專利名稱：油管傳輸復合射孔器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油、天然氣勘探和開采作業中的復合射孔器，尤其是涉及一種將復合火藥推進劑外裝的復合射孔器。
背景技術：
復合射孔技術是近幾年發展起來的一種可以將常規射孔與高能氣體壓裂兩種工藝一次進行的新型射孔方式，主要用于低孔隙度、低滲透率地層的射孔作業，其主要原理是在常規射孔器上增加高能復合火藥組成復合射孔器，利用油管或者電纜將復合射孔器輸送到油層位置并引爆，在聚能射孔彈穿孔的同時，所產生金屬射流或高溫質點點燃復合火藥， 復合火藥燃燒產生大量氣體，形成較高的壓力脈沖，通過射孔孔道對地層進行壓裂作業，可以破壞射孔造成的壓實帶，在巖石中形成一定長度的裂紋，改善油氣流動通道，提高油氣井的出油率。目前國內常用的復合射孔器根據復合火藥裝配位置的不同分為內置式復合射孔器和下掛式復合射孔器。內置式復合射孔器是將高能復合火藥裝填于射孔槍槍管內部，通過射孔彈爆炸時產生的爆轟能量點燃復合火藥，產生高能氣體，對地層進行壓裂。內置式復合射孔器又分為兩種實現方式一種是將復合火藥藥片裝于射孔槍彈架管內射孔彈與射孔彈之間的空隙處，另一種是將與彈架管相同形狀而內徑稍大的復合火藥筒套于彈架管外側。內置式復合射孔器的缺陷在于高能復合火藥置于射孔槍管之內，能量被約束，對地層的壓裂造縫能力不足；而且復合火藥被引燃后，產生的能量容易產生聚集，如果射孔槍強度不夠會產生炸槍事故，使槍身卡在作業井套管處，為油田帶來巨大損失。另外，內置式復合射孔器中裝藥量和射孔彈的孔密也受到限制。另外一種復合射孔器是下掛式復合射孔器，它通過將復合火藥藥柱懸掛連接在射孔槍尾部來實現射孔與壓裂聯作的目的。盡管這種下掛式的復合射孔器克服了內置式復合射孔器容易產生炸槍事故以及裝藥量和射孔彈孔密受限制的缺陷，但在實際使用中其射孔段和壓裂段不是同一層位，只能起到隔層壓裂的作用，故能量利用率低，壓裂造縫效果有限，而且現場裝配不方便。
發明內容本實用新型的目的在于克服現有復合射孔器存在的問題，提供一種油管傳輸復合射孔器，本實用新型將復合火藥推進劑外裝，裝藥量大，對地層壓裂效果好，置火藥筒的能量直接釋放到井筒中，對射孔槍的沖擊較小，不會產生炸槍事故，具有較高的安全性。為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下一種油管傳輸復合射孔器，包括射孔槍，其特征在于還包括套在射孔槍管上且由復合火藥澆鑄固化而成的外置壓裂筒，所述外置壓裂筒兩端通過兩個固定在射孔槍管上的保護環限位在射孔槍管上。[0010] 所述外置壓裂筒呈圓筒狀。 所述外置壓裂筒為一節或多節。所述保護環包括呈環狀的限位圈，所述限位圈上開有螺釘孔，螺釘孔內設置有限位螺釘。所述射孔槍管上開有與限位螺釘配合固定的盲孔。所述限位圈的外徑大于外置壓裂筒的外徑。所述射孔槍管包括一節或多節射孔槍單管，射孔槍管連接有保護接頭。所述保護接頭包括槍頭、中間接頭和槍尾，所述槍頭與射孔槍管一端連接，槍尾與射孔槍管另一端連接，中間接頭與槍頭連接將相鄰兩節射孔槍單管連接成一整體，所述保護接頭上均設置有縱向溢流槽，所述縱向溢流槽沿保護接頭軸線環形陣列分布。所述縱向溢流槽的數量為4一6個。所述保護接頭的外徑大于外置壓裂筒的外徑。所述槍頭一端設置有與射孔槍管螺紋配套的外螺紋，另一端設置有與起爆裝置配套的內螺紋。所述中間接頭兩端均為外螺紋，且兩端螺紋相同。所述槍尾兩端均為外螺紋，一端螺紋與射孔槍管螺紋配套，另一端連接有井下壓力-時間曲線采集儀。本實用新型的優點在于一、本實用新型還包括套在射孔槍管上且由復合火藥澆鑄固化而成的外置壓裂筒，所述外置壓裂筒兩端通過兩個固定在射孔槍管上的保護環限位在射孔槍管上，外置壓裂筒燃燒性能穩定，可進行優化設計，可模擬出其在井內特定條件下的燃燒過程及結果，生成燃氣的壓力-時間曲線等，為合理選擇藥量及裝配位置提供參考依據，可以避免地面設計失誤造成事故。