CN103452535A - 一种油气井用模块弹托定面射孔器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油气井用模块弹托定面射孔器，包括弹架和安装在弹架上的模块弹托，所述模块弹托的下部由四个倾斜设置的面围拢形成，分别是两个对称设置的定位面、射孔弹穿出面和导爆索走位面，四个倾斜设置的面均与底面连接；模块弹托中开有弹孔，弹孔的一端贯穿所述射孔弹穿出面，另一端贯穿模块弹托的上部和顶面；所述弹孔的轴线与所述底面之间形成锐角；采用本发明，能够在套管的同一个轴向截面平面上形成三个孔道，套管孔道形成扇形布局，使得地层应力沿射孔孔道集中，便于后续压裂作业。
Description
技术领域
本发明涉及油气井套管井射孔完井作业技术领域，确切地说涉及一种油气井用模块弹托定面射孔器。
背景技术
目前，非常规油气藏勘探开发已成为世界潮流，也是世界油气资源的一个重要组成部分。在非常规油气勘探开发过程中，试油完井需要进行新型的压裂技术措施，而为了更好地控制压裂裂缝走向，地层应力向沿孔道集中，定面射孔器适应了新型压裂技术要求，能够在一个套管轴向截面平面布局三个孔眼，引导应力集中，弥补了原有射孔技术的不足。
公开号为CN2592864，公开日为2003年12月17日的中国专利文献公开了一种油气并超高孔密射孔器弹架，用于油气开采射孔作业。在弹架周围带有固弹螺孔，螺孔在弹架周围按螺旋式设置，可以是四相位、六相位或八相位。射孔弹尾部带有螺纹。该专利的特点是：固弹螺孔在弹架周围按螺旋式加工，即可以增大射孔密度，述到超高密射孔，就可以多装射孔弹，以便能够根据实际地质情况，安设多少射孔弹。把射孔弹装设在弹架外面，可以大大提高射孔弹密度。是一种较为理想的射孔器弹架。结构简单，设计巧妙，经实验证明，效果理想。
但以上述专利文献为代表的弹托，仍然存在以下技术问题：
①现有常规螺旋布孔的射孔器，难以引导地层应力集中，难以控制压裂裂缝走向；
②常规螺旋布孔的射孔器，无法在一个套管平面上形成多个孔眼；
③常规螺旋布局射孔器射流垂直套管，无法实现射孔射流倾斜射出。
发明内容
本发明旨在针对上述现有技术所存在的缺陷，提供一种油气井用模块弹托定面射孔器，采用本发明，能够在套管的同一个轴向截面平面上形成三个孔道，套管孔道形成扇形布局，使得地层应力沿射孔孔道集中，便于后续压裂作业；它是配套后续体积压裂作业的一个有效途径，能够配合压裂措施控制裂缝走向，形成主裂缝的同时也产生多径向裂缝，更好地沟通地层裂缝，改善储层渗流。
本发明是通过采用下述技术方案实现的：
一种油气井用模块弹托定面射孔器，包括弹架和安装在弹架上的模块弹托，其特征在于：所述模块弹托的下部由四个倾斜设置的面围拢形成，分别是两个对称设置的定位面、射孔弹穿出面和导爆索走位面，四个倾斜设置的面均与底面连接；模块弹托中开有弹孔，弹孔的一端贯穿所述射孔弹穿出面，另一端贯穿模块弹托的上部和顶面；所述弹孔的轴线与所述底面之间形成锐角。
所述弹架上的射孔弹呈组状分布，每一组包括两个所述模块弹托和一个大孔径射孔弹，大孔径射孔弹位于两个模块弹托之间，两模块弹托内的射孔弹开口端的射流方向相对，大孔径射孔弹的射流方向与弹架的轴向垂直；组与组之间的射孔弹或任一组内的三个射孔弹均螺旋分布。
所述弹架整体呈空心的圆筒状，在弹架上开有与模块弹托尺寸相匹配的切槽，每个模块弹托通过上切槽和下切槽安装于所述弹架中，且位于模块弹托下部的下切槽长度大于模块弹托上部的上切槽长度。
所述模块弹托的底面伸出于所述下切槽，且模块弹托的两个定位面形成的定位结构与下切槽的宽度相匹配。
在上切槽的两端设置有扣住所述模块弹托的锁紧件。
在模块弹托的上部的一侧设置有限位方条，限位方条所在的那一侧是射孔弹射出方向所偏向的那一侧。
所述弹孔中安装的射孔弹是深穿透射孔弹。
所述模块弹托是聚四氟乙烯材质的模块弹托。
与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：
1、本发明中，采用倾斜设置的四个面围拢形成模块弹托的下部，能够实现在安装模块弹托时倾斜的安装在弹架上，从而解决了定面射孔器在套管定面射孔的难题；同时，采用“模块弹托中开有弹孔，弹孔的一端贯穿所述射孔弹穿出面，另一端贯穿模块弹托的上部和顶面；所述弹孔的轴线与所述底面之间形成锐角”这样的结构形式，能够利用弹托倾角实现控制定面射孔射流的发射方向； 采用“弹架上的射孔弹呈组状分布，每一组包括两个所述模块弹托和一个大孔径射孔弹，大孔径射孔弹位于两个模块弹托之间，两模块弹托内的射孔弹开口端的射流方向相对，大孔径射孔弹的射流方向与弹架的轴向垂直；组与组之间的射孔弹或任一组内的三个射孔弹均螺旋分布”这样的结构形式，能够在套管的同一个轴向截面平面上形成三个孔道，套管孔道形成扇形布局，使得地层应力沿射孔孔道集中，便于后续压裂作业；本发明是配套后续体积压裂作业的一个有效途径，能够配合压裂措施控制裂缝走向，形成主裂缝的同时也产生多径向裂缝，更好地沟通地层裂缝，改善储层渗流。
2、本发明中，采用“弹架整体呈空心的圆筒状，在弹架上开有与模块弹托尺寸相匹配的切槽，每个模块弹托通过上切槽和下切槽安装于所述弹架中，且位于模块弹托下部的下切槽长度大于模块弹托上部的上切槽长度”这样的结构形式，一方面，在将模块弹托安装入弹架内时，上切槽能够紧密与模块弹托的上部接触，从而将模块弹托卡住定位，另一方面，下切槽的长度较上切槽大，因此能够有足够的预留空降使导爆索能顺利通过。特别是，射孔弹穿出面和导爆索走位面也是倾斜设置的，更有助于导爆索与射孔弹穿出面穿出的射孔弹相连接，并通过导爆索走位面穿过，与下切槽的配合更加恰当。
3、本发明中，采用“模块弹托的底面伸出于所述下切槽，且模块弹托的两个定位面形成的定位结构与下切槽的宽度相匹配”这样的结构形式，同时，两个定位面均是倾斜设置的，因此，能够通过按压模块弹托使两个定位面仅仅的抵住下切槽的两侧而被限位，从而实现了定位功能。
4、本发明中，在上切槽的两端设置有扣住所述模块弹托的锁紧件。这样的设置方式，能够进一步将模块弹托的上部扣在上切槽之中。
5、本发明中，采用“在模块弹托的上部的一侧设置有限位方条，限位方条所在的那一侧是射孔弹射出方向所偏向的那一侧”这样的结构形式，一方面，能够使限位方条与上切槽上的锁紧件相配合从而将模块弹托固定住；另一方面，如果不安装此限位方条，由于弹孔的原因，弹孔所在那一侧的模块弹托就会被打穿从而不能与上切槽上的锁紧件配合。
6、本发明中，模块弹托是聚四氟乙烯材质的模块弹托，这样的结构形式便于将模块弹托加工成所需的特定的形状。
综上所护，本发明能够适用于非常规油气井试油完井作业，配合新型的压裂技术措施，能够完成在套管轴向截面平面上引导定面孔眼应力集中，配合压裂措施裂缝走向控制，达到制造主裂缝与多径向裂缝目的，增加油气流动通道。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：
图1为弹托定面射孔器结构示意图；
图2为弹架结构示意图；
图3为安装了深穿透射孔弹的模块弹托结构示意图；
图4为模块弹托的右视图；
图5为图4中A-A剖视图；
图6为图5的俯视图。
图中标记：
1、弹架，2、深穿透射孔弹，3、大孔径射孔弹，4、锁紧件，5、限位方条，6、模块弹托，7、下切槽，8、上切槽，9、弹孔，10、定位面，11、射孔弹穿出面，12、导爆索走位面，13、底面，14、顶面。
具体实施方式
实施例1
参照说明书附图1-6，一种油气井用模块弹托定面射孔器连接如下：在模块弹托6内套入深穿透射孔弹2；将套入深穿透射孔弹2的模块弹托6放入管型弹架1的切槽中，上下两发深穿透射孔弹2大开口端方向相对；将限位方条5放入模块弹托6的方形缺口内将深穿透射孔弹2限位，用管型弹架1上的锁紧件4锁紧限位方条5；将大孔径射孔弹3放入管型弹架1的圆孔内；用管型弹架1上的锁紧件4将大孔径射孔弹3锁紧。
