CN113389529A - 一种电缆输送过油管射孔装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电缆输送过油管射孔装置，包括定位短节(5)、连接于定位短节上端的偏靠短节(4)，以及连接于定位短节下端的无枪身射孔器(7)。无枪身射孔器包括由上到下依次连接的枪头、枪板和枪尾(71)，枪板上设置有雷管固定架，枪头通过密封插针与设置在定位短节中的点火开关(6)连接。偏靠短节包括偏靠器壳体、位于偏靠器壳体内的滑杆、套在滑杆上的滑环和设置在偏靠器壳体上的可折叠的支撑臂，支撑臂的一端与偏靠器壳体铰接，另一端与滑环铰接，滑杆上套有连接滑环和偏靠器壳体的动力弹簧。本发明提供的电缆输送过油管射孔装置可以有效提高射孔参数指标，有利于提高油气层的产量。
Description
技术领域
本发明涉及油气井射孔技术领域，特别是涉及一种电缆输送过油管射孔装置。
背景技术
随着油气田开发的不断深入，层间及层内动用储量矛盾日益突出，严重影响整体稳产目标的实现，因此需要及时地采取一些增产改造措施，而常规的方法便是以动管柱的射孔作业来改善气体产出剖面，即先将管柱提出，然后下射孔枪进行补孔施工。
动管柱的射孔作业可以下直径较大的射孔枪，射孔参数指标较高，但是，对于采用永久式封隔器隔采生产管柱的油气井，动管柱射孔作业施工需要压井作业，不仅施工成本高，而且施工难度大、安全风险极高。在缩短作业周期、节约作业成本的要求下进行层间及层内矛盾调节，重新建立地层渗流至井筒的流体通道，则需在不动管柱的情况下开展油管深穿透射孔、补孔作业。
不动管柱的过油管射孔作业有利于缩短作业周期，降低作业成本，但由于受到生产油管内径的限制，射孔枪的尺寸较小，置于其内的射孔弹的尺寸进一步受限，射孔弹的装药量无法提高，能量相对较小，射孔弹还要损失部分能量来穿透射孔枪，所以射孔穿深、孔径指标均较低。因此，如何改进过油管射孔装置以提高射孔参数指标，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种电缆输送过油管射孔装置，可以有效提高射孔参数指标，有利于提高油气层的产量。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电缆输送过油管射孔装置，包括：
定位短节，所述定位短节中设置有点火开关；
连接于所述定位短节的下端的无枪身射孔器，所述无枪身射孔器包括由上到下依次连接的枪头、枪板和枪尾，所述枪板上设置有雷管固定架，所述枪头通过密封插针与所述点火开关连接；
连接于所述定位短节的上端的偏靠短节，所述偏靠短节包括偏靠器壳体、位于所述偏靠器壳体内的滑杆、套在所述滑杆上的滑环和设置在所述偏靠器壳体上的可折叠的支撑臂，所述支撑臂的一端与所述偏靠器壳体铰接，另一端与所述滑环铰接，所述滑杆上套有连接所述滑环和所述偏靠器壳体的动力弹簧，所述偏靠器壳体上设置有用于卡接所述滑环以使所述支撑臂保持初始平展状态的定位销，且所述定位销可在外界压力作用下自动回缩以解除对所述滑环的卡接，所述滑环上设置有可自动弹出的限位销，所述滑杆上设置有用于卡接所述限位销以使所述支撑臂保持折叠状态的限位槽。
可选地，在上述电缆输送过油管射孔装置中，所述滑环的数量为两个，每个所述滑环上连接有三个所述支撑臂，所述三个支撑臂绕所述偏靠器壳体的轴线呈45°分布。
可选地，在上述电缆输送过油管射孔装置中，所述滑环的两端均连接有所述动力弹簧。
可选地，在上述电缆输送过油管射孔装置中，所述点火开关包括开关壳体、位于所述开关壳体内的铁阀、设置在所述开关壳体上的磁线圈和开关二极管，所述开关二极管通过可导电的弹簧与所述铁阀连接，当所述开关二极管导通时，电压作用在所述磁线圈上以产生驱动所述铁阀移向所述密封插针的磁力。
可选地，在上述电缆输送过油管射孔装置中，所述枪板与所述枪尾的连接处设置有易断点，以使所述枪尾在射孔后自行掉落。
可选地，在上述电缆输送过油管射孔装置中，还包括连接于所述偏靠短节的上端的四参数测井仪，所述四参数测井仪包括测井仪壳体，所述测井仪壳体的上部设置有信号控制线路和自然伽马测井组件，中部设置有温度探头组件和压力探头组件，下部设置有磁定位线圈组件，所述测井仪壳体开设有用于连通所述压力探头组件和油气井的井筒的通孔，所述信号控制线路用于将所述四参数测井仪的信号上传给地面仪器及用于解码地面仪器所传递的点火信息。
