CN106837265A - 一种新的井下套管射孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新的井下套管射孔方法，包括：井下套管射孔枪随套管一起送入井下，射孔弹通过螺纹安装在通孔上；密封外壳通过密封圈把井下控制电路板和井下电池组密封在射孔枪本体上的控制腔内；当地面操作人员需要让井下套管射孔枪进行射孔时，在地面向井下发送控制信号，井下套管射孔枪接收到控制信号后，井下控制电路板控制点火器点火，引爆第二导爆索，触发射孔弹射孔，实现井下套管射孔枪完成射孔动作。本发明保证每个井下套管射孔枪的独立控制开启，每个井下套管射孔枪都在持续检索井下压力的变化信息，只有当井下压力的变化规律与自身设置的控制指令相匹配时，井下套管射孔枪才会动作。

Description

一种新的井下套管射孔方法

技术领域

本发明属于压裂酸化施工技术领域，尤其涉及一种新的井下套管射孔方法。

背景技术

国内油气供应不足的矛盾越来越突出，石油可采、易采储量不断减少，勘探开发正向深层、非常规隐蔽油藏发展，地层越来越复杂，层间差异大，多数储层在完井过程中需要压裂酸化改造，压裂酸化改造成为解决层间矛盾、提高油层动用程度、挖掘层间潜力最有效的措施。随着技术发展，现有油气井通常采用分段压裂酸化工艺，但目前没有一种可靠的压裂酸化工艺技术能够兼顾高效、全通径和避免井下复杂情况等方面，导致目前分段压裂酸化施工效率不高、井下复杂情况多等问题。虽然目前已研发出远程控制智能滑套，可以极大地提高施工效率，但由于成本高昂，故障率高，难以在现场大规模应用。国内油气供应不足的矛盾越来越突出，石油可采、易采储量不断减少，勘探开发正向深层、非常规隐蔽油藏发展，地层越来越复杂，层间差异大，多数储层在完井过程中需要压裂酸化改造，压裂酸化改造成为解决层间矛盾、提高油层动用程度、挖掘层间潜力最有效的措施。随着技术发展，现有油气井通常采用分段压裂酸化工艺，对于这种工艺，如何在快速建立井筒与地层之间沟通通道的前提下提高分段压裂酸化工艺的施工效率，减少井下复杂情况和后期修井作业影响是一项重点要解决的问题。滑套作为一种可以沟通/隔离油气井与地层流体的井下工具，同时射孔作为一种可以沟通/隔离油气井与地层流体的方法，目前均广泛应用于水平井分段压裂酸化作业管柱中。对于滑套，目前油田水平井分段压裂酸化采用机械式投球滑套，打开每一级滑套都需要投入对应尺寸的压裂球，施工时从下到上逐层投球打开各层滑套，每一级滑套球座内径及压裂球内径均不相同，从下到上，滑套球座和压裂球内径逐级增大，这种滑套结构复杂，通径小，且压裂级数有限；并且当储层后期产水，滑套无法实现关闭封堵，导致油气井产能降低甚至报废。例如，中国专利文献公开的“一种投球开启自锁滑套”，公开号：CN201972661U，公开日期：2011年09月14日，该专利阐述了在水平井段作业时投球开启压裂喷砂通道，并锁定保持生产通道畅通，但仍采用投球分段，分段数受限。专利“双打开压差滑套”，公开号：CN201723198U，公开日期：2011年01月26日，该实用新型是利用压差推动上、下液缸分别向上下移动，打开通道，可以解决投球滑套不能用于水平裸眼井分段压裂、酸化工具管柱第一段的问题，但仍无法解决分段受限问题。基于此，又开发出一些新的机械式可开关滑套，这类滑套在压裂酸化施工时，可通过投球或下入连续油管带开关工具打开滑套，当储层后期产水，需要关闭滑套时，下入连续油管带开关工具关闭滑套。例如专利“一种选择性开关滑套组件中的智能型滑套”，公开号：CN202125290U，公开日期：2012年01月25日，该实用新型是利用下入专用开关工具，打开和关闭滑套。这类滑套的最大问题在于连续油管带开关工具开关滑套需要使用连续油管设备，作业费用高，且连续油管作业需要花费大量时间，该方法操作复杂，施工周期长，成本很非常高。基于此，又开发出可远程控制的电动滑套，例如专利“用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套”，公开号：CN104088604A，公开日期：2014年10月08日，该发明专利通过在地面发送控制指令远程控制井下滑套的打开和关闭。这类滑套虽然操作简便，节省时间，但是结构复杂，成本高，且易出现故障，并且受到设计尺寸限制，无法满足管柱全通径的要求。对于射孔，目前油气田水平井分段压裂酸化常采用射孔枪分簇射孔和水力喷射射孔两种方法。射孔枪分簇射孔通常结合桥塞一起应用，实现逐层射孔和层间封隔。例如专利“一种免钻塞的泵入式水力桥塞分段压裂方法”，公开号：CN104564003A，公开日期：2015年04月29日，该发明专利通过射孔枪分簇射孔和桥塞联作方式，实现每一层的射孔、压裂、封隔联作。但每一层都要下入联作管柱，增加了作业时间和成本；同时如果遇到套管变形的问题，则会导致射孔枪和桥塞无法下入到位，影响后续施工。对于水力喷射射孔方式，利用水力封隔原理实现射孔和压裂联作，效率较高，例如专利“一种压裂酸化用不动管柱水力喷射工艺及其管柱”，公开号：CN103075139A，公开日期：2013年05月01日，但由于压裂施工时有油管或连续油管在井筒内，施工最大排量受到限制，难以满足体积压裂的需要。综上，国外水平井分段压裂酸化改造工艺中，最新的滑套控制方法是在施工时投球依次打开各级滑套并施工，待各层施工全部完成后，反排压裂球并钻掉各投球滑套中的球座，进行生产；在生产过程中，如遇某一层位或某些层位出水，则下连续油管带滑套开关工具关闭对应层位的滑套；这种技术能够实现开关滑套，但分段级数有限；国内水平井分段压裂酸化改造工艺中，普遍应用的也是投球式滑套。但相较于国外同类产品，这类滑套不具备后期可关闭的功能。并且现有投球滑套操作则需要等待地面投球落到滑套球座所花费的时间，时效性上较差。而对于目前最新的射孔方法，就是采用射孔枪分簇射孔和水力喷射射孔，两种方法也均需要下入射孔枪或射孔管柱，不仅增加作业时间，也会遇到井下复杂情况，其中水力喷射射孔还受到施工排量限制。

