CN104563980A - 一种复合射孔冲量自动调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及油气田开发工具设备技术领域，具体涉及一种复合射孔冲量自动调节装置。本发明提供的复合射孔冲量自动调节装置，包括筒状结构的套管，所述套管内设有射孔枪管柱，所述射孔枪管柱两端相对称的位置分别与转换接头的一端连接,所述转换接头的另一端连接有调节器，其中任意一个所述调节器的一端设有丝堵。本发明提供一种复合射孔冲量自动调节装置，使射孔弹及复合药在爆燃过程中所产生的能量大部分作用与射孔孔道，减小对井筒内液体挤压所做的无用功，从而激发更多、更深的裂缝，大幅度提高射孔孔眼的流动效率，提高油气井的完善程度。

Description

一种复合射孔冲量自动调节装置
技术领域
本发明涉及油气田开发工具和设备技术领域，具体涉及一种复合射孔冲量自动调节装置。
背景技术
目前，射孔仍是油气田开发过程中的主要完井技术，目的是使已完成的油气井的井筒与油气层之间建立流体通道，采用先进的射孔装置和工艺，可以提高油气井的完善系数，确保油气井的产能和寿命。但目前的复合射孔工艺由于受井筒泄压面积及体积的影响，造成射孔弹和复合药在爆燃过程中产生的高压持续的时间无法控制，很大一部分的能量只是对井筒内液体挤压做功，没有作用在射孔孔道上，能量激发岩石的裂缝能力没能得到充分的利用，从而限制了射孔的效果。如果采用带封隔器的方式进行射孔作业，虽然泄压体积得到了一定控制，由于复合药爆燃时所产生的热作用、化学作用、水力作用和机械作用使射孔管柱本身无法自行控制，这样就会出现如果封隔器与射孔枪安装距离过远，虽然留有一定的泄压体积，但会影响射孔效果，如果封隔器与射孔枪安装距离过近，虽然能够保证射孔效果，但同时也会造成射孔井段套管、射孔管柱及油管受损的现象，导致一系列不良后果。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种复合射孔冲量自动调节装置，使射孔弹及复合药在爆燃过程中所产生的能量大部分作用于射孔孔道，减小对井筒内液体挤压所做的无用功，从而激发更多、更深的裂缝，大幅度提高射孔孔眼的流动效率，提高油气井的完善程度。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种复合射孔冲量自动调节装置，所述调节装置包括筒状结构的套管，所述套管内设有射孔枪管柱，所述射孔枪管柱的两端端口在相对称位置分别与转换接头的一端连接,所述转换接头的另一端连接有调节器，所述调节器其中的任意一个调节器的一个端口位置设有丝琽。
进一步地，所述调节器包括筒状结构的中心管，所述中心管的两端按照由外到内的顺序分别套装有筒状结构的接头和减震套，所述接头的内侧壁和中心管外侧壁的连接处设有若干个密封圈，所述接头和中心管通过若干个螺钉进行固定连接，所述两个减震套之间依次套装有固定环、泄流套、弹簧、阻流件和过流套，所述阻流件与套管内壁之间设有间隙。
进一步地，所述接头与中心管螺纹连接。
进一步地，所述过流套套装在泄流套上。
进一步地，所述泄流套上设有泄压通道。
进一步地，所述过流套和泄流套设有泄流通道。
进一步地，所述阻流件与套管内壁的间隙为3～5mm。
进一步地，所述泄压通道的截面为渐开口面积结构，所述渐开口面积取892mm2为最大值，以由小到大的方式逐渐增大。
进一步地，所述泄流通道的面积范围为1300～1500mm2。
进一步地，所述泄流通道的面积为1400mm2。
与现有技术相比，本发明所述复合射孔冲量自动调节装置优越效果在于：本发明可以通过所研制的复合射孔冲量调节装置，在射孔井段内，使射孔弹和复合药在爆燃过程中所产生的高压气体保持相对较长的时间，这样就有效地增加了高压作用在岩石的时间积累，使爆燃时产生的冲量及所做的功最大限度地作用在岩石上，增加在射孔孔眼上的裂缝数量及延长裂缝的深度，提高射孔孔眼的流动效率。通过所研制的复合射孔冲量调节装置，在射孔井段内，使射孔弹和复合药在爆燃过程中所产生的高压保持相对较长的时间，这样就有效地增加了高压作用在岩石的时间积累，使爆燃时产生的冲量及所做的功最大限度地作用在岩石上，增加在射孔孔眼上的裂缝数量及延长裂缝的深度，提高射孔孔眼的流动效率。
附图说明
图1为本发明复合射孔冲量自动调节装置整体结构示意图；
图2为本发明所述复合射孔冲量自动调节装置中调节器的放大结构示意图。
附图标记如下：
1-调节器，2-套管，3-转换接头，4-射孔枪管柱，5-丝堵，101-接头，102-密封圈，103-中心管，104-螺钉，105-减震套，106-固定环，107-泄流套，108-弹簧，109-阻流件，110-过流套。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细说明。
如图1-2所示，具体说明本发明，本发明提供的一种复合射孔冲量自动调节装置，所述调节装置包括筒状结构的套管2，所述套管2内设有射孔枪管柱4，所述射孔枪管柱4的两端端口在相对称位置分别与转换接头3的一端连接,所述转换接头3的另一端连接有调节器1，所述调节器1中的任意一个调节器1的一个端口位置设有丝堵5。所述调节器1包括筒状结构的中心管103，所述中心管103的两端按照由外到内的顺序分别套装有筒状结构的接头101和减震套105，所述接头101的内侧壁和中心管103外侧壁的连接处设有若干个密封圈102，所述接头101和中心管103通过若干个螺钉102进行固定连接，所述两个减震套105之间依次套装有固定环106、泄流套107、弹簧108、阻流件109和过流套110，所述阻流件109与套管2内壁之间设有间隙。所述接头101与中心管103螺纹连接，所述过流套110套装在泄流套107上。所述泄流套107上设有泄压通道，所述过流套110和泄流套107设有泄流通道。所述阻流件109与套管2内壁的间隙取值范围为3～5mm，本实施例中，所述阻流件109与套管2内壁的间隙优选取值3mm，所述泄压通道的截面为渐开口面积结构，所述渐开口面积取892mm2为最大值，以由小到大的方式逐渐增大。所述泄流通道的面积范围为1300～1500mm2，本实施例中，优选所述泄流通道的面积为1400mm2。本发明提供的复合射孔冲量自动调节装置，正常工作时，阻流件109与井筒内壁之间设有间隙和过流面积，使射孔过程中产生的一部分高压气体从该间隙泄出，在泄流套107上开有逐渐增大面积的泄压通道，其目的同样是泄流掉射孔井段内的部分气体压力，射孔过程中产生的高压气体由于阻流件上下的压力差，将作用在阻流件109上，推动其上行，并压缩弹簧108，由于阻流件109的上行，将产生以下作用：增大了射孔井段的空间体积，使其体积内的液体压力降低；阻流件109的逐渐上行，泄流套107上的泄压通道也逐渐变大，进一步降低了液体压力；有效控制了作用在射孔枪管柱上的轴向拉力，使这个力保持在射孔枪管柱所能承受的轴向拉力范围内，确保射孔枪管柱自身的安全。
本发明正常工作时，下部的调节器1的密封件102的下部井筒为一个固定体积的封闭空间，并充满了液体，密封件102与井筒内壁接触，射孔过程中在高压气体冲击下与井筒内壁处于密封状态，在过流套110、泄流套107上设计了泄流通道，在射孔过程中，射孔井段内的高压气体通过该泄压通道传递到密封件102以下的空间，使其空间内的液体压力上升，同时密封件102在高压气体作用下会有一个向下运动的趋势，但由于下部空间内的液体不可压缩，当密封件102上下的压力相等时，将处于静止不动的状态，使上部的调节器和下部的调节器之间的力处于平衡状态。由于上部调节器和下部调节器的共同作用，使射孔时产生的高压的泄压时间得到了有效控制，即延长了高压作用在岩石上的时间，同时由于泄掉了部分压力，又确保了射孔枪管柱的安全性,真正意义上实现了复合射孔过程中冲量的自动调节。
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

