CN104314529B - 用于油气井完井的内定向自旋转撞击起爆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于油气井完井的内定向自旋转撞击起爆装置，导向套是撞击起爆装置的上端一部分，方位键通过焊接固定在导向套上，撞击起爆装置下端与定向连接管通过螺纹连接，起爆器置于撞击起爆装置下端内部，定向连接管再通过连接由壬与连枪接头连接，定位盘固定在定向连接管内部，通过定位键方式与定向连接管以及导向套上的方位键保持同一轴向方向，以上装配组件放置在外筒内部，通过各轴承扶正支撑。该起爆装置实现了由射孔枪串的起爆部分上端进行射孔方位的测量，有效地提高内定向定方位射孔的准确性。基于该起爆装置的定向测量方法，解决了内定向定方位射孔测量的问题。
Description
技术领域
本发明属于油气井完井领域的射孔起爆装置，具体涉及一种可以实现内部定向测量且起爆装置与以下连接的射孔枪内弹架自旋转的撞击起爆装置。
背景技术
随着油气资源的勘探开发，油气储层的开采需要精细化射孔工艺的要求越来越普遍，决定了油管输送射孔工艺技术需要不断创新和发展。射孔工艺的不断发展，主要基于油气资源储层的地质结构，地层本身由于风化、沉积、地壳运动等所产生的各种应力称为地层应力。如地层自重应力、地层挤压应力、褶皱应力、错位应力等。地层被施加的各种应力矢量之和即为它的最大应力，也称主应力，地层主应力具有方向性。由于应力集中，地层主应力方向的岩体静力学载荷小于地层的其他方向，也可理解为地层主应力方向破碎岩体所需的外力将远小于其他方向。因此，进行射孔作业时，射孔弹射向地层主应力方向时穿深将比其他方向要大得多。而且，沿主应力方向射孔，射流更容易破碎地层的岩体，改善孔眼周围的渗透性，方能能提高射孔效率，获得较高的产能。
而现有技术的定方位射孔枪串分为外定向、内定向两种，两种枪串结构在连接中，起爆装置上端连接油管，起爆装置下端连接定方位射孔枪，由此造成了定方位射孔枪起爆后，射流方向无法测量。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种油气井用内定向自旋转撞击起爆装置，针对目前现有的内定向定方位射孔枪串，在起爆射孔前，对射孔枪内弹架自旋转确定的射孔方位，也就是射流方向，进行有效测量。解决内定向定方位射孔时射孔弹的射流方位无法测量的问题。
技术方案
一种用于油气井完井的内定向自旋转撞击起爆装置，包括撞击起爆装置5、起爆器6、固定轴承9、连枪接头10、第二支撑轴承15，偏重弹架13，枪尾14和枪管17；其特征在于还包括外筒1、导向套3、扶正轴承4、定向连接管7、连接由壬8、定位盘11和第一支撑轴承12；在起爆器6和偏重弹架13的轴心之间，穿过连枪接头10依次连接定向连接管7和定位盘11，其中：定向连接管7的上端与撞击起爆装置5下端实现螺纹连接，定向连接管7的下端套接在连枪接头10上端的凹槽内，定向连接管7的外部通过连接由壬8与连枪接头10实现连接，内部通过固定轴承9支撑在连枪接头10上端的凹槽上，实现自由旋转；另外定位盘11穿过连枪接头10，其上端与定向连接管7下端实现插入式连接，下端通过第一支撑轴承12固定于连枪接头10下端内部，实现自由转动；导向套3为撞击起爆装置5上端的延伸段，在导向套3外部设有外筒1，外筒1上端连接外部油管，下端连接连枪接头10，外筒1内部与导向套3之间设有扶正轴承4。
所述导向套3延伸段的起始设为锥度结构，上端内部具有用于导向的圆锥形曲面。
所述外筒1与连枪接头10通过密封圈实现密封隔离，保证了射孔枪串的安全。
所述导向套3的上端设有方位键2，与方位键2相吻合的外筒1的部位设有盲孔。
所述定位盘11的上端与定向连接管7下端的插入式连接方式为：定位盘11上端设有定位键结构，定向连接管7下端内孔设有定位键槽，定位盘11上端插入定向连接管7下端内孔定位键槽，两者通过定位键实现定位盘11与定向连接管7的固定连接，且能够同时转动。
所述定向连接管7的上端与起爆器6下端的连接结构为：定向连接管7插入起爆器6内，连接处设有密封结构。
有益效果
