煤层气井造穴方法及造穴喷枪技术

本发明专利技术提供了一种煤层气井造穴方法及造穴喷枪，该煤层气井造穴方法采用造穴喷枪，造穴喷枪包括：管体、滑套、第一锁定结构和第二锁定结构，管体的侧壁设置有第一喷嘴和第二喷嘴；滑套能够沿管体滑动，并且，第一锁定结构能够将滑套锁定于第一位置，第二锁定结构能够将滑套锁定于第二位置；该煤层气井造穴方法包括：将造穴喷枪送至井内目标层位，滑套被第一锁定结构锁定于第一位置；向造穴喷枪泵入第一携砂液，进行第一喷射作业；使滑套脱离第一锁定结构，滑套被第二锁定结构锁定于第二位置；向造穴喷枪泵入第二携砂液，进行第二喷射作业。通过本发明专利技术，解决了套管井造穴中，破碎的煤渣无法返排出地面的技术问题。渣无法返排出地面的技术问题。渣无法返排出地面的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
煤层气井造穴方法及造穴喷枪


[0001]本专利技术涉及油气开采的
，尤其涉及一种煤层气井造穴方法及造穴喷枪。

技术介绍

[0002]煤层气是重要的能源资源。一些区域的煤层气地质赋存条件比较复杂，煤层渗透率较低，为10
‑6～10
‑4um2。有些区域，高阶煤含气量高而渗透率极低；中低阶煤含气量低，渗透率也不高，导致煤层气单井产量低。
[0003]排水降压解吸采气理论，是原位煤层气地面井开发的理论基础，其核心要义是通过地面井排水降低煤储层流体压力，储层压力低于临界解吸压力时，煤层气发生大量解吸，游离气运移到井筒形成工业气流。
[0004]煤层气井造穴，是排水降压解吸采气的重要工艺，不仅可以显著降低煤层流体压力，同时可以实现煤储层大范围应力释放，大大改善煤层渗透性，增大渗流通道，从而实现煤层气地面井高效开发。
[0005]煤层气井造穴中，煤层气裸眼井造穴方法已较为成熟；但是，套管井造穴依然存在较高难度。
[0006]套管井造穴的最大难点在于：破碎的煤渣无法有效返排出地面。锥直型喷嘴是喷砂射孔的常用装置，能在储层中造出一定规模的孔穴，其形成的磨料直射流在套管上的穿孔直径约为1cm，该孔眼是煤渣由地层进入油管和套管环空的唯一通道，煤渣不能及时进入到环空中，大量破碎的煤渣被套管阻挡在地层中，无法返排出地面，对喷射造穴效率造成极大影响，最终形成的孔穴也由于煤渣的堆积无法有效卸压增透，难以达到预期目的。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种煤层气井造穴方法及造穴喷枪，以解决套管井造穴中，破碎的煤渣无法返排出地面的技术问题。
[0008]本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：
[0009]本专利技术提供一种煤层气井造穴方法，采用造穴喷枪；
[0010]所述造穴喷枪包括：管体、滑套、第一锁定结构和第二锁定结构，所述管体的侧壁设置有第一喷嘴和第二喷嘴；
[0011]所述滑套能够沿所述管体滑动，并且，所述第一锁定结构能够将所述滑套锁定于第一位置，所述第二锁定结构能够将所述滑套锁定于第二位置；
[0012]在所述第一位置时，所述第一喷嘴和所述第二喷嘴均未被所述滑套封闭；
[0013]在所述第二位置时，所述第一喷嘴被所述滑套封闭，所述第二喷嘴未被所述滑套封闭；
[0014]所述煤层气井造穴方法包括：
[0015]步骤S10，将所述造穴喷枪送至井内目标层位，所述滑套被所述第一锁定结构锁定于所述第一位置；
[0016]步骤S20，向所述造穴喷枪泵入第一携砂液，进行第一喷射作业；
[0017]步骤S30，使所述滑套脱离所述第一锁定结构，所述滑套被所述第二锁定结构锁定于所述第二位置；
[0018]步骤S40，向所述造穴喷枪泵入第二携砂液，进行第二喷射作业。
[0019]在优选的实施方式中，所述第一携砂液的体积浓度为6％～8％，所述第一喷射作业的喷射时间为10min～15min。
[0020]在优选的实施方式中，所述第二携砂液的体积浓度为6％～8％。
[0021]在优选的实施方式中，所述第一喷嘴为旋转射流喷嘴，所述第二喷嘴为锥直型喷嘴。
[0022]在优选的实施方式中，所述第一喷射作业中，所述第一喷嘴的出口处的流速和所述第二喷嘴的出口处的流速均大于200m/s；所述第二喷射作业中，所述第二喷嘴的出口处的流速大于200m/s。
[0023]在优选的实施方式中，至少一个所述第一喷嘴与至少一个所述第二喷嘴成组设置，同一组中，所述第一喷嘴与所述第二喷嘴沿所述管体的纵向分布，并且所述第一喷嘴与所述第二喷嘴之间的纵向距离为0.1m～1m。
[0024]在优选的实施方式中，所述煤层气井造穴方法应用于套管井造穴，所述煤层气井包括套管；将所述造穴喷枪下入至所述套管内。
