通過射流流場變化探測射孔孔眼位置并清洗孔眼的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種通過射流流場變化探測射孔孔眼位置并清洗孔眼的方法。其技術(shù)方案是：一是判斷孔眼位置，將探測清洗裝置下入油井射孔的孔眼區(qū)域，射流噴射到射孔孔眼位置與噴射到套管壁位置所形成的流場不同，應(yīng)用流速探測儀檢測射流流場中固定點(diǎn)處的流速變化，來判斷孔眼位置；二是清洗孔眼，旋轉(zhuǎn)第一周確定孔眼位置后，再進(jìn)行第二周旋轉(zhuǎn)噴頭清洗作業(yè)，每次旋轉(zhuǎn)固定角度到上述確定的孔眼位置處，進(jìn)行固定清洗作業(yè)，完畢后上提繼續(xù)清洗整個孔眼區(qū)域。有益效果是：能夠更精確地確定孔眼中心位置，確定孔眼位置和定點(diǎn)清洗由一套工具完成，可將有限的水力能量充分用于孔眼清洗，因此清洗效果較之前局部范圍噴射清洗更好，作業(yè)更簡單。
【專利說明】通過射流流場變化探測射孔孔眼位置并清洗孔眼的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油田射孔探測及清洗方法，特別涉及一種通過射流流場變化探測射孔孔眼位置并清洗孔眼的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]油氣井射孔是石油勘探與開發(fā)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，也是油氣井完井作業(yè)系統(tǒng)工程之一。目前，國內(nèi)外廣泛采用的完井方法是射孔完井。射孔完井實(shí)施過程中會對油氣層造成多種損害。聚能射孔彈爆炸后，地層巖石被高能氣體壓碎和壓實(shí)，并將巖石碎粒從彈孔區(qū)域擠入周圍的油氣層，在彈孔周圍形成約有12.6_厚的壓實(shí)帶，壓實(shí)帶內(nèi)其滲透率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于原始地層的滲透率，這會堵塞地層流動孔道，降低油氣井產(chǎn)量。有些射孔井的產(chǎn)能只有天然生產(chǎn)能力的20%-30%，嚴(yán)重時甚至能將油氣井的產(chǎn)能降至零。因此，射孔過后孔眼清洗的質(zhì)量關(guān)系到油田產(chǎn)量的大小。目前，現(xiàn)場射孔孔眼清洗技術(shù)是采用旋轉(zhuǎn)噴頭對射孔段進(jìn)行局部旋轉(zhuǎn)噴射清洗，該技術(shù)不能精確確定孔眼的位置，不能將有限的射流能量有針對性地應(yīng)用于孔眼部位進(jìn)行清洗，最終導(dǎo)致清洗效果不佳以及水力資源的浪費(fèi)，本發(fā)明就是在上述研究背景下開展的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種通過射流流場變化探測射孔孔眼位置并清洗孔眼的方法，能夠精確地確定孔眼中心位置，并集中定點(diǎn)清洗，清洗效果較之前局部范圍噴射清洗更好。
[0004]其技術(shù)方案是采用如下步驟實(shí)現(xiàn):
一是判斷孔眼位置，將探測清洗裝置下入油井射孔的孔眼區(qū)域，所述的探測清洗裝置包括高壓管路、步進(jìn)電機(jī)及控制機(jī)構(gòu)、流速探測儀和噴頭，所述步進(jìn)電機(jī)及控制機(jī)構(gòu)的下部安裝固定流速探測儀和噴頭，上部通過高壓管路連接到井口處；首先通過步進(jìn)電機(jī)，使流場的流速探測儀與噴頭同步以恒定速度旋轉(zhuǎn)，同時高壓水射流對套管壁進(jìn)行恒定流量恒定速度噴射，通過流速探測儀探測流速變化，并用電腦繪制流速隨旋轉(zhuǎn)角度變化的曲線，如果某段流速曲線不平穩(wěn)，與其他位置相比變化較大，則表明該位置為孔眼位置，旋轉(zhuǎn)一周分析得出該平面的所有孔眼位置；
