CN111734364B - 一种tcp射孔方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及井下射孔方法，为解决井下射孔采用连续油管隔板延时射孔拖动工艺时，由于火药延时时间较短，易引起误射孔事故的技术问题，提供一种TCP射孔方法，包括向井下待射孔处输送管串，压力传感器实时检测井下的压力信号，并发送至起爆元件；启动管串工作时，在井口通过油管向井下释放工作压力脉冲信号，起爆元件判断接收的压力脉冲信号若与预设启动信号一致，控制各电子选发开关根据预设时间间隔依次工作；若出现故障，在井口通过油管向井下释放故障压力脉冲信号；压力传感器检测到故障压力脉冲信号，发送至起爆元件；起爆元件判断接收的故障压力脉冲信号若与预设故障信号一致，停止执行预设延时程序，提出管串排查故障，再重新执行前述步骤。
Description
技术领域
本发明涉及井下射孔方法，具体涉及一种TCP射孔方法。
背景技术
在井下射孔时，若套管发生变形，则泵送选发射孔无法正常作业，因此，一般采用连续油管隔板延时射孔拖动工艺，即在延时期内通过连续油管拖动管串到指定位置进行射孔，该工艺解决了泵送射孔在套管变形后无法正常施工的问题，但由于火药延时时间比较短，一般在6-10分钟，如果出现拖动过程发生故障，延时期内无法到达射孔位置，就可能引起误射孔事故。
发明内容
本发明为解决井下射孔采用连续油管隔板延时射孔拖动工艺时，由于火药延时时间较短，易引起误射孔事故的技术问题，提供一种TCP射孔方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种TCP射孔方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
S1，向井下待射孔处输送管串；
其中，所述管串包括依次连接的起爆器和多个射孔枪；多个所述射孔枪上均安装有电子选发开关；所述起爆器包括起爆元件、压力传感器和高温电池，高温电池用于为起爆元件和压力传感器供电；
S2，压力传感器实时检测井下的压力信号，并发送至起爆元件；
S3，启动管串工作时，在井口通过油管向井下释放工作压力脉冲信号；
压力传感器检测到工作压力脉冲信号，发送至起爆元件，起爆元件判断到接收的工作压力脉冲信号，与预设启动信号一致，起爆元件根据预设延时程序中的预设时间间隔，依次向各电子选发开关发射起爆信号，导通电子选发开关，起爆射孔枪；
S4，在步骤S3执行的过程中，若出现故障，在井口通过油管向井下释放故障压力脉冲信号；
压力传感器检测到故障压力脉冲信号，发送至起爆元件，起爆元件判断到接收的故障压力脉冲信号与预设故障信号一致，停止执行预设延时程序，抽出管串，排查故障后再重复执行步骤S1至S4。
进一步地，步骤S3中，所述向各电子选发开关发射起爆信号具体为，由井下最远处电子选发开关开始，依次向各电子选发开关发射起爆信号。
进一步地，步骤S3中，所述由井下最远处电子选发开关开始，依次向各电子选发开关发射起爆信号具体为，起爆元件根据预设延时程序计时，向井下最远处电子选发开关发射起爆信号，再根据预设延时程序重新计时，向与井下最远处电子选发开关相邻的电子选发开关发射起爆信号，再逐一根据预设延时程序重新计时，依次完成向所有电子选发开关发射起爆信号。
进一步地，步骤S3中，所述预设延时程序是根据储层与油层间距离预设。
进一步地，步骤S3中，所述预设启动信号为宽度5min的压力脉冲；步骤S3中，所述预设故障信号为宽度1min的压力脉冲。
进一步地，步骤S1执行过程中，管串进入井筒前，起爆器和电子选发开关处于断电状态；在井管内压力达到阀值10MPa后，高温电池开始为起爆元件和压力传感器供电。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明TCP射孔方法与现有的TCP拖动技术相比，不仅具有传统的起爆功能和压力，还增加了延时功能，各射孔枪根据预设延时程序起爆，可通过调整预设延时程序，决定起爆点和起爆时间；另外，发生故障时，可人为控制停止射孔，提高了射孔工艺的安全性，避免了误射事故的发生；本发明提出了一种新型的射孔方法，不仅适用于连续油管，也适用于普通油管，工艺适用性更强，施工成本更低。
