[发明专利]一种激光射孔装置及其方法

摘要

一种激光射孔装置及其方法属于油气井下开采技术领域，目的在于解决现有技术存在的射孔分布固定、不能灵活调整，且只能形成圆形孔洞，工作过程机械冲击较大，对管串及固井伤害大，射孔枪本体重复使用率低的问题。本发明包括地面控制系统、电源以及由积分反射镜、运动调整机构、位移传感器、编码器和微型高功率激光器组成的射孔器；反射镜固定在运动调整机构的上端，通过运动调整机构带动反射镜周向旋转运动以及竖直方向运动，并通过位移传感器和编码器采集数据，微型高功率激光器出射的激光经平行聚焦光路进行聚焦，再经反射镜反射进行射孔作业；电源为井下设备供电，地面控制系统实现整体的控制，地面控制系统通过数据传输线与位移传感器和编码器连接。

主权项

1.一种激光射孔装置，其特征在于，包括地面控制系统、电源以及由积分反射镜(4)、运动调整机构(5)、位移传感器(9)和编码器(8)和微型高功率激光器(2)组成的射孔器(3)；所述微型高功率激光器(2)位于射孔器(3)内部顶端；所述积分反射镜(4)固定在所述运动调整机构(5)的上端，通过运动调整机构(5)带动积分反射镜(4)周向旋转运动以及竖直方向运动，整体设置在井下，并通过位移传感器(9)和编码器(8)采集数据，所述微型高功率激光器(2)出射的激光经平行聚焦光路进行聚焦，再经积分反射镜(4)反射进行射孔作业；所述电源通过电缆(1)与所微型高功率激光器(2)、运动调整机构(5)和丢手引爆系统连接供电，所述地面控制系统通过电缆(1)与所述微型高功率激光器(2)、运动调整机构(5)和丢手引爆系统连接传输信号，所述地面控制系统通过数据传输线与位移传感器(9)和编码器(8)连接；所述运动调整机构(5)包括伸缩杆(501)、运动套管(502)、轴向伺服电机(503)和周向伺服电机(504)；所述伸缩杆(501)同轴设置在所述运动套管(502)内部，并通过轴承连接，所述伸缩杆(501)上端部和所述积分反射镜(4)固定连接，所述伸缩杆(501)下端通过齿轮传动机构和所述周向伺服电机(504)连接，所述运动套管(502)外壁设置有竖直方向的齿条，所述运动套管(502)通过齿轮齿条传动机构和所述轴向伺服电机(503)连接；所述编码器(8)连接在伸缩杆(501)下端固定的齿轮上，所述位移传感器(9)连接在运动套管(502)上。