CN105840152B - 射孔管柱 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种射孔管柱。本发明射孔管柱，包括：射孔枪、压力开孔起爆装置和校深短节和压力开孔起爆装置和校深短节之间设有撞击式循环阀。本发明实施例提供的射孔管柱，通过撞击式循环阀的筒体上开设有循环孔，滑套顶部设有封堵盘，从而实现了撞击式循环阀上方的射孔管柱内的杂质等循环的流体排出，同时也避免了杂质进入撞击式循环阀下方的射孔管柱内，从而使得校深仪器可以顺利通过射孔管柱实现校深及射孔作业。

Description

射孔管柱

技术领域

本发明实施例涉及油气井射孔技术，尤其涉及一种射孔管柱。

背景技术

目前，射孔完井是国内应用最为广泛的一种油气井完井方法，其中在修井补孔作业时，需要下入射孔管柱进行相关射孔作业。

现有技术中，射孔作业主要为钻杆(油管)传输射孔，采用管柱内正打压点火射孔。

但是，采用现有技术，射孔作业过程中会频繁出现管柱内涂层杂质和铁屑铁锈等堵塞在起爆器及管柱变扣缩径处，无法使得下入仪器(如校深仪)完成深度校验及射孔作业。

发明内容

本发明实施例提供一种射孔管柱，以解决射孔管柱内涂层杂质和铁屑铁锈等堵塞的问题，完成射孔管柱的深度校验及射孔作业。

本发明实施例提供一种射孔管柱，包括：射孔枪、压力开孔起爆装置和校深短节，还包括压力开孔起爆装置和校深短节之间设有撞击式循环阀。

上述撞击式循环阀，可以包括：筒体和滑套；

滑套穿设在筒体内，滑套顶部设有封堵盘；

筒体上设有循环孔，循环孔的水平位置高于所述封堵盘的水平位置。

进一步地，上述撞击式循环阀的筒体由第一管体和第二管体组成，其中，第一管体的水平位置高于第二管体的水平位置，且第一管体的内径小于第二管体的内径；第一管体和第二管体的连接部形成台阶。

进一步地，上述撞击式循环阀的滑套外壁上设有剪切套，剪切套上设有沉孔，固定装置穿设在沉孔内将剪切套固定在所述滑套外壁上；剪切套位于所述第二管体内。

进一步地，上述撞击式循环阀的滑套外壁上设有环形凸台，滑套穿设入所述筒体后，环形凸台位于所述第二管体内；环形凸台的水平位置低于所述剪切套的水平位置。

进一步地，上述撞击式循环阀还包括：撞销；环形凸台上设有传压通孔，传压通孔与滑套内部连通；撞销插入传压通孔内，撞销沿径向滑套内部延伸，其中，撞销插入传压通孔的部分与传压通孔密封连接，且撞销插入传压通孔的部分设有盲孔；

撞销的外壁上设有环形切槽，撞销在受力作用下沿环形切槽断裂。

进一步地，上述撞击式循环阀还包括：上接头和下接头；

上接头与筒体的顶部固定连接，下接头与筒体的底部固定连接；

滑套的所述第二管体伸入到所述下接头内。

进一步地，上述撞击式循环阀还包括：弹性卡环和止退结构；

第二管体伸入到下接头内的部分外壁上设有止退结构，弹性卡环卡入止退结构内。

进一步地，滑套的顶部设有安装槽，通过固定件将所述封堵盘固设于所述安装槽内。

进一步地，上述封堵盘的材料可以为玻璃或陶瓷。

本发明实施例提供的射孔管柱，通过撞击式循环阀的筒体上开设有循环孔，滑套顶部设有封堵盘，从而实现了撞击式循环阀上方的射孔管柱内的杂质等循环的流体通过循环孔排出，同时也避免了杂质进入撞击式循环阀下方的射孔管柱内，从而使得校深仪器可以顺利通过射孔管柱实现校深及射孔作业。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的射孔管柱实施例一的结构示意图；

图2为本发明提供的射孔管柱实施例二的结构示意图；

图3为本发明提供的射孔管柱实施例二的A结构的局部放大图；

图4为本发明提供的射孔管柱实施例二的B结构的局部放大图。

附图标记说明：

10：射孔枪；

20：压力开孔起爆装置；

30：校深短节；

40：撞击式循环阀；

41：筒体；

42：滑套；

43：撞销；

44：上接头；

45：下接头：

46：弹性卡环；

47：止退结构；

48：环空；

49：固定件；

51：密封圈；

101：第一部分；

102：第二部分；

411：循环孔；

412：第一管体；

413：第二管体；

414：台阶

421：封堵盘；

422：剪切套；

423：沉孔；

424：固定装置；

425：环形凸台；

426：传压通孔；

427：盲孔；

428：环形切槽；

429：安装槽。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明提供的射孔管柱实施例一的结构示意图，如图1所示，射孔管柱100包括：射孔枪10、压力开孔起爆装置20和校深短节30。

