專利名稱：用于油井勘測(cè)和開發(fā)的油井噴射裝置及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及泵壓工程領(lǐng)域，主要涉及對(duì)從油井中流出的石油進(jìn)行石油生產(chǎn)和提煉的油井噴射裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中公知的油井噴射裝置包括安裝在井中管柱上的噴射泵，以及布置在噴射泵下面的發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器(RU2129671C1)。
從上述資料可知，油井噴射裝置的操作方法包括，在井中下放管柱，它具有噴射泵、封隔器和物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器，該物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器被安置在噴射泵下面。
現(xiàn)有裝置和操作方法能夠勘探油井，并從井中泵出各種提取的介質(zhì)如石油，在勘探油井的同時(shí)，物理場(chǎng)發(fā)送器-接收器被布置成可以相對(duì)于噴射泵及地層沿著油井來回移動(dòng)。
但是在一些情況下，上述裝置和方法不能夠充分獲取油井狀態(tài)的可靠信息，這就降低了加強(qiáng)石油生產(chǎn)所進(jìn)行的作業(yè)效率。
就其技術(shù)本質(zhì)和所獲得的效果來說，與作為本發(fā)明目的之一的裝置最相近的裝置，是一個(gè)用于勘測(cè)和開發(fā)油井的油井噴射裝置，其包括封隔器、安裝在管柱的噴射泵，該噴射泵的主體包括具有帶安裝支座的臺(tái)階狀直通通道，該安裝支座位于臺(tái)階之間，用來安裝帶有軸向通路的密封組件，所述油井噴射裝置的主體設(shè)置有幾個(gè)安裝支座，用來安裝帶有混合室和擴(kuò)散器的塞子或活動(dòng)噴嘴，所述油井噴射裝置設(shè)置有油井壓力計(jì)、采樣裝置和流量計(jì)，它們都被安裝在密封組件上或位于噴射泵泵出介質(zhì)入口端的纜繩上(RU2129672C1)。
就其技術(shù)本質(zhì)和所獲得的效果來說，從上述同一專利可知，與本發(fā)明方法最相近的是一種油井噴射裝置的操作方法，它包括在管柱上安裝封隔器和噴射泵，在該噴射泵主體中的直通通道上具有安裝支座，將整個(gè)組件下放到油井中，以及在噴射泵下面釋放封隔器和安置油井儀器。
現(xiàn)有的油井噴射裝置及其操作方法能夠在油井中噴射泵安裝水位以下進(jìn)行各種處理操作，包括那些通過降低密封組件上面和下面的壓力差而執(zhí)行的操作過程。
但是，現(xiàn)有的油井噴射裝置及其操作方法，由于非優(yōu)化的操作順序，以及油井噴射裝置的各種結(jié)構(gòu)元件之間的非優(yōu)化尺寸關(guān)系，因而不能充分發(fā)揮該裝置的潛能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，優(yōu)化油井噴射裝置各結(jié)構(gòu)部件的尺寸，以及優(yōu)化加強(qiáng)油井勘探作業(yè)時(shí)的操作順序，由此，在開發(fā)和勘測(cè)油井過程中提高油井噴射裝置的操作效率。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)目的，提供一種油井噴射裝置，其包括自下而上安裝在管柱上的帶有接頭部分的錐形入口，帶有直通通道的封隔器，以及噴射泵，在所述噴射泵的主體內(nèi)軸向設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)活動(dòng)噴嘴，它們分別具有混合室和用來供應(yīng)工作介質(zhì)的通道，所述噴射泵的主體內(nèi)具有臺(tái)階狀直通通道，在所述臺(tái)階之間具有安裝支座，用于安裝具有軸向通路的密封組件，所述裝置具有物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器，其被安置在所述噴射泵的一端，用作從井中泵出介質(zhì)的入口，并且被安裝在穿過所述密封組件軸向通路的纜繩上，所述噴射泵的輸出端在所述密封組件上方與所述管柱相連，所述噴射泵中用來供應(yīng)泵出介質(zhì)的通道的輸入端在所述密封組件下方與所述管柱相連，并且，用來向所述活動(dòng)噴嘴供應(yīng)工作介質(zhì)的通道的輸入端與所述管柱的周圍空間相連，在所述噴射泵的主體中，設(shè)置有幾個(gè)通道用來供應(yīng)泵出介質(zhì)，所述錐形入口的入口橫截面不低于生產(chǎn)地層的頂層，用于供應(yīng)工作介質(zhì)的通道的橫截面總面積不小于所述活動(dòng)噴嘴出口的橫截面總面積，每個(gè)所述活動(dòng)噴嘴的軸線都與所述噴射泵的主體中的直通通道的軸線平行，兩軸線的距離L不小于所述噴射泵主體內(nèi)的直通通道中較大直徑部分的直徑D1的0.55倍，或者不小于所述噴射泵主體內(nèi)的直通通道中較小直徑部分的直徑D2的0.575倍，所述密封組件可移動(dòng)地安置在穿過它的軸向通路的測(cè)井纜繩上，并且安裝有可交替更換的功能插入件，即流體靜力試驗(yàn)插入件、壓力插入件(depression