CN110566167B - 一种致密储层垂直井体积压裂二次造缝射孔枪 - Google Patents

Abstract

一种致密储层垂直井体积压裂二次造缝射孔枪，属于油气储层压裂技术领域，包括上部电缆提拉装置、点火引爆装置、射孔装置、转接装置、桥塞装置及定位装置，上部电缆提拉装置、点火引爆装置、射孔装置、转接装置、桥塞装置及定位装置相互协调配合工作，本发明可以根据不同的常规与非常规储层特征，对射孔枪进行改造，通过在一级射孔弹内部设置二级射孔弹，二级射孔弹和一级射孔弹呈一定角度设置，将一级射孔弹内原先的火药内置于射孔枪内部，通过不同地层条件控制火药用量来控制射孔施工效果，并通过延时火药控制内部二级射孔弹二次射孔时间，在已射入地层的一级射孔弹基础上进行二次射孔，从而达到形成体积预制缝的效果，利于后期体积压裂实现。

Description

一种致密储层垂直井体积压裂二次造缝射孔枪

技术领域

本发明涉及一种体积压裂二次射孔枪，属于油气储层压裂技术领域。

背景技术

随着社会经济的持续发展，能源的消耗也与日俱增，常规的煤、石油、天然气资源储量开采逐渐乏力，从剩余可开采储量方面来看，常规能源的供给已经无法支撑现代工业要求，而非常规油气资源如油页岩、油砂以及页岩气等储量巨大，具有广阔的应用前景，但是常规油气与非常规油气在开采过程中效率都很难达到可开采储量的20%，开采效率较为低下，而开采过程中压裂施工是否能够形成相互连通的体积通道对于整个区块油气开采起着极大的影响，因此，怎样对储层进行高效经济的改造是国内外压裂行业一直在探讨的焦点。目前国内外常规与非常规储层压裂施工主要有以下几种施工工艺，分别是：水力压裂、泡沫压裂、超临界二氧化碳以及新兴的LPG压裂技术，这些压裂技术都需要进行预制缝处理使井筒周围产生特定的裂缝才能将这些介质注入地层达到改造的效果，而特定裂缝的产生主要由以下两种设计思路：一种是通过水力射流技术，另一种是射孔技术。

水力射流技术就是通过将地面泵送的高压动力流体通过喷嘴装置以很高的流速对套管及水泥环进行切割，使射孔枪能够延伸进地层并对地层进行前置缝的处理工作，然后对地层进行压裂施工改造的过程。射孔是通过将射孔弹置于射孔枪内部，下放至井内目的层段，射孔弹射穿套管与水泥环，在岩体内部产生预制裂缝，再进行后续压裂施工。现阶段水力射流与射孔技术都应用比较广泛，但是受地形及其他因素影响，水力射流技术受到诸多限制，因此射孔技术的应用在未来很长一段时间仍有很好的应用前景。

油气开采主要分为垂直井与水平井两类，美国页岩气革命中水平井的技术应用是其突破开采瓶颈的关键技术之一，但国内储层沉积环境与北美地区有着很大的差异，加上水平井施工成本比垂直井要高很多，因此，水平井在我国非常规储层的开采受很大的制约。

发明内容

针对上述现有技术不足，本发明的目的是提供一种结构简单、容易实现、可靠性高，施工效果好以及施工成本理想的垂直井二次造缝射孔枪，用于提高致密非常规油气储层油气资源开采效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种致密储层垂直井体积压裂二次造缝射孔枪，其特征在于，包括上部电缆提拉装置、点火引爆装置、射孔装置、转接装置、桥塞装置及定位装置，

所述上部电缆提拉装置包括电缆、钢丝绳缆、卡座及上部卡槽，所述电缆通过钢丝绳缆与上部卡槽静压接触；所述上部卡槽设置在卡座的外侧壁上；所述卡座与位于其下部的内压空腔接头螺纹连接，同时在卡座上沿竖向开设有贯穿的进液口，进液口与内压空腔接头内部腔体联通；