二是清洗孔眼，旋轉(zhuǎn)第一周確定孔眼位置后，再進(jìn)行第二周旋轉(zhuǎn)噴頭清洗作業(yè)，每次旋轉(zhuǎn)固定角度到上述確定的孔眼位置處，進(jìn)行固定清洗作業(yè)；清洗完畢后，再通過控制機(jī)構(gòu)使流速探測儀與噴頭上升一個射孔垂直間距繼續(xù)探測孔眼位置并清洗孔眼，直到射孔井段全部清洗結(jié)束，停機(jī)并上提取出探測清洗裝置，完成整個清洗過程。
[0005]上述的噴頭采用直徑為2mm的高壓水射流噴頭，且小于射孔孔眼直徑。
[0006]上述的流速探測儀與噴頭同步旋轉(zhuǎn)，探測流場流速變化。
[0007]上述的高壓管路的開啟時的探測泵壓為4.5 — 5.5MPa，清洗時的清洗泵壓為30MPa，清洗井眼時間為3— 5分鐘。
[0008]在判斷孔眼位置時，將探測清洗裝置下入油井射孔的孔眼區(qū)域的底部，清洗完畢底部的射孔孔眼后，上提一個射孔間距10cm，探測清洗上一層射孔，直至完成所有的射孔區(qū)域，射孔區(qū)域?yàn)榫頻m。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過檢測射流流場變化來確定孔眼的位置，較之前的方法能夠更精確地確定孔眼中心位置，確定孔眼位置和定點(diǎn)清洗由一套工具完成，可將有限的水力能量充分用于孔眼清洗，因此清洗效果較之前局部范圍噴射清洗更好，作業(yè)更簡單。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]附圖1是本發(fā)明探測清洗射孔的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2是本發(fā)明探測清洗方法的流程框圖；
上圖中:井壁1、水泥環(huán)2、套管壁3、高壓管路4、步進(jìn)電機(jī)及控制機(jī)構(gòu)5、流速探測儀6和噴頭7、射孔孔眼8。

【具體實(shí)施方式】
[0011]結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
本發(fā)明采用如下步驟實(shí)現(xiàn):選擇一種直徑為2mm的高壓水射流噴頭7，小于射孔孔眼8直徑(約1mm)，射孔孔眼8位于套管壁3下部的射孔區(qū)域，井壁I與套管壁3之間為水泥環(huán)2。噴頭7通過高壓管路4與步進(jìn)電機(jī)及控制機(jī)構(gòu)5相連，流場的流速探測儀6與噴頭同步旋轉(zhuǎn)，探測流場流速變化，高壓管路4的上端與井口裝置連接，將上述設(shè)備組成的探測清洗裝置下入射孔井眼底部，具體操作步驟如圖2所示，調(diào)整井下的探測清洗裝置位置，開泵，泵壓為探測泵壓(約5MPa)，待電腦繪制的流速曲線穩(wěn)定后，通過調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)勻速旋轉(zhuǎn)噴頭7，流速探測儀6探測流場速度變化，并將數(shù)據(jù)傳遞給地面上的計(jì)算機(jī)，繪制流速變化曲線。噴頭7旋轉(zhuǎn)一周后，停止步進(jìn)電機(jī)，分析曲線變化得出射孔孔眼8的具體位置，分析完畢后，旋轉(zhuǎn)噴頭7到射孔孔眼8位置，再開泵調(diào)整泵壓到清洗泵壓(約30MPa)，清洗井眼大約3-5分鐘后，旋轉(zhuǎn)噴頭7調(diào)整到下一個射孔孔眼8，直到旋轉(zhuǎn)一周后清洗完畢所有射孔孔眼8，然后再通過控制機(jī)構(gòu)上提噴頭一個射孔間距(約1cm)，重復(fù)上述兩步旋轉(zhuǎn)過程分別確定該平面射孔孔眼位置并清洗射孔孔眼，清洗完射孔井段中所有的射孔區(qū)域后(約井深I(lǐng)m)，停泵，上提取出探測清洗裝置，完成整個清洗過程。
