CN204238920U - 缝网压裂用正交面射孔器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种缝网压裂用正交面射孔器，包括弹架，弹架上有纵向等间距排列有多个装弹孔；所述的装弹孔每六个为一组，六个装弹孔的中轴线在弹架的中轴线上的距离为41.66-83.33mm，其中，第二装弹孔与弹架的中轴线垂直设置，第一装弹孔的中轴线和第三装弹孔的中轴线分别朝向第二装弹孔的中轴线所在平面倾斜，且第一装弹孔的中轴线和第三装弹孔的中轴线分别和弹架的中轴线之间的夹角为30-60°，第一装弹孔、第二装弹孔和第三装弹孔在弹架上的周向相位角为45-60°；第四装弹孔、第五装弹孔、第六装弹孔分别与弹架的中轴线垂直设置且这三个装弹孔位于与弹架中轴线平行的同一个平面上。本实用新型可实现缝网压裂，提高油田产量。
Description
技术领域
本实用新型属于油田勘探开发领域，涉及一种缝网压裂用正交面射孔器。
背景技术
对于低孔、低渗以及特低渗透油气藏压裂而言，由于储层基质向裂缝供油气能力差，仅靠单一的压裂主缝很难取得预期的增产效果，因此，必须采取措施尽可能多的产生人工裂缝，使得人工裂缝与天然裂缝实现大面积沟通，以此增大油气井周边及裂缝远端渗流面积，达到提高单井产能的目的。
缝网压裂技术是指在水力压裂过程中，当裂缝延伸净压力大于两个水平主应力的差值与岩石的抗张强度之和时，产生分支裂缝，多个分支裂缝就会形成“缝网”系统，其中，以主裂缝为“缝网”系统的主干，分支裂缝在距离主裂缝延伸一定长度后，又恢复到原来的裂缝方位，最终形成以主裂缝为主干的纵横交错的“网络状缝隙”系统，这种实现“网络状缝隙”裂缝系统效果的压裂技术称为“缝网压裂”技术。
实现缝网压裂的途径虽然很多，但目前国内仅局限于优化压裂工艺参数上（排量、压力、压裂液配比，加砂量等），缝内封堵压裂技术、端部脱砂压裂技术、清水压裂技术等均属此类。而实现缝网压裂的重要因素—射孔完井工艺往往被忽视。
由于常规射孔方式采用螺旋式布弹方式，水力压裂的起裂方向总是沿着垂直于地层最小主应力的方向进行延伸，这种情况导致了水力压裂产生的裂缝有可能与地层天然发育裂缝不能连通，无法实现缝网压裂。因此，需要设计一种能够实现缝网压裂技术的装置。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种缝网压裂用正交面射孔器，解决现有的射孔器只能实现单一方向的压裂，无法实现缝网压裂的问题。
本实用新型通过以下技术方案来实现：一种缝网压裂用正交面射孔器，包括弹架，弹架上有纵向等间距排列有多个装弹孔；所述的装弹孔每六个为一组，六个装弹孔的中轴线在弹架的中轴线上的距离为41.66-83.33mm，其中，第二装弹孔与弹架的中轴线垂直设置，第一装弹孔的中轴线和第三装弹孔的中轴线分别朝向第二装弹孔的中轴线所在平面倾斜，且第一装弹孔的中轴线和第三装弹孔的中轴线分别和弹架的中轴线之间的夹角为30-60°，第一装弹孔、第二装弹孔和第三装弹孔在弹架上的周向相位角为45-60°；第四装弹孔、第五装弹孔、第六装弹孔分别与弹架的中轴线垂直设置且这三个装弹孔位于与弹架中轴线平行的同一个平面上。
进一步的，所述的六个装弹孔的中轴线在弹架的中轴线上的距离为66.67mm，第一装弹孔的中轴线和第三装弹孔的中轴线分别朝向第二装弹孔所在平面倾斜，且第一装弹孔的中轴线和第三装弹孔的中轴线分别和弹架的中轴线之间的夹角为46°，第一装弹孔、第二装弹孔和第三装弹孔在弹架上的周向相位角为60°。
进一步的，所述的装弹孔共有三组，呈右螺旋排列，相邻两组装弹孔之间的周向相位角为120°。
采用上述技术方案的积极效果：本实用新型通过对射孔器的装弹孔进行精密排布，对油气井套管及地层进行射孔时，射孔弹引爆后产生的射流在井筒周围形成纵横交错的多个垂直正交面，为实现缝网压裂创造了有利条件；同时利用缝网压裂技术，产生多条纵横交错的人工裂缝，这些纵横交错的人工裂缝与天然裂缝的良好沟通，可大大提高油气井的渗流面积，达到提高单井产能的目的。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是一组装弹孔的放大示意图；
图3显示的是图2中A-A处的装弹孔偏角；
图4显示的是图2中B-B处的装弹孔偏角；
图5显示的是图2中C-C处的装弹孔偏角。
图中，1弹架，2第一装弹孔，3第二装弹孔，4第三装弹孔，5第四装弹孔，6第五装弹孔，7第六装弹孔。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的说明，但不应理解为对本实用新型的限制：
