[发明专利]一种油气储层酸化井下低频水力脉动发生装置

说明书

一种油气储层酸化井下低频水力脉动发生装置，包括锥台形缸体总成，以及设置于锥台形缸体总成上端的上接头和设置于锥台形缸体总成下端的下接头，锥台形缸体总成内设置有与其配套的锥台形的活塞，活塞下部设置有复位弹簧，在复位弹簧的下端设置有承托座，活塞在压差作用下下行并压缩复位弹簧，下行时顺序打开上中下泄压孔，且锥台形活塞外周流道截面积也逐渐增大，直到锥台形活塞下行到达下行程止点；此时被压缩的复位弹簧塞上行，顺序关闭下、中、上部泄压孔，直到到达上行行程止点完全复位，开始下一振动周期；本发明具有结构简单、实现方便、安全可靠，且能有效提高水力压裂正常效果的特点。

技术领域

本发明涉及油气田储层酸化作业用井下工具，特别涉及一种油气储层酸化井下低频水力脉动发生装置。

背景技术

油气田开发中，储层基质酸化技术是致密储层增产、增注的重要措施。

目前，油气储层酸化作业中，常规酸化储层改造技术存在一些亟待解决的技术问题，尤其是在低渗、特低渗储层基质酸化中。

注入酸液包括盐酸、土酸、有机酸、泡沫酸等，期望酸液能在储层中均匀推进，在井筒周边1m～2m储层范围内，酸液能溶蚀岩石颗粒间部分胶结物或进一步溶蚀部分岩石颗粒，促使孔隙性介质储层的孔隙吼道尺寸扩大、连通性增强，进而渗透率增大，起到增产或增注效果。

但碎屑质沉积岩具有很强的非均质性，具体表现在层理以及岩石组成上非均质性。而从渗流的角度，因为存在大孔道、微裂缝，除垂向渗透率差异很大外，平面上渗透率各向异性也表现明显，对油气开采和注水等影响重大，而低渗、超低渗储层尤其突出。工程实践表明，即使是对于目前工程中已经细分的小层中，渗透率各向异性往往是影响基质酸化作业效果的重大因素。因此也成为影响酸化作业效果的重要因素。

常规基质酸化施工作业中，我们希望酸液能均匀推进，但通常很难避免酸液在平面上的指进和垂向上舌进。在大孔道区域、微裂缝中，酸液推进速度快；在渗透率较低的区域，酸液推进慢或很少有酸液进入，即使进入了少量酸液也很快成为乏酸，特别需要酸化的这一部分岩石体积反而没有得到有效酸化。所以，低渗、特低渗储层基质酸化中，保证酸液均匀推进一直是制约基质酸化作业效果的重大技术难题，当前工艺条件下的施工中难以有效控制。

发明内容

为了达到上述目的，本发明的目的在于提供一种油气储层酸化井下低频水力脉动发生装置，在酸化作业施工时，能在工作液流作用下在井下产生一定强度的低频水力脉动，具有结构简单、实现方便、安全可靠，且能有效提高基质酸化效果的特点。

为了实现上述目的，本发明采用了技术方案如下：

一种油气储层酸化井下低频水力脉动发生装置，包括锥台形缸体总成2，以及设置于锥台形缸体总成2上端的加工有API标准油管连接螺纹的上接头1和设置于锥台形缸体总成2下端的加工有API标准油管连接螺纹下接头9，锥台形缸体总成2内设置有与其配套的锥台形的活塞6，活塞6下部设置有复位弹簧7，在复位弹簧7的下端设置有承托座8。

所述的锥台形缸体总成2分上中下三层设置，每层均设置有周向均布的径向流道通孔各四个，分别为上部泄压孔3、中部泄流孔4和下部泄流孔5，孔径范围依次为5mm～6mm，6mm～8mm,10mm～12mm，各孔周向间隔30度均布，上部泄压孔3的中心距离活塞6上截面15mm～20mm，上部泄压孔3、中部泄流孔4和下部泄流孔5在高度上重叠部分为2mm～4mm。

所述的锥台形缸体总成2和活塞6的配合锥度范围在1：(20～25)。

与现有在用酸化技术相比，本发明的有益效果在于：

1采用了基于酸化作业工作液驱动，实现酸化作业中井下低频水力脉动。基于理论基础研究，低频水力脉动作用下，在孔隙性储层介质中，酸液能相对均匀的在储层中推进，有效抑制基质酸化作业中常见的指进和舌进现象，提高酸化波及体积，进而提高整体基质酸化效果。