组合式射孔结构地热井制造技术

本实用新型专利技术提供一种组合式射孔结构地热井，包括相互嵌套的第一套管、第二套管和第三套管，且第一套管、第二套管和第三套管由外向内、由上到下依次设置，第一套管由表套和其外部的第一水泥管组成，第二套管由内层的技套和外层的第一水泥套及外层的第二水泥管组成，第一水泥套设于第二水泥管的上方，第三套管由油套及套设于油套外部的第三水泥管组成，第三套管上设有射孔及由水泥塞密封形成的井底，水泥塞为多层设置，射孔的孔径为5-31mm，孔密为6-24孔/m，相位为45°、60°、90°、120°或135°，射孔穿透深度为146～813m。本实用新型专利技术的有益效果是：来减少射孔后出砂，增大出水量，提高了地热勘查开发效果。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于地热资源的开发利用领域，尤其是涉及一种由石油废井改造成的组合式射孔结构地热井。
技术介绍
射孔完井是目前国内外石油井使用最广泛的一种完井方法。近几年，一些油田将射孔技术应用于废弃石油井改造为地热井上，但由于地热储层不同于石油储层，如颗粒大小，分选程度，储层密实度均有较大差异，而且不同井别的成井工艺及开采方式和开采量也有很大差别，因此，照搬石油井射孔工艺应用到地热井中，会造成地热井出水量减小，连续出砂，给地热资源开发利用带来不必要的麻烦。因此如何来减少射孔后出砂，增大出水量，提高了地热勘查开发效果，成为现阶段需要解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术要解决的问题是提供一种组合式射孔结构地热井，综合考虑射孔的孔径、孔密、相位和穿透深度，以减少射孔后出砂并增大出水量，提高地热勘查开发效果。本技术的技术方案是:一种组合式射孔结构地热井，包括相互嵌套的第一套管、第二套管和第三套管，且所述第一套管、所述第二套管和所述第三套管由外向内、由上到下依次设置，所述第一套管由表套和设于所述表套外部的第一水泥管组成，所述第二套管由内层的技套和外层的第一水泥套及外层的第二水泥管组成，所述第一水泥套设于所述第二水泥管的上方，所述第三套管由油套及套设于所述油套外部的第三水泥管组成，所述第三套管上设有射孔及由水泥塞密封形成的井底，所述水泥塞为多层设置，所述射孔的孔径为5-31_，孔密为6-24孔/m，相位为45°、60°、90°、120°或135°，射孔穿透深度为146 813_。所述射孔孔径为31臟，孔密为13孔/m，相位为90°，射孔穿透深度为152mm。所述第一水泥套和所述第二水泥套为对油井改造切割后充填水泥部位。本技术具有的优点和积极效果是:本技术针对射孔的主要参数(孔密、孔径、相位、射深)组合出发，来减少射孔后出砂，增大出水量，提高了地热勘查开发效果。附图说明图1是本技术的结构示意图图2为射孔穿透深度与产能关系图1、第一套管2、第二套管3、第三套管4、表套5、技套6、油套7、第一水泥管8、水泥塞9、射孔10、第一水泥套11、第二水泥套12、第二水泥管13、第三水泥管具体实施方式如图1所示:本技术提供一种组合式射孔结构地热井，包括相互嵌套的第一套管1、第二套管2和第三套管3，且所述第一套管1、所述第二套管2和所述第三套管3由外向内、由上到下依次设置，所述第一套管I由表套4和设于所述表套4外部的第一水泥管7组成，所述第二套管2由内层的技套5和外层的第一水泥套10及外层的第二水泥管11组成，所述第一水泥套10设于所述第二水泥管12的上方，所述第三套管3由油套6及套设于所述油套6外部的第三水泥管13组成，所述第三套管3上设有射孔9及由水泥塞8密封形成的井底，所述水泥塞8为多层设置，所述射孔9的孔径为5-31_，孔密为6-24孔/m，相位为 45°、60°、90°、120° 或 135°，射孔 9 穿透深度为 146 813mm。所述射孔9孔径为31mm，孔密为13孔/m，相位为90°，射孔9穿透深度为152mm。所述第一水泥套10和所述第二水泥套11为对油井改造切割后充填水泥部位。下面对射孔的孔径、孔密、相位及穿透深度等参数对地热井的性能及产能的影响进行介绍:1、孔径射孔孔径通常在5 31mm，孔径的选择与完井工艺有重要的关系。防砂完井要求孔径大，砾石充填的容量大，孔道的流动面积大，减少地热水流动的阻力和速度，有利于提高出水量和减少出砂。在其他条件相同的情况下，对常规完井和增产完井，射孔孔径越大，生产的产能越大。除射孔弹的结构类型和所装药量决定影响孔径外，影响射孔口径的因素是射孔枪与套管之间的间隙，当射孔枪处于套管的中心位置引爆射孔时，射孔的孔径最大；而当射孔枪靠近套管一边的位置引爆射孔时，孔径最小；当射孔枪处于套管中心和靠边之间的位置引爆射孔时，孔径则介于两者之间。因此，射孔枪处于井筒中心位置射孔效果最好。2、孔密和相位孔密和相位对完井产能的影响是随着孔密的增大和相位的减小，完井产能增高。当射孔密度为13孔/ m(4孔/ ft)、相位为90°和射孔穿透深度达152mm时，在无钻井液污染和射孔污染的理想条件下，完井产能可达到裸眼完井的效果。在完井作业中，不同射孔孔密和相位组合的完井质量、效果有一定差异。大孔径和高孔密防砂效果较好；高孔密和深穿透符合常规完井要求；高孔密和低相位射孔完井技术则增产效果好。由此可见，高孔密是各种完井方法都要求的重要条件。在渗透率各向异性及含有页岩夹层的油气层中，孔密的增加对生产能力的提高十分有利，其影响甚至超过射孔穿深。射孔相位的选择不仅对完井工艺方法和产能有影响，而且对套管射孔后的强度也有影响。射孔相位为135°或45°时套管强度保持在较高的比值范围内，达原套管强度的80%以上，这对地热井的生产寿命有重要影响。选择适当的相位角可以提高射孔完井的产能，在均质地层，90°相位角最佳，在非均质地层，120°相位最佳，在疏松砂岩60°相位最佳，同时60°相位也是维持套管强度的最佳相位。3、射孔穿透深度射孔穿透深度是射孔孔道的长度，穿透深度一般在146 813m的范围内。不同完井工艺方法和地层物性对射孔穿透深度的要求不同。常规完井和严重污染的地层要求深穿透，高渗透地层、裂缝性地层和钻井液污染程度大的地层，也要求深穿透射孔，使井筒与高渗透地层、裂缝性地层之间建立畅通的流动通道，减小阻力，提高产能。总之，不同地层物性类型和完井工艺方式对射孔的孔径、孔密、相位和孔深的要求不同。根据实际地层物性和完井工艺要求，优选出合理的孔径、孔密、相位和孔深等参数组合。如表I所示，疏松砂层的防砂完井，射孔参数的选择一般首先考虑孔径，其次是孔密，再者是相位，最后是孔深。表I完井工艺方式对射孔参数的选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合式射孔结构地热井，包括相互嵌套的第一套管、第二套管和第三套管，且所述第一套管、所述第二套管和所述第三套管由外向内、由上到下依次设置，所述第一套管由表套和设于所述表套外部的第一水泥管组成，所述第二套管由内层的技套和外层的第一水泥套及外层的第二水泥管组成，所述第一水泥套设于所述第二水泥管的上方，所述第三套管由油套及套设于所述油套外部的第三水泥管组成，其特征在于：所述第三套管上设有射孔及由水泥塞密封形成的井底，所述水泥塞为多层设置，所述射孔的孔径为5?31mm，孔密为6?24孔/m，相位为45°、60°、90°、120°或135°，射孔穿透深度为146～813m。

【技术特征摘要】
1.一种组合式射孔结构地热井，包括相互嵌套的第一套管、第二套管和第三套管，且所述第一套管、所述第二套管和所述第三套管由外向内、由上到下依次设置，所述第一套管由表套和设于所述表套外部的第一水泥管组成，所述第二套管由内层的技套和外层的第一水泥套及外层的第二水泥管组成，所述第一水泥套设于所述第二水泥管的上方，所述第三套管由油套及套设于所述油套外部的第三水泥管组成，其特征在于:所述第三套管上设有射孔及由水泥塞密封形成的井...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹文，
申请(专利权)人：天津滨海世纪能源科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：