insert)、帶有或不帶有支路通道的阻塞插入件、用來記錄封隔器下面空間中地層壓力恢復(fù)曲線的插入件和水力振動(dòng)沖擊生產(chǎn)地層的近井帶的插入件，所述密封組件中軸向通路的直徑D3不能大于密封組件外徑D4的0.6倍，所述密封組件和功能插入件的軸線與噴射泵主體中的直通通道的軸線對(duì)齊，這些功能插入件被制成能夠在它們的下面安裝自主油井儀器，如油井壓力計(jì)，同時(shí)在它們上部具有一工具，所述工具使用纜繩設(shè)備將這些功能插入件送入噴射泵主體中和從其上移開，測(cè)井纜繩具有安裝油井儀器的蓋體，所述密封組件被制造成不需要使所述蓋體與上述儀器分開，就可以被安裝在測(cè)井纜繩上，所述物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器與測(cè)井纜繩的蓋體相連接，并能夠被其他油井儀器所代替，如鉆孔器、超聲波發(fā)射器、溫度計(jì)、壓力計(jì)、流量計(jì)、采樣裝置，它們可交替地或者作為一個(gè)組件在測(cè)井纜繩上沿著所述噴射泵主體中的直通通道下放至油井中，所述噴射泵主體的外徑D5至少比安裝在油井中的所述套管柱的內(nèi)徑D6少2毫米，所述密封組件的直徑D4至少比所述噴射泵上方的管柱內(nèi)徑D7少1毫米，所述物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器的直徑D8，至少比所述噴射泵主體內(nèi)的直通通道的較低臺(tái)階的直徑D2以及所述封隔器內(nèi)的直通通道的直徑D9少1毫米，測(cè)井纜繩的直徑D10至少比所述密封組件中軸向通路的直徑D3少0.001毫米，在供應(yīng)泵出介質(zhì)的通道的較低部分中，制造有用于安裝止回閥或塞子的部位。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一目的，提供所述油井噴射裝置的一種操作方法，其包括將所述帶接頭部分的錐形入口、封隔器和噴射泵從下到上安裝到所述管柱上，所述噴射泵的主體內(nèi)具有臺(tái)階狀直通通道，在其臺(tái)階之間具有所述安裝支座，將整個(gè)組件放入井中，使所述錐形入口不低于生產(chǎn)地層的頂層，然后，將所述物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器下放到井中，處于所述噴射泵下方的位置，在所述物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器被放至井中時(shí)，其被用來進(jìn)行從井口到井底空間的溫度和其他物理場(chǎng)的背景測(cè)量，之后，把所述物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器移出油井，接著，釋放所述封隔器，把帶有油井壓力計(jì)的阻塞插入件放入所述管柱的內(nèi)腔中，所述阻塞插入件被安置在所述直通通道中的所述安裝支座上，所述阻塞插入件把油井區(qū)域分隔成環(huán)空和管柱內(nèi)部的空間，然后通過向環(huán)空供應(yīng)工作介質(zhì)來對(duì)所述封隔器進(jìn)行壓力測(cè)試，接著，用纜繩設(shè)備將所述阻塞插入件移走，把所述物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器與所述密封組件一同下放入井中，其中所述密封組件可移動(dòng)地安置在所述蓋體上方的測(cè)井纜繩上，并且所述物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器被安裝在所述蓋體上，將所述密封組件安裝在所述噴射泵主體中的直通通道中的所述安裝支座上，同時(shí)確保測(cè)井纜繩可以來回移動(dòng)，之后，將所述物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器布置在生產(chǎn)地層的被勘探間隔中，并且通過向所述噴射泵的所述活動(dòng)噴嘴供應(yīng)工作介質(zhì)，在地層上順次地實(shí)現(xiàn)壓力下降的幾個(gè)值，并且在每一個(gè)值上測(cè)量井底壓力、來自地層的流體組成成分和油井流速，之后，在所述噴射泵工作或關(guān)閉時(shí)，以每分鐘0.1到100米的速度沿著油井軸線移動(dòng)所述物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器，同時(shí)在從0.01到0.99倍地層壓力的范圍內(nèi)逐步變化的壓力下降值或設(shè)定的壓力下降值上，記錄物理場(chǎng)參數(shù)及井底壓力參數(shù)，然后將所述物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器從井中提出，同時(shí)記錄下從所述錐形入口到井口的物理場(chǎng)，然后，用于記錄所述封隔器下面區(qū)域的地層壓力恢復(fù)曲線的功能插入件在測(cè)井纜繩上往下放，所述插入件具有壓力傳感器和采樣裝置，并被安裝在所述噴射泵主體內(nèi)的直通通道中，使用所述噴射泵實(shí)現(xiàn)在地層上所需的壓力下降，在突然停止向所述噴射泵供應(yīng)液體工作介質(zhì)之后，記錄下所述封隔器下面的油井區(qū)域的地層壓力恢復(fù)曲線，對(duì)地層壓力恢復(fù)曲線的記錄可在地層上不同的最初壓力下降值上重復(fù)進(jìn)行，之后，對(duì)油井勘探和勘測(cè)的結(jié)果進(jìn)行處理，決定是否需要對(duì)油井進(jìn)行其他的維修工作，以便例如提高其產(chǎn)出率或確保其防水性；這些維修工作通過使用井中帶所述噴射泵和可交替更換的功能插入件的組合件以及與測(cè)井纜繩上的所述密封組件一起下放至井中的儀器，例如鉆孔器、超聲波發(fā)射器、采樣裝置、填充粉末式壓力發(fā)生器等來完成，尤其是利用超聲波發(fā)射器在壓力下降的模式下使用聲波沖擊地層，以對(duì)生產(chǎn)地層進(jìn)行除泥處理，通過使用具有可切換頻率和可選擇作用功能的超聲波發(fā)生器，首先監(jiān)控生產(chǎn)地層的較少滲透裂縫，然后監(jiān)控較多滲透裂縫，進(jìn)而監(jiān)控油井輸出量的增長，在完成以上所述工作之后，重復(fù)整個(gè)循環(huán)的油井勘測(cè)。
對(duì)油井噴射裝置的分析研究已經(jīng)表明，其操作的可靠性和效率可以通過制造嚴(yán)格界定尺寸的各種裝置零部件和在井中以嚴(yán)格界定的順序進(jìn)行作業(yè)這兩種方式得到提高。在裝置操作的過程中，對(duì)不同的油井形態(tài)進(jìn)行了研究。這需要安裝和移開密封組件，及沿著油井移動(dòng)物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器是必需的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)以下設(shè)計(jì)是可取的使直通通道中位于用于安裝密封組件的安裝支座上面的較大直徑部分處的直徑至少比直通通道中位于安裝支座下面的部分的直徑大0.5毫米，密封組件中的軸向通路的直徑不能比0.6倍的密封組件的外部直徑大，同時(shí)測(cè)井纜繩的直徑至少比密封組件中的軸向通路的直徑少0.001毫米。結(jié)果，密封組件被固定安裝在安裝支座上，并且流經(jīng)密封組件外溢的可能性降到最低。當(dāng)活動(dòng)噴嘴軸線與直通通道的軸線平行時(shí)，兩軸線的距離不小于噴射泵主體中直通通道較大直徑部分直徑的0.55倍，或者不小于噴射泵主體中直通通道較小直徑部分直徑的0.575倍，這樣，就能夠確定噴嘴軸線與噴射泵直通通道軸線之間的最小可能距離，從而能夠確定噴射泵主體的最大許可尺寸，這是非常重要的尺寸，因?yàn)樵谟途胁贾迷O(shè)備時(shí)，油井的直徑是主要的限制因素。可以用其他的功能插入件取代密封組件，可以通過放置其他的油井儀器，特別是鉆孔器、超聲波發(fā)射器、采樣裝置、溫度計(jì)、壓力計(jì)等來替代物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器，使得能夠進(jìn)行各種作業(yè)，如對(duì)封隔器進(jìn)行壓力測(cè)試，在流動(dòng)模式下記錄油井，在對(duì)生產(chǎn)地層鉆孔時(shí)進(jìn)行作業(yè)，進(jìn)行地層酸性處理，防水作業(yè)以及進(jìn)行許多的其他操作而無需將噴射泵和管柱從油井中提升出來。結(jié)果，油井噴射裝置在井中進(jìn)行研究、維修和恢復(fù)作業(yè)的可能性增大，并且進(jìn)行這些工作的所需時(shí)間顯著地縮短。