CN109339750A - 一种汇聚式内盲孔燃气增效射孔装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种汇聚式内盲孔燃气增效射孔装置，涉及油田射孔工艺技术领域，其是由射孔枪身、射孔弹弹架和射孔弹弹托构成，射孔枪身内有射孔弹弹架，射孔弹弹架两端固定于射孔枪身内壁，射孔弹弹架上有弹架孔，射孔弹弹架内有射孔弹弹托，射孔弹弹托上有贯穿的三个弹托孔，弹托孔与弹架孔位置相对，弹托孔内座有射孔弹，射孔弹内装有炸药，炸药表面附有药型罩，在射孔枪身内壁上有盲孔，射孔弹开口端与盲孔位置相对，相邻两个射孔弹弹口平面的中轴线之间形成夹角0°≤α≤20°。本发明通过射孔弹的布弹形式、盲孔的开孔方式和增能炸药的布置等结构上的设计，极大地提高射孔穿深和射孔孔道导流面积。

Description

一种汇聚式内盲孔燃气增效射孔装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及油田射孔工艺技术领域，特别是应用于油田勘探、开发射孔完井过程中的一种汇聚式内盲孔燃气增效射孔装置。
背景技术
射孔完井是油田勘探、开发中十分重要的技术环节。射孔器的装枪形式、布弹结构等直接影响射孔穿深和油气井的产能。现有的常规射孔器的射孔弹与枪身垂直对应形式（如图4）所示，其所有射孔弹均与射孔枪身垂直，射孔孔道互相独立，不能互相作用，极大地限制了射孔穿深深度和射孔孔道导流面积。
发明内容
本发明对于上述现有技术的不足，提供了一种汇聚式内盲孔燃气增效射孔装置。
本发明的一种汇聚式内盲孔燃气增效射孔装置，是由射孔枪身、射孔弹弹架和射孔弹弹托构成，所述的射孔枪身的内部设有射孔弹弹架，射孔弹弹架的两端固定于射孔枪身的内壁，射孔弹弹架上设有弹架孔，射孔弹弹架的内部设有射孔弹弹托，射孔弹弹托上设有贯穿的三个弹托孔，弹托孔与弹架孔的位置相对应，弹托孔内座有射孔弹，所述的射孔弹为一端开口的中空体，射孔弹的内部装有炸药，炸药的表面附有药型罩，在射孔枪身的内壁上设有盲孔，射孔弹的开口端与盲孔的位置相对，相邻的两个射孔弹弹口平面的中轴线之间形成夹角α、且0°≤α≤20°。
作为本发明的进一步改进，所述的夹角α、其角度为2°≤α≤8°。
作为本发明的进一步改进，所述的射孔弹弹托的数量为两个及以上，相邻的两个射孔弹弹托弹口平面的中轴线之间形成相位角为144°。
作为本发明的进一步改进，所述的任意两个相邻的射孔弹弹托之间设有增能药柱。
作为本发明的进一步改进，所述的射孔弹弹托上、位于中间的射孔弹的开口端设有装药壳体，装药壳体卡接于射孔弹弹架上，装药壳体上装有增能炸药。
作为本发明的进一步改进，所述的射孔弹弹架的顶端螺栓固定了上定位盘、其底端固定了下定位盘，上定位盘和下定位盘固定于射孔枪身的内壁。
上述的一种汇聚式内盲孔燃气增效射孔装置，其使用方法如下：
首先根据油井的具体情况，计算出需要的射孔弹弹托和增能药柱的数量，然后将射孔弹弹托和增能药柱根据预定顺序插入射孔弹弹架内，并使弹托孔与弹架孔的位置相对应，在射孔弹弹架的两端固定好上定位盘和下定位盘，再将射孔弹安装在已经对位的弹托孔与弹架孔上，将装药壳体安装在中间射孔弹前，然后将装好的射孔弹弹架推入射孔枪身，最后将上定位盘和下定位盘于射孔枪身相固定，使射孔弹与盲孔的位置相对，即完成装配。
