[发明专利]水力喷射自旋转刮刀钻头及注二氧化碳井解堵工艺

说明书

本发明公开了一种水力喷射自旋转刮刀钻头及注二氧化碳井解堵工艺，解决目前冻堵处理方式速度慢、费用高及操作复杂的问题；通过水力喷射自旋转刮刀钻头注入加热加压流体，依靠注入流体的热融作用、刮刀钻头的破碎作用以及注入流体的冲击作用对冻堵层进行破碎、溶解，达到解堵、钻开冻堵层段的目的，同时循环系统将破碎的冻堵物碎屑及时地携带出井筒，保证该装置的连续作业。在注二氧化碳井发生冻堵之后，该钻头及工艺具有操作简单、施工成本低、应用范围广的优点，为二氧化碳驱油技术的大规模应用提供保障。

技术领域

本发明涉及注气提高采收率的注二氧化碳井中，因天然气与水接触形成的水合物及其他物质在井下产生冻堵现象，为解决该冻堵问题所采用的解堵方法。

背景技术

目前对于低渗透油藏的开发，很难采用注水开发来补充地层能量，因此部分油田采取了注二氧化碳的开发方式，而单一注二氧化碳在生产一段时间后会造成严重的气窜现象，水气交替注入可大大减少这一状况的发生。但是注二氧化碳井一旦停注则会在井下产生冻堵现象，据调查，大庆某区块注二氧化碳井冻堵时间长达168天，严重影响注气开发效果，抑制了注气开发在油田的广泛应用。

对于注气井水合物冻堵现象，非机械式处理方法有加热法、降压法、化学试剂法等。由于冻堵段主要集中在井筒当中，且油管和套管的环形空间中为保证气体的注入下入了封隔器。因此一般的处理方法是注入高温的药剂，利用重力沉降作用使药剂作用在冻堵带，同时药剂携带的热量作用在冻堵带以加快水合物的分解。该方法不仅处理速度慢，并且药剂浪费较为严重。此外还有注入高温蒸汽的方法来强制融解水合物，但此种方法费用较高，且解堵速度慢。而机械式处理方法一般需要起出井口和油管，动用大量人力物力。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种水力喷射自旋转刮刀钻头，并提供使用该钻头进行注二氧化碳井解堵的工艺，解决目前冻堵处理方式速度慢、费用高及操作复杂的问题。

第一方面，提供一种水力喷射自旋转刮刀钻头，用于解堵注二氧化碳井内的冻堵物，包括：

旋转轴；

所述旋转轴上连接自旋转机构和刮刀钻头；

所述旋转轴上具有螺旋流道；

所述螺旋流道输送的螺旋液流冲击所述自旋转机构旋转；

所述自旋转机构旋转，带动所述刮刀钻头切削所述冻堵物。

优选地，所述自旋转机构，包括：

本体，所述本体与所述旋转轴连接；

所述本体内具有叶轮结构；

所述叶轮结构受到所述螺旋液流的冲击作用产生旋转扭矩；

所述旋转扭矩，驱动所述旋转轴转动。

优选地，所述螺旋流道，由螺旋水管构成，所述螺旋水管固定在所述旋转轴上。

优选地，所述水力喷射自旋转刮刀钻头，还包括：

外筒；

所述旋转轴通过轴承固定在所述外筒中心；

所述外筒底端连接压盖。

第二方面，提供一种注二氧化碳井解堵工艺，包括：

（1）、从井口将与连接管可拆卸连接的如上所述的水力喷射自旋转刮刀钻头送入油管内部冻堵层；

（2）、向所述水力喷射自旋转刮刀钻头的所述螺旋流道内注入加压液体；

（3）、所述加压液体驱动所述钻头的刮刀切削钻进所述冻堵层，并对形成所述冻堵层的冻堵物产生射流冲击作用，水力破碎并溶解所述冻堵物；