一种油气开采装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种油气开采装置和方法。该装置包括母管、固定设置在母管的侧壁上的驱动机构和子管，在母管的侧壁上设置贯穿的安装孔，其中，在初始状态下，子管的第一端设置在母管的内腔中，第二端设置在安装孔内，在向母管中泵送液体时，子管在驱动机构驱动下旋转，同时，在节流压力推动下由安装孔向储藏地层中延伸以在地层中形成油气流通孔道。在油气开采过程中，采用该装置对储藏地层改造有效性高，油气产量好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油气田开发
，具体涉及为一种油气开采装置和方法。
技术介绍
在石油开采中，打通油流通道是一项重要工艺。但是在现有技术中，常利用聚能弹射孔方式和水力喷射射孔方式打通油流通道。半个多世界来，聚能弹射孔方式虽然在射孔工艺、工具和方法上有很大进步。但是，射孔对储层产生的压实带污染问题无法克服，大幅降低储层有效渗透率，对原油生产极为不利。另外，在水力喷射射孔方面，虽然在压裂液，支撑剂和压裂工艺等方面取得了长足进展，但水力压裂的基本工艺并未发生根本变化。在实际操作过程中，通过地面笼统加压，在井下地层中形成裂缝。由于储藏地层应力的不均匀性，裂缝位置和方向难以控制。特别是在压裂裸眼水平井时，大的井壁暴露面积会造成大量压裂液漏失，降低了有效改造面积。从而，通过水力喷砂射孔技术不能保证裂缝位置和发展方向，对储藏地层的改造可能得不到预期效果。由此，需要提供一种油气开采装置和方法，能有效地控制油流通道的位置和发展方向，保证对储藏地层的改造达到预期效果。
技术实现思路
为了解决上述部分或全部技术问题，本专利技术提出了一种油气开采装置和方法。本专利技术的装置能够有效地控制储藏地层的孔道的位置和发展方向，使对储藏地层的改造达到预期效果，以增加油气产量。并且利用该装置进行油气开采的方法施工流程简单，操作成本低，对环境影响小。根据本专利技术的一方面，提出了一种油气开采装置，其特征在于，包括：母管，在母管的侧壁上设置贯穿的安装孔，固定设置在母管的侧壁上的驱动机构，子管，其中，在初始状态下，子管的第一端设置在母管的内腔中，第二端设置在安装孔内，在向母管中泵送液体时，子管在驱动机构驱动下旋转，同时，在节流压力推动下由安装孔向储藏地层中延伸以在地层中形成油气流通孔道。在油气开采过程中，将此装置作为管柱的一部分被下方到预定储藏地层中，从地面向母管中泵送液体，液体由子管的第一端进入并由第二端喷出破碎岩层。同时，由于子管的过流面积小于母管的过流面积，形成节流压差，从而节流压力推动子管由安装孔向地层中延伸。最终，子管在储藏岩层中延伸，并形成孔道。在子管延伸过程中，可通过驱动机构驱动子管旋转，促使子管向地层中延伸。由此，使用此装置用于油气开采时，通过安装孔的位置，子管的长度等便能有效地控制孔道的位置和发展方向，达到储藏地层改造的预期效果。在操作过程中，耗费液体少，操作成本低，对储藏地层的改造可控性高。另外，采用此装置可以避免应用射孔弹时所产生的对储藏的污染，对环境影响小。在一个实施例中，驱动机构为设置在母管的外侧壁上的马达，马达具有用于子管穿过的旋转筒。优选地，旋转筒的截面为多边形。通过这种设置，可以方便地将马达设置在母管上，并且使子管能容易地穿过具有多边形截面的旋转筒，从而使马达能驱动子管旋转。这种设置结构简单，易于实现。在一个实施例中，在母管的侧壁上还设置贯穿的第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔与马达位于相同的一侧，并且第一通孔和第二通孔分别位于马达的上游和下游，安装孔位于马达的相对侧，并且安装孔位于第二通孔的下游，子管的第二端依次穿过第一通孔、旋转筒、第二通孔和安装孔。通过上述设置，子管的第二端穿出母管后，接受来自马达的驱动力而旋转，而子管又通过第二通孔穿回母管，并最终通过安装孔穿出母管。第二通孔和安装孔的设置为子管进入地层提供了位置和方向，增加了形成油气流通孔道的可控性。在一个实施例中，第二通孔和安装孔的连线与母管的轴向所形成的锐角为20～85度。通过上述设置，可控制子管在储藏地层中的前进方向，更好控制孔道的形成方向。并且此角度能保证子管能更有利地向地层延伸。在一个实施例中，在旋转筒的出口处和安装孔之间设置导向管，并且导向管穿过第二通孔，子管能在导向管中延伸。导向管起到了为子管导向的作用，尤其是避免了子管在母管中的第二通孔和安装孔之间扭曲或弯曲，从而保证子管更顺畅的穿过母管而延伸到地层中。在母管的侧壁上固定设置保护罩，保护罩和母管的侧壁形成的内空间容纳有驱动机构、第一通孔、第二通孔和位于第一通孔和第二通孔之间的子管。通过上述设置，保护罩保护了驱动机构，尤其是在母管下井过程中，防止井壁对驱动机构的剐蹭和摩擦。并且此结构简单，便于实现。在一个实施例中，在子管的第二端头设置钻进组件，钻进组件包括其直径由上游端向下游端方向逐渐减小的圆锥状的钻头，在钻头上设置有使来自子管的液体喷射到地层中的喷嘴。通过这种设置，钻头带着子管在储藏地层中钻进，同时，由喷嘴向储藏地层喷射液体。在一个实施例中，钻进组件还包括设置在钻头的周向外侧的由钻头的底面沿上游到下游方向延伸的钻齿，钻齿位于喷嘴的上游。通过这种设置，钻头在钻进过程中，钻齿旋转式切削其周边岩层，有利于子管更顺利插入储藏地层。同时钻齿的设置并不影响液体由喷嘴向储藏地层喷射。在一个实施例中，在母管上设置多个驱动机构和与驱动机构匹配的子管。通过此种设置，在一趟完井管柱上可形成多个油气流通孔道，从而增加了储藏的开采效果。同时提高了生产效率，节约了生产成本。根据本专利技术的另一方面，提供一种油气开采方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将根据上述的装置作为管柱的一部分被放入储藏地层预定位置；步骤二：开启驱动机构，使子管旋转，向母管内泵送液体，液体通过子管冲击地层，同时，子管经过安装孔在储藏地层中旋转延伸，以在地层中形成油气流通孔道；步骤三：停止泵送并关闭驱动机构，储藏地层中的油气通过孔道进入母管的内腔中。在一个实施例中，在上述步骤二中，可先向母管中泵送水，在子管延伸至井壁后，再向母管中泵送酸性液体，以使酸性液体能冲击并腐蚀地层。通过先泵水再泵送酸性液体的方式，使得操作经济合理。并且，在使用酸性液体喷射岩层时，对岩层有腐蚀作用，使破岩更有效。由此，采用此方法形成油气流通孔道，操作简单，施工方便。并且采用此方法形成的油气流通孔道的位置和长度可控。本申请中，用语“第一端”与位于母管内腔中的子管的一端相同，用语“第二端”指与“第一端”相反，并与子管向地层延伸的前端相同。用语“上游”与“下游”以液体流动方向为参考。与现有技术相比，本专利技术包括以下优点。通过此装置生成油气流通孔道时，能有效地控制孔道位置和发展方向，增强了对孔道的可控性。在装置上可设置多个子管，则在储藏地层中生成的孔道面积的和长度大，从而能有效增加泄油面积和产能。施工流程简单，不需要进行固井、射孔、洗井和压裂等作业，简化了完井过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油气开采装置，其特征在于，包括：母管，在所述母管的侧壁上设置贯穿的安装孔，固定设置在所述母管的侧壁上的驱动机构，子管，其中，在初始状态下，所述子管的第一端设置在所述母管的内腔中，第二端设置在所述安装孔内，在向所述母管中泵送液体时，所述子管在所述驱动机构驱动下旋转，同时，在节流压力推动下由所述安装孔向储藏地层中延伸以在地层中形成油气流通孔道。

【技术特征摘要】
1.一种油气开采装置，其特征在于，包括：
母管，在所述母管的侧壁上设置贯穿的安装孔，
固定设置在所述母管的侧壁上的驱动机构，
子管，
其中，在初始状态下，所述子管的第一端设置在所述母管的内腔中，第二端
设置在所述安装孔内，在向所述母管中泵送液体时，所述子管在所述驱动机构驱
动下旋转，同时，在节流压力推动下由所述安装孔向储藏地层中延伸以在地层中
形成油气流通孔道。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动机构为设置在所述
母管的外侧壁上的马达，所述马达具有用于所述子管穿过的旋转筒。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述旋转筒的截面为多边形。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，在所述母管的侧壁上还
设置贯穿的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔与所述马达位于
相同的一侧，并且所述第一通孔和所述第二通孔分别位于所述马达的上游和下
游，所述安装孔位于所述马达的相对侧，并且所述安装孔位于所述第二通孔的下
游，所述子管的第二端依次穿过所述第一通孔、所述旋转筒、所述第二通孔和所
述安装孔。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二通孔和所述安装孔
的连线与所述母管的轴向所形成的锐角为20～85度。
6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，在所述旋转筒的出口处
和所述安装孔之间设置导向管，并且所述导向管穿过所述第二通孔，所述子管能
在所述导向管中延伸。
7.根据权利要求4到6中任一项所述的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾义金，王敏生，曲海，光新军，戴文潮，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11