使插入件的軸線與直通通道的軸線對(duì)齊，以及使噴射泵主體的外徑制造成至少比套管柱的內(nèi)徑少2毫米，使密封組件的直徑至少比噴射泵上方的管柱內(nèi)徑少1毫米，以及物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器的直徑至少比噴射泵主體內(nèi)的直通通道的較低臺(tái)階的直徑以及封隔器內(nèi)的直通通道的直徑少1毫米，這樣能夠減少被下放到油井中的插入件在其安裝或移開過程中被堵塞的可能，進(jìn)而提高了油井噴射裝置操作的可靠性。將錐形入口的輸入橫截面設(shè)置成不低于生產(chǎn)地層的頂層，能夠最大程度地排除在生產(chǎn)地層的間隔中接頭部分對(duì)記錄物理場(chǎng)的影響。
合理地組織勘探油井的作業(yè)同樣重要，這樣能夠獲得有關(guān)油井和生產(chǎn)地層狀態(tài)的更充足信息，且由此能夠加速油井產(chǎn)量恢復(fù)的進(jìn)程。特別是，在將物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器往下放的操作中對(duì)溫度和其他物理指標(biāo)的背景測(cè)量，可以在從地層開始流出石油之前得到油井當(dāng)前情況的原始數(shù)據(jù)，使得能夠進(jìn)行用于油井勘測(cè)的詳盡實(shí)際測(cè)量，以及對(duì)從地層石油流出模式的油井勘測(cè)結(jié)果進(jìn)行更加充足的分析。當(dāng)噴射泵啟動(dòng)或關(guān)閉時(shí)，沿著油井特別是生產(chǎn)地層區(qū)域，移動(dòng)物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器，能夠得到油井動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在油井勘測(cè)過程中，當(dāng)以每分鐘0.1到100米的速度移動(dòng)物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器，在0.99倍地層壓力到0.01倍地層壓力的范圍內(nèi)逐步改變井底壓力時(shí)，或者最少在一個(gè)設(shè)定的壓力下降值上，能夠獲得足夠精確的數(shù)據(jù)。除了上述的可能性之外，安裝功能插入件，能夠組織不同模式的油井操作，尤其是，不僅可能得到來自于生產(chǎn)地層的流體組成成分的數(shù)據(jù)，還可能得到油井的重要特性，例如可以通過將井底中壓力減小到地層壓力額定值的0.01倍，接著突然停止向噴射泵噴嘴供應(yīng)液體工作介質(zhì)，來記錄在封隔器下部區(qū)域的地層壓力恢復(fù)曲線；并且，最重要的是，所述油井噴射裝置能夠在上述范圍內(nèi)重復(fù)地進(jìn)行各種模式的記錄。結(jié)果，所獲得數(shù)據(jù)的可靠性顯著提高。該油井噴射裝置操作方法的另一個(gè)具體特征，是可以對(duì)生產(chǎn)地層進(jìn)行復(fù)合的沖擊，尤其是，對(duì)地層進(jìn)行鉆孔并且隨后使用超聲波發(fā)生器對(duì)地層進(jìn)行沖擊，用于實(shí)現(xiàn)設(shè)定水平的壓力下降，這能夠有效地執(zhí)行對(duì)生產(chǎn)地層的除泥操作。所有的上述工作無須在油井中安裝許多設(shè)備就可進(jìn)行，這大大提高了油井噴射裝置的效率。在完成勘測(cè)和恢復(fù)油井可用性的作業(yè)過程之后，整個(gè)過程同樣可以無須在井中重新安裝設(shè)備而重復(fù)地進(jìn)行。因此，在井中進(jìn)行勘測(cè)的范圍擴(kuò)大了，這在進(jìn)行恢復(fù)工作時(shí)是非常重要的。
這樣就實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的-優(yōu)化操作順序和油井噴射裝置各組成部件尺寸；并由此提高了油井噴射裝置的操作效率。


圖1是本發(fā)明描述的油井噴射裝置的縱向剖面圖。
圖2是油井噴射裝置主體沿A-A線的縱向剖面圖。
圖3是密封組件的縱向剖面圖。
圖4是在直通通道中安裝有密封組件的油井噴射裝置的縱向剖面圖。
圖5是在直通通道中安裝有阻塞插入件的油井噴射裝置的縱向剖面圖。
