专利名称：超声波清洗产油层井眼区域时操作井射流装置的方法和执行该方法的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及泵工程领域，尤其涉及把油从井下采出来的井泵装置。
背景技术：
本领域公知的操作井射流装置的方法包括，通过油管柱向一射流装置的喷嘴供应活性液体介质，所述液体介质夹带油井产出液并与其混合，且将油井中的混合液送至地面(RU 2059891 C1)。
同一文献还公开了一井射流装置，其包括一装配在井下油管柱上的射流泵、以及布置在油管柱上该射流泵下方的测井仪器。
公知的操作方法和井射流装置使得可以将各种产出液，例如石油，泵送出油井，同时对产出液和靠近井眼区域的产油层进行处理。
但是，所述方法没有提供对靠近井眼区域选择作业的可能性。此外，所述装置没有提供安装不同功能插件的可能性，这在很多情况下限制了所述操作方法和所述装置的应用领域。
至于方法的技术特征和有益效果，与本发明最接近的是一种处理产油层时操作井射流装置的方法，所述方法包括，在井下油管柱上装配一射流泵，射流泵的套管内制有一通道，通过油管柱向该射流泵供应工作介质，并通过其在封隔器下面的区域形成规定的压力，使得有可能对产油层引流和执行其它的修井作业。
至于装置的技术特征和有益效果，与本发明最接近的井射流装置见于相同文献，其包括一封隔器、一油管柱以及一射流泵，所述射流泵的套管上包括一具有混合室的活性喷嘴、以及一具有座封面的通道，座封面用于装配具有轴向通道的密封组件，所述装置装备了一发生器和物理场接收器-转换器，其布置在射流泵的油井产出液吸入侧，装配在穿过密封组件轴向通道的电缆上，供应活性介质的通道连接到可替换功能插件上方的油管柱上，供应油从井抽出的介质的射流泵吸入端连接到可替换功能插件下方的油管柱上，而射流泵的排出端被连接到油管柱与井眼的间隙中。
公知的操作方法和井射流装置使得可以处理井下中射流泵安装位置下方的产油层，包括使用化学处理剂处理产油层，并且可以在功能插件的上下方产生压力差。
然而，所述操作方法和所述井射流装置不能充分利用井射流装置的能力，这是由于处理产油层的操作方法有限，主要是使用化学活性液体介质，以及不太可能精确作用在根本不产油或产油很少的产油层，此外井射流装置部件的尺寸之间也不是最优的关系。
发明内容
本发明要实现的目的是在处理产油层时，通过确定此产油层的根本不产油层和产油很少层，准确作用在井眼区域以恢复其渗透率，以及从井下排出污染井眼区域的泥浆颗粒，而且优化装置各部件之间的尺寸，以提高井射流装置的稳定性和生产率。
实现所述目的的方法就是超声波清洗产油层井眼区域过程中操作井射流装置的方法，包括从底部朝上的装配具有锚杆的进料锥、封隔器和射流泵、射流泵套管上形成有供应活性介质的通道、供应从井抽出的介质的通道和在两阶梯间制成一安装座的阶梯状通道，该组件在油管柱上下降到井中，所述进料锥布置在不低于产油层的顶部；此后，解封封隔器，然后，在测井电缆或电线上的物理场接收器-转换器随同密封组件穿过射流泵套管上形成的通道下降到井中，该密封组件布置在测井电缆或电线上位于连接物理场接收器-转换器的末端上方、且被装配到射流泵套管上形成的通道的安装座上，同时确保测井电缆或电线在密封组件内可上下移动；在下降过程中，测量沿着井眼从进料锥到井底的温度和其它物理场基本值；然后，将物理场接收器-转换器布置在产油层顶部的上方；通过将受压液体介质供给到射流泵的活性喷嘴，使产油层被引流，同时使产油层压力连续下降几个值，对每一压力值时的井底压力、产油层流出液体的组分和物理参数、以及井产油量进行记录；然后，当产油层处于某一压力降设定值运行射流泵时，将物理场接收器-转换器沿着井轴线从井底移动到进料锥，在这个操作过程中对产油层流体的流动曲线和参数、井底压力以及产油层井眼区域物理场的变化全部加以记录，并使用测量值评估产油层各层的处理