Claims (10)

1.一种复合射孔冲量自动调节装置，其特征在于，所述调节装置包括筒状结构的套管(2)，所述套管(2)内设有射孔枪管柱(4)，所述射孔枪管柱(4)的两端端口在相对称位置分别与转换接头(3)的一端连接,所述转换接头(3)的另一端连接有调节器(1)，所述调节器(1)其中的任意一个调节器(1)的一个端口位置设有丝堵(5)。
2.根据权利要求1所述复合射孔冲量自动调节装置，其特征在于，所述调节器(1)包括筒状结构的中心管(103)，所述中心管(103)的两端按照由外到内的顺序分别套装有筒状结构的接头(101)和减震套(105)，所述接头(101)的内侧壁和中心管(103)外侧壁的连接处设有若干个密封圈(102)，所述接头(101)和中心管(103)通过若干个螺钉(102)进行固定连接，所述两个减震套(105)之间依次套装有固定环(106)、泄流套(107)、弹簧(108)、阻流件(109)和过流套(110)，所述阻流件(109)与套管(2)内壁之间设有间隙。
3.根据权利要求2所述复合射孔冲量自动调节装置，其特征在于，所述接头(101)与中心管(103)螺纹连接。
4.根据权利要求2所述复合射孔冲量自动调节装置，其特征在于，所述过流套(110)套装在泄流套(107)上。
5.根据权利要求4所述复合射孔冲量自动调节装置，其特征在于，所述泄流套(107)上设有泄压通道。
6.根据权利要求2所述复合射孔冲量自动调节装置，其特征在于，所述过流套(110)和泄流套(107)设有泄流通道。
7.根据权利要求1所述复合射孔冲量自动调节装置，其特征在于，所述阻流件(109)与套管(2)内壁的间隙为3～5mm。
8.根据权利要求5所述复合射孔冲量自动调节装置，其特征在于，所述泄压通道的截面为渐开口面积结构，所述渐开口面积取892mm2为最大值，以由小到大的方式逐渐增大。
9.根据权利要求6所述复合射孔冲量自动调节装置，其特征在于，所述泄流通道的面积范围为1300～1500mm2。
10.根据权利要求9所述复合射孔冲量自动调节装置，其特征在于，所述泄流通道的面积为1400mm2。
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