[0012]其中，探測清洗裝置包括高壓管路4、步進(jìn)電機(jī)及控制機(jī)構(gòu)5、流速探測儀6和噴頭7，所述步進(jìn)電機(jī)及控制機(jī)構(gòu)5的下部安裝固定流速探測儀6和噴頭7，上部通過高壓管路4連接到井口處，其中，流速探測儀6為現(xiàn)有的公知技術(shù)，不再詳述。
[0013]本發(fā)明能夠精確地確定孔眼中心位置，并集中定點(diǎn)清洗，清洗效果較之前局部范圍噴射清洗更好，原理為:射流噴射到射孔孔眼位置與噴射到套管壁處所形成的流場不同，應(yīng)用檢測射流流場相對固定點(diǎn)的流速變化的方法，來判斷孔眼位置，并進(jìn)行定點(diǎn)清洗。
【權(quán)利要求】
1.一種通過射流流場變化探測射孔孔眼位置并清洗孔眼的方法，其特征是采用如下步驟實(shí)現(xiàn): 一是判斷孔眼位置，將探測清洗裝置下入油井射孔的孔眼區(qū)域，所述的探測清洗裝置包括高壓管路(4)、步進(jìn)電機(jī)及控制機(jī)構(gòu)(5)、流速探測儀(6)和噴頭(7)，所述步進(jìn)電機(jī)及控制機(jī)構(gòu)(5)的下部安裝固定流速探測儀(6)和噴頭(7)，上部通過高壓管路(4)連接到井口處；首先通過步進(jìn)電機(jī)，使流場的流速探測儀(6)與噴頭(7)同步以恒定速度旋轉(zhuǎn)，同時高壓水射流對套管壁(3)進(jìn)行恒定流量恒定速度噴射，通過流速探測儀(6)探測流速變化，并用電腦繪制流速隨旋轉(zhuǎn)角度變化的曲線，如果某段流速曲線不平穩(wěn)，與其他位置相比變化較大，則表明該位置為孔眼位置，旋轉(zhuǎn)一周分析得出該平面的所有孔眼位置； 二是清洗孔眼，旋轉(zhuǎn)第一周確定孔眼位置后，再進(jìn)行第二周旋轉(zhuǎn)噴頭清洗作業(yè)，每次旋轉(zhuǎn)固定角度到上述確定的孔眼位置處，進(jìn)行固定清洗作業(yè)；清洗完畢后，再通過控制機(jī)構(gòu)使流速探測儀與噴頭上升一個射孔垂直間距繼續(xù)探測孔眼位置并清洗孔眼，直到射孔井段全部清洗結(jié)束，停機(jī)并上提取出探測清洗裝置，完成整個清洗過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過射流流場變化探測射孔孔眼位置并清洗孔眼的方法，其特征是:所述的噴頭采用直徑為2_的高壓水射流噴頭，且小于射孔孔眼直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過射流流場變化探測射孔孔眼位置并清洗孔眼的方法，其特征是:所述的流速探測儀(6)與噴頭(7)同步旋轉(zhuǎn)，探測流場流速變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過射流流場變化探測射孔孔眼位置并清洗孔眼的方法，其特征是:所述的高壓管路(4)的開啟時的探測泵壓為4.5-5.5MPa，清洗時的清洗泵壓為30MPa，清洗井眼時間為3— 5分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過射流流場變化探測射孔孔眼位置并清洗孔眼的方法，其特征是:在判斷孔眼位置時，將探測清洗裝置下入油井射孔的孔眼區(qū)域的底部，清洗完畢底部的射孔孔眼(8)后，上提一個射孔間距10cm，探測清洗上一層射孔，直至完成所有的射孔區(qū)域，射孔區(qū)域?yàn)榫頻m。
【文檔編號】E21B47/00GK104453748SQ201410573995
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】王明波, 孫曉東, 李羅鵬 申請人:中國石油大學(xué)(華東)