效果和各层流出流体的组分；然后，停止向射流泵供应活性介质，并将物理场接收器-转换器与测井电缆或电线、密封组件一并从井下取出，然后，对产油层进行超声波作用的仪器在测井电缆或电线上通过油管柱被下降到井中，所述仪器包括超声波发生器、以及在超声波发生器上方可移动地布置在测井电缆或电线上的密封组件；密封组件装配在通道的安装座上，超声波发生器装配在与产油层相对处；此后，对产油层施加超声波振荡作用，首先对根本不产油层作用，然后对产油层作用，连续地从低渗透率的产油层向高渗透率的产油层作用，并在每个产油层上施加不少于两种超声波频率；在对产油层进行超声波处理过程中，通过对射流泵的活性喷嘴供给活性介质，按下述步骤对产油层施加水力作用使产油层逐步液面降低，维持所述液面降低，逐步恢复井底液体介质的静压力且维持该压力，维持产油层液面降低的时间设定为大于液体介质水力作用在产油层上的时间，且产油层的每层的水力作用与超声波振荡的循环次数应该不小于5次；完成了使用超声波振荡对产油层每层进行超声波作用以及水力作用后，运行射流泵，对井产油量进行对照测量；完成了使用超声波振荡对整个产油层进行超声波作用以及水力作用后，将对产油层施加超声波作用的仪器从井底取出到地面，使用射流泵和可替换插件对油井进行水力和地球物理分析；然后将组件随同射流泵取回地面，进行油井开发所必须的处理。
实现所述目的的装置就是井射流装置包括物理场接收器-转换器、对产油层进行超声波作用的仪器、可替换功能插件，和从底部朝上的装配在油管柱上的具有锚杆的进料锥、成形有中央通道的封隔器、和射流泵，在射流泵的套管上装配活性喷嘴和混合室以及供应活性介质的通道、供应从油井抽出介质的通道和在阶梯间制成安装座的阶梯状通道；在所述阶梯状通道中可选择地装配密封组件和可替换功能插件，该密封组件可移动地布置在测井电缆或电线上位于连接对产油层进行超声波作用的仪器或物理场接收器-转换器的末端上方，可替换功能插件也就是减压插件、以及用于记录反映井下封隔器下面区域产油层压力恢复曲线的插件，该插件具有取样器和自激式仪器；所述对产油层进行超声波作用的仪器包括超声波发生器和压力计，该超声波发生器制造成可发出不少于2种频率的超声波振荡；射流泵套管上位于安装座下面的阶梯状通道的直径D2比对产油层进行超声波作用的仪器的直径D1大至少1mm，封隔器中央通道的直径D3不小于射流泵套管上位于安装座下面的阶梯状通道的直径D2。
对井射流装置运行进行的分析显示，通过优化清洗产油层井眼区域作用的连贯性，尤其是在产油层超声波处理的实施过程中，以及通过使装置的各部件具有严格规定的尺寸，可提高装置的可靠性和生产率。
已经发现，由于增加了根本不产油和产油很少的产油层的渗透率，强化了地层油气的流动，上述的连续作用使得在实施过程中操作带仪器的井射流装置超声波处理产油层时更加有效。通过对超声波处理前后产油层的分析，有可能对油井的技术状况、油井产出流体的特性、靠近井眼区域的产油层状况进行初步评价，以辨别根本不产油的和产油很差的产油层，以及选择超声波处理产油层的模式。在对产油层进行超声波处理和水力作用后，有可能对产油层井眼区域处理的质量进行评价，从而选择油井开发的模式。对产油层进行交替的水力作用和超声波振荡作用能够增加产油层井眼区域的处理半径。在增大液面降低时，射流泵及时将产油层中污染产油层的泥浆颗粒排出；所述泥浆颗粒沿着环绕油管柱的井眼间隙被迅速排放到地面。使用物理场接收器-转换器和功能插件，尤其包括在其下面装配一取样器和若干自激式仪器的功能插件，使得能对油井产出介质进行分析。同时，对液面降低量的可视控制和从上述自激式仪器和装配在测井电缆上的仪器获取当前静水压力值的信息成为可能。此外，当在产油层施加超声波作用时，由于超声波振荡频率的改变，以及通过改变供应到射流泵喷嘴的液体工作介质的压力可施加规定的、上述阶梯状交替抽吸模式，使得有可能选择这种运行模式，其不仅恢复根本不产油层的渗透率，而且增加其渗透率，相应地，增加产油层采出介质(流体)的流动。已经发现，对产油层的有效作用极为重要的是通过对产油层逐渐液面降低到恢复静水压力的转换，该作业循环重复进行，对产油层维持液面降低的时间远远超过液体介质柱对井下产油层施加静水压力的时间。而且也发现，为了使对产油层井眼区域的清洗具有较好的质量，所述施加在每层产油层上水力作用的循环次数应该不小于5次。在清洗产油层井眼区域的过程中，可沿井眼移动物理场接收器-转换器和对产油层进行超声波作用的仪器，而且，可在射流泵运行和停止时对产油层进行分析和处理，这使得能够进行有效的测量，从而可能对产油层进行超声波处理强化产油量，以及在不同的模式下对油井进行复杂的分析和测试。结果是，可能降低产油层渗透率的下限1.5-2倍，并破坏根本不产油层的泥浆充填区域，且因此将提高油井产量的作业加速1.2-1.6倍；此外，在对产油层进行超声波处理过程中，由于作用完全覆盖了产油层的整个厚度，流动曲线变得明显平坦。必须注意，正如本发明描述的那样，作业的连续性使得能一直监测在产油层中流动的强化介质工作进程。尤其是，获得的流动曲线和反映产油层压力恢复的曲线能获得产油层井眼区域状况的客观视图，这倚赖于进行的增加其渗透率的工作。
此外，为了防止将要沿油管柱下降的仪器，尤其是对产油层超声波作用的仪器被卡住，以及为了确保射流装置连续作业，射流泵套管上位于安装座下面的阶梯状通道的直径D2比超声波仪器的直径D1大至少1.0mm，封隔器中央通道的直径D3比射流泵套管上位于安装座下面的阶梯状通道的直径D2大至少1.0mm。已经发现，对产油层超声波作用仪器的外径与阶梯状通道安装座下面直径的差别小于1mm不能防止被卡，因为在作业过程中，泥浆颗粒可能进入超声波仪器和阶梯状通道壁之间的间隙。同时，所述间隙应该确保在对产油层作用的超声波仪器沿阶梯状通道移动过程中，从油井产出的介质能在间隙里流动。
这样，设定的目的得以实现-在处理产油层时，通过确定这种产油层的根本不产油层和产油很少层，准确作用在井眼区域以恢复其渗透率，以及从井下排出污染井眼区域的泥浆颗粒，而且优化装置各部件之间的尺寸，以提高井射流装置的稳定性和生产率。
图1描述了执行所述操作方法所用井射流装置的纵剖面图，井射流装置包括一密封组件和一物理场接收器-转换器。
图2是与密封组件和对产油层进行超声波作用的一仪器一起的该装置纵剖面图。
图3是与功能插件一起的该装置纵剖面图，功能插件用于记录反映封隔器下面区域基础压力恢复曲线，其中，一取样器和一自激式仪器装配在功能插件下面。
优选实施方式井射流装置包括从底部朝上的装配在油管柱1上的具有锚杆3的进料锥2、成形有中央通道5的封隔器4、以及射流泵6，在射流泵6的套管7中，活性喷嘴8和混合室9同轴装配，井射流装置还包括供应活性介质的通道10、供应从油井抽出的介质的通道11和阶梯状通道12，在两阶梯间制成安装座13，从而可以安装密封组件14，密封组件14可移动地布置在测井电缆或电线15的末端16上方，末端16用于连接到物理场接收器-转换器17、对产油层进行超声波作用的仪器18和可替换功能插件上，例如减压插件、以及用于记录反映井下封隔器19下面区域产油层压力恢复曲线的插件，该插件在所述阶梯状通道中有取样器20和自激式仪器21。对产油层进行超声波作用的仪器18包括一个超声波发生器和一个压力计，超声波发生器制造成可发出至少2种频率的超声波振荡。射流泵6套管7上阶梯状通道12在安装座13下面的直径D2比对产油层进行超声波作用的仪器18的直径D1至少大1mm。封隔器4中央通道5的直径D3小于射流泵6套管7上阶梯状通道12在安装座13下面的直径D2。射流泵6的排出端连接到井下的井筒间隙(油管柱1)，射流泵6的喷嘴8通过供应活性介质的通道10连接到密封组件14上面的油管柱1的内腔，供应从油井抽出的介质的通道11连接到密封组件14下面的油管柱1的内腔。功能插件在它们上部制造由工具22，用于将它们插入油井和从油井取出。
在超声波清洗产油层井眼区域时操作井射流装置方法包括具有锚杆3的进料锥2、有中央通道5的封隔器4和射流泵6全部自下朝上地安装，射流泵6套管7上形成有供应活性介质的通道10、供应油从井抽出的介质的通道11和在两阶梯间制成安装座13的阶梯状通道12。该组件在油管柱1上下降到井下，进料锥2布置在不低于产油层顶部23的位置。解封封隔器4，然后，在测井电缆或电线15上的物理场接收器-转换器17随同密封组件14穿过射流泵套管上制成的通道12下降到井下，密封组件14布置在测井电缆或电线15的末端16上方，末端16用于连接物理场接收器-转换器17。密封组件14装配到射流泵6套管7上制成的通道12的安装座13上，同时要确保测井电缆或电线15在密封组件14内可上下移动。在下降过程中，沿着井眼从进料锥到井底测量温度和其它物理场基本值。然后，将物理场接收器-转换器17布置在产油层顶部的上方，通过给射流泵6的活性喷嘴8供给有压活性介质，使产油层23被引流，使产油层压力连续下降几个值，对每一压力值时的井底压力、产油层23产出液的组分和物理参数、以及产油量进行记录。然后，当在产油层23处于某一压力降下运行射流泵6时，将物理场接收器-转换器17沿着井眼轴线从井底移向进料锥，并对产油层流体的流动曲线和参数、井底压力以及产油层23靠近井眼区域物理场的变化全部加以记录，并使用测量值评估产油层23各层的效果和各层产出液的组分。然后，停止向射流泵6供给活性介质，并将物理场接收器-转换器17与测井电缆或电线15、密封组件14一并从井下移走。然后，在测井电缆或电线15上对产油层23进行超声波作用的仪器、以及超声波发生器上方的可移动布置于测井电缆或电线15上的密封组件14通过油管柱1被下降到井下，所述仪器包括一超声波发生器。密封组件装配在通道12的安装座13上，超声波发生器装配在与产油层23相对处。此后，对产油层23施加超声波振荡作用，首先对根本不产油层作用，然后对产油层作用，连续地从低渗透率的产油层向高渗透率的产油层作用，在每个产油层上施加不少于两种超声波频率的振荡。在对产油层23进行超声波处理过程中，通过对射流泵6的活性喷嘴8供给活性介质，按下述步骤对产油层施加水力作用使产油层23逐步形成液面降低，维持所述液面降低，逐步恢复井底液体介质的静压力且维持该压力，维持产油层23液面降低的时间设定为大于液体介质水力作用在产油层23上的时间，且产油层23每层上的水力作用与超声波振荡的循环次数应该不小于5次；完成了使用超声波振荡对产油层23每层进行超声波作用以及水力作用后，运行射流泵6，对产油量进行控制测量。完成了对整个产油层23的超声波及水力作用后，将对产油层施加超声波作用的仪器18从井下移到地面，使用射流泵6和可替换功能插件对油井进行水力和地球物理分析；然后将组件随同射流泵取回地面，进行油井开发所必须的处理。
工业实用性本发明可应用于油气开采业和采矿业，在钻井后完井时同时进行修井或恢复工作，以强化地层油气的流动。
权利要求
1.超声波清洗产油层井眼区域过程中操作井射流装置的方法，包括从底部朝上的装配具有锚杆的进料锥、封隔器和射流泵、射流泵套管上形成有供应活性介质的通道、供应从井抽出的介质的通道和在两阶梯间制成一安装座的阶梯状通道，该组件在油管柱上下降到井中，所述进料锥布置在不低于产油层的顶部；此后，解封封隔器，然后，在测井电缆或电线上的物理场接收器-转换器随同密封组件穿过射流泵套管上形成的通道下降到井中，该密封组件布置在测井电缆或电线上位于连接物理场接收器-转换器的末端上方、且被装配到射流泵套管上形成的通道的安装座上，同时确保测井电缆或电线在密封组件内可上下移动；在下降过程中，测量沿着井眼从进料锥到井底的温度和其它物理场基本值；然后，将物理场接收器-转换器布置在产油