一种井内欠平衡喷射流清淤真空抽吸套外解堵方法

专利主权项内容

1.一种井内欠平衡喷射流清淤真空抽吸套外解堵方法，其特征在于：该方法采用井内欠平衡喷射流清淤真空抽吸套外解堵工艺设备，在井下处于气体欠平衡条件下，实现井下套管内外清淤、解除近井地带污染、气体吞吐疏通远井地层孔隙及气体驱油四种功能；营造井下气体欠平衡条件，根据井径、井深及液面高度计算出井下单流阀以上液体总量，根据工程流体力学计算求得所需压力和流量，按照计算结果将气体注入井内，通过气举将井内液体举出地面，使井内原来的液体正平衡状态变为气体欠平衡状态, 井内气举在出现加速度时真空度最高, 保障真空度必须向井内加入相当于井内容积5倍以上的高压气体, 然后立即关闭供气控制阀门, 使井下产生气举, 当液柱受井下高压气体举升时会产生加速度, 将井下液体全部举出地面，所述的井内欠平衡喷射流清淤真空抽吸套外解堵工艺设备是由：打捞工具(1)、单流阀(2)、下井钻具(3)、井口(4)、钻杆(5)、水龙头(6)、第一水龙带、第二水龙带、第三水龙带、三通(8)、高压泵车(9)、压力传感控制阀(10)、储能器(11)、空气蓄能逆止阀(12)、井口大四通(13)、大罐(14)、气体检测仪(15)、自动点火装置(16)、空压机(17)、大修车(18)、安全阀(19)、分离灌电机(20)、平台(21)、旋转自封器(22)、井口防喷器(23)和排气管(24)组成，在下井钻具(3)的前端设有带孔眼的打捞工具(1)，打捞工具(1)与可自动关闭的单流阀(2)连接，依次将常规钻具：井口防喷器(23)、井口大四通(13)和旋转自封器(22)设置在井口(4)上面；旋转自封器(22)与井外设置的方钻杆(5)和水龙头(6)依次连接；水龙头(6)通过三通(8)与第一水龙带连接，三通(8)的一端与高压泵车(9)连接，三通(8)的另一端与装有压力传感控制阀(10)的储能器(11)上的空气蓄能逆止阀(12)连接；在井内循环的出口处井口大四通(13)通过第二水龙带与全封闭具有自动分离功能的大罐(14)连接，在大罐(14)的排气管(24)上设有气体检测仪(15)及自动点火装置(16)，第三水龙带与储能器(11)和空压机(17)连接，在空压机(17)上设有安全阀(19)和分离灌电机(20)，所述的在井下处于气体欠平衡条件下，实现井下套管内外清淤、解除近井地带污染、气体吞吐疏通远井地层孔隙及气体驱油四种功能，采用下述工艺步骤：(1)、开启空压机(17)进行储气增压，当达到设计压力时压力传感控制阀(10)自动开启，通过钻具(3)内孔通道强制打开井下单流阀(2)，使气体喷入井下环空中做气举井内液体工作，气体体积被压力缩小至百分之一，当气体通过单流阀(2)时瞬间产生的爆发力冲击井内液体，使液体迅速排除至井外，井内气压处于气体欠平衡状态，通过带压气体推动液体产生喷射流对井下进行清淤，高压泵车(9)启动供水，与气体同时注入井内钻具(3)内，此时通过混合流体的总压强决定射程及效果，储能器(11)与空压机(17)排量，容积大于井内容积5倍以上，气水比例为3 : 7，此流程切换应在瞬间完成；气体的流速为15.24米/秒，井下泥砂及液体产生运动，在上返过程中注入的气水混合物以气化的形式返出井外；在气化状态下井底没有累积压强保持井内喷射，流体每增加1兆帕可产生100米射程，在井下推动高压水在气体环境中喷射产生超远程射流，实现井下清淤、解卡；(2)、清淤工作完成后停止向井内供水、供气，储能器(11)开始储能，当井内液面上升至淹没井下单流阀(2)20-50米后，储能器(11)打开，向井内瞬间供应套管与钻具(3)环空容积1.5倍的高压气体，推举井内液体迅速上升成为液体活塞，在活塞上升过程中出现加速度时，立刻关闭储能器(11)上压力传感控制阀(10)，使井底产生真空效应，此时液体活塞对井内套外产生强力抽吸作用，钻井时渗漏到地层里的泥浆及粉细砂岩的沉淀对近井地带产生的污染被彻底清除；(3)、关闭地面出口强行向油层注入超高压气体，同时将井内所有液体一起压回油层中，当达到设计油层后迅速打开出口放压，使油层中所有气体带着液体及水敏后的泥饼排出井外，反复上述过程5-10次使出油量增加，显著增加注水井注水量、降低注水压力，利用气体渗透性强于液体，对地层疏通距离更远，通过气体吞吐方式疏通远井地层孔隙；(4)、用气驱代替水驱油，气体不会造成污染。