[发明专利]一种煤层气井的放喷修井装置及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤层气井的放喷修井装置，以及其放喷修井工艺，属于煤层气井修井技术领域。

背景技术

煤层气(煤层甲烷Coalbed Methane)是一种储集于煤层空隙或裂缝中的可燃气体，其热值高、所含污染物少，可作清洁燃料使用。煤层气开采技术的研发对于解决我国的能源短缺和煤炭所带来的环境污染问题具有重要的意义。

煤层气的开采通常包括勘探、钻井和完井技术。其中，煤层气的完井技术目前主要为套管压裂完井技术，其是通过在钻好的煤层气井中下放套管后固井、对套管射孔、对煤层进行压裂，形成煤层气的流动通道即可进行生产。生产过程中，煤层气通过煤层本身的或经压裂形成的空隙及套管上的射孔进入套管。由于煤层气为排水开采操作，煤或砂等杂质颗粒能随水流动并沉积在套管底部，从而容易导致套管底部的埋泵或颗粒进入泵体引发的卡泵问题。

为解决上述技术问题，一般采用打捞修井技术对煤层气井井底进行洗井，如中国专利文献CN103615207A公开了一种煤层气井井底洗井装置，其包括外油管、扩散管、连结管、喷嘴、喷头、螺栓、松泥片、导向片和锥形体由上至下依次连接而成。其中，外油管连接于连接管外部，扩散管安装在外油管中心；扩散管连接于连结管内部；喷嘴用螺栓固定于连接管上，位于扩散管下方；喷头装于连接管底部，封闭连接管，并与其形成空腔；挖泥器由松泥片、导向片和锥形体构成，安装在喷头正下方，位于煤层气井井底洗井装置的最底部，挖泥器与喷头可以相对转动。

上述技术能够有效去除掉套管底部沉积的杂质颗粒，避免了卡泵或埋泵问题；但是，细小的煤或砂等杂质颗粒在随水流动过程中还容易沉积在煤层本身的或经压裂形成的空隙中，从而堵塞住煤层气进入套管的通道；同时，煤层自供水能力不足导致煤层内气液压力失衡，煤层空隙在失衡的地层压力下容易闭合，这也会造成煤层气流动通道的堵塞，使得煤层气的开采效率降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中的修井技术无法清除沉积煤层本身的或经压裂形成的空隙中的煤或砂等杂质颗粒，从而堵塞住煤层气进入套管的通道问题，进而提出一种煤层气井的放喷修井装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了煤层气井的放喷修井装置，其包括：

与两端封闭的射孔套管的内部相连通的放喷液注入口和放喷液释放口；

用于测量套管内放喷液压力的测压设备；

设置于所述放喷液释放口处的液体流量计；

开启所述放喷液注入口同时关闭所述放喷液释放口，直至套管内的压力高于0.1MPa；关闭所述放喷液注入口同时开启所述放喷液释放口，在所述液体流量计控制下释放放喷液直至套管内放喷液压力在0-50MPa。

所述放喷液注入口连接设置有液体加压设备。

所述放喷液注入口和放喷液释放口分别设置于套管上部的两侧。

所述放喷液注入口处设置有注入阀门，所述放喷液释放口处设置有释放阀门。

所述液体加压设备为压裂车，所述注入阀门和释放阀门均为针型阀。

本发明同时还提供了一种煤层气井的放喷修井工艺，包括

关闭放喷液释放口，将放喷液由放喷液注入口注入两端封闭的射孔套管内，放喷液通过套管压入煤层，直至套管内放喷液的压力高于0.1MPa，保持0-480min；关闭放喷液注入口同时打开放喷液释放口，在所述液体流量计控制下释放放喷液，直至套管内放喷液压力在0-50MPa时关闭放喷液释放口。

其中，释放放喷液的流量可以根据设备的安装固定情况而具体选择。

所述放喷液包括粘土稳定剂与破胶剂形成的混合物、水中的一种或两种。

优选地，所述放喷液由粘土稳定剂与破胶剂形成的混合物、水组成；以重量计，所述放喷液中，粘土稳定剂与破胶剂形成的混合物、水的比例为0.1：99.9-99.9：0.1；所述粘土稳定剂为以KCl、NaCl、MgCl₂、CaCl₂、四甲基氯化铵和聚二甲基二烯丙氯化铵中的一种或几种作为溶质形成的水溶液；所述破胶剂为以(NH₄)S₂O₈、H₂O₂、NaSO₃和ClO₂中的一种或几种作为溶质形成的水溶液。

所述粘土稳定剂中溶质的重量百分含量为0.01-30％；所述破胶剂中溶质的重量百分含量为0.01-30％；以重量计，粘土稳定剂和破胶剂的比例为1-99:1。