本发明提出的一种油气井用内定向自旋转撞击起爆装置，导向套是撞击起爆装置的上端一部分，方位键通过焊接固定在导向套上，撞击起爆装置下端与定向连接管通过螺纹连接，起爆器置于撞击起爆装置下端内部，定向连接管再通过连接由壬与连枪接头连接，定位盘固定在定向连接管内部，通过定位键方式与定向连接管以及导向套上的方位键保持同一轴向方向，以上装配组件放置在外筒内部，通过各轴承扶正支撑。该起爆装置实现了由射孔枪串的起爆部分上端进行射孔方位的测量，有效地提高内定向定方位射孔的准确性。基于该起爆装置的定向测量方法，解决了内定向定方位射孔测量的问题。
本发明通过定方位射孔的方法，射开油气储层的主应力方向，提高产能。定方位的研究着重解决在油气井中射孔弹射向的定方位问题即如何使射流方向对准主应力方向或者按指定方位射孔。
本发明的有益效果体现在以下几个方面：
一通过将起爆装置与自旋转进行定方位的弹架硬连接，保证起爆装置的方位键与弹架的偏重方向始终保持在同一轴向的固定方向上，实现弹架旋转一定角度，带动起爆装置旋转一定角度。此种方法是通过内部定向的方式进行测量，所以称作内定向，另一方面，由于起爆装置与弹架是靠偏重弹架自动进行定方位旋转，也叫做自旋转起爆装置。
二利用将小直径的起爆装置通过轴承支撑，放置在外筒内，同时起爆装置与弹架利用定位键结构实现硬连接，保证整体在外筒内部进行自动旋转，偏重力矩由偏重弹架提供，实现射孔方向的自动旋转对正。
本发明实现了起爆装置与弹架的密封隔离，而且在一定压力的条件下，仍然可实现自旋转。
附图说明
图1为油气井用内定向自旋转撞击起爆装置结构示意图
图2为图1旋转90度的部分剖视图
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
如图1～2所示，本发明提出的油气井用内定向自旋转撞击起爆装置，由外筒1，方位键2，导向套3，扶正轴承4，撞击起爆装置5，起爆器6，定向连接管7，连接由壬8，固定轴承9，连枪接头10，定位盘11，支撑轴承12，偏重弹架13，枪尾14组成。方位键2通过焊接固定在导向套3上端，导向套3是撞击起爆装置5的上端部分，起爆器6放置于撞击起爆装置5的下端内部，同时撞击起爆装置5下端连接定向连接管7，导向套3外部上端通过扶正轴承4放置于外筒1，定向连接管7再通过连接由壬8与连枪接头10连接，偏重弹架13在连枪接头10与枪尾14内支撑轴承12的支撑下自由旋转，定位盘11固定在定向连接管7内部，通过定位键方式与定向连接管7以及导向套3上的方位键2保持同一轴向方向，以上装配组件放置在外筒1内部，通过各轴承扶正支撑。
所述导向套3延伸段的起始设为锥度结构，上端内部具有用于导向的圆锥形曲面。
所述外筒1实现上端连接油管，下端连接连枪接头10，实现定方位射孔枪串的连接，外筒1内部同时实现支撑起爆装置。
所述方位键2放置在导向套3上端内部，通过陀螺仪进行方位测量。
所述导向套3上端内部具有圆锥形曲面用于导向，导向套3是撞击起爆装置5的上端部分，起爆器6放置于撞击起爆装置5的下端内部，同时撞击起爆装置5下端连接定向连接管7，导向套3外部上端通过扶正轴承4放置于外筒1。
定向连接管7下端外部通过连接由壬8与连枪接头10实现连接，同时定向连接管7在连枪接头10上端内部通过固定轴承9支撑，实现自由旋转。
所述定位盘11上端具有定位键结构，定位盘11上端插入定向连接管7下端内孔定位键槽，两者通过定位键实现定位盘11与定向连接管7同时转动，保证定位键与导向套3上端内部的方位键2在同一轴向，实现定位一致，定位盘11下端通过支撑轴承12固定于连枪接头10下端内部，也实现自由转动。
所述偏重弹架13上端与定位盘11固定连接，偏重弹架13下端通过支撑轴承12固定于枪尾14，保证自由转动，同时提供撞击起爆装置5随着偏重弹架13转动的力矩。
所述外筒1内部机构可实现自由转动，同时保证导向套3上端内部的方位键2与整个连枪接头10以下连接的射孔枪串内偏重弹架13保持固定的同一方向。
所述外筒1内部机构与连枪接头12以下部分通过密封圈实现密封隔离，保证了射孔枪串的安全。
使用时，外筒1上端连接油田使用的油管，在使用时，定方位射孔枪串下到预定深度，射孔枪串内的撞击起爆装置5由于偏重弹架13的重力作用，自动旋转保证射孔弹射孔方向与地层主应力方向一致，在射孔方位确定以后，由于内定向自旋转起爆装置的定位盘11与射孔枪串内的偏重弹架13固定连接，同时是随着弹架一起旋转，保证了弹架偏转的角度就是定位盘偏转的角度。定位盘11与连枪接头12上端连接的内定向自旋转起爆装置连接在一起，并可以随着一起自由转动，实现了弹架偏转带动起爆装置偏转，始终保持方向一致。
