[发明专利]一种过玻璃钢筛管的煤层气井洗井工具及方法

说明书

本发明公开了一种过玻璃钢筛管的煤层气井洗井工具，包括冲管、射流振荡喷嘴、水力封隔式喷头、压力调节器以及导向头；所述冲管布置在玻璃钢筛管的中心，在冲管与玻璃钢筛管之间设置有第一弹性扶正套，冲管依次与射流振荡喷嘴、水力封隔式喷头、压力调节器以及导向头连接。过筛管的煤层气洗井由于筛管的缝隙比较大，洗井工具释放的高压流体过筛管后流速变小，达不到相应的清洗效果；本发明在清洗过程中通过水力封隔环和活动压套的移动能够收缩挤压流体空间，使从筛管缝隙流出的流体速度增大，从而增强清洗效果。另外，利用压力脉冲机理提高喷射清洗效果，在装嘴体内部设计有振荡腔，通过振荡腔产生的压力脉冲能够提高清洗效果。

技术领域

本发明涉及煤层气开采设备技术领域，具体地说是涉及一种过玻璃钢筛管的煤层气井洗井工具及方法。

背景技术

在煤层气开发过程中，煤层气主要吸附于微孔中，而割理是煤层气产出的主要通道，裂缝的孔隙度对煤层的渗透率有重要影响。钻井液进入裂缝，会在以下几方面对储层造成污染，造成储层渗透率下降:①煤基质吸收液体发生膨胀，挤压裂缝，使得储层渗透率大幅度下降，并且该过程几乎是不可逆的；②钻井液中的固相颗粒(粘土颗粒、岩屑、粉煤灰等)堵塞裂缝造成储层渗透率下降；③若钻井液中含有聚合物，高分子聚合物吸附粘土颗粒也会引起裂缝的堵塞；④钻井液与地层流体不匹配，生成沉淀堵塞裂缝。另外，钻井产生的岩屑等碎屑物也会严重污染煤层，造成渗透率的下降将严重影响煤层气的产量。钻井过程中有机物钻井液形成的泥饼及钻井过程中近井地带的污染，是影响煤层气井产能的主要原因之一。

目前，可控的水平井洗井工艺技术成为解决煤层气井泥饼和污染问题、提高煤层气产量的关键技术之一。由于洗井工具的喷射水流压力低、割缝筛管的存在以及近井地带污染程度高等原因，使得洗井效果较差，洗井次数增加，耗时较长。因此，提高高压流体的喷射速度增强洗井效果，并且在一定程度上能够减轻近井地带的污染，成为煤层气开采过程中一个亟待解决的问题。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提供一种过玻璃钢筛管的煤层气井洗井工具，以及采用该洗井工具进行煤层气井洗井的工艺方法。该洗井工具利用射流技术和增压封隔技术透过玻璃钢割缝筛管来清洗裸眼井壁、解除煤层气井井壁泥饼及近井地带污染问题。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种过玻璃钢筛管的煤层气井洗井工具，包括冲管、射流振荡喷嘴、水力封隔式喷头、压力调节器以及导向头；

所述冲管布置在玻璃钢筛管的中心，在冲管与玻璃钢筛管之间设置有第一弹性扶正套，冲管包括用于输送洗井液的管体，第一弹性扶正套通过挡环固定在管体上，管体的一端设置有接箍，管体的另一端与射流振荡喷嘴连接；

所述射流振荡喷嘴包括装嘴体，装嘴体的一端与管体螺纹连接，装嘴体的另一端设置有接头，装嘴体的内部依次设置有相互之间连通的第一振荡腔和第二振荡腔，第一振荡腔与管体的内部连通；

所述水力封隔式喷头位于射流振荡喷嘴的一端，水力封隔式喷头包括喷头体和喷头外体；

所述导向头包括芯轴，芯轴的一端与装嘴体相抵触，芯轴与装嘴体通过接头连接，在芯轴的该端中心设置有集液孔，集液孔与第二振荡腔连通，所述喷头体设置在芯轴上，且喷头体与集液孔相连通，所述喷头外体设置在喷头体的外侧，在喷头体和喷头外体之间设置有水力封隔环，在喷头外体和芯轴之间还设置有第一密封件；在芯轴的另一端设置有导扶套，在芯轴的该端末尾处设置有挡圈；

所述压力调节器设置在喷头外体和导扶套之间，压力调节器包括压簧、活动压套和压簧调节罩，活动压套设置在喷头外体的一端，且套设在芯轴上，压簧调节罩通过螺栓与芯轴固定连接，在压簧调节罩和芯轴之间形成有用于容纳活动压套的腔室，压簧布置在腔室内且连接在活动压套和压簧调节罩之间。

优选的，所述管体与接箍螺纹连接；所述接头与芯轴之间设置有第二密封件；所述导扶套与玻璃钢筛管之间设置有第二弹性扶正套。