综上所述，目前分段压裂酸化施工效率不高、井下复杂情况多，成本高昂，故障率高，难以在现场大规模应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的井下套管射孔方法，旨在解决目前分段压裂酸化施工效率不高、井下复杂情况多，成本高昂，故障率高，难以在现场大规模应用的问题。

本发明是这样实现的，一种新的井下套管射孔方法，所述新的井下套管射孔方法包括以下步骤：

步骤一，井下套管射孔枪随套管一起送入井下，射孔弹通过螺纹安装在通孔上；

步骤二，密封外壳通过密封圈把井下控制电路板和井下电池组密封在射孔枪本体上的控制腔内；

步骤三，当地面操作人员需要让井下套管射孔枪进行射孔时，在地面向井下发送控制信号，井下套管射孔枪接收到控制信号后，井下控制电路板控制点火器点火，引爆导爆索(包括第一导爆索与第二导爆索，如附图2所示，第二导爆索与第一导爆索是同一根导爆索，第二导爆索是第一导爆索的延长部分)，触发射孔弹射孔，实现井下套管射孔枪完成射孔动作。

当地面操作人员需要让井下套管射孔枪进行射孔时，通过压裂酸化地面设备向井下泵注流体，这里分两种情况，第一种情况下，当井筒没有与地层连通或采取措施把地层与井筒流体封隔后，且此时井筒内充满流体，井口关闭，这时向井下泵注流体，井下压力会快速升高；当井下压力升高后再打开井口泄压阀时，井下压力会快速下降；第二种情况下井筒与地层连通，井筒内充满流体，井口关闭，这时向井下泵注流体，会把流体注入地层，此时增大泵注排量，井下压力升高，减少泵注排量或停止泵注，井下压力降低；两种情况均能实现井下压力的调节。通过压裂酸化地面设备按照一定规律调节井下压力变化，井下压力传感器接收这种井下压力变化并把测量值传送至井下控制电路板，设高压值为高电平“1”，低压值为低电平“0”；或者压力升高一定幅值设为高电平“1”，压力降低一定幅值设为低电平“0”，则井下控制电路板经过信号放大和滤波后，就能把测量到的井下电压值转换成一组与地面压力调节规律相同的二进制编码，井下控制电路板把这组二进制编码与自身预设的二进制控制指令进行对比，如果不匹配，则认为接收的是无效命令，如果匹配，则认为接收到控制命令，就会向点火器发出点火命令。

进一步，所述新的井下套管射孔方法，其特征在于，所述新的井下套管射孔方法通过在地面产生规律性压力变化的方式向井下套管射孔枪发送控制指令；具体包括：井下套管射孔枪控制方法、井下信号识别方法和井下信号发送方法。

