【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及射孔完井與儲層改造，特別涉及一種自錨定深穿透噴砂射孔與解堵一體裝置及使用方法。
技術介紹
1、在油氣田開發過程中，水力噴砂射孔較彈藥射孔具有穿透深度大的優勢，現有的水力噴砂射孔裝置與技術存在的問題如下：首先，存在射孔槍身因管柱伸縮蠕動、旋轉而損傷套管、射孔深度不足、射孔砂液滲漏污染低壓地層問題；現有的防蠕動管柱錨定裝置因易被含砂液流砂卡而存在較大施工風險，不能滿足防蠕動噴砂射孔的需要；其次是現有的噴砂射孔是在油套管環空高淹沒壓力下射孔，凈射流壓差和噴射速度較低、射孔深度不足，受到井口與管柱承壓能力的限制，也難以再通過提高射流壓力來提高射孔孔深；其三是多數井在噴砂射孔后需要再下入解堵管柱對射孔炮眼內及地層進行清砂解堵，這導致了施工周期長、花費高。
2、本公司已經申請的專利申請號2024113012284，專利名稱為《低背壓深穿透水力噴砂射孔裝置及使用方法》，其技術方案是：包括內管、背壓抽吸泵、封隔器、砂液吸收管、內管封隔器，水力噴砂射孔槍的上部連接內管和油管，在油管與內管的上部連接背壓抽吸泵，在背壓抽吸泵的下方的油管與套管之間安裝封隔器，封隔器的下方的油管上安設砂液吸收管，背壓抽吸泵的上部連接油管。該專利技術實現了在免增加地面動力液壓力的條件下有效的放大了射流壓差，從而大幅度提高了射孔孔眼長度和射孔造逢深度，不僅能穿透近井污染帶而且可以增滲深部儲層，可從根本上改善了噴砂射孔的質量和射后生產效果。該專利技術較現有技術具有射孔穿深更大的優勢，但是其存在的問題是：在射孔過程中仍缺乏對射孔工具及管柱的錨定功能，蠕
技術實現思路
1、本專利技術的目的就是針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種自錨定深穿透噴砂射孔與解堵一體裝置及使用方法，不僅可以實現噴砂射孔時的防蠕動功能，而且可以實現深穿透噴砂射孔，射出的孔眼壁面平滑規整，避免蠕動的施工管柱影響了射孔質量并損傷套管的問題。
2、本專利技術提到的一種自錨定深穿透噴砂射孔與解堵一體裝置，其技術方案是：包括泵體外管、中心管總成、泵芯，在泵體外管的內腔設有中心管總成，中心管總成的內腔安裝泵芯，其中，還包括濾砂分流體、橋式導流器、上皮碗、含砂射流液流道、射孔返液流道、水力自錨定器、下錨定皮碗、射孔噴嘴、單流閥，所述泵體外管的中下部外壁設有上皮碗和下錨定皮碗，在上皮碗的上側設有橋式導流器和混合液出口，在上皮碗和下錨定皮碗之間設有水力自錨定器，所述下錨定皮碗的下側設有射孔噴嘴，在泵體外管的底部設有返出砂液入口；所述中心管總成的頂部設有濾砂分流體，中心管總成的中部通過橋式導流器與泵體外管連接，中心管總成的底部設有單流閥，且單流閥的下部與返出砂液入口連通；所述中心管總成與泵體外管之間形成含砂射流液流道，在中心管總成的內壁一側設有射孔返液流道，所述泵芯與中心管總成的內壁之間形成噴嘴、擴散腔和混合液排出流道，混合液排出流道的下端與混合液出口連通。
3、優選的，上述水力自錨定器包括壓帽、柱塞貓爪、碟簧、密封圈和錨定本體，在泵體外管的外壁上安裝錨定本體，錨定本體與泵體外管之間設有密封圈，錨定本體的外側安裝壓帽，且錨定本體的前端與壓帽之間安裝碟簧，在所述的錨定本體的外端設有柱塞貓爪，通過柱塞貓爪與井內的套管壁錨定。
4、優選的，上述濾砂分流體包括濾砂帽體、濾縫、濾砂管體、下接頭、濾砂孔，所述濾砂管體為圓筒形結構，在濾砂管體的頂部設有錐形結構的濾砂帽體，濾砂管體的底部設有下接頭，通過下接頭與中心管總成的頂端連接；所述濾砂管體的外壁均勻分布多條濾縫，在濾砂帽體上均勻分布多個濾砂孔。
5、優選的，上述上皮碗安裝在上固定臺，所述下錨定皮碗安裝在下固定臺。
6、本專利技術提到的自錨定深穿透噴砂射孔與解堵一體裝置的使用方法，包括以下過程：
