降。另由於現有常規聚能彈射孔不具有同一管柱能同時噴砂射孔和壓裂作業的功能，射孔後還要另下管柱壓裂的工序，增加施工工序。
發明內容
本實用新型的目的是提供水平井定位噴砂射孔器，為水力噴砂射孔壓裂技術提供井下作業射孔工具。解決目前常規聚能彈射孔產生的損害區或壓實
帶對近井筒地層滲透率會造成嚴重傷害的問題。
本技術解決方案可達上述目的水平井定位噴砂射孔器包括本體和射孔方向定位機構，將射孔方向定位機構安裝在本體的兩端，利用射孔方向定位機構確定射孔方位。
與現有技術相比，本實用新型具有以下有益的效果1、 本實用新型是利用水動力學動量一衝量原理，固體顆粒受水載體加 速，高速衝擊套管和巖石，射穿套管和近井地層，避免了常規射孔的油層壓 實傷害，形成的孔眼不存在壓實帶。本實用新型的噴嘴由噴嘴座固定在本體 的噴射孔內，具有強大的噴射能力，比普通射孔槍的穿入深度更大。射孔後 能形成較大直徑的孔眼，套管壁面上孔眼規則，可為後續的作業提供良好的 過流通道，從而提高壓裂施工效率和成功率。
2、 本實用新型可以根據分層和地層應力的要求，有選擇地進行射孔噴 砂，準確地進行定位、定向射孔、噴砂作業。
3、 本噴砂射孔器定位定向地射孔噴砂，穿透套管和巖石形成孔洞，可 射穿套管和近井地層，產生的直徑和深度都較常規聚能彈射孔器的更大、更 深，形成一定直徑的紡錘形大孔洞，增加了洩油麵積，減少了油房汙染，提
高了增產效果。
4、 本實用新型同時具有噴砂射孔和壓裂作業的功能，減少了射孔後還 要另下管柱壓裂的工序。
圖1是本實用新型的結構示意圖。 圖2是圖1中A—A向的剖示圖。 圖3是圖1中B—B向的剖示圖。
具體實施方式
以下結合實施例對本實用新型做進一步的詳述參見圖l，水平井定位 噴砂射孔器包括本體9和射孔方向定位機構，將射孔方向定位機構安裝在本
體9的兩端，利用射孔方向定位機構確定射孔方位。射孔方向定位機構包括 軸承下套2、滾動軸承3和軸承上套4，滾動軸承3安裝在軸套下套2和軸 承上套4之間，軸承下套2的內圓中部和軸承上套4的外圓中部設有軸承安 裝臺，在軸承下套2內圓和軸承上套4外圓的兩端設有連接絲扣，可以與上 接頭1或下接頭12以及本體9連接。滾動軸承3的殼體內腔設有坡口，滾
4珠可在殼體內腔中自由滾動。射孔方向定位機構對稱安裝在本體9的兩端，射孔方向定位機構的外端分別連接上接頭1和下接頭12。本體9 一端裝有錨定機構，餘下的體壁上設計預設和噴射孔。體壁上的預設使本體9的重量發生變化，產生偏心作用，與滾動軸承3共同作用，使噴射孔轉向，調整射孔
方向。可以設計多種本體9，使預設與噴射孔形成不同角度，使用時，根據射孔的方位需要，連接裝配。參見圖1和圖2，錨定機構包括錨爪8、彈簧7和壓板6，錨爪8與壓板6之間安裝彈簧7，固定螺絲5將壓板6固定在本體9的體壁上。參見圖3，在噴射孔內安裝噴嘴座10和噴嘴11，噴嘴座IO將噴嘴ll固定在本體9的噴射孔內，由噴嘴座10緊固。
本工具先通過施工設計確定要射孔的方位角度，在地面根據要射孔部位的角度確定噴嘴11在本體9上的開口位置，然後將本工具通過油管管柱下入井中設計位置。當本工具處於水平狀態時，通過本體9的偏心作用及射孔方向定位機構中滾動軸承3向下滾動的調節，使噴嘴ll自動定位到射孔的設計位置，實現自動確定射孔方位的功能。此時向油管內加入一定排量的液體，噴嘴ll處產生一定的節流壓差，使油套環空與油管產生壓差，錨定機構在節流壓差的作用下推動錨爪8伸出本體9並錨定在套管上，起到固定本實用新型的作用。此時加大排量和加大砂比，砂石磨礪套管，實現噴砂射孔，砂石穿透套管噴向地層，形成一定直徑的大孔洞。如果施工需要，可繼續實現壓裂施工工藝。當噴砂射孔和壓裂完成後，洩壓，彈簧7帶動錨爪8回收至錨定機構內。解卡，上提管柱，完成施工。
權利要求1、水平井定位噴砂射孔器，其特徵是本噴砂射孔器包括本體(9)和射孔方向定位機構，將射孔方向定位機構安裝在本體(9)的兩端。
2、 根據權利要求1所述的水平井定位噴砂射孔器，其特徵是射孔方向定位機構包括軸承下套(2)、滾動軸承(3)和軸承上套(4),滾動軸承(3)安裝在軸套下套(2)和軸承上套(4)之間，軸承下套(2)的內圓中部和軸承上套(4)的外圓中部設有軸承安裝臺，在軸承下套(2)內圓和軸承上套(4)外圓的兩端設有連接絲扣。
3、 根據權利要求1或2所述的水平井定位噴砂射孔器，其特徵是射孔方向定位機構對稱安裝在本體(9)的兩端。
4、 根據權利要求3所述的水平井定位噴砂射孔器，其特徵是射孔方向定位機構的外端分別連接上接頭(1)和下接頭(12)。
5、 根據權利要求1所述的水平井定位噴砂射孔器，其特徵是本體(9)一端裝有錨定機構，餘下的體壁上設計預設和噴射孔。
6、 根據權利要求5所述的水平井定位噴砂射孔器，其特徵是在噴射孔內安裝噴嘴座(10)和噴嘴(11)，噴嘴座(10)將噴嘴(11)固定在本體(9)的噴射孔內。
專利摘要本實用新型公開了一種石油工業使用的水平井定位噴砂射孔器，用於低滲透油田的水平井完井作業施工。本實用新型包括本體和射孔方向定位機構，將射孔方向定位機構安裝在本體的兩端，利用射孔方向定位機構確定射孔方位，可以根據分層和地層應力的要求，有選擇地進行射孔噴砂，準確地進行定位、定向射孔、噴砂作業，穿透套管和巖石形成孔洞。可射穿套管和近井地層，產生的直徑和深度都較常規射孔器的更大、更深，形成一定直徑的紡錘形大孔洞，增加了洩油麵積，減少了油層汙染，提高了增產效果，同時具備噴砂射孔和壓裂作業的功能，減少了射孔後另下管柱壓裂的工序。
文檔編號E21B43/11GK201420541SQ20092002658
公開日2010年3月10日 申請日期2009年6月4日 優先權日2009年6月4日
發明者瑋 呂, 呂芳蕾, 宋相隆, 李文波, 王步娥, 董社霞, 陳玉麗 申請人:中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司採油工藝研究院