[0025]在优选的实施方式中，所述管体外壁与所述套管内壁的间距小于5倍的所述第一喷嘴的出口直径，并且所述管体外壁与所述套管内壁的间距小于5倍的所述第二喷嘴的出口直径。
[0026]在优选的实施方式中，所述第一锁定结构包括限位销；所述第二锁定结构包括设置于所述管体的台阶部；所述滑套设置有用于承接阀球的球座，阀球能够坐封于所述球座。
[0027]本专利技术提供一种造穴喷枪，包括：管体、滑套、第一锁定结构和第二锁定结构，所述管体的侧壁设置有第一喷嘴和第二喷嘴；
[0028]所述滑套能够沿所述管体滑动，并且，所述第一锁定结构能够将所述滑套锁定于第一位置，所述第二锁定结构能够将所述滑套锁定于第二位置；
[0029]在所述第一位置时，所述第一喷嘴和所述第二喷嘴均未被所述滑套封闭；
[0030]在所述第二位置时，所述第一喷嘴被所述滑套封闭，所述第二喷嘴未被所述滑套封闭。
[0031]本专利技术的特点及优点是：
[0032]该煤层气井造穴方法中，第一喷嘴在套管上开出第一孔洞，第一孔洞作为破碎的煤渣由套管外进入套管与油管环空的通道；第二喷嘴在套管上开出第二孔洞。滑套运动至第二位置后，第一喷嘴被滑套封闭，第二喷嘴未被滑套封闭。第二喷嘴的射流经第二孔洞向煤层喷射，破碎煤层岩石，在煤层中造穴，同时携带破碎的岩屑由第一孔洞进入套管与油管之间的环空，从而被返出地面，避免大量破碎的煤渣被套管阻挡在地层中，克服了煤层气套管井难以造穴的难题，可在套管壁外造出大体积洞穴。
[0033]该煤层气井造穴方法对煤层气裸眼井造穴也有很好的适用性，能够对储层进行卸压增透，同时增大煤层气渗流面积，提高煤层气井产量。该煤层气井造穴方法解决了煤层气井造穴困难的问题，可在煤层气套管井和裸眼井中造出大体积洞穴，提高煤层气井产量。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1为本专利技术提供的煤层气井造穴方法第一状态的示意图；
[0036]图2为本专利技术提供的煤层气井造穴方法第二状态的示意图；
[0037]图3为本专利技术提供的煤层气井造穴方法第三状态的示意图；
[0038]图4为本专利技术提供的煤层气井造穴方法第四状态的示意图；
[0039]图5为本专利技术提供的造穴喷枪的结构示意图；
[0040]图6为图5中的局部放大图；
[0041]图7为本专利技术提供的煤层气井造穴方法的步骤图。
[0042]附图标号说明：
[0043]10、管体；
[0044]11、第一锁定结构；111、限位销；
[0045]12、第二锁定结构；121、台阶部；
[0046]20、滑套；21、键槽孔；22、球座；
[0047]31、第一喷嘴；311、旋转射流喷嘴；
[0048]32、第二喷嘴；321、锥直型喷嘴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤层气井造穴方法，其特征在于，采用造穴喷枪；所述造穴喷枪包括：管体、滑套、第一锁定结构和第二锁定结构，所述管体的侧壁设置有第一喷嘴和第二喷嘴；所述滑套能够沿所述管体滑动，并且，所述第一锁定结构能够将所述滑套锁定于第一位置，所述第二锁定结构能够将所述滑套锁定于第二位置；在所述第一位置时，所述第一喷嘴和所述第二喷嘴均未被所述滑套封闭；在所述第二位置时，所述第一喷嘴被所述滑套封闭，所述第二喷嘴未被所述滑套封闭；所述煤层气井造穴方法包括：步骤S10，将所述造穴喷枪送至井内目标层位，所述滑套被所述第一锁定结构锁定于所述第一位置；步骤S20，向所述造穴喷枪泵入第一携砂液，进行第一喷射作业；步骤S30，使所述滑套脱离所述第一锁定结构，所述滑套被所述第二锁定结构锁定于所述第二位置；步骤S40，向所述造穴喷枪泵入第二携砂液，进行第二喷射作业。2.根据权利要求1所述的煤层气井造穴方法，其特征在于，所述第一携砂液的体积浓度为6％～8％，所述第一喷射作业的喷射时间为10min～15min。3.根据权利要求1所述的煤层气井造穴方法，其特征在于，所述第二携砂液的体积浓度为6％～8％。4.根据权利要求1所述的煤层气井造穴方法，其特征在于，所述第一喷嘴为旋转射流喷嘴，所述第二喷嘴为锥直型喷嘴。5.根据权利要求4所述的煤层气井造穴方法，其特征在于，所述第一喷射作业中，所述第一喷嘴的出口处的流速和所述第二喷嘴的出口处的流速均大于200m...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄中伟，杨睿月，温海涛，陈健翔，李敬彬，武晓光，李根生，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：