进一步，所述井下套管射孔枪控制方法包括两种控制方式：

第一种控制方式：每一个井下套管射孔枪分别设置一个不同的控制指令，在地面上只需要通过压裂酸化地面设备发送相应的控制信号，就能控制设置有对应控制指令的井下套管射孔枪动作；

第二种控制方式：每一个井下套管射孔枪分别设置相同的控制指令，并提供计数功能，计数功能的目的是记录井下套管射孔枪收到控制信号的次数；井下套管射孔枪数量为n，n＝1,2,3…，并在地面提前设定不同的井下套管射孔枪分别在接收到n次控制信号后才动作；n＝1,2,3…。

进一步，所述井下信号识别方法具体包括两种识别方式：

第一种识别方式：根据每一口井的实际情况，井下套管射孔枪预设一井下压力阈值；当井下压力等于或高于这一阈值且保持一定时间时，数据处理时作为1；当井下压力低于这一阈值且保持一定时间时，数据处理时作为0；当在一段时间内，井下压力按照预期设计进行变化且井下套管射孔枪成功接收并识别出其中包含的信息时，则认为成功从地面向井下套管射孔枪发送了一组控制指令；

第二种识别方式：根据每一口井的实际情况，井下套管射孔枪预设一井下压力变化阈值；当井下压力增加值超过井下压力变化阈值且保持一定时间时，数据处理时作为1；当井下压力减小值超过井下压力变化阈值且保持一定时间时，数据处理时作为0；例如初始井下压力30MPa，当提高井下压力超过35MPa且保持一定时间时，数据处理时作为1；初始井下压力30MPa，当降低井下压力低于25MPa且保持一定时间时，数据处理时作为0；初始井下压力不是固定值，而是随着井下压力发生变化时所处的井下环境压力而变化；井下控制电路板确定井下压力变化超过阈值，则认为变化前的井下压力值为初始井下压力值；当在一段时间内，井下压力按照预期设计进行变化且井下套管射孔枪成功接收并识别出其中包含的信息时，则认为成功从地面向井下套管射孔枪发送了一组控制指令。

进一步，所述井下信号发送方法具体包括两种方式：

第一种发送方式：当进行远程控制时，关闭井口，通过井下套管射孔枪所处位置的井下垂深和井筒液体密度计算出井下套管射孔枪所处位置的静液柱压力，井下套管射孔枪所处位置的实际井下压力值大于等于井下套管射孔枪预设的井下压力阈值，并维持一定时间，则认为此时向井下套管射孔枪传递数字信号“1”；通过阀门进行井口泄压，井下套管射孔枪所处位置的实际井下压力值低于井下套管射孔枪预设的井下压力阈值，并维持一定时间，则认为此时向井下套管射孔枪传递数字信号“0”；此处所指的维持一定时间，时间范围从1秒到10小时；井下套管射孔枪通过压力传感器检测井下压力值、通过井下控制电路板识别出这个控制信号，实现控制信号的远程无线传输；

第二种发送方式：当进行远程控制时，不需要关闭井口，井筒内充满流体且流体流动，此时井下套管射孔枪处的井下压力基本等于井口压力加上井下套管射孔枪所处深度的井筒静液柱压力再减去井口到井下套管射孔枪这一段流体在管内的流动摩擦阻力；通过井下套管射孔枪所处位置的井下垂深和井筒液体密度计算出井下套管射孔枪所处位置的静液柱压力，再计算出流体流动的摩擦阻力；井下套管射孔枪所处位置的实际井下压力值大于等于井下套管射孔枪预设的井下压力阈值，并维持一定时间，则认为此时向井下套管射孔枪传递数字信号“1”；减小压裂酸化地面设备向井筒注入的排量，当实际井口16压力低于PP时，井下套管射孔枪所处位置的实际井下压力值低于井下套管射孔枪预设的井下压力阈值，并维持一定时间，则认为此时向井下套管射孔枪传递数字信号“0”；维持一定时间从1秒到10小时；会向井下套管射孔枪传递一组包含控制信号的二进制字符串；井下套管射孔枪通过压力传感器检测井下压力值、通过井下控制电路板识别出这个控制信号，实现控制信号的远程无线传输。

进一步，通过压裂酸化地面设备憋压、泄压来实现控制信号二进制编码高低电平的切换和远程传输；

当初始井下压力高于30MPa，且维持时间没有超过60秒就降至30MPa以下，则井下控制电路板认为是一个无效的信号传输；同理，当初始井下压力低于30MPa，且维持时间没有超过60秒就升至30MPa以上，则井下控制电路板认为是一个无效的信号传输。