油气井用定面射孔模块弹托6连接如下：将深穿透射孔弹2套入模块弹托6的弹孔9内；将用限位方条5置于模块弹托6右上角的方形缺口内对深穿透射孔弹2进行限位；该模块弹托6配套油气井用模块弹托定面射孔器使用。
实施例2
作为本发明的最佳实施方式，其包括弹架1和安装在弹架1上的模块弹托6，模块弹托6的下部由四个倾斜设置的面围拢形成，分别是两个对称设置的定位面10、射孔弹穿出面11和导爆索走位面12，四个倾斜设置的面均与底面13连接；模块弹托6中开有弹孔9，弹孔9的一端贯穿射孔弹穿出面11，另一端贯穿模块弹托6的上部和顶面14；弹孔9的轴线与底面13之间形成锐角。采用常规弹架。
或者采用新型的弹架结构：弹架1上的射孔弹呈组状分布，每一组包括两个模块弹托6和一个大孔径射孔弹3，大孔径射孔弹3位于两个模块弹托6之间，两模块弹托6内的射孔弹开口端的射流方向相对，大孔径射孔弹3的射流方向与弹架1的轴向垂直；组与组之间的射孔弹或任一组内的三个射孔弹均以相位60°等螺旋方式布置。弹架1整体呈空心的圆筒状，在弹架1上开有与模块弹托6尺寸相匹配的切槽，每个模块弹托6通过上切槽8和下切槽7安装于弹架1中，且位于模块弹托6下部的下切槽7长度大于模块弹托6上部的上切槽8长度。模块弹托6的底面13伸出于下切槽7，且模块弹托6的两个定位面10形成的定位结构与下切槽7的宽度相匹配。在上切槽8的两端设置有扣住模块弹托6的锁紧件4。在模块弹托6的上部的一侧设置有限位方条5，限位方条5所在的那一侧是射孔弹射出方向所偏向的那一侧。弹孔9中安装的射孔弹是深穿透射孔弹2。模块弹托6是聚四氟乙烯材质的模块弹托6。
Claims (8)
1.一种油气井用模块弹托定面射孔器，包括弹架(1)和安装在弹架(1)上的模块弹托(6)，其特征在于：所述模块弹托(6)的下部由四个倾斜设置的面围拢形成，分别是两个对称设置的定位面(10)、射孔弹穿出面(11)和导爆索走位面(12)，四个倾斜设置的面均与底面(13)连接；模块弹托(6)中开有弹孔(9)，弹孔(9)的一端贯穿所述射孔弹穿出面(11)，另一端贯穿模块弹托(6)的上部和顶面(14)；所述弹孔(9)的轴线与所述底面(13)之间形成锐角。
2.根据权利要求1所述的一种油气井用模块弹托定面射孔器，其特征在于：所述弹架(1)上的射孔弹呈组状分布，每一组包括两个所述模块弹托(6)和一个大孔径射孔弹(3)，大孔径射孔弹(3)位于两个模块弹托(6)之间，两模块弹托(6)内的射孔弹开口端的射流方向相对，大孔径射孔弹(3)的射流方向与弹架(1)的轴向垂直；组与组之间的射孔弹或任一组内的三个射孔弹均螺旋分布。
3.根据权利要求1或2所述的一种油气井用模块弹托定面射孔器，其特征在于：所述弹架(1)整体呈空心的圆筒状，在弹架(1)上开有与模块弹托(6)尺寸相匹配的切槽，每个模块弹托(6)通过上切槽(8)和下切槽(7)安装于所述弹架(1)中，且位于模块弹托(6)下部的下切槽(7)长度大于模块弹托(6)上部的上切槽(8)长度。
4.根据权利要求3所述的一种油气井用模块弹托定面射孔器，其特征在于：所述模块弹托(6)的底面(13)伸出于所述下切槽(7)，且模块弹托(6)的两个定位面(10)形成的定位结构与下切槽(7)的宽度相匹配。
5.根据权利要求4所述的一种油气井用模块弹托定面射孔器，其特征在于：在上切槽(8)的两端设置有扣住所述模块弹托(6)的锁紧件(4)。
6.根据权利要求1所述的一种油气井用模块弹托定面射孔器，其特征在于：在模块弹托(6)的上部的一侧设置有限位方条(5)，限位方条(5)所在的那一侧是射孔弹射出方向所偏向的那一侧。
7.根据权利要求1所述的一种油气井用模块弹托定面射孔器，其特征在于：所述弹孔(9)中安装的射孔弹是深穿透射孔弹(2)。
8.根据权利要求1所述的一种油气井用模块弹托定面射孔器，其特征在于：所述模块弹托(6)是聚四氟乙烯材质的模块弹托(6)。
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