本发明的一种汇聚式内盲孔燃气增效射孔装置，通过射孔弹的布弹形式、盲孔的开孔方式和增能炸药的布置等结构上的设计，极大地提高射孔穿深和射孔孔道导流面积。利用本装置进行射孔操作后，能够在地层内形成较大的纵向扇形空穴，因而大大提高了射孔孔道容积和导流面积，此外通过火炸药产生的燃气随着射孔弹同时作用，不仅破碎了射孔孔道的压实带，同时在射孔孔道内产生了微裂缝，可显著提高油、气井产能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明A部分放大图；
图3为本发明相邻的两个射孔弹弹口平面的中轴线之间形成夹角α的示意图；
图4为本发明相邻的两个射孔弹弹托弹口平面的中轴线之间形成相位角的示意图；
图5为现有射孔器布弹形式示意图；
图6为本发明的布弹形式示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的一种汇聚式内盲孔燃气增效射孔装置，是由射孔枪身1、射孔弹弹架2和射孔弹弹托3构成，所述的射孔枪身1的内部设有射孔弹弹架2，所述的射孔弹弹架2的顶端螺栓固定了上定位盘11、其底端固定了下定位盘12，上定位盘11和下定位盘12固定于射孔枪身1的内壁。射孔弹弹架2上设有多个贯穿的弹架孔13，射孔弹弹架2的内部设有多个射孔弹弹托3，射孔弹弹托3上设有三个贯穿的弹托孔4（如图2），弹托孔4与弹架孔13的位置相对应，所述的射孔弹弹托3上、位于中间的射孔弹5的开口端设有装药壳体9，装药壳体9卡接于射孔弹弹架2上，装药壳体9上装有增能炸药10，加装增能炸药10能够显著提高射孔穿深和射孔孔道导流面积，明显提高射孔效果。如图1所示，射孔弹弹托3的数量为四个，根据实际井深需要放入更多的射孔弹弹托3，相邻的两个射孔弹弹托3弹口平面的中轴线之间形成相位角为144°（如图4所示）。射孔弹弹托3的长度为20cm，射孔枪身1的规定长度是1米、1.5米、2米、2.5米、3米、3.5米、4米，电缆射孔规定最大长度射孔枪不能超过4米。射孔弹弹托3一般采用5个相位均布，相位角是360°/5=72°，为了降低射孔孔眼对套管的损伤程度，要求射孔弹组间距离越远越好，如果第一相位为0°，那么第二相位为 144°最佳。所述的任意两个相邻的射孔弹弹托3之间设有增能药柱8，增能药柱8的作用是在射孔点火发射的同时，将设置在夹层的增能药柱8引爆燃烧，变成高温高压气体，对已形成的射孔孔道进行压裂，使射孔孔道产生裂缝，提高油气的导流面积，减低射孔弹产生的压实效应，因而提高油气井产能。油井内的油层不是连续的，油层与油层之间的隔层叫做夹层，夹层不需要射孔，因此在夹层处安装增能药柱8。弹托孔4内座有射孔弹5，所述的射孔弹5为一端开口的中空体，其外壁形状与弹托孔4与弹架孔13相适应；射孔弹5的内部装有炸药6，炸药6的表面附有药型罩14，在射孔枪身1的内壁上设有盲孔7，射孔弹5的开口端与盲孔7的位置相对，盲孔7为非穿透性孔，实际应用时盲孔7可以设置于射孔枪身1内壁或者外壁，设置于外壁能够在射孔后降低毛刺高度，设置于内壁可降低射孔孔眼强度、提高射孔弹炸高（射孔弹前端面到射孔枪内壁的距离叫炸高），可以提高射孔弹穿深。相邻的两个射孔弹5弹口平面的中轴线之间形成夹角α（如图3所示）、且0°≤α≤20°，其中优选为2°≤α≤8°。这种夹角式布弹形式要求第二发射孔弹的射流比其它两发射孔弹的射流要长，射孔后在地层形成三条孔道，第一条与第三条形成夹角，该夹角是根据不同射孔弹穿入地层不同深度计算而得来的。要求是第一条孔道和第三条孔道在接近第二条孔道，但不能与第二条孔道相交，避免射孔弹能量损失，保证射孔效果。汇聚射孔三发弹互相作用，上、下两发弹的射流在地层内越来越接近第二发弹的射流，因此在三个射流即将汇聚处的共同作用下释放了地层的应力，再依靠增能药柱的作用，可以形成较大的扇形空洞，因此大幅度提高了孔道的导流面积，因而提高了油气井产能。一般来说，射孔弹布弹间距为62.5mm，这个距离是固定的，目前射孔弹最大射流长度为1800mm，通过计算：sinα=62.5/1800,所以最小的α=2°。
