CN1125814A - 高能气体压裂多用途发生器装置 - Google Patents
高能气体压裂多用途发生器装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1125814A CN1125814A CN 94119088 CN94119088A CN1125814A CN 1125814 A CN1125814 A CN 1125814A CN 94119088 CN94119088 CN 94119088 CN 94119088 A CN94119088 A CN 94119088A CN 1125814 A CN1125814 A CN 1125814A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- piston
- pin
- powder column
- fittings body
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Air Bags (AREA)
- Automotive Seat Belt Assembly (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
Abstract
本发明属于油气井增产和注入井(注水和注蒸汽等)增注以及煤层气和地热开采方面的新技术，即高能气体压裂中可重复使用的气体发生器。主要由药柱(9)、销钉(10)、下活塞(11)、双向泄气管(12)，撞击引燃活塞(13)等组成。可用于多节逐级延时引燃，即活塞自击式多节逐级延时燃烧，可用于多节一次性同步引燃的高能气体压裂，还可用于无密封热引燃式的高能气体压裂。
Description
本发明属于石油气井增产和注入井(注水和注蒸汽等)增注以及煤层气和地热开采技术，即在高能气体压裂工艺中可重复使用的气体发生器。
现有技术中主要使用的装置有三种，1、中国专利87215505名称为“压裂弹”中公布了一种用于油气井高能气体压裂发生器，其主要优点是外壳采用PVC(聚氯乙稀)硬质塑料管，成本低，适用于500m井深以内的裸眼井，2、中国专利89213979.X名称为“油层爆燃压裂器”中公布的是一种材料为3640层压布管的发生器，适用于3000m井深之内的油气井和注水井。上述两项专利均难以承受3000m井内静液柱压力，增加外壳壁厚虽可以提高强度，但引燃后自身消耗燃气能量亦增加，同时外壳不能燃尽，成大片落入井底或架于井眼中，堵塞射孔孔眼，既影响后继作业，又污染油气层，严重时还可损伤套管，且为一次性使用，很不经济。3、中国专利号为912279605名称为“高能气体压裂用气体发生器”中还公布了一种可重复使用的活塞式轴向限压、平衡喷射、泄气管径向泄气式，加重防冲型金属装置，大型药柱金属盒装点火具气体发生器，虽然具有上述两项专利不具备的优点，实践证明也行之有效，但是它仅为多级一次性同步引燃方式，这就限制了装药总量，即限制了施工规模，因为在多级药柱同时引燃下，大的装药总量对应着高的峰值压力，会造成套管和水泥环的损伤。而降低装药量虽然可避免上述情况，但这又会大大制约高能气体压裂的规模，影响压裂效果。
本发明的目的在于提供一种既采用大药量又不损伤套管和水泥环，还可延长压裂过程时间且提高压裂效果的高能气体压裂多用途发生器装置。
本发明装置是这样实现的：打捞头1与下部的单向泄气管2相连，再通过接头体6，连接第一级药柱9上的保护管7，活塞5置于接头体6中并以销钉4与接头体6固接，且上活塞5上有密封插塞3，药柱9中有点火具8，由电缆供电经密封插塞3供电点燃药柱9，下活塞11上有销钉10且与双向泄气管12连接，撞击引燃活塞13置于双向泄气管12与第二级药柱14之间，的最下部为阻尼盘15和引鞋16。
在撞击引燃活塞13中，撞击杆17置于接头体18中，抗剪销19放在接头体18的横孔中，敏感药20装于底火药21的上部，传火药22放于底火药21的下部，喷火药23置于传火药22的下部。
本发明的优点在于：可用于多节逐级延时引燃，即活塞自击式多节逐级延时燃烧，可用于多节一次性同步引燃的高能气体压裂，还可用于无密封热引燃式的高能气体压裂，其特点是既能加大装药量扩大施工规模，又可避免峰值压力过高，这样，其适中的峰值压力和升压时间，即可保证理想地压开地层，又可使套管和水泥环不受损伤，它的大装药量和延时性，可使压裂作用时间延长和扩大裂缝长度，可提高压裂效果，另外，本发明还适用外壳不密封的电阻丝热引燃式压裂工艺，即取掉所有活塞使之形成保护管和泄气管间隔联装的多节内腔连通的无密封外壳，以便装入热引燃药柱，仍用电缆地面通电引燃而进行高能气体压裂。
下面结合附图对本发明作详细说明：
图1为高能气体压裂多用途发生器示意图，
图2为撞击引燃活塞示意图，
打捞头1与下部的单向泄气管2相连，再通过接头体6，连接第一级药柱9上的保护管7，活塞5置于接头体6中并以销钉4与接头体6固接，且上活塞5上有密封插塞3，药柱9中有点火具8，由电缆供电经密封插塞3供电点燃药柱9，当保护管7内的燃气压力达到一定值时，剪断抗剪切销钉4，这时，上活塞5和下活塞11分别向上、向下喷出，且上、下活塞(5)、(11)径向用＂O＂密封圈两道密封，下活塞11上有销钉10且与双向泄气管12连接，撞击引燃活塞13置于双向泄气管12与第二级药柱14之间，下活塞11经过双向泄气管12撞击第二级药柱14上端的撞击引燃活塞13，再把第三级药柱引燃，以次类推，直到整个延时药柱燃完为止，本装置的最下部为阻尼盘15和引鞋16。药柱9的下活塞11在高速气流作用下，急速下冲撞到撞击杆17上，剪断置于接头体18中的抗剪销19，敏感药20装于底火药21的上部，撞针先引燃敏感药20和底火药21，再经置于底火药21下部的传火药22引燃其下部的喷火药23，而喷火药23又将该下节药柱引燃，以次类推，直到完成整个延时过程。
