水射流钻径向井作业的方法技术

本发明专利技术提供了一种水射流钻径向井作业的方法，包括以下步骤：步骤10、将油管柱与定位导向工具连接并下入到井内待作业深度；步骤20、向井内下入套管钻井工具进行套管开窗操作；步骤30、向井内下入地层钻进工具进行钻孔，使地层钻进工具的破岩速度与送进速度一致。本发明专利技术的有益效果是，本发明专利技术实施例的成孔直径仅比喷管外径略大，既保证了喷管在成孔中通畅送进，又可对喷管提供支护扶正作用，使喷管沿径向成孔保持直线状态中低速、平稳送进，从而保证钻进距离更远，最终径向井施工的效果最好。

【技术实现步骤摘要】
水射流钻径向井作业的方法
本专利技术涉及常规油气井、煤层气井钻完井
，具体涉及一种水射流钻径向井作业的方法。
技术介绍
目前在国内外油田开采行业中，水射流钻径向井作业技术主要用于油气井二次开发，对低渗透油藏改造、近井带污染层改造具有显著增产效果。对于煤层气井，具有提高单井产量的效果。目前已有的水射流钻径向井技术，可在油气井周围的地层中完成钻进距离10～30m以上，孔径25至35mm的径向孔眼。并根据作业需要，可在一个层位完成多个类似的径向孔眼，或在不同的层位完成多个类似的径向孔眼。这些径向孔眼在井筒与油气藏之间建立有效连通，改善油气藏的流动性，消除近井带污染和近井带压降的不利影响，提高单井产量。国内外多家油田单位及公司长期从事水射流钻径向孔技术研究与开发。美国Petrolphysics公司于20世纪70～80年代成功研制的径向水平钻井系统是早期水射流径向钻孔技术的代表。该技术完成径向钻进作业所需的主要设备包括：地面钻机、钢缆卡车、压裂车、高压油管、套管锻铣钻头、扩眼钻头、井下锚定系统和斜向器、高压射流喷头等。该水射流径向钻孔技术所存在的最大问题是必须进行套管锻铣和扩眼，影响了这种水射流径向钻孔技术的作业效率。当前国外的一些公司进行了新型径向钻孔技术的研究，如：美国WellEnhancementSerbices(WES)公司，RadialDrillingService(RDS)公司和Blast公司等。与传统水射流径向钻孔技术相比，新型径向钻孔技术的本质区别在于：新技术工艺中使用了新型的导向器，无需再进行套管锻铣和扩眼2个费时的工序，而是采用设备、工具直接在套管和水泥环上钻孔，然后进行水平段眼井钻进。由于无需套管段铣和扩眼，使得新型水射流径向钻孔技术的作业效率得到大幅提高。但无论早期的水射流钻径向井技术，还是新型径向钻孔技术，都需要使用射流喷嘴和喷管，喷嘴和喷管连接在一起。喷管在地层的送进速度受井筒因素影响，力传递情况复杂，喷嘴和喷管无法保持直线运动状态。
技术实现思路
本专利技术提供了一种水射流钻径向井作业的方法，以达到喷嘴和喷管能直线运动的目的。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水射流钻径向井作业的方法，包括以下步骤：步骤10、将油管柱与定位导向工具连接并下入到井内待作业深度；步骤20、向井内下入套管钻井工具进行套管开窗操作；步骤30、向井内下入地层钻进工具进行钻孔，使地层钻进工具的破岩速度与送进速度一致。进一步地，步骤30中：地层钻进工具的破岩速度与送进速度均为0.1m/min至0.2m/min。进一步地，地层钻进工具包括送进液缸、喷管和喷嘴，喷管与送进液缸的前端的活塞杆连接，喷嘴安装在喷管的前端，且喷嘴的送进速度为地层钻进工具的送进速度，喷嘴的破岩速度为地层钻进工具的破岩速度，步骤30中：送进液缸能够向喷管提供200N的送进力，以使喷嘴的送进速度与喷嘴的破岩速度一致。进一步地，步骤30中：喷嘴在地层中破岩的成孔直径应大于喷管直径。进一步地，喷管直径为15mm，步骤30中：喷嘴在地层中破岩的成孔直径为25mm至35mm。本专利技术的有益效果是，本专利技术实施例的成孔直径仅比喷管外径略大，既保证了喷管在成孔中通畅送进，又可对喷管提供支护扶正作用，使喷管沿径向成孔保持直线状态中低速、平稳送进，从而保证钻进距离更远，最终径向井施工的效果最好。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术中地层钻进工具的安装结构示意图。图中附图标记：1、送进液缸；2、步进式爬行机构；3、喷管；4、喷嘴；5、活塞杆；10、地层钻进工具；20、连续管；30、油管柱；40、定位导向工具。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。本专利技术实施例提供了一种水射流钻径向井作业的方法，包括以下步骤：步骤10、将油管柱30与定位导向工具40连接并下入到井内待作业深度；步骤20、向井内下入套管钻井工具进行套管开窗操作；步骤30、向井内下入地层钻进工具进行钻孔，使地层钻进工具的破岩速度与送进速度一致。如图1所示，在步骤30中，用连续管20向井内下下入地层钻进工具10，进行地层钻孔。地层钻进工具10包含送进液缸1、步进式爬行机构2、喷管3和喷嘴4。送进液缸1和步进式爬行机构2连接，喷管3与送进液缸1前端的活塞杆5连接，喷嘴4安装在喷管3前端。地层钻孔时，钻孔液由地面高压泵设备，泵入连续管20，经地层钻进工具10的喷管3和喷嘴4喷出形成射流，对地层进行破岩钻进形成径向孔眼，径向孔眼对喷管起到导向和扶正作用，引导喷嘴钻进更远距离。步骤30中：地层钻进工具10的破岩速度与送进速度均为0.1m/min至0.2m/min。其中，喷管3为柔性管，喷嘴4的送进速度为地层钻进工具10的送进速度，喷嘴4的破岩速度为地层钻进工具10的破岩速度。步骤30中：送进液缸能够向喷管提供200N的送进力，以使喷嘴的送进速度与喷嘴的破岩速度一致。当喷嘴4的破岩速度大于喷管3的送进速度时，喷嘴4会在地层孔眼某一段长时间过度喷射破岩，造成孔眼直径过大，大于35mm，比喷管3的外径大，喷管3会失去径向孔眼的导向和扶正作用，容易在过大直径的孔眼中发生弯曲，最终出现遇阻，无法继续钻孔。当喷嘴4破岩速度小于喷管3送进速度时，喷嘴4抵触孔眼前端，而造成喷管3弯曲变形遇阻，从而无法继续钻孔。本专利技术实施例中成孔直径仅比喷管3外径略大，既保证了喷管3在成孔中通畅送进，又可对喷管3提供支护扶正作用，使喷管3沿径向成孔保持直线状态中低速、平稳送进，从而保证钻进距离更远，最终径向井施工的效果最好。优选地，步骤30中：喷嘴4在地层中破岩的成孔直径应大于喷管3的直径。喷管直径为15mm，步骤30中：喷嘴在地层中破岩的成孔直径为25mm至35mm。本专利技术实施例适用于水射流钻径向孔作业技术，对低渗透油藏改造、近井带污染层改造具有显著增产效果，以及提高煤层气井的单井产量。能够提高水射流钻径向井施工的效率以及作业后的效果。本专利技术实施例不仅仅局限于使用连续管作业机进行配套作业，还可以使用空心抽油杆进行配套作业。从以上的描述中，可以看出，本专利技术上述的实施例实现了如下技术效果：本专利技术实施例的成孔直径仅比喷管3外径略大，既保证了喷管3在成孔中通畅送进，又可对喷管3提供支护扶正作用，使喷管3沿径向成孔保持直线状态中低速、平稳送进，从而保证钻进距离更远，最终径向井施工的效果最好。以上所述，仅为本专利技术的具体实施例，不能以其限定专利技术实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本专利技术专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本专利技术中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水射流钻径向井作业的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤10、将油管柱与定位导向工具连接并下入到井内待作业深度；步骤20、向所述井内下入套管钻井工具进行套管开窗操作；步骤30、向所述井内下入地层钻进工具进行钻孔，使所述地层钻进工具的破岩速度与送进速度一致。

【技术特征摘要】
1.一种水射流钻径向井作业的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤10、将油管柱与定位导向工具连接并下入到井内待作业深度；步骤20、向所述井内下入套管钻井工具进行套管开窗操作；步骤30、向所述井内下入地层钻进工具进行钻孔，使所述地层钻进工具的破岩速度与送进速度一致。2.根据权利要求1所述的水射流钻径向井作业的方法，其特征在于，所述步骤30中：所述地层钻进工具的破岩速度与送进速度均为0.1m/min至0.2m/min。3.根据权利要求1或2所述的水射流钻径向井作业的方法，所述地层钻进工具包括送进液缸、喷管和喷嘴，所述喷管与所述送进液缸的前端的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡强法，张友军，陈智，张炎，贾夏，徐云喜，黄志刚，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团工程技术研究院有限公司，中石油江汉机械研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11