7、首先，地面的高壓的含砂動力液經油管送到井下的濾砂分流體處，含砂動力液經濾砂分流器濾出的部分高壓水進入泵芯與中心管總成的環隙，通過噴嘴以高速射流引射抽吸來自下部的射孔返液通道的射孔返液，而含砂動力液沿著含砂射流液流道向下在射孔噴嘴噴出實現深穿透水力噴砂射孔作業；在射孔的同時含砂動力液將水力自錨定器的錨定本體推出，通過柱塞貓爪卡住套管壁對施工管柱進行防蠕動錨定，使射孔噴嘴與套管壁無相對位移狀況下的高壓高速射孔，保障了射孔質量；
8、其次，通過橋式導流器和混合液出口將來自擴散腔和混合液排出流道的混合液送到泵體外管與套管之間的環空，使含砂射孔液體排出地面；當一段射孔完成后，調低地面泵入的含砂動力液的速度，水力自錨定器在內部的碟簧的彈簧力作用下回縮，先解除對套管壁的錨定，再移動管柱到另一段位的射孔井段，如此重復上述操作，即可分段位噴砂射孔，經這樣逐段循環重復操作，直到全部完成設計井段的射孔；
9、最后，全部設計井段的射孔完成之后，停止地面向動力液中加砂，加大注動力液的速度，移動管柱進行免加砂射流沖洗炮眼并清潔近井地層，此時射孔噴嘴對射孔炮眼和地層產生水力沖擊、剪切、振動清除孔內積砂、淤泥的解堵作用，避免了再起下一次解堵管柱的操作。
10、本專利技術提到的第二種自錨定深穿透噴砂射孔與解堵一體裝置，其技術方案是：包括泵體外管、中心管總成、泵芯，在泵體外管的內腔設有中心管總成，中心管總成的內腔安裝泵芯，其中，還包括濾砂分流體、橋式導流器、上皮碗、含砂射流液流道、射孔返液流道、射孔噴嘴、單流閥和壓控自錨定器，所述泵體外管的中下部外壁設有上皮碗和壓控自錨定器，在上皮碗的上側設有橋式導流器和混合液出口，在上皮碗下側安設壓控自錨定器，所述壓控自錨定器的下側設有射孔噴嘴，在泵體外管的底部設有返出砂液入口；所述中心管總成的頂部設有濾砂分流體，中心管總成的中部通過橋式導流器與泵體外管連接，中心管總成的底部設有單流閥，且單流閥的下部與返出砂液入口連通；所述中心管總成與泵體外管之間形成含砂射流液流道，在中心管總成的內壁一側設有射孔返液流道，所述泵芯與中心管總成的內壁之間形成噴嘴、擴散腔和混合液排出流道，混合液排出流道的下端與混合液出口連通。
11、優選的，上述的壓控自錨定器包括外管限位臺、擴張錨定膠環、耐磨錨定牙環、硫化彈性筋片、滑環、滑動皮碗，所述外管限位臺下設有一組以上的擴張錨定膠環，所述擴張錨定膠環的外端設有耐磨錨定牙環，用于與套管壁接觸錨定；所述擴張錨定膠環的內部設有用于起支撐作用的硫化彈性筋片；在擴張錨定膠環的下側安裝滑環，所述滑環上固定滑動皮碗。
12、優選的，上述的擴張錨定膠環的內端與泵體外管上設有的傳壓通孔連通，在泵體外管的內壁設有濾砂環網。
13、優選的，上述的外管限位臺的下側設有間隔限位臺，在間隔限位臺的上側設有一組擴張錨定膠環，在間隔限位臺的下側設有一組擴張錨定膠環和滑環。
14、本專利技術提到的自錨定深穿透噴砂射孔與解堵一體裝置的使用方法，包括以下過程：
15、首先，地面的高壓的含砂動力液經油管送到井下的濾砂分流體處，含砂動力液經濾砂分流器濾出的部分高壓本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種自錨定深穿透噴砂射孔與解堵一體裝置，包括泵體外管（1）、中心管總成（2）、泵芯（3），在泵體外管（1）的內腔設有中心管總成（2），中心管總成（2）的內腔安裝泵芯（3），其特征是：還包括濾砂分流體（4）、橋式導流器（5）、上皮碗（7）、含砂射流液流道（8）、射孔返液流道（9）、水力自錨定器（10）、下錨定皮碗（11）、射孔噴嘴（12）、單流閥（13），所述泵體外管（1）的中下部外壁設有上皮碗（7）和下錨定皮碗（11），在上皮碗（7）的上側設有橋式導流器（5）和混合液出口（6），在上皮碗（7）和下錨定皮碗（11）之間設有水力自錨定器（10），所述下錨定皮碗（11）的下側設有射孔噴嘴（12），在泵體外管（1）的底部設有返出砂液入口（14）；所述中心管總成（2）的頂部設有濾砂分流體（4），中心管總成（2）的中部通過橋式導流器（5）與泵體外管（1）連接，中心管總成（2）的底部設有單流閥（13），且單流閥（13）的下部與返出砂液入口（14）連通；所述中心管總成（2）與泵體外管（1）之間形成含砂射流液流道（8），在中心管總成（2）的內壁一側設有射孔返液流道（9），所述泵芯（3）與中心管