上述的一种汇聚式内盲孔燃气增效射孔装置，其使用方法如下：
首先根据油井的具体情况，计算出需要的射孔弹弹托3和增能药柱8的数量，然后将射孔弹弹托3和增能药柱8根据预定顺序插入射孔弹弹架2内，并使弹托孔4与弹架孔13的位置相对应，在射孔弹弹架2的两端固定好上定位盘11和下定位盘12，再将射孔弹5安装在已经对位的弹托孔4与弹架孔13上，将装药壳体9安装在中间射孔弹5前，然后将装好的射孔弹弹架2推入射孔枪身1，最后将上定位盘11和下定位盘12于射孔枪身1相固定，使射孔弹5与盲孔7的位置相对，即完成装配。

Claims (7)

1.一种汇聚式内盲孔燃气增效射孔装置，是由射孔枪身（1）、射孔弹弹架（2）和射孔弹弹托（3）构成，其特征在于所述的射孔枪身（1）的内部设有射孔弹弹架（2），射孔弹弹架（2）的两端固定于射孔枪身（1）的内壁，射孔弹弹架（2）上设有弹架孔（13），射孔弹弹架（2）的内部设有射孔弹弹托（3），射孔弹弹托（3）上设有贯穿的三个弹托孔（4），弹托孔（4）与弹架孔（13）的位置相对应，弹托孔（4）内座有射孔弹（5），所述的射孔弹（5）为一端开口的中空体，射孔弹（5）的内部装有炸药（6），炸药（6）的表面附有药型罩（14），在射孔枪身（1）的内壁上设有盲孔（7），射孔弹（5）的开口端与盲孔（7）的位置相对，相邻的两个射孔弹（5）弹口平面的中轴线之间形成夹角α、且0°≤α≤20°。
2.如权利要求1所述的一种汇聚式内盲孔燃气增效射孔装置，其特征在于所述的夹角α、其角度为2°≤α≤8°。
3.如权利要求1所述的一种汇聚式内盲孔燃气增效射孔装置，其特征在于所述的射孔弹弹托（3）的数量为两个及以上，相邻的两个射孔弹弹托（3）弹口平面的中轴线之间形成相位角为144°。
4.如权利要求3所述的一种汇聚式内盲孔燃气增效射孔装置，其特征在于所述的任意两个相邻的射孔弹弹托（3）之间设有增能药柱（8）。
5.如权利要求1所述的一种汇聚式内盲孔燃气增效射孔装置，其特征在于所述的射孔弹弹托（3）上、位于中间的射孔弹（5）的开口端设有装药壳体（9），装药壳体（9）卡接于射孔弹弹架（2）上，装药壳体（9）上装有增能炸药（10）。
6.如权利要求1所述的一种汇聚式内盲孔燃气增效射孔装置，其特征在于所述的射孔弹弹架（2）的顶端螺栓固定了上定位盘（11）、其底端固定了下定位盘（12），上定位盘（11）和下定位盘（12）固定于射孔枪身（1）的内壁。
7.如权利要求1-6所述的一种汇聚式内盲孔燃气增效射孔装置，其使用方法如下：
首先根据油井的具体情况，计算出需要的射孔弹弹托（3）和增能药柱（8）的数量，然后将射孔弹弹托（3）和增能药柱（8）根据预定顺序插入射孔弹弹架（2）内，并使弹托孔（4）与弹架孔（13）的位置相对应，在射孔弹弹架（2）的两端固定好上定位盘（11）和下定位盘（12），再将射孔弹（5）安装在已经对位的弹托孔（4）与弹架孔（13）上，将装药壳体（9）安装在中间射孔弹（5）前，然后将装好的射孔弹弹架（2）推入射孔枪身（1），最后将上定位盘（11）和下定位盘（12）于射孔枪身（1）相固定，使射孔弹（5）与盲孔（7）的位置相对，即完成装配。
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