圖6是在直通通道中安裝有壓力插入件和獨(dú)立儀器的油井噴射裝置的縱向剖面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出一種用于勘測(cè)和開發(fā)油井并適于實(shí)施所述方法的油井噴射裝置，它包括自下而上安裝在管柱1上的帶有接頭部分3的錐形入口2，帶有直通通道5的封隔器4，以及噴射泵6，在噴射泵6的主體7內(nèi)軸向設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)活動(dòng)噴嘴8，它們分別具有混合室9和用來供應(yīng)工作介質(zhì)的通道10。噴射泵6的主體7內(nèi)具有臺(tái)階狀直通通道11，在其臺(tái)階之間具有安裝支座12，用于安裝具有軸向通路14的密封組件13。所述裝置具有物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器15，其被安置在噴射泵6的一端，用作從井中泵出介質(zhì)的入口，并且被安裝在穿過密封組件13軸向通路14的纜繩16上。噴射泵6的輸出端在密封組件13上方與管柱1相連。噴射泵6中用來供應(yīng)泵出介質(zhì)的通道17的輸入端在密封組件13下方與管柱1相連，并且，用來向一個(gè)或多個(gè)活動(dòng)噴嘴8供應(yīng)工作(或活動(dòng))介質(zhì)的通道10的輸入端與管柱1的周圍空間相連。在噴射泵6的主體7中，設(shè)置有幾個(gè)通道17用來供應(yīng)泵出介質(zhì)。錐形入口2的入口橫截面與生產(chǎn)地層18的頂層的距離為h，且不低于生產(chǎn)地層18的頂層。用于供應(yīng)工作介質(zhì)的通道10的橫截面總面積不小于活動(dòng)噴嘴8出口的橫截面總面積。每個(gè)活動(dòng)噴嘴8的軸線都與噴射泵6的主體7中的直通通道11的軸線平行，兩軸線的距離L不小于噴射泵6主體7內(nèi)的直通通道11中較大直徑部分的直徑D1的0.55倍，或者不小于噴射泵6主體7內(nèi)的直通通道11中較小直徑部分的直徑D2的0.575倍，在噴射泵6的主體7中的直通通道11中的較小臺(tái)階位于安裝支座12的下面。密封組件13可移動(dòng)地安置在穿過它的軸向通路14的測(cè)井纜繩16上，并且安裝有可交替更換的功能插入件，即流體靜力試驗(yàn)插入件、壓力插入件19、帶有或不帶有支路通道21的阻塞插入件20、用來記錄封隔器下面空間中地層壓力恢復(fù)曲線的插入件和水力振動(dòng)沖擊生產(chǎn)地層18的近井帶的插入件。密封組件13中軸向通路14的直徑D3不能大于密封組件13外徑D4的0.6倍。密封組件13和功能插入件的軸線與噴射泵6主體7中的直通通道11的軸線對(duì)齊。這些功能插入件被制成能夠在它們下面安裝自主油井儀器，如油井壓力計(jì)22，同時(shí)在它們上部具有一工具23，該工具23使用纜繩設(shè)備將這些功能插入件送入噴射泵6主體7中和從其上移開。測(cè)井纜繩16具有安裝油井儀器的蓋體26。密封組件13被制造成不需要使蓋體26與上述儀器分開，就可以被安裝在測(cè)井纜繩16上，物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器與測(cè)井纜繩16的蓋體26相連接，并能夠被其他油井儀器所代替，如鉆孔器、超聲波發(fā)射器、溫度計(jì)、壓力計(jì)、流量計(jì)、采樣裝置，它們可交替地或者作為一個(gè)組件在測(cè)井纜繩16上沿著噴射泵6主體7中的直通通道11下放至油井中。噴射泵6主體7的外徑D5至少比安裝在油井中的套管柱24的內(nèi)徑D6少2毫米。密封組件13的直徑D4至少比噴射泵6上方的管柱1的內(nèi)徑D7少1毫米。物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器15的直徑D8，至少比噴射泵6主體7內(nèi)的直通通道11的較低臺(tái)階的直徑D2以及封隔器4內(nèi)的直通通道5的直徑D9少1毫米，測(cè)井纜繩16的直徑D10至少比密封組件13中軸向通路14的直徑D3少0.001毫米。在供應(yīng)泵出介質(zhì)的通道17的較低部分中，制造有用于安裝止回閥或塞子的部位25。
下面來實(shí)施所描述的油井噴射裝置操作方法。
首先，將帶接頭部分3的錐形入口2、封隔器4和噴射泵6安裝到管柱1上，該噴射泵6的主體7內(nèi)具有臺(tái)階狀直通通道11，在其臺(tái)階之間具有安裝支座12。將整個(gè)組件放入井中，使錐形入口2與生產(chǎn)地層18的頂層距離為h，且不低于生產(chǎn)地層18的頂層。然后，將物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器15下放入井中，處于噴射泵6下面的水平位置。在物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器15被放至井中時(shí)，其被用來進(jìn)行從井口到井底空間的溫度和其他物理場(chǎng)的背景測(cè)量，這之后把該物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器移出油井。