2.根據權利要求1所述的自錨定深穿透噴砂射孔與解堵一體裝置，其特征是：所述水力自錨定器（10）包括壓帽（10.1）、柱塞貓爪（10.2）、碟簧（10.3）、密封圈（10.4）和錨定本體（10.5），在泵體外管（1）的外壁上安裝錨定本體（10.5），錨定本體（10.5）與泵體外管（1）之間設有密封圈（10.4），錨定本體（10.5）的外側安裝壓帽（10.1），且錨定本體（10.5）的前端與壓帽（10.1）之間安裝碟簧（10.3），在所述的錨定本體（10.5）的外端設有柱塞貓爪（10.2），通過柱塞貓爪（10.2）與井內的套管壁錨定。
3.根據權利要求2所述的自錨定深穿透噴砂射孔與解堵一體裝置，其特征是：所述濾砂分流體（4）包括濾砂帽體（4.1）、濾縫（4.2）、濾砂管體（4.3）、下接頭（4.4）、濾砂孔（4.5），所述濾砂管體（4.3）為圓筒形結構，在濾砂管體（4.3）的頂部設有錐形結構的濾砂帽體（4.1），濾砂管體（4.3）的底部設有下接頭（4.4），通過下接頭（4.4）與中心管總成（2）的頂端連接；所述濾砂管體（4.3）的外壁均勻分布多條濾縫（4.2），在濾砂帽體（4.1）上均勻分布多個濾砂孔（4.5）。
4.根據權利要求3所述的自錨定深穿透噴砂射孔與解堵一體裝置，其特征是：所述上皮碗（7）安裝在上固定臺（18），所述下錨定皮碗（11）安裝在下固定臺（19）。
5.根據權利要求4所述的自錨定深穿透噴砂射孔與解堵一體裝置的使用方法，其特征是：包括以下過程：
6.一種自錨定深穿透噴砂射孔與解堵一體裝置，包括泵體外管（1）、中心管總成（2）、泵芯（3），在泵體外管（1）的內腔設有中心管總成（2），中心管總成（2）的內腔安裝泵芯（3），其特征是：還包括濾砂分流體（4）、橋式導流器（5）、上皮碗（7）、含砂射流液流道（8）、射孔返液流道（9）、射孔噴嘴（12）、單流閥（13）和壓控自錨定器（20），所述泵體外管（1）的中下部外壁設有上皮碗（7）和壓控自錨定器（20），在上皮碗（7）的上側設有橋式導流器（5）和混合液出口（6），在上皮碗（7）下側安設壓控自錨定器（20），所述壓控自錨定器（20）的下側設有射孔噴嘴（12），在泵體外管（1）的底部設有返出砂液入口（14）；所述中心管總成（2）的頂部設有濾砂分流體（4），中心管總成（2）的中部通過橋式導流器（5）與泵體外管（1）連接，中心管總成（2）的底部設有單流閥（13），且單流閥（13）的下部與返出砂液入口（14）連通；所述中心管總成（2）與泵體外管（1）之間形成含砂射流液流道（8），在中心管總成（2）的內壁一側設有射孔返液流道（9），所述泵芯（3）與中心管總成（2）的內壁之間形成噴嘴（15）、擴散腔（16）和混合液排出流道（17），混合液排出流道（17）的下端與混合液出口（6）連通。
7.根據權利要求6所述的自錨定深穿透噴砂射孔與解堵一體裝置，其特征是：所述的壓控自錨定器（20）包括外管限位臺（20.1）、擴張錨定膠環（20.3）、耐磨錨定牙環（20.4）、硫化彈性筋片（20.5）、滑環（20.7）、滑動皮碗（20.8），所述外管限位臺（20.1）下設有一組以上的擴張錨定膠環（20.3），所述擴張錨定膠環（20.3）的外端設有耐磨錨定牙環（20.4），用于與套管壁接觸錨定；所述擴張錨定膠環（20.3）的...