2.本发明可自动控制由井下最远处依次起爆进行射孔，同时各处的射孔时间可以根据预设延时程序执行，工艺安全性更强，更加智能化。
3.本发明中起爆元件向各处电子选发开关发射起爆信号时，均重新计时，准确性更高，程序执行更加简单，避免累计计时易出错的问题。
4.本发明中，管串进入井筒前起爆器和电子选发开关处于断电状态，且高温电池在井管内压力达到阀值10MPa后才开始工作，进一步保证了射孔工艺的安全性，避免管串开始工作前发生意外。
5.本发明中的预设延时程序可根据储层与油层间距离进行设计，保证了延时过程的灵活性，能够更好满足复杂工况下的施工要求。
附图说明
图1为本发明TCP射孔方法实施例中的管串示意图。
其中，1-起爆器、2-电子选发开关、3-射孔枪。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例和附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例并非对本发明的限制。
本发明所要解决的技术问题是，射孔拖动过程中使射孔可控，避免由于火药延时时间较短出现误射孔，尤其在射孔拖动过程中出现故障时，如何停止射孔，确保不出现误射孔事故。另外，连续油管施工成本高，对于非高压地层采用普通油管实现拖动工艺，可以降低射孔施工成本。
如图1，解决上述问题主要是对下至井下的射孔管串进行了改进，管串包括依次连接的起爆器1和多个射孔枪3，射孔枪3上均安装有电子选发开关2，多个射孔枪3之间通过中间接头连接。另外，与现有射孔方式相同的是，在管串位于井下最远处，也设置有座封工具。
其中，起爆器4采用智能起爆器，包括起爆元件、压力传感器和高温电池。高温电池为起爆元件和压力传感器供电。压力传感器实时检测由井口通过油管向井下释放的压力脉冲信号或故障压力脉冲信号，并发送至起爆元件。起爆元件判断接收的压力脉冲信号是否与预设启动信号一致，或者，故障压力脉冲信号与预设故障信号是否一致，并根据判断结果决定是否向各端子选发开关发射起爆信号。电子选发开关的通断决定是否起爆相应射孔枪。
该起爆器具有压力检测功能，能够检测油管内的压力数据，压力范围一般为0～100MPa；具有压力脉冲识别功能，根据压力变化，解析脉冲宽度，压力脉冲宽度范围一般为1～10分钟；具有延时计数功能，计时范围一般为1秒～99分；具有通信功能，能够实现与电子选发开关之间的通信；具有起爆能量输出功能，输出起爆能量一般为100V*2A*0.2s。
本发明的TCP射孔方法具体为：
在管串进入井筒前，起爆器、电子选发开关不工作，处于待机状态。当管串下降到距离地面较深处，一般为1km处，井管内压力达到阀值10MPa，开启起爆器供电系统，高温电池开始为起爆元件和压力传感器供电，起爆器开始工作。起爆器给总线供电，并开始查询电子选发开关，记录每个开关的地址和工作状态，完成起爆系统准备工作。
管串下到射孔位置校深后，在井口水泥车通过油管对井下释放压力脉冲波，作为工作压力脉冲信号，起爆器的压力传感器实时检测井管内的压力，一旦检测到宽度与预设启动信号一致的工作压力脉冲出现，起爆器开始启动预设延时程序，可将预设启动信号设置为宽度为5min的压力脉冲信号。预设延时程序可根据储层与油层间的距离设定各处电子选发开关的延时时间，距离越大，可将延时时间设置的越长。共连接有n个电子选发开关，位于井下最深处的电子选发开关编号为#n号，向井口方向电子选发开关依次编号为#n-1号，#n-2号，…，#2号，#1号。对应#n号，#n-1号，#n-2号，…，#2号，#1号电子选发开关在预设延时程序中对应的延时时间依次为T0、T1、T2，T3，···Tn-1。待T0(5min)延时结束，命令#n号电子选发开关导通起爆雷管，然后开始新的计时任务，待延时T1时间结束后，命令#n-1号电子选发开关导通起爆雷管，如此，依次完成T2，T3，···Tn-1段延时，依次起爆#n-2···#2，#1号雷管，相应的射孔枪完成射孔。
