基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置，包括上接頭、內(nèi)管、噴嘴、旋轉(zhuǎn)噴槍和旋轉(zhuǎn)外管體，所述上接頭的上端與油管連接、下端與內(nèi)管連接，所述旋轉(zhuǎn)噴槍與旋轉(zhuǎn)外管體連接，所述噴嘴設(shè)置在旋轉(zhuǎn)噴槍的通孔內(nèi)。還包括止推軸承、防濺片和凸臺(tái)，所述凸臺(tái)的一側(cè)設(shè)置旋轉(zhuǎn)外管體，另一側(cè)設(shè)置旋轉(zhuǎn)噴槍。所述旋轉(zhuǎn)外管體與凸臺(tái)之間設(shè)置止推軸承。對(duì)于水平井，通過該處理裝置可在井眼環(huán)向形成蝶形槽，使井壁周圍形成應(yīng)力集中，迫使蝶形槽周圍出現(xiàn)大量裂縫，以提高產(chǎn)能；對(duì)于壓裂井，通過該處理裝置可調(diào)節(jié)破裂壓力，使籠統(tǒng)壓裂的起裂位置更精確，使小尺寸裸眼井實(shí)現(xiàn)多級(jí)籠統(tǒng)壓裂。
【專利說明】
基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于油氣田鉆井技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種近井地帶處理技術(shù)，尤其涉及一種基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近井地帶處理(即完井)是鉆井工程最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)，又是采油工程的開始，與后期的采油、注水和整個(gè)油氣田開發(fā)緊密相關(guān)。近井地帶處理的好壞直接影響著油井的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)壽命，甚至關(guān)系到整個(gè)油田能否得到合理的開發(fā)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的近井地帶處理方法較多，比如:射孔完井法，即通過射孔彈射穿套管，進(jìn)而射入儲(chǔ)層，但是該方法存在成本高、危險(xiǎn)性大、孔眼的泄流面積小等缺點(diǎn)，而且有壓實(shí)效應(yīng)，不利于油井產(chǎn)量的提高；水力噴射完井法，即利用高壓水射流磨蝕原理，在套管壁上射孔，進(jìn)而射入儲(chǔ)層，在儲(chǔ)層中形成孔洞，但是在水力噴射射孔過程中，固壁界面效應(yīng)嚴(yán)重，高速射流到達(dá)孔眼底部后迅速返回，流體內(nèi)摩擦損耗極大，射孔深度受到嚴(yán)重限制。此外現(xiàn)有技術(shù)的諸多射孔方法均不能有效地調(diào)節(jié)破裂壓力，產(chǎn)生的泄流面積過小，油井的產(chǎn)能過低。因此，急需開發(fā)一種新型的近井地帶處理裝置及其方法，以提高油井的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)壽命O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供一種基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置，其目的在于:通過噴射射流在井眼周圍形成蝶形槽，以實(shí)現(xiàn)油井增產(chǎn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置，包括上接頭、內(nèi)管和噴嘴，所述上接頭的上端與油管連接，所述上接頭的下端與所述內(nèi)管連接，還包括旋轉(zhuǎn)噴槍和旋轉(zhuǎn)外管體，所述旋轉(zhuǎn)噴槍與所述旋轉(zhuǎn)外管體連接，所述噴嘴設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)噴槍的通孔內(nèi)。
[0006]優(yōu)選的是，還包括止推軸承、防濺片和凸臺(tái)。
[0007]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述旋轉(zhuǎn)外管體、止推軸承和凸臺(tái)設(shè)置在所述內(nèi)管的外部，所述防濺片設(shè)置在所述通孔的邊緣。防濺片用于防止從噴嘴中噴射出的流體向四周噴濺，從而使噴射出的流體更穩(wěn)定。
[0008]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述旋轉(zhuǎn)噴槍的一端設(shè)置在所述內(nèi)管的外部。
[0009]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述凸臺(tái)的一側(cè)設(shè)置所述旋轉(zhuǎn)外管體，所述凸臺(tái)的另一側(cè)設(shè)置所述旋轉(zhuǎn)噴槍。
[0010]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述旋轉(zhuǎn)外管體與所述凸臺(tái)之間設(shè)置所述止推軸承。
[0011]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述上接頭的上端與所述油管之間通過轉(zhuǎn)接頭連接。
[0012]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述旋轉(zhuǎn)外管體與所述上接頭的下端連接。
[0013]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述旋轉(zhuǎn)外管體與所述旋轉(zhuǎn)噴槍通過螺紋連接。
[0014]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述噴嘴的數(shù)量為二至六個(gè)，并均勻設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)噴槍的同一個(gè)圓周面上，所述噴嘴的中心線經(jīng)過所述圓周面的中心。
[0015]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述噴嘴與所述噴嘴的中心線之間的夾角為0_10°。
[0016]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述噴嘴的橫截面為圓形，其直徑為2.5-12mm。
[0017]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述噴嘴的橫截面為長方形，其長邊沿著所述旋轉(zhuǎn)噴槍的徑向方向，其短邊沿著所述旋轉(zhuǎn)噴槍的軸向方向。該設(shè)計(jì)可加快蝶形槽的形成速度。
[0018]在處理裝置的旋轉(zhuǎn)噴槍上設(shè)置與其徑向方向具有一定角度的噴嘴，利用噴射射流產(chǎn)生的扭向分力推動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴槍旋轉(zhuǎn)，在儲(chǔ)層中產(chǎn)生蝶形槽。產(chǎn)生的蝶形槽的深度為200-900mm、寬度為 10_30mm。
[0019]本實(shí)用新型的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，操作便捷，效果顯著。對(duì)于水平井，通過該處理裝置可在井眼環(huán)向形成蝶形槽，在不影響井眼完整性的前提下完成對(duì)近井地帶的處理，蝶形槽使井壁周圍形成應(yīng)力集中，迫使蝶形槽周圍出現(xiàn)大量裂縫，進(jìn)而改善近井地帶的滲流效果，充分釋放產(chǎn)能;對(duì)于壓裂井，通過該處理裝置可調(diào)節(jié)破裂壓力，使籠統(tǒng)壓裂的起裂位置更加精確，使小尺寸裸眼井實(shí)現(xiàn)多級(jí)籠統(tǒng)壓裂。
【附圖說明】
[0020]圖1為按照本實(shí)用新型的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置的一優(yōu)選實(shí)施例的處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為按照本實(shí)用新型的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置的圖1所示實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)噴槍的剖面示意圖；
[0022]圖3為按照本實(shí)用新型的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置的圖1所示實(shí)施例的處理裝置的工作狀態(tài)示意圖。
[0023]圖中標(biāo)注說明:1_上接頭，2-上接頭的上端，3-上接頭的下端，4-內(nèi)管，5-噴嘴，6-止推軸承，7-防濺片，8-凸臺(tái)，9-旋轉(zhuǎn)噴槍，10-通孔，11-旋轉(zhuǎn)外管體，12-油管，13-轉(zhuǎn)接頭，14-蝶形槽，15-噴嘴的中心線，16-旋轉(zhuǎn)噴槍的圓周面。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
，下面將結(jié)合具體實(shí)施例詳細(xì)闡述本實(shí)用新型。
[0025]實(shí)施例一:
[0026]如圖1所示，按照本實(shí)用新型的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置的一實(shí)施例，其包括上接頭1、內(nèi)管4和噴嘴5，所述上接頭的上端2與油管12連接，所述上接頭的下端3與所述內(nèi)管4連接，還包括旋轉(zhuǎn)噴槍9和旋轉(zhuǎn)外管體11，所述旋轉(zhuǎn)噴槍9與所述旋轉(zhuǎn)外管體11連接，所述噴嘴5設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)噴槍9的通孔10內(nèi)。
