CN103089203A - 动态负压射孔作业的泄压装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油勘探开发领域，是一种动态负压射孔作业的泄压装置，它不仅能够在推进剂爆燃作用下迅速开孔，而且能在开孔的同时对油气井产生压裂及动态负压两种状态。本发明的泄压装置具有一个或多个与泄压仓连通的壳体，壳体的内腔设有至少一个推进剂柱；壳体上与推进剂柱对应的位置至少设有一组盲孔，导爆索穿过推进剂柱。本发明大幅度提高了动态负压工艺和复合射孔工艺的联合作业程度，减少了动态负压射孔现有技术中的中间环节，可大大避免堵塞孔眼，提高了油气开发作业效率。
Description
技术领域
本发明属于石油勘探开发领域，涉及一种动态负压射孔作业的泄压装置。
背景技术
射孔作业造裂缝过程中粉碎的岩石颗粒使近射孔孔道压实带渗透率大大降低。目前，为了减小爆炸残余物对射孔孔道造成的污染，提高射孔效果，通常采用动态负压射孔工艺。动态负压射孔工艺不同于单纯的静态负压，静态负压射孔工艺是在射孔作业前通过降低井筒中井液的高度使井筒压力低于地层压力，形成一定的负压差，射孔作业后利用冲击回流来清洁孔道，而动态负压射孔工艺在射孔作业前不需要使井筒压力低于地层压力，该工艺利用射孔弹爆轰后在井筒内引起的瞬间压力波动，在一定时间内井筒内压力低于地层压力，来控制射孔孔道的清洁程度。动态负压射孔工艺在射孔作业前无论井筒内是静态负压还是正压的情况下，射孔作业后都可实现较大的动态负压值。而为了使射孔弹爆轰后产生的能量迅速将管柱与井筒连通，井筒中大量井液瞬间进入管柱中，实现井筒压力大幅度低于地层压力（即动态负压）的状态。目前国内外采用的泄压装置大多是冲孔弹开孔泄压及活塞开孔泄压两种。中国专利CN201439709公开了一种动态负压射孔器，该射孔器中的弹架上安装有冲孔弹，冲孔弹是一种只对枪身开孔，并不伤害油气井套管及水泥环的专用弹，也称为“开孔弹”。射孔器起爆后，枪身上被射穿的孔眼数量较原射孔器多，扩大了泄压空间，从而释放井筒压力，实现动态负压。
中国专利CN101994493公开了一种动态降压装置，它安装在射孔器的下端，射孔器起爆后产生的爆轰压力推动撞击杆下行，随后推动活塞下行，将降压装置的内腔与位于开孔中接中部的侧向通孔连通起来，使井筒内的井液通过开孔中接进入泄压腔内部，进而使井筒内压力降低，实现动态负压。
现有泄压装置主要有以下缺点：（1）采用冲孔弹进行开孔泄压的泄压装置，在射孔器中增加大量的冲孔弹，提高了成本。（2）采用活塞进行开孔泄压的泄压装置，结构复杂，撞击杆、活塞等中间环节较多，在泄压装置上开孔速度较慢，且泄流孔道面积较小；另外，在射孔作业的同时建立负压的效果不明显，使动态负压射孔的整体工艺效果降低，无法充分体现动态负压射孔作业的优势。
发明内容
本发明所要解决的问题是：提供一种动态负压射孔作业的泄压装置，不仅能够迅速开孔将泄压仓与井筒连通，而且能在开孔的同时，对油气井产生压裂及动态负压两种状态。
解决上述问题的技术方案是：所提供的动态负压射孔作业的泄压装置具有泄压仓，本发明的特别之处是：具有一个或多个与泄压仓连通的壳体，壳体的内腔设有至少一个推进剂柱；壳体上与推进剂柱对应的位置至少设有一组盲孔，导爆索穿过推进剂柱。
本发明的泄压装置在地面装配好后，泄压仓内腔的压力即为地面大气压力。推进剂柱爆燃后，将壳体上的盲孔打开，形成的爆燃气体对地层进行压裂，同时盲孔打开后迅速将管柱与井筒连通起来，井筒中大量井液瞬间即进入泄压仓，实现井筒压力大幅度低于地层压力的动态负压状态。
上述该盲孔可以是外盲孔或内盲孔或台阶通孔上安装堵片的形式。
通常情况下，每一组盲孔在壳体上的布置方式为圆周分布，最好按圆周均匀分布，其中，相邻盲孔的相位角为30°～120°。
上述的壳体可以是多个，相邻壳体间通过接头连接和贯通。
上述推进剂柱的最佳安装方式是：推进剂柱上部由扶正体进行径向定位，推进剂柱下部固定在有中心通孔的扶正帽上，扶正体和扶正帽均安装在壳体内。
本发明的泄压装置具有以下优点：（1）本装置提供了一种新的泄压开孔方式，在推进剂柱的爆燃作用下打开壳体上的盲孔，形成压裂及动态负压的双重效果。（2）大幅度提高了动态负压工艺和复合射孔工艺的联合作业程度，减少了动态负压射孔现有技术中的中间环节，可大大避免堵塞孔眼，提高了油气开发作业效率。
附图说明
图1是本发明一个实施例的结构图。
图2是本发明另一个实施例的结构图。
图中标号：1-壳体，2-接头，3-泄压仓，4-炮尾，5-推进剂柱，6扶正体，7-扶正帽，8-盲孔，9-导爆索，10-扶正体。
具体实施方式
以下结合附图1对本发明的内容加以详细说明。
如图1所示，泄压装置包括两个壳体1和一个泄压仓3，两个相邻壳体1之间以及壳体与泄压仓3之间通过接头2连接，每个壳体1的内腔设有一个推进剂柱5；推进剂柱5的上端部通过圆环形扶正体6径向定位，即推进剂柱5插在扶正体6的中心孔中，推进剂柱5的下端部固定在扶正帽7上端的台阶上，扶正体和扶正帽均安装在壳体1的内腔，扶正帽的中心有通孔。每个壳体1上与推进剂柱5对应的位置设有两组盲孔8，盲孔8是外盲孔的形式。导爆索9穿过推进剂柱5将两个壳体1中的推进剂柱5连接起来。
本实施例中，每一组盲孔8在壳体1上按圆周均匀分布，相邻盲孔的相位角为90°。
导爆索引燃推进剂柱，爆燃后，将壳体上的外盲孔打开，形成的爆燃气体对地层进行压裂，同时盲孔打开后迅速将管柱与井筒连通起来，井筒中大量井液瞬间即进入泄压仓，使井筒压力大幅度低于地层压力的动态负压状态。
如图2所示，扶正体9为帽子形，推进剂柱5的上端卡在扶正体9的台阶孔内，其余结构与上一实施例相同。
Claims (7)
1.一种动态负压射孔作业的泄压装置，具有泄压仓，其特征在于：具有一个或多个与泄压仓连通的壳体，壳体的内腔设有至少一个推进剂柱；壳体上与推进剂柱对应的位置至少设有一组盲孔，导爆索穿过推进剂柱。
2.根据权利要求1所述的动态负压射孔作业的泄压装置，其特征在于：所述盲孔是外盲孔或内盲孔或台阶通孔上安装堵片的形式。
3.根据权利要求2所述的动态负压射孔作业的泄压装置，其特征在于：每一组盲孔在壳体上的布置方式为圆周分布。
4.根据权利要求2所述的动态负压射孔作业的泄压装置，其特征在于：每一组盲孔在壳体上的布置方式为圆周均匀分布，其中，相邻盲孔的相位角为30°～120°。
5.根据权利要求2或4所述的动态负压射孔作业的泄压装置，其特征在于：上述的壳体可以是多个，相邻壳体间通过接头连接和贯通。
6.根据权利要求4所述的动态负压射孔作业的泄压装置，其特征在于：推进剂柱上部由扶正体进行径向定位，推进剂柱下部固定在有中心通孔的扶正帽上，扶正体和扶正帽均安装在壳体内。
7.根据权利要求6所述的动态负压射孔作业的泄压装置，其特征在于：扶正体9为帽子形，推进剂柱5的上端卡在扶正体9的台阶孔内。
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