本发明提供的新的井下套管射孔方法，操作简单、可靠，成本低，能够极大地提高压裂酸化施工效率，同时不需要下入任何开启工具，最大程度的避免了井下复杂事故。本发明提供的新的井下套管射孔方法，配合层间暂堵技术，能够实现每层压裂施工的无缝切换，同时也满足不需下入转层工具和井筒全通径的要求。这样既避免了当前射孔桥塞联作技术每层下入射孔枪射孔、下桥塞封隔的步骤，节省了作业时间，也消除了套管变形对井下工具下入的影响；也解决了当前使用的投球滑套技术无法实现无限级压裂和不能满足井筒全通径的技术瓶颈。施工效率相对于现有技术能够提高40％以上。本发明的井下套管射孔枪在现场施工中，通常随套管一次性下入多个井下套管射孔枪，为保证每个井下套管射孔枪的独立控制开启，在下井前提前为每个井下套管射孔枪设置不同的控制指令，每个井下套管射孔枪都在持续检索井下压力的变化信息，只有当井下压力的变化规律与自身设置的控制指令相匹配时，井下套管射孔枪才会动作。

附图说明

图1是本发明实施例提供的新的井下套管射孔方法流程图。

图2是本发明实施例提供的井下套管射孔枪未进行射孔动作时的结构示意图。

图3是本发明实施例提供的井下套管射孔枪进行射孔动作后的结构示意图。

图4是本发明实施例提供的井下套管射孔枪的安装示意图。

图5是本发明实施例提供的井下套管射孔枪的控制流程图。

图中：1、密封外壳；2、导压孔；3、压力传感器；4、井下控制电路板；5、点火器；6、密封圈；7、第一导爆索；8、井下电池组；9、第二导爆索；10、射孔弹；11、射孔枪本体；12、通孔；13、井口；14、压裂酸化地面设备；15、井眼；16、固井水泥；17、第一井下套管射孔枪；18、第二井下套管射孔枪；19、套管；20、井下套管射孔枪n。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的新的井下套管射孔方法包括以下步骤：

S101：井下套管射孔枪随套管一起送入井下，射孔弹通过螺纹安装在通孔上；

S102：密封外壳通过密封圈把井下控制电路板和井下电池组密封在射孔枪本体上的控制腔内；

S103：当地面操作人员需要让井下套管射孔枪进行射孔时，在地面向井下发送控制信号，井下套管射孔枪接收到控制信号后，井下控制电路板控制点火器点火，引爆导爆索(包括第一导爆索与第二导爆索，如附图2所示，第二导爆索与第一导爆索是同一根导爆索，第二导爆索是第一导爆索的延长部分)，触发射孔弹射孔，实现井下套管射孔枪完成射孔动作。

本发明实施例提供的具体步骤如下；

当地面操作人员需要让井下套管射孔枪进行射孔时，通过压裂酸化地面设备向井下泵注流体，这里分两种情况，第一种情况下，当井筒没有与地层连通或采取措施把地层与井筒流体封隔后，且此时井筒内充满流体，井口关闭，这时向井下泵注流体，井下压力会快速升高；当井下压力升高后再打开井口泄压阀时，井下压力会快速下降；第二种情况下井筒与地层连通，井筒内充满流体，井口关闭，这时向井下泵注流体，会把流体注入地层，此时增大泵注排量，井下压力升高，减少泵注排量或停止泵注，井下压力降低；两种情况均能实现井下压力的调节。通过压裂酸化地面设备按照一定规律调节井下压力变化，井下压力传感器接收这种井下压力变化并把测量值传送至井下控制电路板，设高压值为高电平“1”，低压值为低电平“0”；或者压力升高一定幅值设为高电平“1”，压力降低一定幅值设为低电平“0”，则井下控制电路板经过信号放大和滤波后，就能把测量到的井下电压值转换成一组与地面压力调节规律相同的二进制编码，井下控制电路板把这组二进制编码与自身预设的二进制控制指令进行对比，如果不匹配，则认为接收的是无效命令，如果匹配，则认为接收到控制命令，就会向点火器发出点火命令。

如图2-图4所示，本发明实施例提供的井下套管射孔枪包括射孔枪本体11，射孔枪本体11的外部套装有密封外壳1；射孔枪本体11内镶嵌安装有井下控制电路板4，井下控制电路板4的信号输入端与压力传感器3电连接，压力传感器3的感压端与导压孔2相连通，导压孔2设置在射孔枪本体11内部，与射孔枪本体11内壁贯通；射孔枪本体11上还安装有点火器5、第一导爆索7,第二导爆索9和射孔弹10。井下控制电路板4的信号输出端连接点火器5，点火器5与第一导爆索7连接，第二导爆索9为第一导爆索7的延长部分，导爆索9沿射孔枪本体外壁铺设，穿过射孔弹10；射孔枪本体11内部镶嵌安装有井下电池组8，井下电池组8通过导线与井下控制电路板4电连接，也同时为压力传感器3和点火器5供电。另外井下电池组8与点火器5连接的电路中，只有当井下控制电路板4发出命令后，井下电池组8与点火器5连接的电路才导通。