图1是本实用新型的整体结构示意图，图2是一组装弹孔的放大示意图，图3显示的是图2中A-A处的装弹孔偏角，图4显示的是图2中B-B处的装弹孔偏角，图5显示的是图2中C-C处的装弹孔偏角，如图所示，一种缝网压裂用正交面射孔器，包括弹架1，弹架1上有纵向等间距排列有多个装弹孔。所述的装弹孔每六个为一组，六个装弹孔的中轴线在弹架1的中轴线上的距离为41.66-83.33mm，其中，第二装弹孔3与弹架1的中轴线垂直设置，第一装弹孔2的中轴线和第三装弹孔4的中轴线分别朝向第二装弹孔3的中轴线所在平面倾斜，且第一装弹孔2的中轴线和第三装弹孔4的中轴线分别和弹架1的中轴线之间的夹角为30-60°，第一装弹孔2、第二装弹孔3和第三装弹孔4在弹架1上的周向相位角为45-60°；第四装弹孔5、第五装弹孔6、第六装弹孔7分别与弹架1的中轴线垂直设置且这三个装弹孔位于与弹架1中轴线平行的同一个平面上。此种设计，使得第一装弹孔和第三装弹孔内的射孔弹产生的射流分别朝向第二装弹孔内的射孔弹产生的射流所在的平面倾斜，最终结果是使得第一装弹孔、第二装弹孔和第三装弹孔内的射孔弹产生的射流射向套管及油层的同一平面，形成与井筒轴向垂直面，以便实现横向压裂裂缝。同时，第四装弹孔、第五装弹孔、第六装弹孔内的射孔弹产生的射流形成与井筒轴向平行的面，产生纵向压裂裂缝。六个装弹孔联合作用的结果是形成两个正交面，实现缝网压裂。
由于油田所使用的套管一般为五寸半套管，经过精密计算，专用于五寸半套管的参数设置为，六个装弹孔的中轴线在弹架1的中轴线上的距离为66.67mm，第一装弹孔2的中轴线和第三装弹孔4的中轴线分别朝向第二装弹孔3所在平面倾斜，且第一装弹孔2的中轴线和第三装弹孔4的中轴线分别和弹架1的中轴线之间的夹角为46°，第一装弹孔2、第二装弹孔3和第三装弹孔4在弹架1上的周向相位角为60°。
所述的装弹孔共有三组，呈右螺旋排列，相邻两组装弹孔之间的周向相位角为120°。因此，本实用新型的三组装弹孔就可以实现360°射孔，保证压裂充分。
在实际应用中，装弹孔的数目以及组数可根据井筒的尺寸进行适当调整。使用时，首先沿井筒周向布置多发射孔弹，使得多发射孔弹能够射入与井筒轴向垂直的同一平面，在套管同一横截面的套管壁上形成多个按圆周均匀分布的孔眼；接下来，在平行于井筒轴线方向同样布置多发射孔弹，使得多发射孔弹能够射入与井筒轴向平行的同一平面；这两个平面互相垂直并形成正交面。而由于相邻两组装弹孔之间的周向相位角为120°，三组装弹孔射出的射孔弹就可在井筒周围形成纵横交错的多个垂直正交面。
本实用新型通过对射孔器的装弹孔进行精密测算，对油气井套管及地层进行射孔时，射孔弹引爆后产生的射流在井筒周围形成纵横交错的多个垂直正交面，为实现缝网压裂创造了有利条件；同时利用缝网压裂技术，产生多条纵横交错的人工裂缝，这些纵横交错的人工裂缝与天然裂缝的良好沟通，可大大提高油气井的渗流面积，达到提高单井产能的目的。
Claims (3)
1.一种缝网压裂用正交面射孔器，包括弹架（1），弹架（1）上有纵向等间距排列有多个装弹孔，其特征在于：所述的装弹孔每六个为一组，六个装弹孔的中轴线在弹架（1）的中轴线上的距离为41.66-83.33mm，其中，第二装弹孔（3）与弹架（1）的中轴线垂直设置，第一装弹孔（2）的中轴线和第三装弹孔（4）的中轴线分别朝向第二装弹孔（3）的中轴线所在平面倾斜，且第一装弹孔（2）的中轴线和第三装弹孔（4）的中轴线分别和弹架（1）的中轴线之间的夹角为30-60°，第一装弹孔（2）、第二装弹孔（3）和第三装弹孔（4）在弹架（1）上的周向相位角为45-60°；第四装弹孔（5）、第五装弹孔（6）、第六装弹孔（7）分别与弹架（1）的中轴线垂直设置且这三个装弹孔位于与弹架（1）中轴线平行的同一个平面上。
2.根据权利要求1所述的缝网压裂用正交面射孔器，其特征在于：所述的六个装弹孔的中轴线在弹架（1）的中轴线上的距离为66.67mm，第一装弹孔（2）的中轴线和第三装弹孔（4）的中轴线分别朝向第二装弹孔（3）所在平面倾斜，且第一装弹孔（2）的中轴线和第三装弹孔（4）的中轴线分别和弹架（1）的中轴线之间的夹角为46°，第一装弹孔（2）、第二装弹孔（3）和第三装弹孔（4）在弹架（1）上的周向相位角为60°。
3. 根据权利要求1或2所述的缝网压裂用正交面射孔器，其特征在于：所述的装弹孔共有三组，呈右螺旋排列，相邻两组装弹孔之间的周向相位角为120°。
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