另外，当射孔拖动过程中出现故障时，通过在井口加压，形成故障压力脉冲信号，起爆器的压力传感器依然实时检测井管内的压力，如果检测到与预设故障信号一致的的压力脉冲信号出现，则立即停止延时程序，暂停之后的电子选发开关工作任务。预设故障信号可设置为宽度为1min的压力脉冲。延时设置失效，整个管串处于安全状态。提出管串查询故障原因，待故障处理结束后再次下管串到指定位置，在井口加压，起爆器再次检测到与预设启动信号一致的压力脉冲，重新启动管串起爆电路。
上述的预设延时程序，可以设置为使电子选发开关依次导通，也可以使其中的任意电子选发开关导通，选择性和应用性更强，更灵活。
本发明与现有的TCP拖动技术相比，拖动过程延迟时间可以根据夹层区长度设计，保证延时过程灵活性，更好满足复杂工况下的施工要求。如果拖动过程出现故障，可以随时停止延时设备，提高了射孔工艺的安全性，避免了误射事故的发生。起爆器不仅具有传统的起爆功能和压力，增加了延时计数功能和通讯功能。另外，本发明不仅可以采用连续油管，也可以使用普通油管，工艺的适用性更强，同时施工成本降低。
前文中的TCP射孔，具体指油管传输射孔。
以上所述仅为本发明的实施例，并非对本发明保护范围的限制，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种TCP射孔方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，向井下待射孔处输送管串；
其中，所述管串包括依次连接的起爆器和多个射孔枪；多个所述射孔枪
上均安装有电子选发开关；所述起爆器包括起爆元件、压力传感器和高温电池，高温电池用于为起爆元件和压力传感器供电；
S2，压力传感器实时检测井下的压力信号，并发送至起爆元件；
S3，启动管串工作时，在井口通过油管向井下释放工作压力脉冲信号；
压力传感器检测到工作压力脉冲信号，发送至起爆元件，起爆元件判断到接收的工作压力脉冲信号，与预设启动信号一致，起爆元件根据预设延时程序计时，向井下最远处电子选发开关发射起爆信号，再根据预设延时程序重新计时，向与井下最远处电子选发开关相邻的电子选发开关发射起爆信号，再逐一根据预设延时程序重新计时，依次完成向所有电子选发开关发射起爆信号，导通电子选发开关，起爆射孔枪；
S4，在步骤S3执行的过程中，若出现故障，在井口通过油管向井下释放故障压力脉冲信号；
压力传感器检测到故障压力脉冲信号，发送至起爆元件，起爆元件判断到接收的故障压力脉冲信号与预设故障信号一致，停止执行预设延时程序，抽出管串，排查故障后再重复执行步骤S1至S4。
2.如权利要求1所述一种TCP射孔方法，其特征在于：步骤S3中，所述依次向各电子选发开关发射起爆信号具体为，由井下最远处电子选发开关开始，依次向各电子选发开关发射起爆信号。
3.如权利要求1或2所述一种TCP射孔方法，其特征在于：步骤S1执行过程中，管串进入井筒前，起爆器和电子选发开关处于断电状态；在井管内压力达到阀值10MPa后，高温电池开始为起爆元件和压力传感器供电。
4.如权利要求3所述一种TCP射孔方法，其特征在于：步骤S3中，所述预设延时程序是根据储层与油层间距离预设。
5.如权利要求4所述一种TCP射孔方法，其特征在于：步骤S3中，所述预设启动信号为宽度5min的压力脉冲；步骤S4中，所述预设故障信号为宽度1min的压力脉冲。
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