进一步，所述射孔枪本体11的下端设置有通孔12，通孔12上加工有内螺纹，射孔弹10通过螺纹安装在通孔12上。

进一步，所述密封外壳1与所述射孔枪本体11通过螺纹连接，射孔枪本体11外侧安装有与密封外壳1相匹配的密封圈6。

本发明另一目的在于提供一种适用于上述井下套管射孔枪的压裂酸化系统，该压裂酸化系统包括压裂酸化地面设备14，井口13通过管道与地面高压动力设备14的输出端相连通，完井方式为下套管固井完井，套管20从上到下依次连接有第一井下套管射孔枪、第二井下套管射孔枪、…、井下套管射孔枪n。

下面结合工作原理对本发明的结构作进一步的描述。

井下套管射孔枪随套管20一起送入井下，射孔弹10通过螺纹安装在通孔12上。密封外壳1通过密封圈6把井下控制电路板4和井下电池组8密封在射孔枪本体11上的控制腔内。当地面操作人员需要让井下套管射孔枪进行射孔时，在地面向井下发送控制信号，井下套管射孔枪接收到控制信号后，井下控制电路板4控制点火器5点火，引爆导爆索(包括第一导爆索7与第二导爆索9，如附图2所示，第二导爆索9与第一导爆索7是同一根导爆索，第二导爆索9是第一导爆索7的延长部分)，触发射孔弹10射孔，实现井下套管射孔枪完成射孔动作。

通过在地面产生规律性压力变化的方式向井下套管射孔枪发送控制指令。

地面压力波控制方式有三个关键环节：井下套管射孔枪控制方法、井下信号识别方法和井下信号发送方法，每一环节都可以分为两种方式。

1、对于井下套管射孔枪控制方法：

第一种控制方式：每一个井下套管射孔枪分别设置一个不同的控制指令，在地面上只需要通过压裂酸化地面设备发送相应的控制信号，就能控制设置有对应控制指令的井下套管射孔枪动作；

第二种控制方式：每一个井下套管射孔枪分别设置相同的控制指令，并提供计数功能，计数功能的目的是记录井下套管射孔枪收到控制信号的次数。设井下套管射孔枪数量为n(n＝1,2,3…)，并在地面提前设定不同的井下套管射孔枪分别在接收到n(n＝1,2,3…)次控制信号后才动作，例如井下套管射孔枪1在接收到1次控制信号后动作，井下套管射孔枪2在接收到2次控制信号后动作，井下套管射孔枪3在接收到3次控制信号后动作，…井下套管射孔枪n(n＝1,2,3…)在接收到n(n＝1,2,3…)次控制信号后动作。在地面发送n(n＝1,2,3…)次控制信号，则可以依次分别控制各个井下套管射孔枪动作。)

2、对于井下信号识别方法：

第一种识别方式：根据每一口井的实际情况，井下套管射孔枪预设一井下压力阈值。当井下压力等于或高于这一阈值且保持一定时间时，数据处理时作为1；当井下压力低于这一阈值且保持一定时间时，数据处理时作为0；当在一段时间内，井下压力按照预期设计进行变化且井下套管射孔枪成功接收并识别出其中包含的信息时，则认为成功从地面向井下套管射孔枪发送了一组控制指令。例如当需要向井下发送一组8位的二进制控制编码10010011，且设置当压力维持超过60秒且少于120秒时才认为有效传递一位二进制编码时(如果压力维持超过120秒且少于180秒时认为有效传递2位相同的二进制编码，以此类推)，井下压力变化就要按照以下方式进行：