所述点火引爆装置包括剪切销钉、点火棒中杆、点火头、击电片、击电片空腔接头、固线弹簧、第一O型密封圈、密封座、电缆外接头、集成引爆芯片、集成电缆线、线径密封圈、引爆线分接球及引爆线分接球支座，所述击电片空腔接头的上部与内压空腔接头螺纹连接，击电片空腔接头的下部与集成空腔螺纹连接；所述剪切销钉设置在内压空腔接头内部；所述点火棒中杆的上部穿过内压空腔接头与剪切销钉螺纹连接，点火棒中杆的下部与点火头螺纹连接；所述点火头与击电片空腔接头之间螺纹连接；所述击电片设置在点火头下方，击电片与击电片空腔接头螺纹连接，击电片通过接头插拔装置与集成电缆线电连接；所述集成电缆线通过线径密封圈固定在射孔枪的中心通道内，集成电缆线包括射孔枪引爆线缆、连续油管启动线缆及电动液压缸座封启动线缆；所述密封座设置在集成空腔上部，用于将击电片空腔接头内部空腔与集成空腔内部空腔隔开；所述固线弹簧设置在击电片与集成电缆线连接处，固线弹簧与密封座之间设置有第一O型密封圈；所述电缆外接头设置在集成空腔外壁上且与其螺纹连接，电缆外接头用于连接上部电缆提拉装置中的电缆与集成电缆线；所述集成引爆芯片点焊于集成空腔内部，集成引爆芯片与集成电缆线电连接，集成引爆芯片用于将电缆外接头输出的电信号以及上部击电片的电信号进行汇总，当两者信号汇总时，集成引爆芯片开启向集成电缆线输送电信号；所述所述引爆线分接球支座与上圆盘螺纹连接固定于上圆盘底部，引爆线分接球与引爆线分接球支座静压接触，引爆线分接球将集成电缆线中的射孔枪引爆线缆与其余线缆分离，射孔枪引爆线缆与一级射孔弹的点火装置电连接；

所述转接装置包括第一扶正器、转换短接头、第二O型密封圈、上短接、座封轴承座、座封轴承、下短接、保径短接、悬挂轴承及枪尾连接接头，第一扶正器的上部与集成空腔螺纹连接，第一扶正器的下部与转换短接头螺纹连接；转换短接头与位于其下部的上短接螺纹连接，并在转换短接头与上短接连接处设置有第二O型密封圈；上短接与座封轴承座进行静压铰接；座封轴承与座封轴承座静压接触；下短接的上部与上短接螺纹连接，下短接的下部与保径短接螺纹连接，悬挂轴承同时与下短接及上圆盘进行静压接触；枪尾连接接头的上部与射孔器尾螺纹连接，枪尾连接接头的下部与连续定位油管螺纹连接；

所述射孔装置包括第三O型密封圈、上圆盘、一级射孔弹、射孔器外腔、二级射孔弹及射孔器尾，其中上圆盘与保径短接通过螺纹进行连接，一级射孔弹通过射孔器外腔外壁上的开口内置于射孔枪内，一级射孔弹包括高强锰合金弹头、内高温缓冲垫、防护塞、延时芯片、内管线通道、孔内密封塞及高强镍钢合金外壳，高强锰合金弹头和高强镍钢合金外壳同轴设置，且二者之间螺纹螺纹连接后氩弧焊点焊接，内高温缓冲垫设置在高强锰合金弹头的内部和一级射孔弹尾部，二级射孔弹置于一级射孔弹的内置枪膛内且其底部与一级射孔弹卡扣连接，同时每个二级射孔弹的中心线与一级射孔弹的中心线呈直角或锐角设置；防护塞与二级射孔弹静压接触，同时其与高强镍钢合金外壳螺纹连接；延时芯片置于内管线通道内并与二级射孔弹底部通过电插拔接头电连接；内管线通道内设置有孔内密封塞，孔内密封塞与内管线通道螺纹连接；

所述桥塞装置包括液压机构以及桥塞下切机构，液压机构包括电控液压缸、胶皮密封垫及液压行程杆，桥塞下切机构包括密封球、桥塞主杆连接件、桥塞内行程杆、剪切受力杆、桥塞外行程杆、第二扶正器、内弹簧固定杆、剪切环、桥塞内弹簧、上卡瓦、密封胶筒、下卡瓦、下支撑座、定位桥接杆以及定位上挂接头，电控液压缸同时与胶皮密封垫和液压行程杆静压接触；桥塞主杆连接件与液压行程杆螺纹连接；液压行程杆与密封球静压接触；密封球与剪切受力杆静压接触；桥塞内行程杆与剪切受力杆螺纹连接，同时桥塞内行程杆与桥塞外行程杆静压接触；剪切环与桥塞内行程杆螺纹连接，且分别与剪切受力杆以及桥塞内弹簧静压接触，桥塞内弹簧的上部与桥塞内行程杆静压接触，桥塞内弹簧的下部与定位上挂接头静压接触，上卡瓦和下卡瓦均与桥塞外行程杆螺纹连接，且上卡瓦和下卡瓦分别与桥塞内行程杆静压接触，密封胶筒与桥塞内行程杆静压接触并固定于桥塞内行程杆外壁上，下支撑座与桥塞外行程杆螺纹连接，并与桥塞内行程杆静压接触；第二扶正器与桥塞外行程杆螺纹连接；定位桥接杆分别与桥塞内弹簧以及下支撑座静压接触，定位桥接杆的上部与桥塞内行程杆螺纹连接，定位桥接杆的下部与定位上挂接头螺纹连接，同时与桥塞主杆连接件静压接触；下支撑座与定位桥接杆螺纹连接；