接著，釋放封隔器4，把帶有油井壓力計(jì)22的阻塞插入件20放入管柱1的內(nèi)腔中，該阻塞插入件20被安置在噴射泵6主體7內(nèi)的直通通道11中的安裝支座12上，所述阻塞插入件20把油井區(qū)域分隔成環(huán)空和管柱1內(nèi)部的空間。然后通過向環(huán)空供應(yīng)工作介質(zhì)來對(duì)封隔器4進(jìn)行壓力測(cè)試。接著，用纜繩設(shè)備將阻塞插入件20移走，并把物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器15與密封組件13一同下放入井中，其中密封組件13可移動(dòng)地安置在蓋體26上方的測(cè)井纜繩16上，并且物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器15被安裝在該蓋體26上。將密封組件13安裝在噴射泵6主體7中的直通通道11中的安裝支座12上，同時(shí)確保測(cè)井纜繩16可以來回移動(dòng)。這之后，將物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器15布置在生產(chǎn)地層18的被勘探間隔中，并且通過向噴射泵6的一個(gè)或多個(gè)活動(dòng)噴嘴8供應(yīng)工作介質(zhì)，在地層18上順次地實(shí)現(xiàn)壓力下降的幾個(gè)值，并且在每一個(gè)值上測(cè)量井底壓力、來自地層18的流體組成成分和油井流速。之后，在噴射泵6工作或關(guān)閉時(shí)，以每分鐘0.1到100米的速度沿著油井軸線移動(dòng)物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器15，同時(shí)在從0.01到0.99倍地層壓力的范圍內(nèi)逐步改變的壓力下降值或設(shè)定的壓力下降值上，記錄生產(chǎn)地層和地層流體的物理場(chǎng)參數(shù)及井底壓力參數(shù)。然后將物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器15從井中提出，同時(shí)記錄下從錐形入口2到井口的物理場(chǎng)，用于記錄封隔器下面區(qū)域的地層壓力恢復(fù)曲線的功能插入件在測(cè)井纜繩16上往下放，所述插入件具有壓力傳感器和采樣裝置，并被安裝在噴射泵6主體7內(nèi)的直通通道11中，使用噴射泵6實(shí)現(xiàn)在地層18上所需的壓力下降，并且在突然停止向噴射泵6供應(yīng)液體工作介質(zhì)之后，記錄下封隔器下面的油井區(qū)域的地層壓力恢復(fù)曲線。對(duì)地層壓力恢復(fù)曲線的記錄可在地層18上不同的最初壓力下降值上重復(fù)進(jìn)行。之后，對(duì)油井勘探和勘測(cè)的結(jié)果進(jìn)行處理，決定是否需要對(duì)油井進(jìn)行其他的維修工作，以便例如提高其產(chǎn)出率或確保其防水性；這些維修工作通過使用井中帶噴射泵6和可交替更換的功能插入件的組合件以及與測(cè)井纜繩16上的密封組件13一起下放至井中的儀器，例如鉆孔器、超聲波發(fā)射器、采樣裝置、填充粉末式壓力發(fā)生器等來完成，尤其是利用超聲波發(fā)射器在壓力下降的模式下使用聲波沖擊地層，以對(duì)生產(chǎn)地層18進(jìn)行除泥處理。通過使用具有可切換頻率和可選擇作用功能的超聲波發(fā)生器，首先監(jiān)控生產(chǎn)地層18的較少滲透裂縫，然后監(jiān)控較多滲透裂縫，進(jìn)而監(jiān)控油井輸出量的增長。在完成以上所述工作之后，重復(fù)整個(gè)循環(huán)的油井勘測(cè)。
本發(fā)明可被用在石油工業(yè)中執(zhí)行維修及絕緣作業(yè)、維修及恢復(fù)作業(yè)，同時(shí)還可以用于從井中提取各種液態(tài)和氣態(tài)介質(zhì)的其他工業(yè)中的油井勘測(cè)和開發(fā)。
權(quán)利要求
1.一種用于勘測(cè)和開發(fā)油井的油井噴射裝置，其包括自下而上安裝在管柱上的帶有接頭部分的錐形入口，帶有直通通道的封隔器，以及噴射泵，在所述噴射泵的主體內(nèi)軸向設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)活動(dòng)噴嘴，它們分別具有混合室和用來供應(yīng)工作介質(zhì)的通道，所述噴射泵的主體內(nèi)具有臺(tái)階狀直通通道，在所述臺(tái)階之間具有安裝支座，用于安裝具有軸向通路的密封組件，所述裝置具有物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器，其被安置在所述噴射泵的一端，用作從井中泵出介質(zhì)的入口，并且被安裝在穿過所述密封組件軸向通路的纜繩上，所述噴射泵的輸出端在所述密封組件上方與所述管柱相連，所述噴射泵中用來供應(yīng)泵出介質(zhì)的通道的輸入端在所述密封組件下方與所述管柱相連，并且，用來向所述活動(dòng)噴嘴供應(yīng)工作介質(zhì)的通道的輸入端與所述管柱的周圍空間相連，在所述噴射泵的主體中，設(shè)置有幾個(gè)通道用來供應(yīng)泵出介質(zhì)，所述錐形入口的入口橫截面不低于生產(chǎn)地層的頂層，用于供應(yīng)工作介質(zhì)的通道的橫截面總面積不小于所述活動(dòng)噴嘴出口的橫截面總面積，每個(gè)所述活動(dòng)噴嘴的軸線都與所述噴射泵主體中的直通通道的軸線平行，兩軸線的距離L不小于所述噴射泵主體內(nèi)的直通通道中較大直徑部分的直徑D1的0.55倍，或者不小于所述噴射泵主體內(nèi)的直通通道中較小直徑部分的直徑D2的0.575倍，所述密封組件可移動(dòng)地安置在穿過它的軸向通路的測(cè)井纜繩上，并且安裝有可交替更換的功能插入件，即流體靜力試驗(yàn)插入件、壓力插入件(depression insert)、帶有或不帶有支路通道的阻塞插入件、用來記錄封隔器下面空間中地層壓力恢復(fù)曲線的插入件和水力振動(dòng)沖擊生產(chǎn)地層的近井帶的插入件，所述密封組件中軸向通路的直徑D3不能大于密封組件外徑D4的0.6倍，所述密封組件和功能插入件的軸線與噴射泵主體中的直通通道的軸線對(duì)齊，這些功能插入件被制成能夠在它們的下面安裝自主油井儀器，同時(shí)在它們上部具有一工具，所述工具使用纜繩設(shè)備將這些功能插入件送入噴射泵主體中和從其上移開，測(cè)井纜繩具有安裝油井儀器的蓋體，所述密封組件被制造成不需要使所述蓋體與上述儀器分開，就可以被安裝在測(cè)井纜繩上，所述物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器與測(cè)井纜繩的蓋體相連接，并能夠被其他油井儀器所代替，如鉆孔器、超聲波發(fā)射器、溫度計(jì)、壓力計(jì)、流量計(jì)、采樣裝置，它們可交替地或者作為一個(gè)組件在測(cè)井纜繩上沿著所述噴射泵主體中的直通通道下放至油井中，所述噴射泵主體的外徑D5至少比安裝在油井中的所述套管柱的內(nèi)徑D6少2毫米，所述密封組件的直徑D4至少比所述噴射泵上方的管柱內(nèi)徑D7少1毫米，所述物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器的直徑D8，至少比所述噴射泵主體內(nèi)的直通通道的較低臺(tái)階的直徑D2以及所述封隔器內(nèi)的直通通道的直徑D9少1毫米，測(cè)井纜繩的直徑D10至少比所述密封組件中軸向通路的直徑D3少0.001毫米，在供應(yīng)泵出介質(zhì)的通道的較低部分，制造有用于安裝止回閥或塞子的部位。
2.一種用于勘測(cè)和開發(fā)油井的油井噴射裝置的操作方法，其包括將所述帶接頭部分的錐形入口、封隔器和噴射泵從下到上安裝到所述管柱上，所述噴射泵的主體內(nèi)具有臺(tái)階狀直通通道，在其臺(tái)階之間具有安裝支座，將整個(gè)組件放入井中，使所述錐形入口不低于生產(chǎn)地層的頂層，然后，將所述物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器下放到井中，處于所述噴射泵下方的位置，當(dāng)所述物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器下放至井中時(shí)，進(jìn)行從井口到井底空間的溫度和其他物理場(chǎng)的背景測(cè)量，之后，把所述物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器移出油井，接著，釋放所述封隔器，把帶有油井壓力計(jì)的阻塞插入件放入所述管柱的內(nèi)腔中，所述阻塞插入件被安置在所述直通通道中的所述安裝支座上，所述阻塞插入件把油井區(qū)域分隔成環(huán)空和管柱內(nèi)部的空間，然后通過向環(huán)空供應(yīng)工作介質(zhì)來對(duì)所述封隔器進(jìn)行壓力測(cè)試，接著，用纜繩設(shè)備將所述阻塞插入件移走，把所述物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器與所述密封組件一同下放入井中，其中所述密封組件可移動(dòng)地安置在所述蓋體上方的測(cè)井纜繩上，并且所述物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器被安裝在所述蓋體上，將所述密封組件安裝在所述噴射泵主體中的直通通道中的所述安裝支座上，同時(shí)確保測(cè)井纜繩可以來回移動(dòng)，之后，將所述物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器布置在生產(chǎn)地層的被勘探間隔中，并且通過向所述噴射泵的所述活動(dòng)噴嘴供應(yīng)工作介質(zhì)，在地層上順次地實(shí)現(xiàn)壓力下降的幾個(gè)值，并且在每一個(gè)值上測(cè)量井底壓力、來自地層的流體組成成分和油井流速，之后，在所述噴射泵工作或關(guān)閉時(shí)，以每分鐘0.1到100米的速度沿著油井軸線移動(dòng)所述物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器，同時(shí)在從0.01到0.99倍地層壓力的范圍內(nèi)逐步變化的壓力下降值或設(shè)定的壓力下降值上，記錄物理場(chǎng)參數(shù)及井底壓力參數(shù)，然后將所述物理場(chǎng)發(fā)送器-接收轉(zhuǎn)換器從井中提出，同時(shí)記錄下從所述錐形入口到井口的物理場(chǎng)，然后，將用于記錄所述封隔器下面區(qū)域的地層壓力恢復(fù)曲線的功能插入件在測(cè)井纜繩上往下放，所述插入件具有壓力傳感器和采樣裝置，并被安裝在所述噴射泵主體內(nèi)的直通通道中，使用所述噴射泵實(shí)現(xiàn)在地層上所需的壓力下降，在突然停止向所述噴射泵供應(yīng)液體工作介質(zhì)之后，記錄下所述封隔器下面的油井區(qū)域的地層壓力恢復(fù)曲線，對(duì)地層壓力恢復(fù)曲線的記錄可在地層上不同的最初壓力下降值上重復(fù)進(jìn)行，之后，對(duì)油井勘探和測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行處理，決定是否需要對(duì)油井進(jìn)行其他的維修工作，以便例如提高其產(chǎn)出率或確保其防水性；這些維修工作通過使用井中帶噴射泵和可交替更換的功能插入件的組合件，以及與測(cè)井纜繩上的所述密封組件一起下放至井中的儀器，例如鉆孔器、超聲波發(fā)射器、采樣裝置、填充粉末式壓力發(fā)生器等來完成，尤其是利用超聲波發(fā)射器在壓力下降的模式下使用聲波沖擊地層，以對(duì)生產(chǎn)地層進(jìn)行除泥處理，通過使用具有可切換頻率和可選擇作用功能的超聲波發(fā)生器，首先監(jiān)控生產(chǎn)地層的較少滲透裂縫，然后監(jiān)控較多滲透裂縫，進(jìn)而監(jiān)控油井輸出量的增長，在完成以上所述工作之后，重復(fù)整個(gè)循環(huán)的油井勘測(cè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于從油井中提取石油和增強(qiáng)石油流出速度的油井噴射裝置。管柱上安裝有錐形出口、封隔器和噴射泵。噴射泵主體內(nèi)布置有一個(gè)或多個(gè)活動(dòng)噴嘴，和臺(tái)階狀通道，在所述臺(tái)階之間具有安裝支座，用于安裝壓力密封組件，所述泵體內(nèi)還具有幾個(gè)用于供應(yīng)泵出介質(zhì)的通道?；顒?dòng)噴嘴的軸線與通道的軸線平行，且相距一定距離。本發(fā)明裝置具有安裝在纜繩上的物理場(chǎng)發(fā)送器—接收轉(zhuǎn)換器，其可以被其他儀器所替代。所述纜繩穿過密封單元的軸向通路，該密封單元可以由功能插入件，例如測(cè)試和壓力插入件等逐次地代替。所述插入件具有用于將其自身送到泵體和從泵體中取出的機(jī)構(gòu)。用于止回閥和塞子的安裝支座包含在用于供應(yīng)泵出介質(zhì)的通道的較低部分中。此外，還公開了本發(fā)明裝置的元件尺寸比例。本發(fā)明目的是優(yōu)化所述裝置的元件尺寸，并增強(qiáng)其性能。
文檔編號(hào)F04F5/02GK1514911SQ02811654
公開日2004年7月21日 申請(qǐng)日期2002年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月31日
發(fā)明者吉諾維·德米特利耶維奇·哈米涅茨, 吉諾維 德米特利耶維奇 哈米涅茨 申請(qǐng)人:吉諾維·德米特利耶維奇·哈米涅茨, 吉諾維 德米特利耶維奇 哈米涅茨