在压力开孔起爆装置20和校深短节30之间设有撞击式循环阀40。

该撞击式循环阀40包括：筒体41和滑套42，其中，该滑套42穿设在筒体41内，并且该滑套42顶部设有封堵盘421，该筒体41上设有循环孔411，该循环孔411水平位置高于封堵盘421的水平位置。

具体的，在实际应用中，将本发明实施例提供的射孔管柱100全部下到油气井内，待上述射孔管柱100下到油气井射孔层位后，下入校深仪器进行射孔管柱100的校深作业，如果校深仪器不能通过射孔管柱100实现校深作业，则取出校深仪器，进行循环洗井，通过上述射孔管柱100中撞击式循环阀40筒体41上开设的循环孔411进行流体的循环，从而将撞击式循环阀40上方的射孔管柱100内的杂质等堵塞物随循环的流体从循环孔411排出，完成射孔管柱100内的堵塞物的清理，同时，该撞击式循环阀40的滑套42顶部设有封堵盘421，可以防止杂质进入撞击式循环阀40下方的射孔管柱100内，从而使得校深仪器可以顺利通过射孔管柱实现校深作业。

本实施例提供的射孔管柱，通过撞击式循环阀的筒体上开设有循环孔，滑套顶部设有封堵盘，从而实现了撞击式循环阀上方的射孔管柱内的杂质等循环的流体可以通过循环孔排出，同时由于滑套顶部设有封堵盘，也避免了杂质进入撞击式循环阀下方的射孔管柱内，从而使得校深仪器可以顺利通过射孔管柱实现校深及射孔作业。

图2为本发明提供的射孔管柱实施例二的结构示意图，图3为本发明提供的射孔管柱实施例二的A结构的局部放大图，图4为本发明提供的射孔管柱实施例二的B结构的局部放大图，在实施例一的基础上，如图2-图4所示，撞击式循环阀40的筒体41由第一管体412和第二管体413组成，其中，第一管体412的水平位置高于第二管体413的水平位置，且第一管体412的内径小于所述第二管体413的内径；第一管体412和第二管体413的连接部形成台阶414。

具体的，第一管体412上至少设有两组O型密封圈，每组O型密封圈可以是单个O型密封圈，也可以是两个或者两个以上的O型密封圈组合，该两组O型密封圈之间具有一定距离，以便在滑套42上行将循环孔411封闭时，循环孔411位于两组O型密封圈之间，以实现对循环孔411的良好封闭。

具体的，第一管体412靠近循环孔411的上端应与循环孔411的下沿平齐或者略高于循环孔411的下沿，这样可以使得在循环洗井过程中，液体携带的杂质从循环孔411中排出，避免在封堵盘421上存积。

进一步地，撞击式循环阀40的滑套42外壁上设有剪切套422，剪切套422上设有沉孔423，固定装置424穿设在沉孔423内将剪切套422固定在滑套42外壁上。

其中，该剪切套422位于第二管体412内，并上抵在上述台阶414上。

具体的，上述固定装置424可以是剪切销钉，但在此不以为限，将剪切销钉设于该沉孔423内，可以避免剪切销钉的端部突出剪切套422的外表面与筒体内部发生摩擦。

可选地，也可以在上述剪切套422的外圆周设有凹槽，将固定装置424固设在凹槽内，这样也可以避免剪切销钉的端部突出剪切套422的外表面与筒体内部发生摩擦。

需要说明的是，在撞击式循环阀40的初始状态中，剪切套422上抵与上述台阶414上，以阻止滑套42上行，避免滑套42上行会封堵循环孔411，保证循环孔411处于导通状态。当下入校深仪器受阻需要液体循环时，进行循环洗井，自循环孔411将管柱内的杂质带出管柱。

进一步地，撞击式循环阀40的滑套42外壁上设有环形凸台425，滑套42穿设入筒体41后，环形凸台425位于第二管体413内；

环形凸台425的水平位置低于剪切套422的水平位置。

具体的，上述环形凸台425将滑套42在轴向上分为第一部分101和第二部分102，第一部分101的上部与筒体41的第一管体412滑动密封连接，环形凸台425与筒体41的第二管体413滑动密封连接。

具体可以在滑套42的外壁上开设密封槽，并采用多个O型密封圈将所述滑套42与所述筒体41之间进行密封。

进一步地，上述撞击式循环阀40还包括：撞销43；

环形凸台425上设有传压通孔426，传压通孔426与滑套42内部连通；

撞销43插入传压通孔426内，撞销43沿径向滑套42内部延伸，其中，撞销43插入传压通孔426的部分与传压通孔426密封连接，且撞销43插入传压通孔426的部分设有盲孔427；