所述定位装置包括连续定位油管以及定位支座机构组成，定位支座机构包括固位弹簧、定位杆、弹卡、柱推支架、弹卡支架、定位支撑架以及定位支撑座，连续定位油管的上端与枪尾连接接头螺纹连接，连续定位油管的下端与电控液压缸螺纹连接，同时连续定位油管与射孔器尾静压接触，定位杆焊接在定位上挂接头上，并与柱推支架静压接触，弹卡支架与定位支撑架焊接，定位支撑架与定位支撑座静压接触，定位杆与上部桥塞装置在下放过程中压缩固位弹簧进入弹卡内部。

优选的，在所述击电片与击电片空腔接头之间设置有击电片垫片，击电片与下部击电片垫片挤压接触。

优选的，所述集成引爆芯片为MPU微处理器和OPT-24DC微型继电器通过电连接构成的集成电路式单片机。

优选的，所述内高温缓冲垫由隔热防火毡和硅胶包裹层构成。

通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明可以根据不同的常规与非常规储层特征，对射孔枪以及射孔弹进行改造，通过在一级射孔弹内部设置二级射孔弹，二级射孔弹和一级射孔弹呈一定角度设置，将一级射孔弹内原先的火药内置于射孔枪内部，通过不同地层条件控制火药用量来控制射孔施工效果，并通过延时火药控制内部二级射孔弹二次射孔时间，在已射入地层的一级射孔弹基础上进行二次射孔，从而达到形成体积预制缝的效果，进而利于后期体积压裂实现。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明示意性实施例及其说明用于理解本发明，并不构成本发明的不当限定，在附图中：

图1为本发明实施例中所述致密储层垂直井体积压裂二次造缝射孔枪的整体结构示意图；

图2是本发明实施例中所述致密储层垂直井体积压裂二次造缝射孔枪的上段部分示意图；

图3是本发明实施例中所述致密储层垂直井体积压裂二次造缝射孔枪的中段部分示意图；

图4是本发明实施例中所述致密储层垂直井体积压裂二次造缝射孔枪的下段部分示意图；

图5是本发明一级射孔弹内部部分示意图。

图中各标记如下：1-卡座；2-上部卡槽；3-进液口；4-内压空腔接头；5-剪切销钉；6-点火棒中杆；7-点火头；8-击电片；9-击电片垫片；10-击电片空腔接头；11-固线弹簧；12-第一O型密封圈；13-集成空腔；14-密封座；15-电缆外接头；16-集成引爆芯片；17-集成电缆线；18-第一扶正器；19-转换短接头；20-第二O型密封圈；21-上短接；22-座封轴承座；23-座封轴承；24-线径密封圈；25-下短接；26-保径短接；27-悬挂轴承；28-第三O型密封圈；29-上圆盘；30-引爆线分接球；31-引爆线分接球支座；32-一级射孔弹；3201-高强锰合金弹头；3202-内高温缓冲垫；3203-防护塞、3204-延时芯片；3205-内管线通道；3206-孔内密封塞；3207-高强镍钢合金外壳；33-射孔弹外腔；34-二级射孔弹；35-射孔器尾；36-枪尾连接接头；37-连续定位油管；38-电控液压缸；39-胶皮密封垫；40-液压行程杆；41-密封球；42-桥塞主杆连接件；43-桥塞内行程杆；44-剪切受力杆；45-桥塞外行程杆；46-第二扶正器；47-内弹簧固定杆；48-剪切环；49-桥塞内弹簧；50-上卡瓦；51-密封胶筒；52-下卡瓦；53-下支撑座；54-定位桥接杆；55-定位上挂接头；56-固位弹簧；57-定位杆；58-弹卡；59-柱推支架；60-弹卡支架；61-定位支撑架；62-定位支撑座。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解。下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程及元件并没有详细的叙述。本发明中使用的“第一”、“第二”及“第三”并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。

如图1至图5所示，一种致密储层垂直井体积压裂二次造缝射孔枪主要由上部电缆提拉装置以及下部射孔施工装置两部分组成，上部电缆提拉装置主要由电缆及上部卡槽2组成，下部射孔施工装置主要由点火引爆装置、射孔装置、桥塞装置以及定位装置组成。