【技術特征摘要】
1.一種自錨定深穿透噴砂射孔與解堵一體裝置，包括泵體外管（1）、中心管總成（2）、泵芯（3），在泵體外管（1）的內腔設有中心管總成（2），中心管總成（2）的內腔安裝泵芯（3），其特征是：還包括濾砂分流體（4）、橋式導流器（5）、上皮碗（7）、含砂射流液流道（8）、射孔返液流道（9）、水力自錨定器（10）、下錨定皮碗（11）、射孔噴嘴（12）、單流閥（13），所述泵體外管（1）的中下部外壁設有上皮碗（7）和下錨定皮碗（11），在上皮碗（7）的上側設有橋式導流器（5）和混合液出口（6），在上皮碗（7）和下錨定皮碗（11）之間設有水力自錨定器（10），所述下錨定皮碗（11）的下側設有射孔噴嘴（12），在泵體外管（1）的底部設有返出砂液入口（14）；所述中心管總成（2）的頂部設有濾砂分流體（4），中心管總成（2）的中部通過橋式導流器（5）與泵體外管（1）連接，中心管總成（2）的底部設有單流閥（13），且單流閥（13）的下部與返出砂液入口（14）連通；所述中心管總成（2）與泵體外管（1）之間形成含砂射流液流道（8），在中心管總成（2）的內壁一側設有射孔返液流道（9），所述泵芯（3）與中心管總成（2）的內壁之間形成噴嘴（15）、擴散腔（16）和混合液排出流道（17），混合液排出流道（17）的下端與混合液出口（6）連通。
2.根據權利要求1所述的自錨定深穿透噴砂射孔與解堵一體裝置，其特征是：所述水力自錨定器（10）包括壓帽（10.1）、柱塞貓爪（10.2）、碟簧（10.3）、密封圈（10.4）和錨定本體（10.5），在泵體外管（1）的外壁上安裝錨定本體（10.5），錨定本體（10.5）與泵體外管（1）之間設有密封圈（10.4），錨定本體（10.5）的外側安裝壓帽（10.1），且錨定本體（10.5）的前端與壓帽（10.1）之間安裝碟簧（10.3），在所述的錨定本體（10.5）的外端設有柱塞貓爪（10.2），通過柱塞貓爪（10.2）與井內的套管壁錨定。
3.根據權利要求2所述的自錨定深穿透噴砂射孔與解堵一體裝置，其特征是：所述濾砂分流體（4）包括濾砂帽體（4.1）、濾縫（4.2）、濾砂管體（4.3）、下接頭（4.4）、濾砂孔（4.5），所述濾砂管體（4.3）為圓筒形結構，在濾砂管體（4.3）的頂部設有錐形結構的濾砂帽體（4.1），濾砂管體（4.3）的底部設有下接頭（4.4），通過下接頭（4.4）與中心管總成（2）的頂端連接；所述濾砂管體（4.3）的外壁均勻分布多條濾縫（4.2），在濾砂帽體（4.1）上均勻分布多個濾砂孔（4.5）。
4.根據權利要求3所述的自錨定深穿透噴砂射孔與解堵一體裝置，其特征是：所述上皮碗（7）安裝在上固定臺（18），所述下錨定皮碗（11）安裝在下固定臺（19）。
5.根據權利要求4所述的自...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張景南，高建成，張廣卿，張致遠，
申請(專利權)人：山東成林石油工程技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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