二、本實用新型所用外置壓裂筒為復合火藥，具有耐溫、耐蝕性能好、高能鈍感的優點，對井下流體具有很好的相容性，機械強度高，對靜電、撞擊、摩擦、火焰鈍感，具有極高的安全使用性的優點。三、本實用新型采用將外置壓裂筒套于射孔槍管外部的裝配方式，相對于常規的內置式復合射孔器和下掛式復合射孔器的火藥裝配方式，具有裝藥量大，配套射孔槍孔密不受限制，火藥燃燒能量直接釋放到井筒中，對射孔槍沖擊小，不易產生炸槍事故，壓裂造縫效果好的優點。四、本實用新型中外置壓裂筒為固定長度單層環狀圓筒，這種結構具有易于與射孔槍進行裝配，現場使用方便，作業效率高的特點。五、本實用新型外置壓裂筒兩端采用保護環進行固定，保護環中的限位圈外徑大于外置壓裂筒外徑，限位圈上開有與限位螺釘配套的螺釘孔，裝配時限位螺釘穿過限位圈螺釘孔并固定與射孔槍管上的盲孔內，這種結構具有定位準確可靠，保護外置壓裂筒下井過程中不受損壞的優點。六、本實用新型中，射孔槍管為一節或者多節，外置壓裂筒為一節或者多節，這種結構具有下井作業時，射孔及壓裂聯作長度可調，即可用于長井段作業，也可用于短井段作業的優點。[0029]七、本實用新型中設置有保護接頭，保護接頭外徑大于外置壓裂筒的外徑，這種結構具有可有效避免外置壓裂筒與井壁碰撞受損以及保證作業時射孔槍管柱不發生偏心的優點。八、本實用新型中保護接頭均沿其軸線環形陣列排布有4一6個縱向溢流槽，這種結構的接頭具有提高井筒中壓力傳遞速度，有效降低保護接頭所受縱向沖擊的優點。九、本實用新型下端可連接井下壓力-時間曲線采集儀，具有實時記錄射孔槍發射及藥劑燃燒過程中井筒內壓力隨時間變化的曲線，可對施工效果進行監測和評價的優
點ο
圖1為本實用新型結構示意圖圖2為本實用新型保護環結構示意圖圖3為本實用新型槍頭主視半剖面結構示意圖圖4為圖3的A— A剖面結構示意圖圖5為本實用新型中間接頭主視半剖面結構示意圖圖6為圖5的A— A剖面結構示意圖圖7為本實用新型槍尾主視半剖面結構示意圖圖8為圖7的A— A剖面結構示意圖圖中標記為1、槍頭，2、射孔槍管，3、彈架管，4、射孔彈，5、限位圈，6、限位螺釘，7、 外置壓裂筒，8、導爆索，9、中間接頭，10、槍尾，11、井下壓力-時間曲線采集儀，12、保護環， 13、縱向溢流槽。
具體實施方式
一種油管傳輸復合射孔器，包括射孔槍，還包括套在射孔槍管2上且由復合火藥澆鑄固化而成的外置壓裂筒7，所述外置壓裂筒7兩端通過兩個固定在射孔槍管2上的保護環12限位在射孔槍管2上。本實用新型中，所述外置壓裂筒7呈圓筒狀。并且所述外置壓裂筒7可以根據實際需要設置為一節或多節。所述保護環12包括呈環狀的限位圈5，所述限位圈5上開有螺釘孔，螺釘孔內設置有限位螺釘6。本實用新型中，所述射孔槍管2上開有與限位螺釘6配合固定的盲孔。本實用新型中，所述限位圈5的外徑大于外置壓裂筒7的外徑。本實用新型中，所述射孔槍管2包括一節或多節射孔槍單管，射孔槍管2連接有保護接頭，射孔槍管2可根據實際需要選擇一節或多節。本實用新型中，所述保護接頭包括槍頭1、中間接頭9和槍尾10，所述槍頭1與射孔槍管2 —端連接，槍尾10與射孔槍管2另一端連接，中間接頭9與槍頭1連接將相鄰兩節射孔槍單管連接成一整體，也即是，相鄰兩節射孔槍單管中，其中一節上連接有中間接頭 9，另一節上連接有槍頭1，中間接頭9與槍頭1連接后即可將相鄰兩節射孔槍單管連接成一整體。所述保護接頭上均設置有縱向溢流槽13，所述縱向溢流槽13沿保護接頭軸線環形陣列分布。所述縱向溢流槽13的數量為4一6個。所述保護接頭的外徑大于外置壓裂筒7的外徑。進一步地，所述槍頭1 一端設置有與射孔槍管2螺紋配套的外螺紋，另一端設置有與起爆裝置配套的內螺紋。所述中間接頭9兩端均為外螺紋，且兩端螺紋相同。所述槍尾 10兩端均為外螺紋，一端螺紋與射孔槍管2螺紋配套，另一端連接有井下壓力-時間曲線采集儀11。以下對本實用新型作進一步說明首先將具體作業井的井況和地質參數輸入地面模擬軟件，模擬計算出外置壓裂筒 7的裝載量及其排布位置和方式。本實用新型裝配中以單根射孔槍管為基本單元進行裝配。每個單元獨立裝配后， 在下井過程中，通過中間接頭9進行連接。參考常規射孔器的裝配方法，將射孔彈4、導爆索8裝入彈架管3上，再一起裝入射孔槍管2并定位。按照預先設計好的排布方式將外置壓裂筒7套于射孔槍管2外指定位置，限位圈 5裝在外置壓裂筒7兩端，限位螺釘6穿過限位圈5的螺釘孔固定于射孔槍管2的盲孔內， 再將指定規格的標準螺釘安裝在限位圈6上。按照以上所述方法將一節或多節外置壓裂筒7安裝于射孔槍管2外部指定位置處。將保護接頭，包括槍頭1、中間接頭9、以及槍尾10按照常規射孔槍的裝配方法安裝于射孔槍管2預定位置，其中，槍頭1應安裝于下井射孔槍管最上部一根射孔槍單管的上部，槍尾應安裝于下井射孔槍單管最下部一根射孔槍的尾部將井下壓力-時間曲線采集儀 11安裝在槍尾10下部。最后利用油管傳輸方式將連接好的復合射孔器下放至套管的油層位置，校準深度后，引爆導爆索8，導爆索再依次引爆射孔彈4，射孔彈4輸出高溫金屬射流，一方面將套管、 混凝土層、含油氣巖層射出孔道，另一方面引燃套在射孔槍管2外的外置壓裂筒7，外置壓裂筒7燃燒產生高溫高壓氣體進入射孔孔道，并在射孔孔眼周圍形成多徑向裂縫，從而達到破壞射孔壓實帶，溝通地層的天然裂縫，提高滲透率，降低表皮系數，改善油氣流動通道的目的。射孔作業完成后，起出作業管柱，讀取井下壓力-時間曲線采集儀11記錄的數據， 對作業過程進行評價。
權利要求1.一種油管傳輸復合射孔器，包括射孔槍，其特征在于還包括套在射孔槍管(2)上且由復合火藥澆鑄固化而成的外置壓裂筒(7)，所述外置壓裂筒(7)兩端通過兩個固定在射孔槍管(2)上的保護環(12)限位在射孔槍管(2)上。
2.根據權利要求1所述的油管傳輸復合射孔器，其特征在于所述外置壓裂筒(7)為一節或多節。
3.根據權利要求1或2所述的油管傳輸復合射孔器，其特征在于所述保護環(12)包括呈環狀的限位圈(5)，所述限位圈(5)上開有螺釘孔，螺釘孔內設置有限位螺釘(6)。
4.根據權利要求3所述的油管傳輸復合射孔器，其特征在于所述限位圈(5)的外徑大于外置壓裂筒(7)的外徑。
5.根據權利要求1、2或4所述的油管傳輸復合射孔器，其特征在于所述射孔槍管(2) 包括一節或多節射孔槍單管，射孔槍管(2 )連接有保護接頭。
6.根據權利要求5所述的油管傳輸復合射孔器，其特征在于所述保護接頭包括槍頭(I)、中間接頭(9)和槍尾(10)，所述槍頭(1)與射孔槍管(2)—端連接，槍尾(10)與射孔槍管(2)另一端連接，中間接頭(9)與相鄰兩節射孔槍單管連接，所述保護接頭上均設置有縱向溢流槽(13)，所述縱向溢流槽(13)沿保護接頭軸線環形陣列分布。
7.根據權利要求6所述的油管傳輸復合射孔器，其特征在于所述縱向溢流槽(13)的數量為4一6個。
8.根據權利要求6或7所述的油管傳輸復合射孔器，其特征在于所述保護接頭的外徑大于外置壓裂筒(7)的外徑。
9.根據權利要求8所述的油管傳輸復合射孔器，其特征在于所述槍頭(1)一端設置有與射孔槍管(2)螺紋配套的外螺紋，另一端設置有與起爆裝置配套的內螺紋。
10.根據權利要求9所述的油管傳輸復合射孔器，其特征在于所述槍尾(10)兩端均為外螺紋，一端螺紋與射孔槍管(2)螺紋配套，另一端連接有井下壓力-時間曲線采集儀(II)。
專利摘要本實用新型公開了一種油管傳輸復合射孔器，包括射孔槍，還包括套在射孔槍管上且由復合火藥澆鑄固化而成的外置壓裂筒，所述外置壓裂筒兩端通過兩個固定在射孔槍管上的保護環限位在射孔槍管上。本實用新型將復合火藥推進劑外裝，裝藥量大，對地層壓裂效果好，置火藥筒的能量直接釋放到井筒中，對射孔槍的沖擊較小，不會產生炸槍事故，具有較高的安全性。
文檔編號E21B43/119GK202284464SQ201120432279
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月4日 優先權日2011年11月4日
發明者馮啟先, 吳木旺, 吳治華, 吳澤林, 徐德昭, 李三喜, 楊仁元, 蔡軍, 蟻步鉞, 重成興, 高永強 申請人:中國航天科技集團公司川南機械廠