其中图1给出本发明实施例中所述致密储层垂直井体积压裂二次造缝射孔枪的整体结构示意图，将所述致密储层垂直井体积压裂二次造缝射孔枪的整体分为三段；图2示出图1的上段部分，图3示出图1的中段部分示意图，图4示出图1的下段部分示意图。

所述上部电缆提拉装置包括电缆、钢丝绳缆、卡座1及上部卡槽2，所述电缆是下放整套射孔系统的部件，电缆与钢丝绳缆一同下入地层，钢丝绳缆起提拉作用，电缆传递电信号，电缆通过缆车将整套射孔系统下放至井底指定压裂孔段，电缆通过钢丝绳缆与上部卡槽2静压接触；所述上部卡槽2设置在卡座1的外侧壁上；所述卡座1与位于其下部的内压空腔接头4螺纹连接，同时在卡座1上沿竖向开设有贯穿的进液口3，进液口3与内压空腔接头4内部腔体联通。

所述点火引爆装置包括剪切销钉5、点火棒中杆6、点火头7、击电片8、击电片垫片9、击电片空腔接头10、固线弹簧11、第一O型密封圈12、密封座14、电缆外接头15、集成引爆芯片16、集成电缆线17、线径密封圈24、引爆线分接球30及引爆线分接球支座31，所述击电片空腔接头10的上部与内压空腔接头4螺纹连接，击电片空腔接头10的下部与集成空腔13螺纹连接；所述剪切销钉5设置在内压空腔接头4内部；所述点火棒中杆6的上部穿过内压空腔接头4与剪切销钉5螺纹连接，点火棒中杆6的下部与点火头7螺纹连接；所述点火头7与击电片空腔接头10之间螺纹连接；所述击电片8设置在点火头7下方，击电片8与击电片空腔接头10螺纹连接，且在击电片8与击电片空腔接头10之间设置有击电片垫片9；所述击电片8通过接头插拔装置与集成电缆线17电连接；所述集成电缆线17包括射孔枪引爆线缆、连续油管启动线缆及电动液压缸座封启动线缆；液压油经进液口3进入压空腔接头4内部，在液压作用下剪断剪切销钉5使点火棒中杆6向下通过点火头7撞击击电片8产生电信号通过集成电缆线17向下传递电信号给下部射孔装置，击电片8与下部击电片垫片9挤压接触用于缓解对击电片空腔接头10的撞击；所述密封座14设置在集成空腔13上部，用于将击电片空腔接头10内部空腔与集成空腔13内部空腔隔开；所述固线弹簧11设置在击电片8与集成电缆线17连接处，固线弹簧11与密封座14之间设置有第一O型密封圈12，第一O型密封圈12用于将固线弹簧11与密封座14密封，防止击电片空腔接头10内的高压液体进入集成空腔13；所述电缆外接头15设置在集成空腔13外壁上且与其螺纹连接，电缆外接头15用于连接上部电缆提拉装置中的电缆与集成电缆线17，从而满足下部桥塞装置以及定位装置内器件的作业需求，集成引爆芯片16点焊于集成空腔13内部，所述集成引爆芯片16为MPU微处理器和OPT-24DC微型继电器通过电连接构成的集成电路式单片机，集成引爆芯片16与集成电缆线17电连接，集成引爆芯片16用于将电缆外接头15输出的电信号以及上部击电片8的电信号进行汇总，当两者信号汇总时，集成引爆芯片16开启向下部输送电信号的功能，防止由于上部施工操作失误或井内设施摩擦静电引起孔内射孔事故发生，此外，集成引爆芯片16内部具有延时输出电信号模块，使其具有延时输出电信号功能，集成电缆线17利用线径密封圈24固定在本发明所述致密储层竖井体积压裂二次造缝射孔枪的中心通道内，所述引爆线分接球支座31与上圆盘29螺纹连接固定于上圆盘29底部，引爆线分接球30与引爆线分接球支座31静压接触，引爆线分接球30将集成电缆线17中的射孔枪引爆线缆与其余线缆分离，射孔枪引爆线缆与一级射孔弹32的点火装置电连接。

所述转接装置包括第一扶正器18、转换短接头19、第二O型密封圈20、上短接21、座封轴承座22、座封轴承23、下短接25、保径短接26、悬挂轴承27及枪尾连接接头36，第一扶正器18的上部与集成空腔13螺纹连接，第一扶正器18的下部与转换短接头19 螺纹连接；转换短接头19与位于其下部的上短接21螺纹连接，并在转换短接头19与上短接21连接处设置有第二O型密封圈20；上短接21与座封轴承座22进行静压铰接；座封轴承23与座封轴承座22静压接触；下短接25的上部与上短接21螺纹连接，下短接25的下部与保径短接26螺纹连接，悬挂轴承27同时与下短接25及上圆盘29进行静压接触，枪尾连接接头36的上部与射孔器尾35螺纹连接，枪尾连接接头36的下部与连续定位油管37螺纹连接。

