本發(fā)明涉及一種新型的射孔管柱及作業(yè)方法，尤其涉及一種高溫高壓射孔自動進(jìn)液管柱及作業(yè)方法。

背景技術(shù)：

常規(guī)壓力延時起爆作業(yè)技術(shù)一般用在油管或鉆桿傳輸射孔作業(yè)管柱中，油管輸送射孔簡稱TCP，是國外二十世紀(jì)七十年代發(fā)展起來的一種射孔方法，在二十世紀(jì)八十年年代得到快速發(fā)展，技術(shù)逐漸完善。在大斜度井、水平井、高壓氣井、防砂井和低滲透地層的射孔作業(yè)中具有其他射孔方法所不具備的優(yōu)勢。其原理是指把一口井所要射開的油氣層的射孔器全部串接在油管柱的尾端，形成一個硬連接的管串下入井中。通過測量磁定位曲線或放射性曲線，校深調(diào)整管串對準(zhǔn)射孔層位，通過加壓方式引爆射孔器，對目的層進(jìn)行射孔。但對于一些特殊井，如已射孔作業(yè)射孔孔眼與地層已溝通情況下再次進(jìn)行射孔作業(yè)或者井筒存在井漏無法進(jìn)行環(huán)空加壓起爆的復(fù)雜條件下的射孔作業(yè)，現(xiàn)有油管傳輸壓力開孔延時射孔管柱及作業(yè)方法存在較大的井控風(fēng)險，一旦井口出現(xiàn)復(fù)雜異常情況，不能通過已入井的射孔管柱進(jìn)行循環(huán)壓井。

近年來，在塔里木盆地、四川盆地等地區(qū)，三高氣井較多，這些井儲層條件復(fù)雜，油氣埋藏深，地層壓力高。如在塔里木油田超深井開發(fā)中為了降低射孔負(fù)壓，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜條件下的射孔作業(yè)，壓力開孔起爆工藝是一項(xiàng)不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。然而，在采用壓力開孔起爆工藝進(jìn)行射孔作業(yè)時，管柱內(nèi)與環(huán)空未連通，為平衡油管或鉆桿內(nèi)外壓力，在下放射孔管柱時需要時刻進(jìn)行灌液作業(yè)，射孔作業(yè)時間、火工器材井下停留時間以及人工勞動強(qiáng)度至少增加一倍以上。深井、超深井的復(fù)雜地質(zhì)條件也對減少射孔作業(yè)時射孔槍管承壓、射孔作業(yè)時間和火工器材井下停留時間提出了新的要求。如庫車山前KS9區(qū)塊井內(nèi)壓力超過150MPa，預(yù)測溫度達(dá)到或超過190℃，已經(jīng)接近超高壓射孔槍和超高溫火工品的耐溫耐壓極限。塔里木迪那區(qū)塊地層壓力高達(dá)150MPa，單井日產(chǎn)量可達(dá)100萬方以上，且富含CO2、H2S等腐蝕性氣體，給施工作業(yè)和管柱安全帶來較大的風(fēng)險。為保證射孔器材井下使用性能，需要采用合理的射孔管柱和射孔工藝減少超高溫超高壓射孔作業(yè)壓力和時間。

現(xiàn)有技術(shù)中，公開號為CN203685125U，公開日為2014年7月2日的中國專利文獻(xiàn)公開了一種連續(xù)油管噴砂射孔用反循環(huán)閥，包括拉桿、擋套、低密度球、擋頭、外筒、滑塊、堵頭和擋環(huán)，當(dāng)所述拉桿推著滑塊向下運(yùn)動到死點(diǎn)時，該工具總長為630mm。以上述專利文獻(xiàn)為代表的現(xiàn)有技術(shù)，無法應(yīng)用到高溫高壓射孔下放射孔管柱過程中，現(xiàn)有技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)依靠井內(nèi)壓力單向自動進(jìn)液，不能實(shí)現(xiàn)油管或鉆桿內(nèi)加壓起爆的目的，也解決不了目前射孔管柱存在的井控風(fēng)險。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種射孔自動進(jìn)液管柱及作業(yè)方法。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)超高溫超高壓射孔下放射孔管柱過程中，依靠井內(nèi)壓力實(shí)現(xiàn)單向自動進(jìn)液，同時又能實(shí)現(xiàn)油管或鉆桿內(nèi)加壓起爆的目的，又能解決目前油管傳輸壓力開孔延時射孔管柱中存在的井控風(fēng)險，一旦井口出現(xiàn)復(fù)雜異常情況，可以通過小排量反循環(huán)進(jìn)行壓井作業(yè)，確保油氣井安全生產(chǎn)作業(yè)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種射孔自動進(jìn)液管柱，其特征在于：包括槍尾、射孔槍、壓力開孔延時起爆器、自動進(jìn)液閥、油管和定位短節(jié)，所述槍尾、射孔槍、壓力開孔延時起爆器、自動進(jìn)液閥從下至上依次連接，自動進(jìn)液閥和定位短節(jié)之間設(shè)置至少三根依次連接的油管，定位短節(jié)上端連接油管或鉆桿。

