CN109779576A - 一种可重复使用的多级射孔中控短节 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可重复使用的多级射孔中控短节，包括本体，安装在本体内的控制电路总成，分别密封安装在本体两端开口内的第一密封总成、第一防水总成和第二密封总成、第二防水总成，以及分别连接在本体两端的第一接头和第二接头；在第一接头内设置有供线缆穿出本体外的线缆通道，在第二接头内安装有弹性连接器，控制电路总成与下级射孔枪连接的线缆通过第二密封总成和第二防水总成后与所述弹性连接器连接。本发明的中控短节在本体的两端分别设置两道独立的密封结构，不但可防止液体进入本体，同时还能够防止射孔枪在工作时产生的爆轰波影响，强化了对控制电路总成的保护。

Description

一种可重复使用的多级射孔中控短节

技术领域

本发明涉及油、气田开发技术领域，特别涉及一种用于油、气井可多次使用的多级射孔控制短节。

背景技术

目前一些油气井经常使用通过火药爆炸产生冲力的射孔枪，来打通与油藏的通道。其中的多级射孔分层压力技术是目前非常规油气层开发的关键技术之一，该技术操作简便，下一次管柱可对多个油井层位进行射孔，可以减少射孔次数，节约作业时间和降低作业成本，增加经济效益，更为重要的是避免射孔后高压油气井起下管柱带来的安全风险。

但现有的射孔枪存在如下问题：

1、承压及密封结构均为一次性使用，使用完成后需要更换内部密封部件，导致整体结构不可重复使用；

2、控制电路均指定某一种雷管或者发火装置，兼容性很低，无法实现雷管类型自动识别；

3、使用的密封部件只能一次性整体更换，导致成本升高，而且每次现场使用都需要清洗保养，耗时耗力；

4、整体结构为单向承压，当短节上部射孔枪起爆后，其压力会传递至下一级射孔枪内，导致射孔枪失效；

5、目前使用接地方式为手动现场连线，使用螺丝将地线固定在短节壳体上，手动操作带来的不确定因素很多，经常导致地线连接不良而重复施工。

发明内容

本发明的目的是提供一种油、气井可多次使用的多级射孔控制短节。

具体地，本发明提供一种可重复使用的多级射孔中控短节，包括中空的本体，安装在所述本体内的控制电路总成，分别密封安装在所述本体两端开口内的第一密封总成、第一防水总成和第二密封总成、第二防水总成，以及分别连接在本体两端的第一接头和第二接头；

在所述第一接头内设置有线缆通道，所述线缆通道的侧面设置有供线路穿出所述第一接头外的引线孔，所述控制电路总成与上级射孔枪连接的线缆通过所述第一密封总成和第一防水总成后，由所述线缆通道的引线孔穿出所述本体外；

在所述第二接头内安装有弹性连接器，所述控制电路总成与下级射孔枪连接的线缆通过所述第二密封总成和所述第二防水总成后与所述弹性连接器连接。

在本发明的一个实施方式中，在所述本体的两端外表面分别设置有内凹的卡槽，在所述卡槽内通过铆钉固定有两片式螺纹拉环，所述第一接头和所述第二接头分别通过内螺纹与所述螺纹拉环拧接。

在本发明的一个实施方式中，所述第一接头和所述第二接头的外表面设置有外螺纹，以分别通过螺纹连接上级射孔枪和下级射孔枪。

在本发明的一个实施方式中，所述线缆通道相对所述第一接头的轴心线为偏心设置。

在本发明的一个实施方式中，所述引线孔内通过螺纹密封安装有中空的引线管。

在本发明的一个实施方式中，所述控制电路总成与上级射孔枪连接的线缆与所述第一密封总成内的三芯接线柱焊接，所述第一防水总成靠近所述第一密封总成的一端通过插拨式接触孔与所述三芯接线柱插接，另一端通过线缆焊接在所述接触孔上后由所述引线孔穿出所述本体外。

在本发明的一个实施方式中，所述控制电路总成与下级射孔枪连接的线缆与所述第二密封总成内的密封塞式单芯接线柱焊接，所述第二防水总成靠近所述第二密封总成的一端通过插拨式铜芯与所述单芯接线柱连接，另一端通过铜柱与所述第二接头内的所述弹性连接器对接。