所述射孔装置包括第三O型密封圈28、上圆盘29、一级射孔弹32、射孔器外腔33、二级射孔弹34及射孔器尾35，其中上圆盘29与保径短接26通过螺纹进行连接，一级射孔弹32通过射孔器外腔33外壁上的开口内置于射孔枪内，射孔器尾35的上部与射孔器外腔33螺纹连接，射孔器尾35的下部与枪尾连接接头36螺纹连接，集成电缆线17通过引爆线分接球30分开，一部分与各一级射孔弹32连接用于引爆，另一部分经过射孔枪机构并通过连续定位油管37连接电控液压缸38，控制电控液压缸38运作，一级射孔弹32包括高强锰合金弹头3201、内高温缓冲垫3202、防护塞3203、延时芯片3204、内管线通道3205、孔内密封塞3206及高强镍钢合金外壳3207，高强锰合金弹头3201为FeMnTWIP1000钢，能承受超过1000MPa拉伸压力，高强镍钢合金外壳3207，其主要是防氧化以及耐高温，耐高温750℃～1000℃，抗拉及抗压强度6000Mpa～750Mpa，高强锰合金弹头3201和高强镍钢合金外壳3207同轴设置，且二者之间螺纹连接，内高温缓冲垫3202设置在高强锰合金弹头3201的内部，其与高强锰合金弹头3201静压接触，内高温缓冲垫3202由隔热防火毡和硅胶包裹层构成，内高温缓冲垫3202耐高温850℃，内高温缓冲垫3202主要用于缓解二级射孔弹34的震冲作用，二级射孔弹34置于一级射孔弹32的内置枪膛内且其底部与一级射孔弹32卡扣连接，同时每个二级射孔弹34的中心线与一级射孔弹32的中心线呈直角或锐角设置；所述防护塞3203与二级射孔弹34静压接触，同时其与高强镍钢合金外壳3207螺纹连接；延时芯片3204置于内管线通道3205内并与二级射孔弹34底部通过电插拔接头电连接，优选地，延时芯片3204为EC340EGB定时IC芯片；内管线通道3205内设置有孔内密封塞3206，孔内密封塞3206与内管线通道3205螺纹连接，并通过内六角扳旋紧，一级射孔弹32尾部放置一内高温缓冲垫3202，并与高强镍钢合金外壳3207静压接触。一级射孔弹32被引爆后进入地层，由于高强锰合金弹头3201的高强度使得进入地层后一级射孔弹32不发生大变形，延时芯片3204在一级射孔弹32进入地层后启动，当一级射孔弹32进入地层后，二级射孔弹34通过延时芯片3204释放电信号引爆二级射孔弹34产生二次造缝作用，将一级射孔弹32内原先的火药内置于射孔枪内部，通过不同地层条件控制火药用量来控制射孔施工效果，通过不同地层条件控制火药用量来控制射孔施工效果。

所述桥塞装置包括液压机构以及桥塞下切机构，液压机构包括电控液压缸38、胶皮密封垫39及液压行程杆40，桥塞下切机构包括密封球41、桥塞主杆连接件42、桥塞内行程杆43、剪切受力杆44、桥塞外行程杆45、第二扶正器46、内弹簧固定杆47、剪切环48、桥塞内弹簧49、上卡瓦50、密封胶筒51、下卡瓦52、下支撑座53、定位桥接杆54以及定位上挂接头55，电控液压缸38同时与胶皮密封垫39和液压行程杆40静压接触，桥塞主杆连接件42与液压行程杆40螺纹连接，液压行程杆40与密封球41静压接触；密封球41与剪切受力杆44静压接触；桥塞内行程杆43与剪切受力杆44螺纹连接，同时桥塞内行程杆43与桥塞外行程杆45静压接触；剪切环48与桥塞内行程杆43螺纹连接，且分别与剪切受力杆44以及桥塞内弹簧49静压接触，桥塞内弹簧49的上部与桥塞内行程杆43静压接触，桥塞内弹簧49的下部与定位上挂接头55静压接触，上卡瓦50和下卡瓦52均与桥塞外行程杆45螺纹连接，且上卡瓦50和下卡瓦52分别与桥塞内行程杆43静压接触，密封胶筒51与桥塞内行程杆43静压接触并固定于桥塞内行程杆43外壁，下支撑座53与桥塞外行程杆45螺纹连接，并与桥塞内行程杆43静压接触；第二扶正器46与桥塞外行程杆45螺纹连接；定位桥接杆45分别与桥塞内弹簧49以及下支撑座53静压接触，胶皮密封垫39为与液压行程杆40静压接触的硅胶软垫，用于保护液压行程杆40免受油污及氧化腐蚀，电控液压缸38通过将液压行程杆40压制密封球41使得剪切受力杆44向下运动，剪切受力杆44向下下压剪切环48使得剪切环48被剪断使桥塞内弹簧49向下运动，桥塞内行程杆43压缩密封胶筒51使其座封，上卡瓦50与下卡瓦52向外扩张与套管以及地层接触起到固定器密封作用，剪切环48下压桥塞内弹簧49使其向下运动直至密封球41与内弹簧固定杆47接触为止，第二扶正器46保证上部机构不发生偏移影响施工；所述定位桥接杆54的上部与桥塞内行程杆43螺纹连接，定位桥接杆54的下部与定位上挂接头55螺纹连接，同时与桥塞主杆连接件42静压接触；所述下支撑座53与定位桥接杆54螺纹连接。