可选地，在上述电缆输送过油管射孔装置中，还包括连接于所述四参数测井仪和所述偏靠短节之间的减震器，所述减震器包括减震器壳体和设置在所述减震器壳体内的减振弹簧，所述减振弹簧的上部套在与所述减震器壳体可滑动连接的导杆上，所述导杆的上端伸出所述减震器壳体且与所述测井仪壳体连接。
可选地，在上述电缆输送过油管射孔装置中，还包括连接于所述四参数测井仪的上端的旋转马笼头，所述旋转马笼头包括连接管和与所述连接管可转动连接的旋转接头，所述旋转接头与所述测井仪壳体连接，所述连接管的上端设置有电缆接头。
根据上述技术方案可知，本发明提供的电缆输送过油管射孔装置中，采用的是无枪身射孔器，这样能够选用一些尺寸较大的射孔弹，从而装填较多的炸药，有利于保证射孔获得较好的穿深、孔径指标。同时，当偏靠短节的支撑臂折叠以后，井筒的套管对偏靠短节施加反作用力，将无枪身射孔器沿射孔方向推靠在井筒的套管壁上，从而达到深穿透射孔的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种电缆输送过油管射孔装置的示意图；
图2和图3是图1中偏靠短节4的示意图；
图4是图1中定位短节5的示意图；
图5是图1中点火开关6的示意图；
图6是图1中无枪身射孔器7的示意图；
图7是图6的左视图；
图8是图1中四参数测井仪2的示意图；
图9是图1中减震器3的示意图；
图10是图1中旋转马笼头1的示意图。
图中标记为：
1、旋转马笼头；2、四参数测井仪；3、减震器；4、偏靠短节；5、定位短节；6、点火开关；7、无枪身射孔器；
41、偏靠器上接头；42、支撑臂；43、定位销；44、偏靠器壳体；451、上动力弹簧；452、下动力弹簧；46、滑环；47、滑杆；48、偏靠器下接头；49、限位销；
51、上定位键；52、定位短节上接头；53、定位短节壳体；54、下定位键；55、定位短节下接头；
61、开关二极管；62、开关壳体；63、磁线圈；64、铁阀；65、密封插针；
71、枪尾；72、枪头；73、雷管固定架；74、枪板；741、第一易断点；742、第二易断点；743、雷管固定孔；744、弹架固定孔；744、枪尾固定孔；
21、信号控制线路；22、自然伽马测井组件；23、测井仪壳体；24、温度探头组件；25、压力探头组件；26、磁定位线圈组件；
31、减震器上接头；32、减震器壳体；33、上档圈；34、导杆；35、插针保护壳；36、减振弹簧；37、下档圈；38、减震器下接头；
11、电缆接头；12、上接头组件；13、连接管；14、下接头组件；15、旋转接头。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
参见图1～图7，图1是本发明实施例提供的一种电缆输送过油管射孔装置的示意图；图2和图3是图1中偏靠短节4的示意图；图4是图1中定位短节5的示意图；图5是图1中点火开关6的示意图；图6是图1中无枪身射孔器7的示意图；图7是图6的左视图。
本发明实施例提供的一种电缆输送过油管射孔装置(简称“射孔装置”)包括偏靠短节4、定位短节5和无枪身射孔器7，其中，偏靠短节4连接于定位短节5的上端，无枪身射孔器7连接于定位短节5的下端，定位短节5中设置有点火开关6。
如图6所示，无枪身射孔器7包括由上到下依次连接的枪头72、枪板74和枪尾71，枪板74上设置有雷管固定架73。点火开关6通过密封插针65(见图5)与枪头72连接。
如图2和图3所示，偏靠短节4包括偏靠器壳体44、位于偏靠器壳体44内的滑杆47、套在滑杆47上的滑环46和设置在偏靠器壳体44上的可折叠的支撑臂42。
其中，支撑臂42的一端与偏靠器壳体44铰接，另一端与滑环46铰接。为了提高可靠性，本实施例在滑杆47上设置了两个滑环46，每个滑环46上连接有三个支撑臂42，且同一滑环46上的三个支撑臂42绕偏靠器壳体44的轴线呈45°分布。
滑杆47上套有连接滑环46和偏靠器壳体44的动力弹簧，由图2可见，本实施例在滑环46的两端均连接有动力弹簧，分别为上动力弹簧451和下动力弹簧452。如图3中右侧的支撑臂42所示，当支撑臂42为平展状态时，上动力弹簧451处于拉伸状态，下动力弹簧452处于压缩状态。
支撑臂42初始平展状态的保持，靠的是偏靠器壳体44上设置的定位销43，定位销43能够卡接住滑环46，而且，定位销43可在外界压力作用下自动回缩以解除对滑环46的卡接。这样，当本发明提供的射孔装置在井筒内下至一定深度时，外界压力使定位销43移动，从而解除对滑环46的卡接，卡接解除后，滑环46将在上动力弹簧451和下动力弹簧452共同作用下发生移动，从而将支撑臂42折叠成图3左侧所示的样子。应当理解，折叠的支撑臂42与井筒内壁的一侧相抵，使得无枪身射孔器7向井筒内壁的另一侧偏靠，最终无枪身射孔器7与井筒内壁紧密贴合。
如图3所示，为了使支撑臂42能够稳定地保持折叠状态，滑环46上设置有可自动弹出的限位销49，而滑杆47上设置有用于卡接限位销49的限位槽。这样，当滑环46在动力弹簧作用下移动至滑杆47上的限位槽时，滑环46上的限位销49动作，将支撑臂42锁死。
具体实际应用中，定位销43的“自动回缩”及限位销49的“自动弹出”均可通过设置弹簧来实现。
使用本发明提供的射孔装置时，由于采用的是无枪身射孔器，所以能够选用一些尺寸较大的射孔弹，从而装填较多的炸药，这样有利于保证射孔获得较好的穿深、孔径指标。同时，当偏靠短节的支撑臂折叠以后，井筒的套管对偏靠短节施加反作用力，将无枪身射孔器沿射孔方向推靠在井筒的套管壁上，这样有利于达到深穿透射孔的目的。
如图4所示，定位短节5包括定位短节上接头52、定位短节壳体53和定位短节下接头55，其中，定位短节上接头52和定位短节下接头55通过螺纹丝扣与定位短节壳体53连接，定位短节上接头52中设置有上定位键51，定位短节下接头55中设置有下定位键54，上定位键51和下定位键54呈180度分布，以保证偏靠短节4的偏靠方向与射孔位置一致。
如图5所示，点火开关6包括开关壳体62、位于开关壳体62内的铁阀64、设置在开关壳体62上的磁线圈63和开关二极管61。其中，开关二极管61通过可导电的弹簧与铁阀64连接，当开关二极管61导通时，电压作用在磁线圈63上以产生驱动铁阀64移向密封插针65的磁力。铁阀64移动至密封插针65后与点火线路接通，从而引爆雷管。开关二极管61用于屏蔽仪器可能产生的干扰信号，防止误起爆。
如图6和图7所示，本实施例将枪头72优化为半密封结构，避免接线完全裸漏于井液中，从而增强点火可靠性。枪板74与枪尾71的连接处设置有第二易断点742，以使枪尾71在射孔后能够自行掉落，避免挂卡。同理，可以在枪板74与枪头72的连接处设置有第二易断点741。雷管固定架73在雷管固定孔743处与枪板74用螺钉固定连接，枪尾50在枪尾固定孔745处与枪板74用螺钉固定连接，弹架在弹架固定孔744处与加强枪板48固定连接。
由图1可见，本实施例中，射孔装置还包括连接于偏靠短节4的上端的四参数测井仪2，从而能够实现测井射孔联作工艺，减少施工时间，使工作效率得以提高。
如图8所示，四参数测井仪2包括测井仪壳体23，测井仪壳体23的上部设置有信号控制线路21和自然伽马测井组件22，中部设置有温度探头组件24和压力探头组件25，下部设置有磁定位线圈组件26，测井仪壳体23开设有用于连通压力探头组件25和油气井的井筒的通孔。
自然伽马测井组件22和磁定位线圈组件26为射孔提供深度依据；温度探头组件24和压力探头组件25实时捕获井下的温度和压力变化，为射孔提供可靠的依据；信号控制线路21用于将四参数测井仪2的信号上传给地面仪器及用于解码地面仪器所传递的点火信息。
由图1可见，为了能够释放射孔作业所产生的的冲击力，防止损坏仪器，本实施例的射孔装置还包括连接于四参数测井仪2和偏靠短节4之间的减震器3。
如图9所示，减震器3包括减震器壳体32和设置在减震器壳体32内的减振弹簧36，减振弹簧36的上部套在与减震器壳体32可滑动连接的导杆34上，导杆34的上端伸出减震器壳体32以与测井仪壳体23(见图8)连接。减震器上接头31设置在导杆34的上端，导杆34的下端设置有插针保护壳35，导杆34的台阶面与减振弹簧36的上端之间设置有上档圈33，减振弹簧36的下端与减震器下接头38的上端之间设置有下档圈37。
由图1可见，为了能够将射孔产生的旋转力释放，防止每个螺纹连接处松扣，本实施例的射孔装置还包括连接于四参数测井仪2的上端的旋转马笼头1。
如图10所示，旋转马笼头1包括连接管13和与连接管13可转动连接的旋转接头15，旋转接头15与测井仪壳体23(见图8)连接，连接管13的上端设置有电缆接头11。连接管13的上部设置有上接头组件12，下部设置有下接头组件14。电缆接头11与上接头组件12螺接，旋转接头15穿过下接头组件14与连接管13内部的旋转部件连接。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种电缆输送过油管射孔装置，其特征在于，包括：