层顶部的上方；通过将受压液体介质供给到射流泵的活性喷嘴，使产油层被引流，同时使产油层压力连续下降几个值，对每一压力值时的井底压力、产油层流出液体的组分和物理参数、以及井产油量进行记录；然后，当产油层处于某一压力降设定值运行射流泵时，将物理场接收器-转换器沿着井轴线从井底移动到进料锥，在这个操作过程中对产油层流体的流动曲线和参数、井底压力以及产油层井眼区域物理场的变化全部加以记录，并使用测量值评估产油层各层的处理效果和各层流出流体的组分；然后，停止向射流泵供应活性介质，并将物理场接收器-转换器与测井电缆或电线、密封组件一并从井下取出，然后，对产油层进行超声波作用的仪器在测井电缆或电线上通过油管柱被下降到井中，所述仪器包括超声波发生器、以及在超声波发生器上方可移动地布置在测井电缆或电线上的密封组件；密封组件装配在通道的安装座上，超声波发生器装配在与产油层相对处；此后，对产油层施加超声波振荡作用，首先对根本不产油层作用，然后对产油层作用，连续地从低渗透率的产油层向高渗透率的产油层作用，并在每个产油层上施加不少于两种超声波频率；在对产油层进行超声波处理过程中，通过对射流泵的活性喷嘴供给活性介质，按下述步骤对产油层施加水力作用使产油层逐步液面降低，维持所述液面降低，逐步恢复井底液体介质的静压力且维持该压力，维持产油层液面降低的时间设定为大于液体介质水力作用在产油层上的时间，且产油层的每层的水力作用与超声波振荡的循环次数应该不小于5次；完成了使用超声波振荡对产油层每层进行超声波作用以及水力作用后，运行射流泵，对井产油量进行对照测量；完成了使用超声波振荡对整个产油层进行超声波作用以及水力作用后，将对产油层施加超声波作用的仪器从井底取出到地面，使用射流泵和可替换插件对油井进行水力和地球物理分析；然后将组件随同射流泵取回地面，进行油井开发所必须的处理。
2.井射流装置包括物理场接收器-转换器、对产油层进行超声波作用的仪器、可替换功能插件，和从底部朝上的装配在油管柱上的具有锚杆的进料锥、成形有中央通道的封隔器、和射流泵，在射流泵的套管上装配活性喷嘴和混合室以及供应活性介质的通道、供应从油井抽出介质的通道和在阶梯间制成安装座的阶梯状通道；在所述阶梯状通道中可选择地装配密封组件和可替换功能插件，该密封组件可移动地布置在测井电缆或电线上位于连接对产油层进行超声波作用的仪器或物理场接收器-转换器的末端上方，可替换功能插件也就是减压插件、以及用于记录反映井下封隔器下面区域产油层压力恢复曲线的插件，该插件具有取样器和自激式仪器；所述对产油层进行超声波作用的仪器包括超声波发生器和压力计，该超声波发生器制造成可发出不少于2种频率的超声波振荡；射流泵套管上位于安装座下面的阶梯状通道的直径D2比对产油层进行超声波作用的仪器的直径D1大至少1mm，封隔器中央通道的直径D3不小于射流泵套管上位于安装座下面的阶梯状通道的直径D2。
全文摘要
本发明涉及泵，尤其涉及把油从井下采出来的井泵装置。该方法包括从底部朝上的装配具有锚杆的进料锥、封隔器和射流泵，并通过油管柱将该组件下降到井中。物理场接收器－转换器也下降到井中，测量温度和其它物理场基本值，产油层被引流并评估产油层各个间层效果。对产油层进行超声波作用。在对产油层进行超声波处理过程中，对产油层施加水力作用，使整个产油层受到超声波振荡和水力作用的共同作用。此后，将超声波作用装置取出到地面。使用射流泵和可替换插件对油井进行水力和地球物理分析；然后将组件和射流泵取回地面，进行油井开发所必须的处理。本发明还涉及优化装置各部件之间的尺寸，以在处理产油层过程中提高井射流装置的可靠性和性能。
文档编号F04F5/10GK1623040SQ02828507
公开日2005年6月1日 申请日期2002年12月3日 优先权日2002年3月11日
发明者吉诺维·德米特利耶维奇·哈米涅茨 申请人:吉诺维·德米特利耶维奇·哈米涅茨