[发明专利]孔隙型地热井喷射洗井器及利用该洗井器喷射洗井的方法

说明书

技术领域

本发明涉及孔隙型地热井洗井领域，特别涉及地热井过滤管堵塞不出热水后的喷射洗井器，以及利用该洗井器对孔隙型地热井喷射洗井的方法。

背景技术

孔隙型地热井热储以新近系明化镇(Nm)组馆陶组(Ng)、古近系东营组(Ed)沙河街组(Es)为主，由于受构造的影响有缺失现象。钻遇地层为第四系、新近系、古近系，该类型地热井地层简单，孔壁不稳定，易吸水膨胀、易缩径、含油气等复杂情况，成井有一定难度，地热井成井以后，由于地层为粉砂、粉细砂、细沙地层孔隙小、含水量小，相应的出水量就小，下管后在井管和缠丝过滤管之间夹有大量的泥皮，以及孔壁的泥皮，堵塞了地层出水通道。采用活塞洗井、空压机洗井达不到出水目的，在实际生产中容易造成报废井。

发明内容

为解决上述问题，本申请发明人经过多年的研究和喷射洗井实践，发现当射流的水功率足够大时，射流不但有清洗过滤管泥皮的作用，还有直接或破碎岩石的作用，高压射流体将“泥皮”全部“破碎”并清除岩石微裂纹或裂缝“泥塞”，射流形成的“水楔”，使微裂纹或裂缝扩大，从而疏通热流通道，产生最大出水量，因此提出一种孔隙型地热井喷射洗井器及利用该喷射洗井器对孔隙型地热井进行喷射洗井的方法。利用高速射流速度、冲击力、水功率以及喷射洗井器产生的抽吸作用，实现“泥皮或堵塞物”全部“破碎”并吸出，达到出水的目的。

本发明完整的技术方案为：

一种孔隙型地热井喷射洗井器，由钻杆接头、横向喷嘴体、横向喷嘴、变径接头、球体、纵向喷嘴体、纵向喷嘴、混合器外管、混合器、喷吸接头组成。钻杆接头连接横向喷嘴体，在横向喷嘴体上通过丝扣装横向喷嘴，横向喷嘴体丝扣连接变径接头，接变径接头连接纵向喷嘴体，纵向喷嘴体有球座和纵向喷嘴，纵向喷嘴体通过丝扣连接混合器外管，接混合器外管与喷吸接头相连，喷吸接头上有垂直孔和斜孔并在其上装有混合器。

为了提高抽吸效果，在喷吸接头上设计了垂直孔和45°斜孔。

利用该喷射洗井器对孔隙型地热井进行喷射洗井的方法为：

在成井后，采用喷射洗井器对孔隙型地热井进行喷射洗井，随着洗井过程的进行，冲洗液由清水逐渐置换为泥浆(即5wt％膨润土+0.3wt％Na₂CO₃+0.4wt％CMC+0.4wt％KHm，其余为水)，最后所用冲洗液为清水,泥浆冲洗液性能为密度1.03g/cm³，漏斗粘度22～25S，塑性粘度1×10^-2Pa·S，失水量15ml/30min，PH值9.5。

所用的喷射洗井器的工艺参数为：

(1)射流喷射速度，即喷射口出口处射流速度，其计算式为

υ_j＝(10Q/A₀)

其中，A₀＝π/4Σ(1-n)d_i²

式中：υ_j-射流喷速，m/s；

Q-通过钻杆的钻井液流量，L/s；

A₀-喷射出口截面积，cm²；

d_i-喷嘴直径，cm；

n-喷嘴个数。

(2)射流冲击力，即喷射出口处射流在其作用的面积上的总作用力的大小，计算公式为

Fj＝ρ_dQ²/100A₀

式中：F_j-射流冲击力，KN；

ρ_d-钻井液密度，g/cm³；

(3)射流水功率，即射流在冲洗岩屑，单位时间内射流所具有的做功能量，计算公式为

Pj＝0.05ρ_dQ²/A₀²

式中：Pj-射流水功率，KW。

本发明的有益效果是：

1.针对地热型孔隙井，采用改进后的喷射洗井器对孔隙型地热井进行喷射洗井，通过合理的工艺参数设置，不但清洗了过滤管泥皮，同时对岩石有直接破碎岩石的作用，高压射流体将“泥皮”全部“破碎”并清除岩石微裂纹或裂缝，射流形成“水楔”，使微裂纹或裂缝扩大，从而疏通热流通道，产生最大出水量。

2.钻探成井过程中，采用化学的处理泥浆，具有比重小、失水量小、流动性好，具有一定的抗粘土浸润能力，护孔效果好的优点。

附图说明