所述自動進(jìn)液閥為一個或多個。

所述自動進(jìn)液閥包括本體，本體上設(shè)置有多個用于自動進(jìn)液的單向閥。

所述自動進(jìn)液閥本體為中空的筒狀結(jié)構(gòu)，本體上設(shè)有多個開孔，在每個開孔中設(shè)置有單向閥。

所述單向閥包括閥蓋、閥芯、彈簧和密封圈，彈簧設(shè)置在閥芯的內(nèi)孔中，密封圈設(shè)置在閥蓋上，彈簧和閥芯設(shè)置在開孔內(nèi)，閥蓋與開孔螺紋連接。

所述定位短節(jié)上設(shè)置有測試工具和封隔器。

一種射孔自動進(jìn)液管柱的作業(yè)方法，其特征在于，包括如下步驟：

a、下放射孔自動進(jìn)液管柱，射孔自動進(jìn)液管柱下放速度不超過300m/h；

b、記錄鉆桿或油管下鉆過程中的返排量，若返排量超過正常返排量1.5m³，需從環(huán)空向鉆桿或油管內(nèi)補(bǔ)充灌液，直到灌滿為止；

c、射孔自動進(jìn)液管柱下到目的層位后，從環(huán)空往鉆桿里面灌滿液體并校深、調(diào)整管柱，射孔自動進(jìn)液管柱調(diào)整到位后準(zhǔn)備采取鉆桿內(nèi)加壓起爆；

d、向鉆桿內(nèi)加壓，根據(jù)起壓時間調(diào)整排量，同時觀察環(huán)空壓力，環(huán)空壓力為零或者較小為正常情況；

e、加壓至壓力突降，鉆桿與油管內(nèi)外連通時停泵，并觀察環(huán)空返液情況和鉆桿內(nèi)壓力；

f、延時等待射孔，射孔完成后，按作業(yè)程序進(jìn)入下步作業(yè)。

所述射孔自動進(jìn)液管柱在下放過程中井口出現(xiàn)復(fù)雜工程情況時，通過自動進(jìn)液閥進(jìn)行反循環(huán)壓井作業(yè)，施工壓力不超過壓力起爆器的安全起爆最低壓力。

所述射孔自動進(jìn)液管柱最高耐壓差70MPa，最大耐溫200℃，最大流量250L/min。

采用本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

一、本發(fā)明解決了目前油管傳輸壓力開孔延時射孔管柱中存在的井控風(fēng)險，提高了油氣井試油完井作業(yè)的安全性和可靠性；一旦井口出現(xiàn)復(fù)雜異常情況，可以通過自動進(jìn)液閥進(jìn)行小排量反循環(huán)壓井作業(yè)，施工壓力不超過壓力起爆器的安全起爆最低壓力即可。

二、采用本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)高溫高壓射孔下放射孔管柱過程中，依靠井內(nèi)壓力實(shí)現(xiàn)單向自動進(jìn)液，同時又能實(shí)現(xiàn)油管或鉆桿內(nèi)加壓起爆的目的；自動進(jìn)液閥安裝在射孔管柱的壓力開孔起爆器上端，下鉆過程中依靠壓力差實(shí)現(xiàn)單向自動進(jìn)液，開啟壓力只需0.1MPa，射孔管柱下到目的層位后，從管柱內(nèi)加壓引爆射孔槍。

三、本發(fā)明減少了射孔作業(yè)時間，可以有效降低高溫火工品在高溫長時間條件下的晶粒分解速度，確保起爆、傳爆及射孔性能。

四、采用本發(fā)明流量大，最大流量250L/min，通用性高，滿足下鉆過程中的實(shí)時進(jìn)液需求。

五、本發(fā)明扣型通用，安裝便捷，方便安裝在2 7/8UP TBG工具或油管上。

六、本發(fā)明在射孔管柱中，也可根據(jù)實(shí)際作業(yè)需求增加井下工具，如在定位短節(jié)上可根據(jù)需求增加測試工具和封隔器，實(shí)現(xiàn)射孔測試、射孔酸化測試聯(lián)作等作業(yè)工藝。

附圖說明

圖1為本發(fā)明射孔自動進(jìn)液管柱結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為本發(fā)明自動進(jìn)液閥結(jié)構(gòu)示意圖

圖中標(biāo)記為：1、本體；2、閥蓋；3、閥芯；4、彈簧；5、槍尾；6、射孔槍；7、壓力開孔延時起爆器；8、自動進(jìn)液閥；9、油管；10、定位短節(jié)。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種射孔自動進(jìn)液管柱，包括槍尾5、射孔槍6、壓力開孔延時起爆器7、自動進(jìn)液閥8、油管9和定位短節(jié)10，所述槍尾5、射孔槍6、壓力開孔延時起爆器7、自動進(jìn)液閥8從下至上依次連接，自動進(jìn)液閥8和定位短節(jié)10之間設(shè)置至少三根依次連接的油管9，定位短節(jié)10上端連接油管或鉆桿。

本實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式為，所述自動進(jìn)液閥8為一個或多個。

本實(shí)施例中，所述自動進(jìn)液閥8包括本體1，本體1上設(shè)置有多個用于自動進(jìn)液的單向閥。

本實(shí)施例中，所述自動進(jìn)液閥8的本體1為中空的筒狀結(jié)構(gòu)，本體1上設(shè)有多個開孔，在每個開孔中設(shè)置有單向閥。

本實(shí)施例中，所述單向閥包括閥蓋2、閥芯3、彈簧4和密封圈，彈簧4設(shè)置在閥芯3的內(nèi)孔中，密封圈設(shè)置在閥蓋2上，彈簧4和閥芯3設(shè)置在開孔內(nèi)，閥蓋2與開孔螺紋連接。

本實(shí)施例中，所述定位短節(jié)10上設(shè)置有測試工具和封隔器。

一種射孔自動進(jìn)液管柱的作業(yè)方法，包括如下步驟：

a、下放射孔自動進(jìn)液管柱，射孔自動進(jìn)液管柱下放速度不超過300m/h；

b、記錄鉆桿或油管下鉆過程中的返排量，若返排量超過正常返排量1.5m³，需從環(huán)空向鉆桿或油管內(nèi)補(bǔ)充灌液，直到灌滿為止；

c、射孔自動進(jìn)液管柱下到目的層位后，從環(huán)空往鉆桿里面灌滿液體并校深、調(diào)整管柱，射孔自動進(jìn)液管柱調(diào)整到位后準(zhǔn)備采取鉆桿內(nèi)加壓起爆；

d、向鉆桿內(nèi)加壓，根據(jù)起壓時間調(diào)整排量，同時觀察環(huán)空壓力，環(huán)空壓力為零或者較小為正常情況；

e、加壓至壓力突降，鉆桿與油管內(nèi)外連通時停泵，并觀察環(huán)空返液情況和鉆桿內(nèi)壓力；

f、延時等待射孔，射孔完成后，按作業(yè)程序進(jìn)入下步作業(yè)。

所述射孔自動進(jìn)液管柱在下放過程中井口出現(xiàn)復(fù)雜工程情況時，通過自動進(jìn)液閥進(jìn)行反循環(huán)壓井作業(yè)，施工壓力不超過壓力起爆器的安全起爆最低壓力。

所述射孔自動進(jìn)液管柱最高耐壓差70MPa，最大耐溫200℃，最大流量250L/min。

實(shí)施例2

本發(fā)明的最佳實(shí)施方式是，在采用壓力開孔延時自動進(jìn)液管柱的射孔作業(yè)中，具體裝配程序及作業(yè)方法如下：

第一步：組裝射孔槍、射孔彈及火工品。

第二步：組裝壓力開孔延時起爆器，起爆器的銷釘數(shù)量設(shè)計按照常規(guī)射孔作業(yè)要求根據(jù)具體井況計算。

第三步：井口連接射孔槍、安裝壓力開孔延時起爆器。

第四步：在壓力開孔延時起爆器里面倒入硅脂，并在扣上面涂抹鉆桿用密封脂。

第五步：在球形徑向密封進(jìn)液閥上端連接油管或鉆桿，并均勻涂抹鉆桿用密封脂。

第六步：在球形徑向密封進(jìn)液閥下端涂抹鉆桿用密封脂，連接在壓力開孔延時起爆器上端并緊固。

第七步：下放射孔管柱，管柱下放速度不超過300m/h。

第八步：記錄鉆桿或油管下鉆過程中的返排量，若返排量超過正常返排量1.5m³，需從環(huán)空向鉆桿或油管內(nèi)補(bǔ)充灌液，直到灌滿為止。

第九步：射孔管柱下到目的層位后，從環(huán)空往鉆桿里面灌滿液體并校深、調(diào)整管柱，管柱調(diào)整到位后準(zhǔn)備采取鉆桿內(nèi)加壓起爆。

第十步：采用泵車或井隊(duì)用泥漿泵向鉆桿內(nèi)加壓，根據(jù)起壓時間合理調(diào)整排量，同時觀察環(huán)空壓力，環(huán)空壓力為零或者較小為正常情況。

第十一步：加壓至壓力突降，鉆桿與油管內(nèi)外連通時立即停泵，并觀察環(huán)空返液情況和鉆桿內(nèi)壓力。

第十二步：延時等待射孔。

第十三步：射孔完成后，按作業(yè)程序進(jìn)入下步作業(yè)。

若在射孔管柱下放過程中井口出現(xiàn)溢流等復(fù)雜工程情況，可通過自動進(jìn)液閥進(jìn)行小排量反循環(huán)壓井作業(yè)，施工壓力不超過壓力起爆器的安全起爆最低壓力。