高于阈值压力60～120秒；

低于阈值压力120～180秒；

高于阈值压力60～120秒；

低于阈值压力120～180秒；

高于阈值压力120～180秒；

第二种识别方式：根据每一口井的实际情况，井下套管射孔枪预设一井下压力变化阈值。例如5MPa。认为只有当井下压力变化等于或超过5MPa且保持一定时间时，认为是一个有效的信号值。当井下压力增加值超过井下压力变化阈值且保持一定时间时，数据处理时作为1；当井下压力减小值超过井下压力变化阈值且保持一定时间时，数据处理时作为0；例如初始井下压力30MPa，当提高井下压力超过35MPa且保持一定时间时，数据处理时作为1；初始井下压力30MPa，当降低井下压力低于25MPa且保持一定时间时，数据处理时作为0；初始井下压力不是固定值，而是随着井下压力发生变化时所处的井下环境压力而变化。一旦井下控制电路板4确定井下压力变化超过阈值，则认为变化前的井下压力值为初始井下压力值。例如，初始井下压力30MPa，当提高井下压力超过35MPa且保持一定时间时，数据处理时作为1；初始井下压力55MPa，当提高井下压力超过60MPa且保持一定时间时，数据处理时同样作为1。初始井下压力40MPa，当降低井下压力低于35MPa且保持一定时间时，数据处理时作为0；初始井下压力70MPa，当降低井下压力低于65MPa且保持一定时间时，数据处理时同样作为0。初始井下压力50MPa，当提高井下压力超过55MPa(例如提高至60MPa)且保持一定时间时，数据处理时作为1；之后井下压力从60MPa降低至低于55MPa且保持一定时间时，数据处理时作为0；

当在一段时间内，井下压力按照预期设计进行变化且井下套管射孔枪成功接收并识别出其中包含的信息时，则认为成功从地面向井下套管射孔枪发送了一组控制指令。例如当需要向井下发送一组8位的二进制控制编码10010011，且设置当压力维持超过60秒且少于120秒时才认为有效传递一位二进制编码时(如果压力维持超过120秒且少于180秒时认为有效传递2位相同的二进制编码，以此类推)，井下压力变化就要按照以下方式进行：

使井下套管射孔枪处压力升高，且高于变化阈值压力，维持60～120秒；

使井下套管射孔枪处压力降低，且低于变化阈值压力，维持120～180秒；

使井下套管射孔枪处压力升高，且高于变化阈值压力，维持60～120秒；

使井下套管射孔枪处压力降低，且低于变化阈值压力，维持120～180秒；

使井下套管射孔枪处压力升高，且高于变化阈值压力，维持120～180秒；

3、对于井下信号发送方法：

第一种发送方式：当进行远程控制时，关闭井口13，井筒内充满流体且流体不流动(或仅存在少量渗流)，此时井下套管射孔枪处的井下压力基本等于井口13压力加上井下套管射孔枪处的所处深度的井筒静液柱压力。首先通过井下套管射孔枪所处位置的井下垂深和井筒液体密度计算出井下套管射孔枪所处位置的静液柱压力，则

需要施加的井口13临界压力：PP＝井下套管射孔枪预设的井下压力阈值—井下套管射孔枪所处位置的静液柱压力

通过压裂酸化地面设备向井口13加压，当实际井口13压力大于等于PP时，井下套管射孔枪所处位置的实际井下压力值大于等于井下套管射孔枪预设的井下压力阈值，并维持一定时间，则认为此时向井下套管射孔枪传递数字信号“1”；通过阀门(井口13阀门或者高压动力设备自带的阀门)进行井口13泄压，当实际井口13压力低于PP时，井下套管射孔枪所处位置的实际井下压力值低于井下套管射孔枪预设的井下压力阈值，并维持一定时间，则认为此时向井下套管射孔枪传递数字信号“0”；此处所指的维持一定时间，时间范围从1秒到10小时。如此按照一定规律操作，会向井下套管射孔枪传递一组包含控制信号的二进制字符串。井下套管射孔枪通过压力传感器3检测井下压力值、通过井下控制电路板4识别出这个控制信号，从而实现控制信号的远程无线传输。

第二种发送方式：当进行远程控制时，不需要关闭井口16，井筒内充满流体且流体流动(可以是向地层注入流体，也可以是在有油管或连续油管的条件下在井筒内循环流体)，此时井下套管射孔枪处的井下压力基本等于井口16压力加上井下套管射孔枪所处深度的井筒静液柱压力再减去井口到井下套管射孔枪这一段流体在管内(套管内、油管内或连续油管内)的流动摩擦阻力。首先通过井下套管射孔枪所处位置的井下垂深和井筒液体密度计算出井下套管射孔枪所处位置的静液柱压力，再通过相应公式(这里的计算公式包括各种流体摩阻计算公式和计算方法)计算出流体流动的摩擦阻力，则：