撞销43的外壁上设有环形切槽428，撞销43在受力作用下沿环形切槽428断裂。并且根据需要设计撞销43折断的切向力，以便在应用中通过下入的仪器即可将撞销43击断。

其中，撞销43断裂后盲孔427变为通孔，使滑套2上的传压通孔426导通。

具体的，当射孔管柱畅通后，下入的仪器将封堵盘421击碎，并继续下入将撞销43击断。

其中，下入的仪器具体可以为校深仪器，但并不以此为限。

由于传压通孔426导通，井内的高压液体通过传压通孔426进入到滑套42与筒体之间的环空48内，该环空48位于环形凸台425的上方。

井内的高压液体进入到上述环空48后，会给滑套42施加向上的压力，在剪切销钉剪断后滑套42上行，将循环孔411封闭，以便射孔管柱进行相应工艺的操作，从而有效解决了现有技术中由于管柱堵塞造成仪器不能顺利进入，而造成多次起下管柱，造成返工，增加成本的问题。

进一步地，撞击式循环阀40还包括：上接头44和下接头45；

上接头44与筒体41的顶部固定连接，下接头45与筒体41的底部固定连接；

滑套42的第二管体413伸入到下接头45内。

具体的，上接头44与筒体41可以是一体式结构，或者上接头44与筒体41通过螺纹连接，但并不以此为限。当上接头44与筒体41螺纹连接时，伸入筒体41内部的上接头44的端部可以在滑套42封闭循环孔411后阻止滑套42继续上行。同时，下接头45还可以通过紧定螺钉10与筒体41底部固定连接。

进一步地，撞击式循环阀40还包括：弹性卡环46和止退结构47，上述第二管体413伸入到下接头45内的部分外壁上设有止退结构47，该弹性卡环46卡入止退结构47内。此时，止退结构47可以为设置在上述滑套42外壁上的环形凹槽。

具体的，弹性卡环46位于滑套42的第二部分102，止退结构47的具体位置可以靠近滑套42伸入下接头45内的底部。

在滑套42与下接头45之间设有密封的O型密封圈，该O型密封圈相对于弹性卡环46更靠近滑套42第二部分102的底部。当滑套42向上运动后，弹性卡环46作用于下接头45的上端部时，该O形圈仍然将滑套42与下接头45之间进行密封。

具体地，当滑套42上行将循环孔411封闭后，弹性卡环46随着滑套向上运动至下接头45的上端部以上，此时弹性卡环46弹开并卡在下接头45的上端部上，阻止滑套42向下运动，实现对循环孔411的封堵。

可选地，弹性卡环46还可以设置于滑套42的环形凸台425处，止退结构47为开设于筒体41的第二管体413内壁上对应位置的环形凹槽。当滑套42上行将循环孔411封闭后，弹性卡环46向上运动至筒体41的第二管体413内壁的上述止退结构47处时，弹性卡环46弹开并卡入止退结构47，阻止滑套在轴向上滑动，实现对循环孔103的封堵。

可选地，弹性卡环46还可以设置于滑套42的第一部分101，止退结构47为开设于筒体41第一管体412内壁上对应位置的环形凹槽。同样，当滑套42上行将循环孔411封闭后，弹性卡环46向上运动至筒体41第一管体412内壁上的止退结构47处，弹性卡环46弹开并卡入止退结构47，阻止滑套42在轴向上滑动，实现对循环孔411的封堵。

进一步地，滑套42的顶部设有安装槽429，通过固定件49将封堵盘固421设于安装槽429内。

具体的，滑套42的第一部分102一侧的端部具有安装槽429。但并不以此为限，通过固定件49将封堵盘421固设于安装槽429内，以便于封堵盘421的安装及更换，当然，也可采用其他适当的形式来将封堵盘421固定与滑套2的端部。

其中，上述固定件49可采用固定螺母，固定螺母与滑套42的沉孔部的内壁螺纹连接，从而将封堵盘421固定于安装槽429内，或者固定件49选用固定销钉，多个固定销钉与滑套42连接，从而将封堵盘421固定于安装槽429内。还可以进行改进如下，在封堵盘421上方放置挡环于沉孔内，用固定销钉将挡环与滑套42固定。

上述固定件49可以采用弹性固定件，安装槽429的内壁上开有卡槽，弹性固定件设于该安装槽429内，从而将封堵盘421固定于安装槽429内。为了封堵盘421实现对滑套42良好的封堵，在封堵盘421与滑套42之间设置有密封圈51。

进一步地，上述封堵盘421的材料可以为玻璃或陶瓷。

具体的，上述封堵盘421可以根据需要设计其被击碎的外力，以便在应用中通过下入的仪器即可将封堵盘421击碎。封堵盘421的材质只要满足在一定外力撞击下即被击碎即可。本实施例中的封堵盘421优选为玻璃或陶瓷制成。

本发明实施例提供的射孔管柱，在进行校深及射孔作业时，具体如下：

通过射孔管柱的撞击式循环阀的筒体上开设有循环孔，滑套顶部设有封堵盘，通过下入射孔管柱的校深仪器是否可以完成校深作业来进行打压射孔，如果可以完成校深作业，可以直接用校深仪器击碎封堵盘，并继续下落撞断撞销，高压液体从撞销处流至环形凸台与下接头的端部之间，高压液体作用于环形凸台，固定剪切套的剪切销钉剪断，滑套上行将循环孔封闭，此时弹性卡环与止退结构作用，阻止滑套下行；如果校深仪器不能通过射孔管柱击碎封堵盘，则起出校深仪器，再进行循环洗井，直至将管柱内堵塞物清理出管柱，校深仪器顺利通过射孔管柱击碎封堵盘，并继续下落撞断撞销为止；根据校深结果，确定射孔管柱调整深度，并调整射孔管柱至对应射孔的油气井井段，管柱内正打压射孔。

本发明实施例提供的射孔管柱，通过撞击式循环阀的筒体上开设有循环孔，滑套顶部设有封堵盘，从而实现了撞击式循环阀上方的射孔管柱内的杂质等循环的流体排出，同时也避免了杂质进入撞击式循环阀下方的射孔管柱内。同时，当完成校深作业后，校深仪器可以将封堵盘击碎，并将撞销击断，这样井内的高压液体通过撞销处的径向传压孔进入到滑套的环形凸台与下接头的端部之间，从而给滑套向上的压力，在剪切销钉剪断后滑套上行，将循环孔封闭，以避免射孔管柱堵塞后需要多次起下返工，以顺利完成校深及射孔作业。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种射孔管柱，包括：射孔枪、压力开孔起爆装置和校深短节，其特征在于，还包括：所述压力开孔起爆装置和所述校深短节之间设有撞击式循环阀；

所述撞击式循环阀，包括：筒体和滑套；

所述滑套穿设在所述筒体内，所述滑套顶部设有封堵盘；

所述筒体上设有循环孔，所述循环孔的水平位置高于所述封堵盘的水平位置；

撞击式循环阀的所述筒体由第一管体和第二管体组成，其中，所述第一管体的水平位置高于第二管体的水平位置，且所述第一管体的内径小于所述第二管体的内径；

所述第一管体和所述第二管体的连接部形成台阶。

2.根据权利要求1所述的射孔管柱，其特征在于，撞击式循环阀的所述滑套外壁上设有剪切套，所述剪切套上设有沉孔，固定装置穿设在所述沉孔内将所述剪切套固定在所述滑套外壁上；

所述剪切套位于所述第二管体内，并上抵在所述台阶上。

3.根据权利要求2所述的射孔管柱，其特征在于，撞击式循环阀的所述滑套外壁上设有环形凸台，所述滑套穿设入所述筒体后，所述环形凸台位于所述第二管体内；

所述环形凸台的水平位置低于所述剪切套的水平位置。

4.根据权利要求3所述的射孔管柱，其特征在于，所述撞击式循环阀还包括：撞销；

所述环形凸台上设有传压通孔，所述传压通孔与所述滑套内部连通；

所述撞销插入所述传压通孔内，所述撞销沿径向向所述滑套内部延伸，其中，所述撞销插入所述传压通孔的部分与所述传压通孔密封连接，且所述撞销插入所述传压通孔的部分设有盲孔；

所述撞销的外壁上设有环形切槽，所述撞销在受力作用下沿所述环形切槽断裂。

5.根据权利要求2-4任一项所述的射孔管柱，其特征在于，撞击式循环阀还包括：上接头和下接头；

所述上接头与所述筒体的顶部固定连接，所述下接头与所述筒体的底部固定连接；

所述滑套的所述第二管体伸入到所述下接头内。

6.根据权利要求5所述的射孔管柱，其特征在于，还包括：弹性卡环和止退结构；

所述第二管体伸入到所述下接头内的部分外壁上设有止退结构，所述弹性卡环卡入所述止退结构内。

7.根据权利要求1所述的射孔管柱，其特征在于，所述滑套的顶部设有安装槽，通过固定件将所述封堵盘固设于所述安装槽内。

8.根据权利要求1或7所述的射孔管柱，其特征在于，所述封堵盘的材料为玻璃或陶瓷。