本发明可用于多节逐级延时引燃的高能气体压裂，即活塞自击式多节逐级延时燃烧气体发生器，如图1所示：它采用电缆地面通电经上活塞5上的密封插塞3，先引燃置于药柱9中间的点火具8，再引燃整个药柱的方式；而以下各节的“延时燃烧药段”，是靠上节药柱9的下活塞11下冲且穿过双向泄气管12，撞击该药柱14上端的撞击引燃活塞13(相当于撞击起爆器)来引燃的。
本发明可用于多节一次性同步引燃的高能气体压裂，即完成专利91227960.5号“高能气体压裂用气体发生器”的所有功能。具体作法是：药柱各节结构均和图1所示的第一级药柱9相同，即每节保护管7上、下两端的活塞5、11均改为带有密封插塞的撞击引燃活塞13，并把各节导线串联起来。这样，地面通电后，各节药柱被同步点燃，可获得更高的峰值压力和瞬间产生大量的燃气用于压裂地层。
本发明可用于无密封热引燃式的高能气体压裂，即取掉所有活塞(指每节保护管两端的上、下活塞5、11及撞击引燃活塞13)，使之形成保护管7和泄气管12间隔联装的多节内腔贯通的无密封装置，以便装入热引燃药柱。仍用电缆通电加热埋于药柱内的电阻丝即可进行高能气体压裂。
对于较厚油气层和注水层，如采用多节一次性同步引燃气体发生器，为了提高压裂效果和保证套管不受损伤，往上采用2～4次小药量重复性施工，而采用多节逐级延时燃烧的气体发生器则可一次完成，节约施工经费2～3倍；
图1及图2所示为“高能气体压裂多用途发生器装置”之一种结构型式，即活塞自击式多节逐级延时引燃的气体发生器结构示意图。可用于6000m以内的且井中有液柱的套管井和裸眼井中进行高能气体压裂。
Claims (5)
1、一种用于油气井增产和注水井增注，以及煤层气和地热开采中的高能气体压裂多用途发生器装置，它是由打捞头(1)、泄气管(2)、密封插塞(3)、销钉(4)、上活塞(5)、接头体(6)、保护管(7)、点火具(8)、药柱(9)、销钉(10)、下活塞(11)、双向泄气管(12)，撞击引燃活塞(13)、阻尼盘(15)、引鞋(16)组成，其特征在于：打捞头(1)与下部的单向泄气管(2)相连，再通过接头体(6)，连接第一级药柱(9)上的保护管(7)，活塞(5)置于接头体(6)中并以销钉(4)与接头体(6)固接，且上活塞(5)上有密封插塞(3)，药柱(9)中有点火具(8)，由电缆供电经密封插塞(3)供电点燃药柱(9)，下活塞(11)上有销钉(10)且与双向泄气管(12)连接，撞击引燃活塞(13)置于双向泄气管(12)与第二级药柱(14)之间，本装置的最下部为阻尼盘(15)和引鞋(16)。
2、根据权利要求1所述的高能气体压裂多用途发生器装置，其特征在于：在撞击引燃活塞(13)中，撞击杆(17)置于接头体(18)中，抗剪销(19)放在接头体(18)的横孔中，敏感药(20)装于底火药(21)的上部，传火药(22)放于底火药(21)的下部，喷火药(23)置于传火药(22)的下部。
3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：采用剪切销钉(4)和(10)固定上、下活塞(5)和(11)，并控制保护管(7)内的燃烧室打开压力。
4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：该装置的下部采用加重器阻尼盘(15)。
5.根据权利要求1所述的高能气体压裂多用途发生器装置，其特征在于：上、下活塞(5)、(11)径向用＂O＂密封圈两道密封。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 94119088 CN1125814A (zh) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 高能气体压裂多用途发生器装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 94119088 CN1125814A (zh) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 高能气体压裂多用途发生器装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1125814A true CN1125814A (zh) | 1996-07-03 |
Family
ID=5039106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 94119088 Pending CN1125814A (zh) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 高能气体压裂多用途发生器装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1125814A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102587881A (zh) * | 2012-03-21 | 2012-07-18 | 甘肃省化工研究院 | 无壳压裂弹及该无壳压裂弹的燃速控制方法 |
| CN101737027B (zh) * | 2009-11-25 | 2013-04-03 | 西安石油大学 | 一种水平井油层高能气体压裂装置 |
| CN103982168A (zh) * | 2014-04-21 | 2014-08-13 | 中北大学 | 井下多级智能高压气体脉冲压裂地层装置及其方法 |
| CN104121005A (zh) * | 2014-07-15 | 2014-10-29 | 中北大学 | 高能气流驱动支撑剂导入井下压裂地层的设备 |
| CN106522923A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-03-22 | 中国石油大学(华东) | 油气井水泥环密封完整性测试装置及利用此装置进行评价的方法 |
| CN117514120A (zh) * | 2024-01-05 | 2024-02-06 | 陇东学院 | 一种直井甲烷原位燃爆压裂装置及方法 |
-
1994
- 1994-12-28 CN CN 94119088 patent/CN1125814A/zh active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101737027B (zh) * | 2009-11-25 | 2013-04-03 | 西安石油大学 | 一种水平井油层高能气体压裂装置 |
| CN102587881A (zh) * | 2012-03-21 | 2012-07-18 | 甘肃省化工研究院 | 无壳压裂弹及该无壳压裂弹的燃速控制方法 |
| CN102587881B (zh) * | 2012-03-21 | 2015-10-28 | 甘肃省化工研究院 | 无壳压裂弹及该无壳压裂弹的燃速控制方法 |
| CN103982168A (zh) * | 2014-04-21 | 2014-08-13 | 中北大学 | 井下多级智能高压气体脉冲压裂地层装置及其方法 |
| CN103982168B (zh) * | 2014-04-21 | 2017-02-15 | 中北大学 | 井下多级智能高压气体脉冲压裂地层装置及其方法 |
| CN104121005A (zh) * | 2014-07-15 | 2014-10-29 | 中北大学 | 高能气流驱动支撑剂导入井下压裂地层的设备 |
| CN104121005B (zh) * | 2014-07-15 | 2016-10-05 | 中北大学 | 高能气流驱动支撑剂导入井下压裂地层的设备 |
| CN106522923A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-03-22 | 中国石油大学(华东) | 油气井水泥环密封完整性测试装置及利用此装置进行评价的方法 |
| CN117514120A (zh) * | 2024-01-05 | 2024-02-06 | 陇东学院 | 一种直井甲烷原位燃爆压裂装置及方法 |
| CN117514120B (zh) * | 2024-01-05 | 2024-04-19 | 陇东学院 | 一种直井甲烷原位燃爆压裂装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201620848U (zh) | 直井定方位多级脉冲增效射孔装置 | |
| US3630284A (en) | Method for treatment of fluid-bearing formations | |
| CN106382105B (zh) | 一种油气井夹层传爆用高温增压装置 | |
| CN109025941B (zh) | 爆燃压裂与水力冲击压裂联作管柱及联作方法 | |
| US7819180B2 (en) | High-energy gas fracture apparatus for through-tubing operations | |
| RU98047U1 (ru) | Теплогазогенератор для улучшения фильтрации пласта в его прискважинной зоне | |
| CN102031952A (zh) | 多级射孔增压方法 | |
| CN113898330B (zh) | 一种水平井裸眼段甲烷原位射孔燃爆压裂一体化装置及方法 | |
| CN201531261U (zh) | 套管井爆燃压裂装置 | |
| CN110965979B (zh) | 一种径向小井眼内深部燃爆压裂方法 | |
| CN104975838B (zh) | 一种可阻止高能气体压裂预存裂缝闭合的方法 | |
| CN102022101A (zh) | 多级射孔增压装置 | |
| CN101215964A (zh) | 一种煤层深部爆燃方法 | |
| CN102052066B (zh) | 用于提高复合射孔压裂效果的动态封压方法及其装置 | |
| CN109184647B (zh) | 分层火驱点火注气管柱及分层火驱方法 | |
| CN1125814A (zh) | 高能气体压裂多用途发生器装置 | |
| CN206581900U (zh) | 一种多段逐级引爆爆燃压裂安全管柱 | |
| CN106197181B (zh) | 一种液体炸药孔底气垫起爆方法 | |
| CN106089173B (zh) | 一种具有保护储层封隔功能的完井方式 | |
| CN2630491Y (zh) | 多脉冲多级控制压裂装置 | |
| CN2866810Y (zh) | 多脉冲超正压射孔装置 | |
| CN201225138Y (zh) | 油管输送射孔压控通断器 | |
| CN105178932A (zh) | Sagd与火驱连用的采油井网 | |
| CN102080528B (zh) | 可控多脉冲燃气发生装置 | |
| CN100462664C (zh) | 一种爆破方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C01 | Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |