[发明专利]一种用于生成井眼裂缝的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于生成井眼裂缝的装置和方法。该装置包括母管、子管和设置在子管的另一端的用于切削岩土的钻进组件，在母管的侧壁上设置安装孔，子管的过流面积小于母管的过流面积，在初始状态下，子管的一端设置在母管的内腔中，子管的另一端插入到安装孔中，在向母管中泵送液体过程中，子管通过安装孔进入储藏地层中。并且液体由钻进组件上的第一过流孔向外喷射以射穿岩层，同时钻进组件旋转以切削岩层。在石油完井过程中，装置能够对不同油藏选择水力参数进行定向射孔，可有效地控制裂缝位置和发展方向，从而提高油气产量。采用该方法生产井眼裂缝，施工成本低，施工周期短。

技术领域

本发明属于油气田开发技术领域，具体涉及为一种用于生成井眼裂缝的装置和方法。

背景技术

在石油开采中，生成井眼裂缝是一项重要工艺。但是在现有技术中，为了生成井眼裂缝，常采用水力喷砂射孔技术。

在实际应用过程中，先利用水力喷射射孔，在储藏地层中形成孔洞。为了增加储藏地层中泄油、泄气面积，射孔完成后进行压裂作用。若需在储藏地层中形成更宽、更长的裂缝，就需更大规模压裂作业。但是大规模压裂作用就要耗费更多水资源，施工操作耗时长，施工成本高。同时由于储藏地层应力的不均匀性，裂缝产生位置也可能不在射孔位置。并且只要储藏地层起裂，裂缝数量就很难增加，即使增加泵注规模，液体仍沿原来形成的裂缝往深处延展。因此，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，需要提供一种生成井眼裂缝的装置和方法，能有效地控制井眼裂缝的位置和发展方向，保证对储藏地层的改造达到预期效果。

发明内容

针对上述的问题，本发明提出了一种用于生成井眼裂缝的装置和方法。本发明的装置能够对不同油藏选择水力参数进行定向射孔，可有效地控制储藏地层的井眼裂缝的位置和发展方向，使对储藏地层的改造达到预期效果。并且利用该装置生产井眼裂缝的方法操作简单，使得施工成本低，施工周期短。

根据本发明的一方面，提出了一种用于生成井眼裂缝的装置，其特征在于，包括：

母管，在母管的侧壁上设置有贯穿的安装孔，

子管，其过流面积小于母管的过流面积，在初始状态下，子管的一端设置在母管的内腔中，子管的另一端插入到安装孔中，在向母管中泵送液体的过程中，子管通过安装孔进入储藏地层中，

设置在子管的另一端的用于切削储藏地层的岩土的钻进组件。

在石油完井过程中，将此装置安装在管柱上，然后被下方到预定储藏地层后，从地面向母管中泵送液体，由于子管的一端处于母管的内腔中，则液体由子管的一端进入并由子管的另一端喷出破碎岩石，以形成孔洞。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通过母管的安装孔在孔洞中延伸。并且，由于在子管的另一端设置了钻进组件，在母管伸入储藏地层的过程中，钻进组件可切削岩土，有助于子管更顺利、更快捷的在储藏地层中插入。最终，子管钻进储藏岩层中，并在储藏岩层中形成井眼裂缝。由此，使用此装置生成用于储藏开采流道的井眼裂缝时，通过安装孔的位置，子管的长度等便能有效地控制井眼裂缝的位置和发展方向，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。

在一个实施例中，钻进组件包括设置在子管的内腔中能由液体驱动而旋转的芯轴，以及与芯轴固定连接并延伸出子管的另一端面的钻头，钻头上设置有能连通子管的内腔的第一过流孔。通过这种设置，在子管伸入储藏地层过程中，钻头在芯轴带动下旋转，用来切削岩土。同时，液体由第一过流孔喷出破碎岩土，在储藏地层中形成孔洞，用于子管顺利地插入到岩层中。并且此结构简单，便于实现。

在一个实施例中，芯轴包括具有螺旋状肋板的螺杆，设置在螺杆的外端的用于安装钻头的安装部，以及设置在安装部和螺杆之间的连接部。通过这种设置使得螺杆能在液流作用下旋转，并带动安装部旋转，从而驱动钻头。并且此结构简单，安装方便。