CN105822277A - 一种水力压裂射孔结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水力压裂射孔结构，它包括钻壁（1），钻壁（1）上设有球面（2），球面（2）上布置有射孔（3），射孔（3）内部设有导向管（6），导向管（6）一端与承压片（5）连接，承压片（5）位于承压面（4）内侧，承压面（4）固定在球面（2）内侧；解决了现有技术的压裂射孔不能形成大量有效的网缝，在常规水力压裂中，由于地壳运动，页岩层最大应力的方向不是完全水平的，所以在射孔压裂中，射孔与最大应力方向经常不一致，从而导致射孔压裂不能形成有效的网缝，即裂缝的宽度不能达到高效渗透的要求，使增产效果不明显等问题。

Description

一种水力压裂射孔结构
技术领域
本发明属于天然气压裂技术，尤其涉及一种水力压裂射孔结构。
背景技术
页岩气赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，由于页岩气储层低孔、低渗透率的物性特征，气流溢出阻力比常规天然气大，基本无自然产能，需要实施压裂改造，页岩气才能得到有效开采。
在常规水力压裂中，射孔压力沿择优裂缝面开始并向岩层传播，即沿阻力最小的路径传播，最小阻力是由于地应力的方向和幅度的差异造成的，在大多数情况下，垂直方向的应力最大。当射孔的方向与页岩层最大应力方向不一致时，在射孔处往往会产生复杂的流动路径，但这一“曲折路径”会引起额外的摩擦力和压降，不能形成有效的网缝，即裂缝的宽度不能达到高效渗透的要求，使增产效果不佳。
发明内容
本发明要解决的技术问题：提供一种水力压裂射孔结构，以解决现有技术的射孔不能形成大量有效的网缝，在常规水力压裂中，由于地壳运动，页岩层最大应力的方向不是完全水平的，所以在射孔压裂中，射孔与最大应力方向经常不一致，从而导致射孔压裂不能形成有效的网缝，即裂缝的宽度不能达到高效渗透的要求，使增产效果不明显等问题。
本发明技术方案：
一种水力压裂射孔结构，它包括钻壁，钻壁上设有球面，球面上布置有射孔，射孔内部设有导向管，导向管一端与承压片连接，承压片位于承压面内侧，承压面固定在球面内侧。
所述射孔均匀布置在球面上，射孔直径为8-10毫米。
射孔与导向管的间距为1-2毫米。
导向管的长度比承压面和球面之间的距离长1-2毫米，承压面和球面的间隔距离为2-3毫米，导向管直径为7-9毫米。
承压面的材料为乳胶。
承压片宽度为3-5毫米。
球面、承压片和导向管材料为不锈钢。
球面半径为50毫米。
本发明的有益效果：
本发明应用在水力压裂中，压裂液一部分压力作用于承压片，承压片受压后使导向管伸出，压裂液通过导向管作用于页岩层，由于导向管均匀分布于球面且指向不同的方向，所以存在与最大应力方向一致的情况。当导向管与最大应力方向一致时，压裂液会沿该方向传播，由于该方向阻力最小，因此压裂液在该方向传播的最远；当导向管与最大应力方向不一致时，在射孔周围会产生复杂的流动路径，使该射孔周围形成有效提高渗透性的优质网缝，压裂完以后，由于承压面的弹性作用，使导向管收回，便于下次压裂。
本发明能有效应用于复杂的地层结构中，在复杂的地质结构中，不仅能形成大范围的压裂，还能形成有效提高渗透性的优质网缝，使增产效果更好；解决了现有技术的射孔不能形成大量有效的网缝，在常规水力压裂中，由于地壳运动，页岩层最大应力的方向不是完全水平的，所以在射孔压裂中，射孔与最大应力方向经常不一致，从而导致射孔压裂不能形成有效的网缝，即裂缝的宽度不能达到高效渗透的要求，使增产效果不明显等问题。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明球面内部示意图。
具体实施方式
一种水力压裂射孔结构，它包括（见图1）钻壁1，钻壁1上设有球面2，球面2上布置有射孔3，射孔3内部设有导向管6，导向管6一端与承压片5连接，承压片5位于承压面4内侧，承压面4固定在球面2内侧。
所述射孔3均匀布置在球面2上，射孔3直径为8-10毫米。
射孔3与导向管6的间距为1-2毫米；确保导向管6能够顺利放入到射孔3中。
导向管6的长度比承压面4和球面2之间的距离长1-2毫米，确保在不进行压裂工作时，导向管6能有效的收回，且不脱离射孔3。
承压面4和球面2的间隔距离为2-3毫米。
导向管6直径为7-9毫米，使其比射孔3直径稍微小一些，便于导向管6能顺利布置在射孔3内。
承压面4的材料为乳胶；采用该材料有很好的弹性，使导向管6固定到射孔3中，不发生偏移，且起到伸缩的功能，能够便于导向管定位。
承压片4宽度为3-5毫米。
球面2、承压片5和导向管6材料为不锈钢。
球面2半径为50毫米。

Claims (8)

1.一种水力压裂射孔结构，它包括钻壁（1），其特征在于：钻壁（1）上设有球面（2），球面（2）上布置有射孔（3），射孔（3）内部设有导向管（6），导向管（6）一端与承压片（5）连接，承压片（5）位于承压面（4）内侧，承压面（4）固定在球面（2）内侧。
2.根据权利要求1所述的一种水力压裂射孔结构，其特征在于：所述射孔（3）均匀布置在球面（2）上，射孔（3）直径为8-10毫米。
3.根据权利要求1所述的一种水力压裂射孔结构，其特征在于：射孔（3）与导向管（6）的间距为1-2毫米。
4.根据权利要求1所述的一种水力压裂射孔结构，其特征在于：导向管（6）的长度比承压面（4）和球面（2）之间的距离长1-2毫米，承压面（4）和球面（2）的间隔距离为2-3毫米，导向管（6）直径为7-9毫米。
5.根据权利要求1所述的一种水力压裂射孔结构，其特征在于：承压面（4）的材料为乳胶。
6.根据权利要求1所述的一种水力压裂射孔结构，其特征在于：承压片（4）宽度为3-5毫米。
7.根据权利要求1所述的一种水力压裂射孔结构，其特征在于：球面（2）、承压片（5）和导向管（6）材料为不锈钢。
8.根据权利要求1所述的一种水力压裂射孔结构，其特征在于：球面（2）半径为50毫米。
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