[0027]還包括止推軸承6、防濺片7和凸臺(tái)8。所述旋轉(zhuǎn)外管體11、止推軸承6和凸臺(tái)8設(shè)置在內(nèi)管4的外部，所述防濺片7設(shè)置在所述通孔10的邊緣。所述旋轉(zhuǎn)噴槍9的一端設(shè)置在內(nèi)管4的外部，所述凸臺(tái)8的一側(cè)設(shè)置旋轉(zhuǎn)外管體11，另一側(cè)設(shè)置旋轉(zhuǎn)噴槍9，旋轉(zhuǎn)外管體11與凸臺(tái)8之間設(shè)置止推軸承6。上接頭的上端2與油管12之間通過轉(zhuǎn)接頭13連接，旋轉(zhuǎn)外管體11與上接頭的下端3連接，旋轉(zhuǎn)外管體11與旋轉(zhuǎn)噴槍9通過螺紋連接。
[0028]如圖2和圖3所示，所述噴嘴5的數(shù)量為兩個(gè)，并均勻設(shè)置在旋轉(zhuǎn)噴槍9的同一個(gè)圓周面上，噴嘴的中心線15經(jīng)過旋轉(zhuǎn)噴槍的圓周面16的中心。噴嘴5與噴嘴的中心線15之間的夾角為10° ;噴嘴的橫截面為圓形，其直徑為8mm。
[0029]在處理裝置的旋轉(zhuǎn)噴槍9上設(shè)置與其徑向方向具有一定角度的噴嘴5，利用噴射射流產(chǎn)生的扭向分力推動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴槍9旋轉(zhuǎn)，在儲(chǔ)層中產(chǎn)生蝶形槽14。產(chǎn)生的蝶形槽14的深度為900mm、寬度為30mm。
[0030]本實(shí)施例的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，操作便捷，效果顯著，與常規(guī)的噴射射孔技術(shù)和煤層瓦斯排放所用的水力割縫技術(shù)相比，在總破巖面積中非污染帶所占的總面積最大。對(duì)于水平井，通過該處理技術(shù)粒子射流在深層巖體中進(jìn)行了掏空作業(yè)，使蝶形槽周圍形成應(yīng)力集中，迫使蝶形槽周圍出現(xiàn)大量裂縫，進(jìn)而改善近井地帶的滲流效果，解除了近井地帶的污染，充分釋放產(chǎn)能;對(duì)于壓裂井，通過基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理技術(shù)可調(diào)節(jié)破裂壓力，使籠統(tǒng)壓裂的起裂位置更加精確、使小尺寸裸眼井實(shí)現(xiàn)多級(jí)籠統(tǒng)壓裂。
[0031]實(shí)施例二:
[0032]按照本實(shí)用新型的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置的另一實(shí)施例，其結(jié)構(gòu)、組成部件、各部件之間的連接關(guān)系等均與實(shí)施例一相同，不同的是:所述噴嘴的數(shù)量為六個(gè)，并均勻設(shè)置在偏心旋轉(zhuǎn)噴槍的同一個(gè)圓周面上，噴嘴的中心線經(jīng)過偏心旋轉(zhuǎn)噴槍的圓周面的中心。噴嘴與噴嘴的中心線之間的夾角為5° ;噴嘴的橫截面為圓形，其直徑為
2.5mm ο
[0033]在處理裝置的偏心旋轉(zhuǎn)噴槍上設(shè)置與其徑向方向具有一定角度的噴嘴，利用噴射射流產(chǎn)生的扭向分力推動(dòng)偏心旋轉(zhuǎn)噴槍旋轉(zhuǎn)，在儲(chǔ)層中產(chǎn)生蝶形槽，形成蝶形槽的深度為600mm、寬度為20mm。
[0034]實(shí)施例三:
[0035]按照本實(shí)用新型的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置的另一實(shí)施例，其結(jié)構(gòu)、組成部件、各部件之間的連接關(guān)系等均與實(shí)施例一相同，不同的是:所述噴嘴的數(shù)量為四個(gè)，并均勻設(shè)置在偏心旋轉(zhuǎn)噴槍的同一個(gè)圓周面上，噴嘴的中心線經(jīng)過偏心旋轉(zhuǎn)噴槍的圓周面的中心。噴嘴與噴嘴的中心線之間的夾角為8° ;噴嘴的橫截面為圓形，其直徑為12mm。
[0036]在處理裝置的偏心旋轉(zhuǎn)噴槍上設(shè)置與其徑向方向具有一定角度的噴嘴，利用噴射射流產(chǎn)生的扭向分力推動(dòng)偏心旋轉(zhuǎn)噴槍旋轉(zhuǎn)，在儲(chǔ)層中產(chǎn)生蝶形槽，形成蝶形槽的深度為200mm、寬度為 10mm。
[0037]實(shí)施例四:
[0038]按照本實(shí)用新型的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置的另一實(shí)施例，其結(jié)構(gòu)、組成部件、各部件之間的連接關(guān)系等均與實(shí)施例一相同，不同的是:所述噴嘴的數(shù)量為三個(gè)，并均勻設(shè)置在偏心旋轉(zhuǎn)噴槍的同一個(gè)圓周面上。所述噴嘴的橫截面為長方形，其長邊沿著偏心旋轉(zhuǎn)噴槍的徑向方向，其短邊沿著偏心旋轉(zhuǎn)噴槍的軸向方向，該設(shè)計(jì)可加快蝶形槽的形成速度。形成蝶形槽的深度為750_、寬度為25_。
[0039]實(shí)施例五:
[0040]按照本實(shí)用新型的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置的另一實(shí)施例，其結(jié)構(gòu)、組成部件、各部件之間的連接關(guān)系等均與實(shí)施例二相同，不同的是:所述噴嘴的數(shù)量為五個(gè)，并均勻設(shè)置在偏心旋轉(zhuǎn)噴槍的同一個(gè)圓周面上。所述噴嘴的橫截面為長方形，其長邊沿著偏心旋轉(zhuǎn)噴槍的徑向方向，其短邊沿著偏心旋轉(zhuǎn)噴槍的軸向方向，該設(shè)計(jì)可加快蝶形槽的形成速度。形成蝶形槽的深度為550_、寬度為15_。
[0041]實(shí)施例六:
[0042]按照本實(shí)用新型的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置的另一實(shí)施例，其結(jié)構(gòu)、組成部件、各部件之間的連接關(guān)系等均與實(shí)施例三相同，不同的是:所述噴嘴的數(shù)量為兩個(gè)，并均勻設(shè)置在偏心旋轉(zhuǎn)噴槍的同一個(gè)圓周面上。所述噴嘴的橫截面為長方形，其長邊沿著偏心旋轉(zhuǎn)噴槍的徑向方向，其短邊沿著偏心旋轉(zhuǎn)噴槍的軸向方向，該設(shè)計(jì)可加快蝶形槽的形成速度。形成蝶形槽的深度為650_、寬度為30_。
[0043]本領(lǐng)域技術(shù)人員不難理解，本實(shí)用新型的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置包括上述本實(shí)用新型說明書的
【發(fā)明內(nèi)容】
和【具體實(shí)施方式】部分以及附圖所示出的各部分的任意組合，限于篇幅并為使說明書簡明而沒有將這些組合構(gòu)成的各方案一一描述。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置，包括上接頭、內(nèi)管和噴嘴，所述上接頭的上端與油管連接，所述上接頭的下端與所述內(nèi)管連接，其特征在于:還包括旋轉(zhuǎn)噴槍和旋轉(zhuǎn)外管體，所述旋轉(zhuǎn)噴槍與所述旋轉(zhuǎn)外管體連接，所述噴嘴設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)噴槍的通孔內(nèi)。2.如權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:還包括止推軸承、防濺片和凸臺(tái)。3.如權(quán)利要求2所述的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)外管體、止推軸承和凸臺(tái)設(shè)置在所述內(nèi)管的外部，所述防濺片設(shè)置在所述通孔的邊緣。4.如權(quán)利要求2所述的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)噴槍的一端設(shè)置在所述內(nèi)管的外部。5.如權(quán)利要求2所述的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述凸臺(tái)的一側(cè)設(shè)置所述旋轉(zhuǎn)外管體，所述凸臺(tái)的另一側(cè)設(shè)置所述旋轉(zhuǎn)噴槍。6.如權(quán)利要求5所述的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)外管體與所述凸臺(tái)之間設(shè)置所述止推軸承。7.如權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述上接頭的上端與所述油管之間通過轉(zhuǎn)接頭連接。8.如權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)外管體與所述上接頭的下端連接。9.如權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)外管體與所述旋轉(zhuǎn)噴槍通過螺紋連接。10.如權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述噴嘴的數(shù)量為二至六個(gè)，并均勻設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)噴槍的同一個(gè)圓周面上，所述噴嘴的中心線經(jīng)過所述圓周面的中心。11.如權(quán)利要求10所述的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述噴嘴與所述噴嘴的中心線之間的夾角為0-10°。12.如權(quán)利要求11所述的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述噴嘴的橫截面為圓形，其直徑為2.5-12_。13.如權(quán)利要求11所述的基于旋轉(zhuǎn)粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述噴嘴的橫截面為長方形，其長邊沿著所述旋轉(zhuǎn)噴槍的徑向方向，其短邊沿著所述旋轉(zhuǎn)噴槍的軸向方向。
【文檔編號(hào)】E21B43/114GK205477555SQ201620033176
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月14日
【發(fā)明人】徐梓辰, 金衍, 盧運(yùn)虎, 侯冰
【申請(qǐng)人】中國石油大學(xué)(北京)