为了确定定方位射孔的射流方向是否按照预定的方位进行射孔，通过油管内下入陀螺仪，陀螺仪下入到外筒位置，其定位键槽自动与导向套3的方位键(2)配对连接，从而在地面实现弹架偏转角度的测量，确定射孔弹射流方向是预定的方位射孔。
Claims (1)
1.一种用于油气井完井的内定向自旋转撞击起爆装置，包括撞击起爆装置(5)、起爆器(6)、固定轴承(9)、连枪接头(10)、第二支撑轴承(15)，偏重弹架(13)，枪尾(14)和枪管(17)；其特征在于还包括外筒(1)、导向套(3)、扶正轴承(4)、定向连接管(7)、连接由壬(8)、定位盘(11)和第一支撑轴承(12)；在起爆器(6)和偏重弹架(13)的轴心之间，穿过连枪接头(10)依次连接定向连接管(7)和定位盘(11)，其中：定向连接管(7)的上端与撞击起爆装置(5)下端实现螺纹连接，定向连接管(7)的下端套接在连枪接头(10)上端的凹槽内，定向连接管(7)的外部通过连接由壬(8)与连枪接头(10)实现连接，内部通过固定轴承(9)支撑在连枪接头(10)上端的凹槽上，实现自由旋转；另外定位盘(11)穿过连枪接头(10)，其上端与定向连接管(7)下端实现插入式连接，下端通过第一支撑轴承(12)固定于连枪接头(10)下端内部，实现自由转动；导向套(3)为撞击起爆装置(5)上端的延伸段，在导向套(3)外部设有外筒(1)，外筒(1)上端连接外部油管，下端连接连枪接头(10)，外筒(1)内部与导向套(3)之间设有扶正轴承(4)；所述导向套(3)延伸段的起始设为锥度结构，上端内部具有用于导向的圆锥形曲面；所述外筒(1)与连枪接头(10)通过密封圈实现密封隔离，保证了射孔枪串的安全；所述导向套(3)的上端设有方位键(2)，与方位键(2)相吻合的外筒(1)的部位设有盲孔；所述定位盘(11)的上端与定向连接管(7)下端的插入式连接方式为：定位盘(11)上端设有定位键结构，定向连接管(7)下端内孔设有定位键槽，定位盘(11)上端插入定向连接管(7)下端内孔定位键槽，两者通过定位键实现定位盘(11)与定向连接管(7)的固定连接，且能够同时转动；所述定向连接管(7)的上端与起爆器(6)下端的连接结构为：定向连接管(7)插入起爆器(6)内，连接处设有密封结构；为了确定定方位射孔的射流方向是否按照预定的方位进行射孔，通过油管内下入陀螺仪，陀螺仪下入到外筒位置，其定位键槽自动与导向套3的方位键(2)配对连接，从而在地面实现弹架偏转角度的测量，确定射孔弹射流方向是预定的方位射孔。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11795791B2 (en) | 2021-02-04 | 2023-10-24 | DynaEnergetics Europe GmbH | Perforating gun assembly with performance optimized shaped charge load |
| USD1010758S1 (en) | 2019-02-11 | 2024-01-09 | DynaEnergetics Europe GmbH | Gun body |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9702680B2 (en) | 2013-07-18 | 2017-07-11 | Dynaenergetics Gmbh & Co. Kg | Perforation gun components and system |
| US11053782B2 (en) | 2018-04-06 | 2021-07-06 | DynaEnergetics Europe GmbH | Perforating gun system and method of use |
| CN108825180A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-11-16 | 西安奥瑞普瑞电子科技有限公司 | 一种油井射孔弹道测控定位系统及其测控定位方法 |
| CN108729889B (zh) * | 2018-07-16 | 2024-04-02 | 物华能源科技有限公司 | 精准全方位控制无线级联通讯枪间测控装置 |