定位短节(5)，所述定位短节(5)中设置有点火开关(6)；
连接于所述定位短节(5)的下端的无枪身射孔器(7)，所述无枪身射孔器(7)包括由上到下依次连接的枪头(72)、枪板(74)和枪尾(71)，所述枪板(74)上设置有雷管固定架(73)，所述枪头(72)通过密封插针(65)与所述点火开关(6)连接；
连接于所述定位短节(5)的上端的偏靠短节(4)，所述偏靠短节(4)包括偏靠器壳体(44)、位于所述偏靠器壳体(44)内的滑杆(47)、套在所述滑杆(47)上的滑环(46)和设置在所述偏靠器壳体(44)上的可折叠的支撑臂(42)，所述支撑臂(42)的一端与所述偏靠器壳体(44)铰接，另一端与所述滑环(46)铰接，所述滑杆(47)上套有连接所述滑环(46)和所述偏靠器壳体(44)的动力弹簧，所述偏靠器壳体(44)上设置有用于卡接所述滑环(46)以使所述支撑臂(42)保持初始平展状态的定位销(43)，且所述定位销(43)可在外界压力作用下自动回缩以解除对所述滑环(46)的卡接，所述滑环(46)上设置有可自动弹出的限位销(49)，所述滑杆(47)上设置有用于卡接所述限位销(49)以使所述支撑臂(42)保持折叠状态的限位槽。
2.根据权利要求1所述的电缆输送过油管射孔装置，其特征在于，所述滑环(46)的数量为两个，每个所述滑环(46)上连接有三个所述支撑臂(42)，所述三个支撑臂(42)绕所述偏靠器壳体(44)的轴线呈45°分布。
3.根据权利要求2所述的电缆输送过油管射孔装置，其特征在于，所述滑环(46)的两端均连接有所述动力弹簧。
4.根据权利要求1所述的电缆输送过油管射孔装置，其特征在于，所述点火开关(6)包括开关壳体(62)、位于所述开关壳体(62)内的铁阀(64)、设置在所述开关壳体(62)上的磁线圈(63)和开关二极管(61)，所述开关二极管(61)通过可导电的弹簧与所述铁阀(64)连接，当所述开关二极管(61)导通时，电压作用在所述磁线圈(63)上以产生驱动所述铁阀(64)移向所述密封插针(65)的磁力。
5.根据权利要求1所述的电缆输送过油管射孔装置，其特征在于，所述枪板(74)与所述枪尾(71)的连接处设置有易断点，以使所述枪尾(71)在射孔后自行掉落。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的电缆输送过油管射孔装置，其特征在于，还包括连接于所述偏靠短节(4)的上端的四参数测井仪(2)，所述四参数测井仪(2)包括测井仪壳体(23)，所述测井仪壳体(23)的上部设置有信号控制线路(21)和自然伽马测井组件(22)，中部设置有温度探头组件(24)和压力探头组件(25)，下部设置有磁定位线圈组件(26)，所述测井仪壳体(23)开设有用于连通所述压力探头组件(25)和油气井的井筒的通孔，所述信号控制线路(21)用于将所述四参数测井仪(2)的信号上传给地面仪器及用于解码地面仪器所传递的点火信息。
7.根据权利要求6所述的电缆输送过油管射孔装置，其特征在于，还包括连接于所述四参数测井仪(2)和所述偏靠短节(4)之间的减震器(3)，所述减震器(3)包括减震器壳体(32)和设置在所述减震器壳体(32)内的减振弹簧(36)，所述减振弹簧(36)的上部套在与所述减震器壳体(32)可滑动连接的导杆(34)上，所述导杆(34)的上端伸出所述减震器壳体(32)且与所述测井仪壳体(23)连接。
8.根据权利要求7所述的电缆输送过油管射孔装置，其特征在于，还包括连接于所述四参数测井仪(2)的上端的旋转马笼头(1)，所述旋转马笼头(1)包括连接管(13)和与所述连接管(13)可转动连接的旋转接头(15)，所述旋转接头(15)与所述测井仪壳体(23)连接，所述连接管(13)的上端设置有电缆接头(11)。
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Cited By (1)
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2020
- 2020-03-11 CN CN202010165974.0A patent/CN113389529B/zh active Active
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