一种低产水平井深部解堵增产煤层气的装置及方法

本发明属于煤层气井洗井，具体涉及一种低产水平井深部解堵增产煤层气的装置及方法。

背景技术：

1、低产水平井是煤层气开发的有效手段，由于煤层气开发中地质和工程因素的影响，堵塞颗粒物在煤储层裂隙内的运移会造成有效裂隙堵塞及导流能力衰减，使得气/水产量难以达到理想状态，若大量堵塞颗粒物进入煤层气井排采设备，会造成卡泵等井下生产故障，导致频繁停机检泵与修井作业，严重的造成单井产量锐减成为废井。

2、酸洗是解除近井地带堵塞颗粒物污染的有效措施，水平井酸洗效果的优劣直接影响后期产气情况。目前低产煤层气水平井酸洗工艺所采用的笼统酸洗效果不理想，主要是由于水平段较长，特别是对于水平段非均质性严重的储层而言，笼统酸洗针对性较差。亟待寻找一种扩大酸洗范围、延长酸液有效距离与有效期、实现地层深部堵塞物清理的水平井酸洗的装置及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是实现低产水平井水平段精细分段酸洗与扩大储层酸洗面积，提高水平井酸洗效率。

2、本发明提供了如下技术方案：一种低产水平井深部解堵增产煤层气的装置，包括完井管柱和酸洗管柱，完井管柱包括尾端悬挂器和多个完井单元，完井单元包括一根套管和两个套管封隔器，套管封隔器设置在套管外部，两个套管封隔器位于套管两端，相邻的两个完井单元共用套管封隔器；完井管柱下入井内酸洗射孔段，两个套管封隔器将套管坐封在井壁上以形成井壁环空；

3、酸洗管柱包括油管和油管封隔器，油管封隔器设置在油管外，油管下入完井管柱内，油管与套管之间形成油套环空，油管封隔器通过机械活动方式坐封在套管内壁上，油管封隔器位于完井单元的两个套管封隔器之间，油管端部设有喷头。

4、进一步地，油管包括第一油管、第二油管和第三油管；第一油管的右侧设置喷头、左侧设置油管封隔器，油管封隔器的左侧螺纹连接第二油管，第二油管的左侧螺纹连接有压力阀，压力阀的左侧螺纹连接第三油管。

5、一种低产水平井深部解堵增产煤层气的方法，通过上述的一种低产水平井深部解堵增产煤层气的装置进行以下施工步骤：

6、步骤s1：向油管内注入酸洗液，酸洗液从喷头进入油套环空，酸洗液被油管封隔器阻挡后从套管上位于油管封隔器右侧的井筒射孔点位进入井壁环空，酸洗液通过裸眼井壁径向滤失，对储层裂缝进行酸洗作业，残留的酸洗液从套管上位于油管封隔器左侧的井筒射孔点位进入油套环空后最终返至地面；

7、步骤s2：喷头注酸时观察泵压变化，若泵压持续升高，则判断井筒外部堵塞严重，酸洗液无法建立循环；若泵压维持稳定或呈下降趋势，则判断酸洗液可从井筒射孔点位进入井壁环空，能建立循环；待泵压到达目标值后向油管内改注入缓速酸；

8、步骤s3：注入缓速酸阶段泵压稳定后采用后退式分段酸洗方式，喷头持续注酸，解封油管封隔器将油管封隔器上提至下一完井单元的两个套管封隔器之间坐封；

9、步骤s4：待泵压稳定后重复步骤s1～步骤s3，直至到达最后一个完井单元，泵压稳定后关井，维持酸压，持续6小时酸浸作业；

10、步骤s5：上提洗井管柱，油管内注入清水解堵剂冲洗残酸与酸渣。

11、进一步地，酸洗液包括如下体积百分数的组分：12％的多组分无机复合酸液、1％的粘土稳定剂聚季铵盐、1％的缓蚀阻垢剂氧化剂、1.5％的络合剂乙二胺四乙酸、余量为水，多组分无机复合酸液由盐酸和氢氟酸按照体积1：1配比而成。

12、进一步地，缓速酸包括如下体积百分数的组分：12％的有机醋酸、1％的粘土稳定剂聚季铵盐、1％的缓蚀阻垢剂氧化剂、1.5％的络合剂乙二胺四乙酸、余量为水。

13、进一步地，泵注酸压力设置为10-18mpa，起始注酸排量40～60l/min，维持酸压排量40～100l/min。

14、进一步地，油管封隔器为单封结构，油管封隔器的部件耐酸，油管封隔器内设置压力阀；油管封隔器的压力阀双向均可开启，充酸阶段压力大于阀值时压力阀打开，维持酸压，观察泵压变化；上提洗井管柱时，油管封隔器的压力阀打开泄压。

