用于裸眼井的完井中的深穿透射孔方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于裸眼井的完井中的深穿透射孔方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著油氣勘探技術(shù)的不斷進(jìn)步和油氣資源的不斷開發(fā)，低孔低滲儲層油氣藏正成為世界油氣儲量增長和能源供應(yīng)的新生力量。然而，低孔低滲油氣藏的主要特點是物性差、產(chǎn)能低或產(chǎn)能遞減快，因而必須采用有效的增產(chǎn)措施才能進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和高效地開發(fā)。目前傳統(tǒng)水力壓裂措施存在施工周期長、作業(yè)成本高、容易傷害儲層和造成環(huán)境污染等問題。在非均質(zhì)儲層，不能有效控制裂縫的走向，造成改造的有效性低，也可能造成壓開水層及氣層而導(dǎo)致水和氣體的早侵等問題。
[0003]專利200610001128.5公開了一種高壓水射流深穿透射孔及輔助壓裂方法以及用于該方法的裝置，該裝置通過活塞、楔體和沖頭在套管及地層中打出一個小孔道，然后將噴射軟管輸送小孔道中，地面注入清水，依靠自進(jìn)式噴嘴進(jìn)行邊射流破巖，邊伸入地層。該方法雖然能夠產(chǎn)生一定長度的孔道，但是僅僅依靠單純的高速射流進(jìn)行破巖，其效率很低，作業(yè)時間也很長，并增加了注入液體量，對儲層產(chǎn)生一定的污染。另外，該方法受制于射流作用，因而不能用于堅硬的巖石，否則很難形成孔道?？偟膩碚f，該方法和裝置受到地層巖石特性、作業(yè)時間和成本等的限制，難以有效推廣與應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的一個技術(shù)問題是，提供一種用于裸眼井的完井中的深穿透射孔方法，該射流方法能有效提高破巖效率、減少對儲層的污染。
[0005]針對該問題的技術(shù)解決方案是，提供一種用于裸眼井的完井中的深穿透射孔方法，其采用至少包括旋轉(zhuǎn)磨削破巖和射流破巖相結(jié)合的方式，實現(xiàn)鉆頭在地層中的快速鉆孔。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的用于裸眼井的完井中的深穿透射孔方法具有以下優(yōu)點。用于采用至少兩種破巖方式相結(jié)合，能有效地提高破巖效率，從而實現(xiàn)鉆頭在地層中的快速鉆進(jìn)，作業(yè)效率高。另外，由于用液量少，減少了對儲層的污染和避免了液體反排回地面的處理，能有效保護(hù)儲層，對井下環(huán)境的影響小。此外，不需要固井、射孔、洗井和壓裂等作業(yè)，施工流程簡單，節(jié)省了完井過程，能使油井盡早投產(chǎn)。
[0007]在一個優(yōu)選的實施例中，對于碳酸鹽巖儲層，往與鉆頭連接的連續(xù)油管中加入高壓酸液，高壓酸液驅(qū)動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)，使得酸腐蝕破巖、旋轉(zhuǎn)磨削破巖和射流破巖共同結(jié)合進(jìn)行破巖。高壓酸液不僅能夠有效地驅(qū)動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，從而帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)破巖，提高破巖效率。而且高壓酸液從鉆頭中噴射出來時，酸液還能對碳酸鹽巖儲層起到酸腐蝕破巖的作用和噴射破巖的作用。三種破巖方式一起作用在碳酸鹽巖上，能夠有效地進(jìn)行破巖，而且能夠起到更好的破巖技術(shù)效果，使得鉆頭在儲層中能快速鉆進(jìn)，提高鉆孔效率，縮短作業(yè)時間。另外，由于需要的高壓酸液量比較少，高壓酸液又能與碳酸鹽巖進(jìn)行了化學(xué)反應(yīng)，對儲層的影響小。
[0008]在一個實施例中，當(dāng)鉆頭下到第一預(yù)定位置后，所述高壓酸液從帶噴嘴的鉆頭噴射向碳酸鹽巖進(jìn)行沖擊及酸腐蝕破壞，加上鉆頭的旋轉(zhuǎn)破巖，使連續(xù)油管不斷向下移動，鉆頭以及與鉆頭連接的伸出管一起向地層內(nèi)移動。
[0009]在一個實施例中，當(dāng)鉆到目標(biāo)位置后，上提連續(xù)油管使鉆頭回到與第一預(yù)定位置相同的高度，然后在地面操作將鉆頭旋轉(zhuǎn)到另一預(yù)定位置，加入高壓酸液進(jìn)行下一個射孔。一般需要在同一個高度位置鉆出多個孔，例如三個，而且三個孔一般是平均分布在儲層同一個高度的周面上。這就需要在鉆完一個孔之后，需要將鉆頭從鉆完的孔里提出來，轉(zhuǎn)動到另一鉆孔位置。
[0010]在一個優(yōu)選的實施例中，在同一高度的三個方位鉆出三個孔道后，再上提連續(xù)油管使鉆頭到達(dá)另一個預(yù)設(shè)高度位置進(jìn)行鉆孔或取出鉆頭。當(dāng)一個高度的三個孔道鉆完后，可以是鉆頭換到另一高度位置進(jìn)行鉆孔。當(dāng)不需要再進(jìn)行鉆孔時，可將鉆頭或?qū)ㄣ@頭在內(nèi)的射孔裝置取出。
[0011]本發(fā)明還涉及一種用于裸眼井的完井中的深穿透射孔裝置，其采用上述的射孔方法。根據(jù)該方法，該射孔裝置的結(jié)構(gòu)至少可實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)磨削破巖和射流破巖兩種破巖方式。
[0012]在一個實施例中，該裝置包括:
[0013]連續(xù)油管，其設(shè)在裸眼井段的完井管柱內(nèi)；
[0014]旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其與連續(xù)油管的下端連接；
[0015]伸出管，其一端與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接；
[0016]對伸出管進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向組件，其位于管柱外；和
[0017]用于破巖的鉆頭，所述鉆頭與伸出管的另一端連接。該連續(xù)油管與地面連接，通過該連續(xù)油管可以上提和下移鉆頭。另外，高壓酸液也從連續(xù)油管中加入。
[0018]在一個優(yōu)選的實施例中，所述伸出管為高壓軟管，具有一定的柔韌性以在導(dǎo)向組件的作用下形成一定的角度，且具有一定的強(qiáng)度以保證推動鉆頭鉆進(jìn)。這樣的伸出管有利于伸出管的伸出和縮回以及伸出管在導(dǎo)向組件中形成一定的角度。
[0019]在一個實施例中，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用螺桿馬達(dá)或渦輪馬達(dá)，所述螺桿馬達(dá)或渦輪馬達(dá)轉(zhuǎn)動時帶動伸出管伸出推動鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。螺桿馬達(dá)或渦輪馬達(dá)能在高壓酸液的作用下旋轉(zhuǎn)，從而帶動與伸出管連接的鉆頭旋轉(zhuǎn)磨削破巖。
[0020]在一個實施例中，所述鉆頭為設(shè)有多個噴射孔和多個刮刀片的射流破巖鉆頭。高壓酸液從鉆頭的噴射孔中噴到碳酸鹽巖儲層形成酸腐蝕破巖和射流破巖。在一個優(yōu)選的實施例中，所述連續(xù)油管、伸出管、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)均具有耐酸腐性能。由于連續(xù)油管、伸出管和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中會有高壓酸液經(jīng)過，因此這些部件具有一定耐酸腐性能可提高使用壽命。
【附圖說明】
[0021]圖1所示是本發(fā)明的用于裸眼井的完井中的深穿透射孔裝置在鉆孔時中的一種具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2所示為圖1中的射孔裝置鉆出多個孔道時的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0024]在本發(fā)明的一個實施例中，涉及一種用于裸眼井的完井中的深穿透射孔方法，其采用主要包括至少兩種破巖方式相結(jié)合的方式進(jìn)行破巖，從而實現(xiàn)鉆頭在地層中的快速和有效鉆孔。在一個實施例中，例如采用旋轉(zhuǎn)磨削破巖和射流破巖相結(jié)合的方式。在一個優(yōu)選的實施例中，往與鉆頭連接的連續(xù)油管中加入高壓酸液，并通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)，使得酸腐蝕破巖、旋轉(zhuǎn)磨削破巖和射流破巖共同結(jié)合進(jìn)行破巖。
[0025]在一個實施例中，采用本發(fā)明的用于裸眼井的完井中的深穿透射孔方法進(jìn)行鉆孔時包括以下步驟:
[0026]I)在水平井的水平段下入完井管柱；
[0027]2)在完井管柱中下方射孔裝置，并加入高壓酸液驅(qū)動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，形成酸腐蝕、鉆頭旋轉(zhuǎn)磨削破巖和射流破巖三者相結(jié)合的方式共同作用破巖，使鉆頭快速向地層內(nèi)鉆進(jìn)；
[0028]3)上提射孔裝置中的連續(xù)油管，將射孔裝置向上提出到預(yù)設(shè)高度，轉(zhuǎn)動射孔裝置到預(yù)定位置，鉆下一個孔道12;
[0029]