在本发明的一个实施方式中，所述第二防水总成内设置有轴向同心通道，所述弹性连接器活动安装在轴向同心通道内。

在本发明的一个实施方式中，所述弹性连接器为单芯同心弹性连接器，在所述弹性连接器远离所述第二密封总成的一端设置有与连接后的下级射孔枪内部定位环丝扣对接的外螺纹。

在本发明的一个实施方式中，在所述本体的两端开口处分别活动固定有防止所述第一防水总成和所述第二防水总成脱出的锁紧环。

本发明的中控短节在本体的两端分别设置两道独立的密封结构，不但可防止液体进入本体，同时还能够防止射孔枪在工作时产生的爆轰波影响，强化了对控制电路总成的保护。第一接头和第二接头的外表面通过外螺纹，以分别通过螺纹活动连接上级射孔枪和下级射孔枪，提高连接的方便性；第一、第二密封总成和第一、第二防水总成分别采用独立密封的方式安装在本体的两端，方便分别拆装和维护，且第一和第二密封总成能够保障在外部震动下控制电路总成与线缆的连接牢靠、接地良好，信号传输良好。控制电路总成由大规模数字电路及控制软件构成，可以实现射孔枪智能选发，雷管类型自动识别、信号故障、接地故障等巡检等功能。

附图说明

图1是本发明一个实施方式的中控短节外观示意图；

图2是本发明一个实施方式的中控短节轴向剖面示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，在本发明一个实施方式中，提供的一种可重复使用的多级射孔中控短节100，该中控短节100作为多个射孔枪相互连接时的中间连接件，其两端分别连接一个射孔枪，即每两个射孔枪之间连接一个中控短节100，中控短节100可控制相邻射孔枪的工作过程。

本实施方式的中控短节100包括中空的本体1，安装在本体1内的控制电路总成2，分别密封安装在本体1两端开口内以将控制电路总成2密封在内的第一密封总成3和第二密封总成4，分别将第一密封总成3和第二密封总成4密封在本体1两端开口内的第一防水总成5和第二防水总成6，以及分别连接在本体1两端的第一接头7和第二接头8。

第一防水总成5和第二防水总成6用于防止正常压力下的井下液体进入本体1内影响控制电路总成2，同时还可防止爆炸对第一密封总成和第二密封总成的问题。

第一密封总成3、第二密封总成4、第一防水总成5、第二防水总成6的外圆周表面上的径向上分别设置有多道密封槽，在密封槽内安装有密封条，以在与本体的内表面接触的同时密封。而且上述部件能够反复承受高温高压的冲击，实现可靠接地、抗震连接及承受高温高压力等功能。

在第一接头7内设置有线缆通道71，线缆通道71用于供连接的上级射孔枪的线缆22和控制电路总成2的线缆21通过，在线缆通道71的侧面设置有供线缆21、22穿出第一接头7外的引线孔72，控制电路总成2与上级射孔枪连接的线缆21通过第一密封总成3和第一防水总成5后，经过线缆通道71由引线孔72穿出本体1外；将线缆21、22引出本体1后，可在后期通电检测内部控制电路总成2时进行物理断开火工器材，杜绝意外发生。

在第二接头8内安装有弹性连接器81，控制电路总成2与下级射孔枪连接的线缆23通过第二密封总成4和第二防水总成6后与弹性连接器81连接。

本实施方式的中控短节100在本体1的两端分别设置两道独立的密封结构，不但可防止液体进入本体，同时还能够防止射孔枪在工作时产生的爆轰波影响，强化了对控制电路总成的保护。

第一接头7和第二接头8的外表面可设置外螺纹，以分别通过螺纹活动连接上级射孔枪和下级射孔枪，提高连接的方便性；第一、第二密封总成和第一、第二防水总成分别采用独立密封的方式安装在本体1的两端，方便分别拆装和维护，且第一和第二密封总成能够保障在外部震动下控制电路总成2与线缆21、23的连接牢靠、接地良好，信号传输良好。

可以在本体1的两端开口端处分别固定锁紧环101，来压紧并限制两端内的第一密封总成3、第一防水总成5和第二密封总成4、第二防水总成6松动。

控制电路总成2由大规模数字电路及控制软件构成，可以实现射孔枪智能选发，雷管类型自动识别、信号故障、接地故障等巡检等功能。

在本体1两端的外圆周表面分别设置有内凹的环形卡槽102，在卡槽102内通过金属铆钉固定有螺纹拉环103，螺纹拉环103由两片半圆环拼接而成，内表面为光滑面，外表面设置有外螺纹，第一接头7和第二接头8分别通过内螺纹与螺纹拉环103外表面的外螺纹拧接。采用螺纹拉环103作为中间连接件，可以在第一接头7和第二接头8与本体1连接时，本体1内部的线路维持不动。

设置在第一接头7内的线缆通道701为偏心通道，即线缆通道701偏离第一接头7的轴心线。引线孔702设置在线缆通道701距离侧壁最远的一侧，该结构可以避免上级射孔枪爆炸时产生的气压直接冲击第一防水总成5的中心，同时可以为引线孔702提供更稳定的安装厚度。