15、与现有技术相比，本发明的优势在于：

16、通过水平井分段酸洗实现水平段酸液的段间分流，摆脱笼统酸洗效率低、针对性差的不足之处，实现水平段非均质性严重的储层的精细酸洗，能够有效提高低产水平井深部酸洗效率。

17、通过水平井分步酸洗实现延长酸液有效距离，扩大储层酸洗面积，复合无机酸先打开井筒附近堵塞，后缓速酸延长酸液作用时间达到缓释作用，可酸洗到位更多细枝末节的裂隙，酸液深部穿透解除深部堵塞，以实现地层深处堵塞物的有效清理。

技术特征：

1.一种低产水平井深部解堵增产煤层气的装置，其特征在于：包括完井管柱和酸洗管柱，完井管柱包括尾端悬挂器(2)和多个完井单元(7)，完井单元(7)包括一根套管(3)和两个套管封隔器(5)，套管封隔器(5)设置在套管(3)外部，两个套管封隔器(5)位于套管(3)两端，相邻的两个完井单元(7)共用套管封隔器(5)；完井管柱下入井内酸洗射孔段，两个套管封隔器(5)将套管(3)坐封在井壁上以形成井壁环空(13)；

2.根据权利要求1所述的一种低产水平井深部解堵增产煤层气的装置，其特征在于：所述的油管包括第一油管(14)、第二油管(15)和第三油管(11)；第一油管(14)的右侧设置喷头(12)、左侧设置油管封隔器(9)，油管封隔器(9)的左侧螺纹连接第二油管(15)，第二油管(15)的左侧螺纹连接有压力阀(8)，压力阀(8)的左侧螺纹连接第三油管(11)。

3.一种低产水平井深部解堵增产煤层气方法，其特征在于，通过权利要求2所述的一种低产水平井深部解堵增产煤层气的装置进行以下施工步骤：

4.根据权利要求3所述的一种低产水平井深部解堵增产煤层气方法，其特征在于：酸洗液包括如下体积百分数的组分：12％的多组分无机复合酸液、1％的粘土稳定剂聚季铵盐、1％的缓蚀阻垢剂氧化剂、1.5％的络合剂乙二胺四乙酸、余量为水，多组分无机复合酸液由盐酸和氢氟酸按照体积1：1配比而成。

5.根据权利要求3所述的一种低产水平井深部解堵增产煤层气方法，其特征在于：缓速酸包括如下体积百分数的组分：12％的有机醋酸、1％的粘土稳定剂聚季铵盐、1％的缓蚀阻垢剂氧化剂、1.5％的络合剂乙二胺四乙酸、余量为水。

6.根据权利要求3所述的一种低产水平井深部解堵增产煤层气方法，其特征在于：泵注酸压力设置为10-18mpa，起始注酸排量40～60l/min，维持酸压排量40～100l/min。

7.根据权利要求3所述的一种低产水平井深部解堵增产煤层气方法，其特征在于：油管封隔器(9)为单封结构，油管封隔器(9)的部件耐酸，油管封隔器(9)内设置压力阀；油管封隔器(9)的压力阀双向均可开启，充酸阶段压力大于阀值时压力阀打开，维持酸压，观察泵压变化；上提洗井管柱时，油管封隔器的压力阀打开泄压。

技术总结本发明属于煤层气井洗井技术领域，具体涉及一种低产水平井深部解堵增产煤层气的装置及方法；该装置包括完井管柱和酸洗管柱，完井管柱包括尾端悬挂器和多个完井单元；酸洗管柱包括油管和油管封隔器；该方法通过水平井分段酸洗实现水平段酸液的段间分流，摆脱笼统酸洗效率低、针对性差的不足之处，实现水平段非均质性严重的储层的精细酸洗，能够有效提高低产水平井深部酸洗效率；通过水平井分步酸洗实现延长酸液有效距离，扩大储层酸洗面积，复合无机酸先打开井筒附近堵塞，后缓速酸延长酸液作用时间达到缓释作用，可酸洗到位更多细枝末节的裂隙，酸液深部穿透解除深部堵塞，以实现地层深处堵塞物的有效清理。技术研发人员：胡胜勇,张惜图,赵瑞锦,范雯莉受保护的技术使用者：太原理工大学技术研发日：技术公布日：2024/7/23