需要施加的井口13临界压力PP＝井下套管射孔枪预设的井下压力阈值—井下套管射孔枪所处位置的静液柱压力+流体流动的摩擦阻力。

因为井口13压力与压裂酸化地面设备14注入井筒的排量存在正相关关系，则通过调节压裂酸化地面设备14向井筒注入的排量，就可以调节井口压力的变化，当增大排量，使实际井口13压力大于等于PP时，井下套管射孔枪所处位置的实际井下压力值大于等于井下套管射孔枪预设的井下压力阈值，并维持一定时间，则认为此时向井下套管射孔枪传递数字信号“1”；减小压裂酸化地面设备向井筒注入的排量，当实际井口16压力低于PP时，井下套管射孔枪所处位置的实际井下压力值低于井下套管射孔枪预设的井下压力阈值，并维持一定时间，则认为此时向井下套管射孔枪传递数字信号“0”；此处所指的维持一定时间，时间范围从1秒到10小时。如此按照一定规律操作，会向井下套管射孔枪传递一组包含控制信号的二进制字符串。井下套管射孔枪通过压力传感器3检测井下压力值、通过井下控制电路板4识别出这个控制信号，从而实现控制信号的远程无线传输。

通过压裂酸化地面设备14进行远程控制操作。压裂酸化地面设备14包括压裂车、固井车、泥浆泵、连续油管作业车等地面高压动力设备，但不限于以上几种；

在关井状态下，通过压裂酸化地面设备14憋压、泄压来实现控制信号二进制编码高低电平的切换和远程传输；

井下压力传感器3可以检测油(套)管内压力，也可以检测环空压力。压裂酸化地面设备14根据实际需要可以调节油(套)管内压力，也可以调节环空压力；

井下套管射孔枪所处位置的实际井下压力值低于井下套管射孔枪预设的井下压力阈值，并维持一定时间，即认为向井下套管射孔枪传递数字信号“0”；在这段时间内，实际井下压力值可以发生变化，但最大值不能等于或超过井下套管射孔枪预设的井下压力阈值；井下套管射孔枪所处位置的实际井下压力值高于或等于井下套管射孔枪预设的井下压力阈值，并维持一定时间，即认为向井下套管射孔枪传递数字信号“1”；在这段时间内，实际井下压力值可以发生变化，但最小值不能低于井下套管射孔枪预设的井下压力阈值；

上述所指的维持一定时间，时间范围从1秒到36000秒。设计者可以选择其范围内任意长度的时间段作为信号识别周期。

举例：假设60秒为信号识别时间，井下套管射孔枪阈值压力为30MPa。当井下压力高于30MPa，且当井下压力维持高于30MPa时间超过60秒，且没超过120秒时，井下控制电路板4才认为是成功传输一位有效的二进制信号“1”；当井下压力维持时间超过120秒，且没有超过180秒时，则井下控制电路板4认为是连续成功传输2位有效的二进制信号“1”；以此类推，当井下压力维持时间超过60*n秒，且没有超过60*(n+1)秒(n＝1,2,3,……)时,则井下控制电路板4认为是连续成功传输n位有效的二进制信号“1”；同理，当井下压力低于30MPa，且当井下压力维持低于30MPa时间超过60*n秒，且没超过60*(n+1)秒时，则井下控制电路板4认为是连续成功传输n位有效的二进制信号“0”；

当初始井下压力高于30MPa，且维持时间没有超过60秒就降至30MPa以下，则井下控制电路板4认为是一个无效的信号传输；同理，当初始井下压力低于30MPa，且维持时间没有超过60秒就升至30MPa以上，则井下控制电路板4认为是一个无效的信号传输。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新的井下套管射孔方法，其特征在于，所述新的井下套管射孔方法包括以下步骤：

步骤一，井下套管射孔枪随套管一起送入井下，射孔弹通过螺纹安装在通孔上；

步骤二，密封外壳通过密封圈把井下控制电路板和井下电池组密封在射孔枪本体上的控制腔内；

步骤三，当地面操作人员需要让井下套管射孔枪进行射孔时，在地面向井下发送控制信号，井下套管射孔枪接收到控制信号后，井下控制电路板控制点火器点火，引爆导爆索，引爆导爆索包括第一导爆索与第二导爆索，第二导爆索与第一导爆索是同一根导爆索，第二导爆索是第一导爆索的延长部分，触发射孔弹射孔，实现井下套管射孔枪完成射孔动作。

2.如权利要求1所述的新的井下套管射孔方法，其特征在于，所述新的井下套管射孔方法，其特征在于，所述新的井下套管射孔方法通过在地面产生规律性压力变化的方式向井下套管射孔枪发送控制指令；具体包括：井下套管射孔枪控制方法、井下信号识别方法和井下信号发送方法。

3.如权利要求2所述的新的井下套管射孔方法，其特征在于，所述井下套管射孔枪控制方法包括两种控制方式：

第一种控制方式：每一个井下套管射孔枪分别设置一个不同的控制指令，在地面上只需要通过压裂酸化地面设备发送相应的控制信号，就能控制设置有对应控制指令的井下套管射孔枪动作；

第二种控制方式：每一个井下套管射孔枪分别设置相同的控制指令，并提供计数功能，计数功能的目的是记录井下套管射孔枪收到控制信号的次数；井下套管射孔枪数量为n，n＝1,2,3…，并在地面提前设定不同的井下套管射孔枪分别在接收到n次控制信号后才动作；n＝1,2,3…。

4.如权利要求2所述的新的井下套管射孔方法，其特征在于，所述井下信号识别方法具体包括两种识别方式：

第一种识别方式：根据每一口井的实际情况，井下套管射孔枪预设一井下压力阈值；当井下压力等于或高于这一阈值且保持一定时间时，数据处理时作为1；当井下压力低于这一阈值且保持一定时间时，数据处理时作为0；当在一段时间内，井下压力按照预期设计进行变化且井下套管射孔枪成功接收并识别出其中包含的信息时，则认为成功从地面向井下套管射孔枪发送了一组控制指令；

第二种识别方式：根据每一口井的实际情况，井下套管射孔枪预设一井下压力变化阈值；当井下压力增加值超过井下压力变化阈值且保持一定时间时，数据处理时作为1；当井下压力减小值超过井下压力变化阈值且保持一定时间时，数据处理时作为0；例如初始井下压力30MPa，当提高井下压力超过35MPa且保持一定时间时，数据处理时作为1；初始井下压力30MPa，当降低井下压力低于25MPa且保持一定时间时，数据处理时作为0；初始井下压力不是固定值，而是随着井下压力发生变化时所处的井下环境压力而变化；井下控制电路板确定井下压力变化超过阈值，则认为变化前的井下压力值为初始井下压力值；当在一段时间内，井下压力按照预期设计进行变化且井下套管射孔枪成功接收并识别出其中包含的信息时，则认为成功从地面向井下套管射孔枪发送了一组控制指令。

5.如权利要求2所述的新的井下套管射孔方法，其特征在于，所述井下信号发送方法具体包括两种方式：

第一种发送方式：当进行远程控制时，关闭井口，通过井下套管射孔枪所处位置的井下垂深和井筒液体密度计算出井下套管射孔枪所处位置的静液柱压力，井下套管射孔枪所处位置的实际井下压力值大于等于井下套管射孔枪预设的井下压力阈值，并维持一定时间，则认为此时向井下套管射孔枪传递数字信号“1”；通过阀门进行井口泄压，井下套管射孔枪所处位置的实际井下压力值低于井下套管射孔枪预设的井下压力阈值，并维持一定时间，则认为此时向井下套管射孔枪传递数字信号“0”；此处所指的维持一定时间，时间范围从1秒到10小时；井下套管射孔枪通过压力传感器检测井下压力值、通过井下控制电路板识别出这个控制信号，实现控制信号的远程无线传输；

第二种发送方式：当进行远程控制时，不需要关闭井口，井筒内充满流体且流体流动，此时井下套管射孔枪处的井下压力基本等于井口压力加上井下套管射孔枪所处深度的井筒静液柱压力再减去井口到井下套管射孔枪这一段流体在管内的流动摩擦阻力；通过井下套管射孔枪所处位置的井下垂深和井筒液体密度计算出井下套管射孔枪所处位置的静液柱压力，再计算出流体流动的摩擦阻力；井下套管射孔枪所处位置的实际井下压力值大于等于井下套管射孔枪预设的井下压力阈值，并维持一定时间，则认为此时向井下套管射孔枪传递数字信号“1”；减小压裂酸化地面设备向井筒注入的排量，当实际井口16压力低于PP时，井下套管射孔枪所处位置的实际井下压力值低于井下套管射孔枪预设的井下压力阈值，并维持一定时间，则认为此时向井下套管射孔枪传递数字信号“0”；维持一定时间从1秒到10小时；会向井下套管射孔枪传递一组包含控制信号的二进制字符串；井下套管射孔枪通过压力传感器检测井下压力值、通过井下控制电路板识别出这个控制信号，实现控制信号的远程无线传输。

6.如权利要求5所述的新的井下套管射孔方法，其特征在于，在关井状态下，通过压裂酸化地面设备憋压、泄压来实现控制信号二进制编码高低电平的切换和远程传输；

当初始井下压力高于30MPa，且维持时间没有超过60秒就降至30MPa以下，则井下控制电路板认为是一个无效的信号传输；同理，当初始井下压力低于30MPa，且维持时间没有超过60秒就升至30MPa以上，则井下控制电路板认为是一个无效的信号传输。