为方便密封引线孔702，引线孔702的内表面可以设置内螺纹，然后将一个具备密封结构的引线管703通过外螺纹拧在引线孔702内，引出的线缆21、22穿过引线管703引出本体1外，引线管703可设置同时密封引线孔702和线缆的结构，以防止液体进入本体1。

控制电路总成2与上级射孔枪和下级射孔枪连接的线缆21、22、23连接方式如下：

由控制电路总成2引出与上级射孔枪连接的线缆21，与第一密封总成3内的三芯接线柱31焊接连接，第一防水总成5靠近第一密封总成3的一端通过插拨式接触孔51与第一密封总成3的三芯接线柱31插接，靠近上接头7的一端通过线缆22焊接在接触孔51上后由线缆通道71的引线孔72穿出本体1外。

由控制电路总成2引出与下级射孔枪连接的线缆23，与第二密封总成4内的密封塞式单芯接线柱41焊接，第二防水总成6靠近第二密封总成4的一端通过插拨式铜芯61与单芯接线柱41插接，靠近第二接头8的一端通过铜柱62与第二接头8内的弹性连接器81对接。在第二防水总成8内设置有轴向同心通道82，弹性连接器81活动安装在轴向同心通道82内。该弹性连接器81为单芯同心弹性连接器，在弹性连接器81远离第二密封总成6的一端设置有与连接后的下级射孔枪内部定位环丝扣对接的外螺纹。

上述连接方式可以使射孔枪工作时，不受其爆炸带来的震动影响，能够保持线路连接通畅。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种可重复使用的多级射孔中控短节，其特征在于，包括中空的本体，安装在所述本体内的控制电路总成，分别密封安装在所述本体两端开口内的第一密封总成、第一防水总成和第二密封总成、第二防水总成，以及分别连接在本体两端的第一接头和第二接头；

在所述第一接头内设置有线缆通道，所述线缆通道的侧面设置有供线路穿出所述第一接头外的引线孔，所述控制电路总成与上级射孔枪连接的线缆通过所述第一密封总成和第一防水总成后，由所述线缆通道的引线孔穿出所述本体外；

在所述第二接头内安装有弹性连接器，所述控制电路总成与下级射孔枪连接的线缆通过所述第二密封总成和所述第二防水总成后与所述弹性连接器连接。

2.根据权利要求1所述的多级射孔中控短节，其特征在于，

在所述本体的两端外表面分别设置有内凹的卡槽，在所述卡槽内通过铆钉固定有两片式螺纹拉环，所述第一接头和所述第二接头分别通过内螺纹与所述螺纹拉环拧接。

3.根据权利要求2所述的多级射孔中控短节，其特征在于，

所述第一接头和所述第二接头的外表面设置有外螺纹，以分别通过螺纹连接上级射孔枪和下级射孔枪。

4.根据权利要求1所述的多级射孔中控短节，其特征在于，

所述线缆通道相对所述第一接头的轴心线为偏心设置。

5.根据权利要求4所述的多级射孔中控短节，其特征在于，

所述引线孔内通过螺纹密封安装有中空的引线管。

6.根据权利要求1所述的多级射孔中控短节，其特征在于，

所述控制电路总成与上级射孔枪连接的线缆与所述第一密封总成内的三芯接线柱焊接，所述第一防水总成靠近所述第一密封总成的一端通过插拨式接触孔与所述三芯接线柱插接，另一端通过线缆焊接在所述接触孔上后由所述引线孔穿出所述本体外。

7.根据权利要求6所述的多级射孔中控短节，其特征在于，

所述控制电路总成与下级射孔枪连接的线缆与所述第二密封总成内的密封塞式单芯接线柱焊接，所述第二防水总成靠近所述第二密封总成的一端通过插拨式铜芯与所述单芯接线柱连接，另一端通过铜柱与所述第二接头内的所述弹性连接器对接。

8.根据权利要求7所述的多级射孔中控短节，其特征在于，

所述第二防水总成内设置有轴向同心通道，所述弹性连接器活动安装在轴向同心通道内。

9.根据权利要求8所述的多级射孔中控短节，其特征在于，

所述弹性连接器为单芯同心弹性连接器，在所述弹性连接器远离所述第二密封总成的一端设置有与连接后的下级射孔枪内部定位环丝扣对接的外螺纹。

10.根据权利要求1所述的多级射孔中控短节，其特征在于，

在所述本体的两端开口处分别活动固定有防止所述第一防水总成和所述第二防水总成脱出的锁紧环。