所述定位装置包括连续定位油管37以及定位支座机构组成，定位支座机构包括固位弹簧56、定位杆57、弹卡58、柱推支架59、弹卡支架60、定位支撑架61以及定位支撑座62，连续定位油管37的上端与枪尾连接接头36螺纹连接，连续定位油管37的下端与电控液压缸38螺纹连接，同时连续定位油管37与射孔器尾35静压接触，定位杆57焊接在定位上挂接头55上，并与柱推支架59静压接触，弹卡支架60与定位支撑架61焊接，定位支撑架61与定位支撑座62静压接触，定位杆57与上部桥塞装置在下放过程中压缩固位弹簧56进入弹卡58内部，继续向下运动压缩柱推支架59使得定位支撑架61向外扩张并压入地层，起到定位作用。

致密储层垂直井体积压裂二次造缝射孔枪施工方法，包括以下步骤：

a、在射孔前在地面将各机构进行组装，首先取上部电缆提拉装置备用，将击电片空腔接头10中的线缆以及电缆外接头15外侧的线缆进行组装，并将击电片空腔接头10与内压空腔接头4内部的剪切销钉5、点火头7以及点火棒中杆6螺纹拧紧安装，组装完成这些后拧紧卡座1与内压空腔接头4，击电片空腔接头10再与集成空腔13顺螺纹连接，电缆外接头15内线缆与击电片8引出线缆通过线缆通道，将第一扶正器18与转换短接头19以及上部已连接好组件继续组装，将上短接21接头处上下内螺纹分别套上两层第二O型密封圈20，再与组装悬挂轴承27的下短接25顺螺纹连接好后，在下短接25下连接头上套上两层第三O型密封圈28，再与保径短接26螺纹连接保持密封，再与上圆盘29顺螺纹连接，将集成电缆线17内的线缆分开，一部分集成线缆与一级射孔弹32底部插拔接头连接好后，另一部分继续顺线缆通道向下连接，将枪尾连接接头36与射孔器尾部35连接后连接连续定位油管37，桥塞装置先将电控液压缸38连接好后，再将液压行程杆40与电控液压缸38内部组件螺纹连接，将剪切受力杆44与桥塞内行程杆43安装完毕后，将内弹簧固定杆47装入已预留圆弧孔隙的剪切环48内，将剪切环48与内部带螺纹的桥塞内行程杆43一并与下部连接组装好的桥塞装置连接，再将桥塞内弹簧49套上内弹簧固定杆47，将定位桥接杆54与桥塞内行程杆43顺螺纹连接后，再与上部焊接好定位杆57的定位上挂接头55顺螺纹连接，第二扶正器46与桥塞主杆连接件42顺螺纹连接固定好后，将其与上部安装好的部分桥塞组件装入其内腔，旋紧下部下支撑座53使其组装成一个整体，此时完成整套装置的安装；

b、 将定位装置下放至孔底预定深度后，使其打开与套管静压接触，上部电缆提拉装置，再次将上部电缆提拉装置通过电缆外接头15与集成电缆线17组合后将集成电缆线17与钢丝绳缆一起与整套装置下入井内，定位杆57与弹卡58接触后，向两侧压柱推支架59使定位支撑架61压进地层，起到固定作用；

c、进液口3利用上部提拉的液压泵液流剪断剪切销钉5，将点火棒中杆6向下冲击击电片8时产生电信号激活集成引爆芯片16，集成引爆芯片16通过集成电缆线17将射孔枪内射孔弹激活，完成后才可以通过电缆外接头15将集成电缆线17内射孔枪引爆线缆引爆，防止因为下放过程后静电或者人为误触引起射孔枪工作造成事故发生。

d、通过电缆外接头15将集成电缆线17内与连接电控液压缸38的线缆激活，激活电控液压缸38向下挤压密封球41使上、下卡瓦压入地层，密封胶筒51在桥塞内行程杆43的作用下变形与地层发生紧密接触其密封作用；

e、通过上部电缆与电缆外接头15连接，控制井面控制台触发射孔弹激发信号，使一级射孔弹32射进地层后，静待延时芯片3204延时操作后激活二级射孔弹34向地层周围发射形成二次造缝；

f、上部集成电缆线17将信号发送给连续定位油管37后，连续定位油管37逆时针转动，将液压缸机构与桥塞与定位机构进行分离，上提作业工具。

g、上提作业工具致密储层竖井体积压裂二次造缝射孔枪，通过连续定位油管37定位上部目的层，上部电缆激发信号，对上部目的层进行射孔操作，完成多目的层射孔作业；

h、对已进行造缝的地层进行二次压裂操作形成体积裂缝；

i、上提压裂工具，下放钢丝绳缆、定位装置与桥塞装置，重复上述作业步骤，直至整个目的层施工完毕，下入压裂工具，憋泵压裂后下入集成电缆线17通过地面操作使连续定位油管37和桥塞装置顺时针旋紧后，以此将所有密封桥塞装置与定位装置依次带出回收利用。

Claims (4)

1.一种致密储层垂直井体积压裂二次造缝射孔枪，其特征在于，包括上部电缆提拉装置、点火引爆装置、射孔装置、转接装置、桥塞装置及定位装置，

所述上部电缆提拉装置包括电缆、钢丝绳缆、卡座及上部卡槽，所述电缆通过钢丝绳缆与上部卡槽静压接触；所述上部卡槽设置在卡座的外侧壁上；所述卡座与位于其下部的内压空腔接头螺纹连接，同时在卡座上沿竖向开设有贯穿的进液口，进液口与内压空腔接头内部腔体联通；

所述点火引爆装置包括剪切销钉、点火棒中杆、点火头、击电片、击电片空腔接头、固线弹簧、第一O型密封圈、密封座、电缆外接头、集成引爆芯片、集成电缆线、线径密封圈、引爆线分接球及引爆线分接球支座，所述击电片空腔接头的上部与内压空腔接头螺纹连接，击电片空腔接头的下部与集成空腔螺纹连接；所述剪切销钉设置在内压空腔接头内部；所述点火棒中杆的上部穿过内压空腔接头与剪切销钉螺纹连接，点火棒中杆的下部与点火头螺纹连接；所述点火头与击电片空腔接头之间螺纹连接；所述击电片设置在点火头下方，击电片与击电片空腔接头螺纹连接，击电片通过接头插拔装置与集成电缆线电连接；所述集成电缆线通过线径密封圈固定在射孔枪的中心通道内，集成电缆线包括射孔枪引爆线缆、连续油管启动线缆及电动液压缸座封启动线缆；所述密封座设置在集成空腔上部，用于将击电片空腔接头内部空腔与集成空腔内部空腔隔开；所述固线弹簧设置在击电片与集成电缆线连接处，固线弹簧与密封座之间设置有第一O型密封圈；所述电缆外接头设置在集成空腔外壁上且与其螺纹连接，电缆外接头用于连接上部电缆提拉装置中的电缆与集成电缆线；所述集成引爆芯片点焊于集成空腔内部，集成引爆芯片与集成电缆线电连接，集成引爆芯片用于将电缆外接头输出的电信号以及上部击电片的电信号进行汇总，当两者信号汇总时，集成引爆芯片开启向集成电缆线输送电信号；所述引爆线分接球支座与上圆盘螺纹连接固定于上圆盘底部，引爆线分接球与引爆线分接球支座静压接触，引爆线分接球将集成电缆线中的射孔枪引爆线缆与其余线缆分离，射孔枪引爆线缆与一级射孔弹的点火装置电连接；

所述转接装置包括第一扶正器、转换短接头、第二O型密封圈、上短接、座封轴承座、座封轴承、下短接、保径短接、悬挂轴承及枪尾连接接头，第一扶正器的上部与集成空腔螺纹连接，第一扶正器的下部与转换短接头螺纹连接；转换短接头与位于其下部的上短接螺纹连接，并在转换短接头与上短接连接处设置有第二O型密封圈；上短接与座封轴承座进行静压铰接；座封轴承与座封轴承座静压接触；下短接的上部与上短接螺纹连接，下短接的下部与保径短接螺纹连接，悬挂轴承同时与下短接及上圆盘进行静压接触；枪尾连接接头的上部与射孔器尾螺纹连接，枪尾连接接头的下部与连续定位油管螺纹连接；

所述射孔装置包括第三O型密封圈、上圆盘、一级射孔弹、射孔器外腔、二级射孔弹及射孔器尾，其中上圆盘与保径短接通过螺纹进行连接，一级射孔弹通过射孔器外腔外壁上的开口内置于射孔枪内，一级射孔弹包括高强锰合金弹头、内高温缓冲垫、防护塞、延时芯片、内管线通道、孔内密封塞及高强镍钢合金外壳，高强锰合金弹头和高强镍钢合金外壳同轴设置，且二者之间螺纹螺纹连接后氩弧焊点焊接，内高温缓冲垫设置在高强锰合金弹头的内部和一级射孔弹尾部，二级射孔弹置于一级射孔弹的内置枪膛内且其底部与一级射孔弹卡扣连接，同时每个二级射孔弹的中心线与一级射孔弹的中心线呈直角或锐角设置；防护塞与二级射孔弹静压接触，同时其与高强镍钢合金外壳螺纹连接；延时芯片置于内管线通道内并与二级射孔弹底部通过电插拔接头电连接；内管线通道内设置有孔内密封塞，孔内密封塞与内管线通道螺纹连接；

所述桥塞装置包括液压机构以及桥塞下切机构，液压机构包括电控液压缸、胶皮密封垫及液压行程杆，桥塞下切机构包括密封球、桥塞主杆连接件、桥塞内行程杆、剪切受力杆、桥塞外行程杆、第二扶正器、内弹簧固定杆、剪切环、桥塞内弹簧、上卡瓦、密封胶筒、下卡瓦、下支撑座、定位桥接杆以及定位上挂接头，电控液压缸同时与胶皮密封垫和液压行程杆静压接触；桥塞主杆连接件与液压行程杆螺纹连接；液压行程杆与密封球静压接触；密封球与剪切受力杆静压接触；桥塞内行程杆与剪切受力杆螺纹连接，同时桥塞内行程杆与桥塞外行程杆静压接触；剪切环与桥塞内行程杆螺纹连接，且分别与剪切受力杆以及桥塞内弹簧静压接触，桥塞内弹簧的上部与桥塞内行程杆静压接触，桥塞内弹簧的下部与定位上挂接头静压接触，上卡瓦和下卡瓦均与桥塞外行程杆螺纹连接，且上卡瓦和下卡瓦分别与桥塞内行程杆静压接触，密封胶筒与桥塞内行程杆静压接触并固定于桥塞内行程杆外壁上，下支撑座与桥塞外行程杆螺纹连接，并与桥塞内行程杆静压接触；第二扶正器与桥塞外行程杆螺纹连接；定位桥接杆分别与桥塞内弹簧以及下支撑座静压接触，定位桥接杆的上部与桥塞内行程杆螺纹连接，定位桥接杆的下部与定位上挂接头螺纹连接，同时与桥塞主杆连接件静压接触；下支撑座与定位桥接杆螺纹连接；

所述定位装置包括连续定位油管以及定位支座机构组成，定位支座机构包括固位弹簧、定位杆、弹卡、柱推支架、弹卡支架、定位支撑架以及定位支撑座，连续定位油管的上端与枪尾连接接头螺纹连接，连续定位油管的下端与电控液压缸螺纹连接，同时连续定位油管与射孔器尾静压接触，定位杆焊接在定位上挂接头上，并与柱推支架静压接触，弹卡支架与定位支撑架焊接，定位支撑架与定位支撑座静压接触，定位杆与上部桥塞装置在下放过程中压缩固位弹簧进入弹卡内部。

2.根据权利要求1所述的一种致密储层垂直井体积压裂二次造缝射孔枪，其特征在于：在所述击电片与击电片空腔接头之间设置有击电片垫片，击电片与下部击电片垫片挤压接触。

3.根据权利要求1所述的一种致密储层垂直井体积压裂二次造缝射孔枪，其特征在于：所述集成引爆芯片为MPU微处理器和OPT-24DC微型继电器通过电连接构成的集成电路式单片机。

4.根据权利要求1所述的一种致密储层垂直井体积压裂二次造缝射孔枪，其特征在于：所述内高温缓冲垫由隔热防火毡和硅胶包裹层构成。