[实用新型]油气井用高孔密多级脉冲携砂延缝射孔装置

说明书

技术领域

本实用新型属于油气井的射孔作业领域，主要涉及一种开采油气用的射孔装置，尤其涉及一种集深穿透增效射孔、高能气体压裂、水力压裂、高孔密射孔为一体的射孔装置。

技术背景

为了提高油气井的产量，采用了多种技术措施，如九十年代初，采用高能气体压裂技术，之后，又采用复合射孔技术。由于这两项技术都存在一定的缺陷，近期又出现了一种将深穿透射孔技术、高能气体压裂技术和水力压裂技术三者有机结合的技术。中国专利申请200610104468.0公开的油气井用多级脉冲增效射孔装置，就是集深穿透增效射孔、高能气体压裂、水力压裂三种施工工艺为一体的增效射孔装置。该装置在采用防砂撞击起爆器和增效射孔枪的基础上，通过增效枪尾、连接件及对丝连接件将燃速较高的二级增效火药和燃速较低的三级增效火药加入到施工管串中，而且所采用的隔板延时点火器可以在上级射孔枪射孔后的一段时间后才点燃下级增效火药，由此形成多个火药压力脉冲对地层进行压裂，使裂缝不断延伸并通过支撑剂阻止地层裂缝的闭合，由此实现增效目的。然而，该装置在产品的系列化及满足特殊地层的射孔需求上，仍有一定的不足。尤其表现在用高孔密与大孔径射孔弹的情况下，弹间间隙减小，无法在弹间间隙上增加增效火药药量，传统的在弹间加增效药饼的做法在高孔密与大孔径弹射孔的施工中受到局限，必须采取另外一种能够增加枪内火药量的办法。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种集深穿透增效射孔、高能气体压裂、水力压裂、高孔密射孔为一体的增效射孔装置，即油气井用高孔密多级脉冲携砂延缝射孔装置，以满足多相位的高孔密射孔或大孔径射孔的施工需要。

为解决上述技术问题，本实用新型包括防砂撞击起爆器、增效射孔枪、增效枪尾、连接件、传爆管、隔板延时点火器、点火药柱、二级和三级增效火药、导向头；所述增效射孔枪中的一级增效火药为条状柔软药带并螺旋缠绕在增效射孔枪内的弹架上，所述的导向头一端为导引帽，另一端为连接杆；所述防沙撞击起爆器一端与油管连接且另一端与所述增效射孔枪连接，所述增效枪尾连接在增效射孔枪的另一端，所述连接件的上段与增效枪尾连接，下段与所述二级增效火药的一端连接，所述传爆管、隔板延时点火器依次装入连接件的内孔中，所述的点火药柱装在二级增效火药内部的金属中心管中；所述三级增效火药的一端与所述二级增效火药的另一端连接，其另一端与所述导向头的连接杆密封连接。

根据本实用新型，所述条状柔软药带的长度为500～1000mm，宽度为35～45mm，厚度为5～10mm。

本实用新型是将油气井用多级脉冲增效射孔装置中的“深穿透增效射孔、高能气体压裂、水力压裂”与高孔密射孔集于一体的新型增效射孔装置。该装置融合了深穿透增效射孔中深穿透的优点和高孔密、多相位射孔或大孔径射孔的优点，同时又融合了高能气体压裂技术中的高能气体破裂能力强、造缝能力好和水力加砂压裂中支撑剂可以防止地层裂缝闭合的优点。尤其是将一级增效火药以螺旋状缠绕在增效射孔枪内的弹架上，使高孔密射孔枪内的增效火药量相当或高于已有技术的药量，不仅保证了射孔枪第一次射孔时可产生高破裂压力，而且增效火药燃烧时所产生的螺旋状喷射火焰，可以搅动井筒中的液体，使其反复冲洗射孔孔道，从而达到更好的增效结果。此外，导向头可以保护二级、三级增效火药在下井过程中不发生垂直碰撞。

附图说明

图1是本实用新型高孔密多级脉冲携砂延缝射孔装置的施工管串示意图。

图2是图1所示增效射孔枪中增效火药带缠绕在弹架上的示意图。

图3是图1所示导向头的结构组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图及优选实施例对本实用新型作进一步的详述。

采用本实用新型优选实施例进行的射孔施工管串中主要包含了防砂撞击起爆器1、增效射孔枪2、增效枪尾3、连接件4、传爆管5、隔板延时点火器6、点火药柱7、二级增效火药8、三级增效火药9及导向头17。本优选实施例与已有技术中油气井用多级脉冲增效射孔装置的总体构成和装配关系大致相同。所不同的是：(一)增效射孔枪2内的布弹数量由已有技术中的10～16孔/米增加到了20～40孔/米。由于射孔枪2内所装射孔弹的数量增加，使得各射孔弹之间的距离大大降低，再无法象通常那样将增效火药药饼放置在弹架内的射孔弹之间。为此，本实用新型将一级增效火药制成条状柔软药带，即图2所示的标号11，标号12为射孔弹，标号13为弹架。本优选实施例采用20孔/米的增效射孔枪2，其一级增效火药为长500～1000mm，宽35～45mm左右，厚5～10mm且有很好柔性的药带11，并用胶布与铁丝将药带螺旋缠绕在弹架13上，这就使射孔枪2内的一级增效火药的装药量达到1公斤/米以上，当射孔枪2射孔时，射孔枪内的火药燃烧可以产生足够大的地层破裂压力，同时，螺旋形缠绕在弹架13上的一级增效火药药带11燃烧时可以产生螺旋状喷射火焰，该火焰可以将井筒中的液体搅动起来，使液体反复冲洗射孔孔道，可达到较好的增效结果。(二)二级增效火药8装填燃速在15mm/s～25mm/s或燃速更高的复合固体推进剂或双基药，也可以是燃速较高的其它发射药；三级增效火药9装填燃速在5mm/s～10mm/s的复合固体推进剂或双基药或其它发射药，二级、三级增效火药8、9通过对丝14连接在一起。(三)在二级增效火药8、三级增效火药9中加入的适量支撑剂18，既可以是Φ0.5mm～Φ1mm之间的特制陶瓷小球，也可以是相同规格尺寸的金刚砂。(四)将已有技术中在三级增效火药9的金属中心管10底部装的密封堵头改为带密封作用的和贯串下井过程中防止增效火药8、9与可能变形的井壁发生垂直碰撞而起导向作用的导向头17(参见图3)。导向头17的主要作用是：其连接杆部位15与密封圈16一起实现对三级增效火药9的密封；其导引帽可在射孔管串下井过程中，有效防止二级、三级增效火药8、9与变形的井下套管内壁发生垂直碰撞。