| US11499401B2 (en) | 2021-02-04 | 2022-11-15 | DynaEnergetics Europe GmbH | Perforating gun assembly with performance optimized shaped charge load |
| US11732556B2 (en) | 2021-03-03 | 2023-08-22 | DynaEnergetics Europe GmbH | Orienting perforation gun assembly |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2371338Y (zh) * | 1998-04-01 | 2000-03-29 | 杨永殿 | 一种防爆、防倒扣射孔定位测量仪 |
| US6123152A (en) * | 1998-06-03 | 2000-09-26 | Schlumberger Technology Corporation | Retrieving well tools under pressure |
| CA2243178E (en) * | 1998-07-14 | 2006-04-04 | Andrew Buzinsky | Charge tube retaining and orienting structures for a perforating gun |
| CN2720113Y (zh) * | 2004-06-18 | 2005-08-24 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 水平井增效射孔枪弹架总成 |
| CN201474680U (zh) * | 2009-08-06 | 2010-05-19 | 中国石油化工股份有限公司西南油气分公司工程技术研究院 | 斜井定向射孔枪 |
| CN201865648U (zh) * | 2010-11-23 | 2011-06-15 | 大庆石油管理局 | 一种水平井射孔枪 |
| CN102155202A (zh) * | 2011-04-19 | 2011-08-17 | 中国石油化工集团公司 | 一种定方位射孔器快速连接固定装置 |
| CN102733784A (zh) * | 2012-07-03 | 2012-10-17 | 中国石油天然气股份有限公司 | 密闭式撞击起爆器 |
| CN202990989U (zh) * | 2012-10-22 | 2013-06-12 | 西安物华巨能爆破器材有限责任公司 | 油气井用38mm小直径压力起爆装置 |
| CN102913213A (zh) * | 2012-10-29 | 2013-02-06 | 陕西联盟物流有限公司 | 内定向复合射孔器 |
| CN203050649U (zh) * | 2012-12-28 | 2013-07-10 | 西安通源石油科技股份有限公司 | 水平井射孔枪的中间接头 |
| CN204140033U (zh) * | 2014-09-22 | 2015-02-04 | 西安物华巨能爆破器材有限责任公司 | 一种油气井用内定向自旋转撞击起爆装置 |
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2014
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USD1010758S1 (en) | 2019-02-11 | 2024-01-09 | DynaEnergetics Europe GmbH | Gun body |
| US11795791B2 (en) | 2021-02-04 | 2023-10-24 | DynaEnergetics Europe GmbH | Perforating gun assembly with performance optimized shaped charge load |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104314529A (zh) | 2015-01-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |