CN204960903U - 一种单芯插接多级桥塞射孔联作自定位射孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种单芯插接多级桥塞射孔联作自定位射孔装置，包括多级点火装置转换接头、水平井串联接头、水平井射孔枪和多级点火装置，所有接头内均有金属芯杆，这种射孔装置，能够实现多级点火装置各部分接头之间可靠对接，达到贯通导电的目的，在各级射孔装置之间实现检测、点火等信号的传输，可以下井多级射孔器材，采用多级起爆装置，分次起爆各级射孔器。此实用新型适用于水平井旋转弹架自定向射孔，独特的插针传导，避免了因水平井弹架部件整体旋转而产生的导线无法接线问题，解决了在水平井中实现多级桥塞和水平井自定位射孔联作无法可靠接线的问题，扩大了水平井自定位射孔枪在桥射联作中的适用范围。

Description

一种单芯插接多级桥塞射孔联作自定位射孔装置

技术领域

本实用新型属于油气井测试开采领域，具体涉及一种单芯插接多级桥塞射孔联作自定位射孔装置，是一种可用于水平井电缆传输多级桥塞射孔联作工艺的单芯插接多级桥塞射孔联作水平井自定位射孔枪及配套接头。

背景技术

各大油田水平井的广泛应用催生了水平井射孔工艺的发展。长庆油田的桥塞和射孔联作工艺是将桥塞和射孔器同时下入井内，先对已射开的地层进行封堵，然后对上部地层进行射孔压裂，一次即可完成地层的封堵和射孔。该工艺在低孔、低渗水平井内采用分段压裂技术可有效提高单井产能，需要能实现多级射孔枪按照设计要求分次起爆。

公开号为103485750A,公开日为2014年01月01日的中国专利文献公开了一种能够实现多级点火的接头，此接头可以进行射孔各级之间检测、点火等信号的传输，且在前一级点火起爆射孔后对后续待点火射孔的工具和器材进行隔离和密封。此实用新型专利克服了普通射孔枪接头无法满足接线要求的限制，且可满足下井管串的密封要求，实现了电缆传输的多级射孔。

上述专利中所涉及的结构，可以让其用于电缆传输直井多级射孔，但本并不适用于水平井桥射和射孔联作工艺的多级水平井射孔，因为水平井射孔的射孔枪弹架需要在射孔枪内自由转动，上述的接头采用导线连接不可以使用。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决在水平井中实现多级桥塞和水平井自定位射孔联作无法可靠接线的问题，使射孔装置能应用于水平井电缆传输多级桥塞射孔联作工艺。

为此，本实用新型提供了一种单芯插接多级桥塞射孔联作自定位射孔装置，包括水平井串联公母接头、水平井串联双公接头、水平井射孔枪身和水平井射孔枪弹架，所述的水平井射孔枪身上端连接水平井串联公母接头，水平井射孔枪身下端连接水平井串联双公接头，水平井串联双公接头与下一级的水平井串联公母接头连接，所述的水平井串联公母接头和水平井串联双公接头均设有台阶内孔，台阶内孔内通过轴承安装水平井用扶正管，水平井串联公母接头内安装的水平井用扶正管的下端连接水平井射孔枪弹架，水平井射孔枪弹架的下端连接水平井串联双公接头内的水平井用扶正管的上端，水平井用扶正管内部安装有金属芯杆，位于水平井串联双公接头内的金属芯杆下端与位于水平井串联公母接头内的金属芯杆上端通过插针连接。

所述的水平井串联双公接头内的金属芯杆上端以及水平井串联公母接头内的金属芯杆下端均安装有接线柱，所述的水平井串联双公接头内的金属芯杆下端外部以及水平井串联公母接头内的金属芯杆上端外部均套有压紧螺母，压紧螺母外套有绝缘套，所述的水平井串联双公接头内的金属芯杆下端端部以及水平井串联公母接头内的金属芯杆上端端部均有同心的插针孔，水平井串联公母接头内的金属芯杆上端端部的插针孔内装有插针，插针底部安置有弹簧。

所述的位于水平井串联双公接头内的金属芯杆和位于水平井串联公母接头内的金属芯杆均装在绝缘管内，绝缘管装在水平井用扶正管内，绝缘管上端设有绝缘垫，通过绝缘管和绝缘垫隔绝水平井用扶正管和金属芯杆接触。

所述的水平井串联双公接头与下一级的水平井串联公母接头之间连接多级点火装置，该多级点火装置包括连接管和位于其内部的控制点火小板，所述连接管连接水平井串联双公接头和水平井串联公母接头，所述控制点火小板连接水平井串联双公接头内的金属芯杆下端端部，控制点火小板连接水平井串联公母接头内的金属芯杆上端。

所述的水平井串联双公接头与下一级的水平井串联公母接头之间由上及下依次连接有多级点火装置双母转换接头、多级点火装置、多级点火装置公母转换接头，所述的多级点火装置双母转换接头和多级点火装置公母转换接头内均设有金属芯杆；

所述的多级点火装置包括连接管和位于其内部的控制点火小板，所述连接管连接多级点火装置双母转换接头和多级点火装置公母转换接头，所述控制点火小板连接多级点火装置双母转换接头内的金属芯杆下端端部，控制点火小板连接多级点火装置公母转换接头内的金属芯杆上端。

所述的多级点火装置双母转换接头内设有台阶内孔，台阶内孔内装有金属芯杆，金属芯杆装在绝缘管内，绝缘管装在多级点火装置双母转换接头的台阶内孔内，绝缘管下端设有绝缘垫，通过绝缘管和绝缘垫隔绝多级点火装置双母转换接头和金属芯杆接触。

所述的多级点火装置双母转换接头内的金属芯杆上端端部有插针孔，该插针孔内安装插针，插针底部安置有弹簧，通过插针连接水平井串联双公接头内的金属芯杆和多级点火装置双母转换接头内的金属芯杆；所述的多级点火装置双母转换接头内的金属芯杆下端端部安装有接线柱，控制点火小板连接该接线柱。

所述的多级点火装置公母转换接头内设有台阶内孔，台阶内孔内装有金属芯杆，金属芯杆装在绝缘管内，绝缘管装在多级点火装置公母转换接头的台阶内孔内，绝缘管上端设有绝缘垫，通过绝缘管和绝缘垫隔绝多级点火装置公母转换接头和金属芯杆接触。

所述的多级点火装置公母转换接头内的金属芯杆下端端部有插针孔，通过该插针孔与水平井串联公母接头内的插针连接使水平井串联公母接头内的金属芯杆和多级点火装置公母转换接头内的金属芯杆导通；所述的多级点火装置公母转换接头内的金属芯杆上端端部安装有接线柱，控制点火小板连接该接线柱。

本实用新型的有益效果：本实用新型的这种单芯插接多级桥塞射孔联作自定位射孔装置，能够实现多级点火装置各部分接头之间可靠对接，达到贯通导电的目的，在各级射孔装置之间实现检测、点火等信号的传输。采用本实用新型，克服了普通射孔枪接头无法满足接线要求的限制，可以下井多级射孔器材，采用多级起爆装置，分次起爆各级射孔器。此实用新型适用于水平井旋转弹架自定向射孔，独特的插针传导，避免了因水平井弹架部件整体旋转而产生的导线无法接线问题，解决了在水平井中实现多级桥塞和水平井自定位射孔联作无法可靠接线的问题，扩大了水平井自定位射孔枪在桥射联作中的适用范围。

附图说明

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

图1是水平井串联接头对接的装配图。

图2是多级射孔一个级别串接的示意图（不带多级点火装置转换接头）。

图3是多级射孔一个级别串接的示意图（带多级点火装置转换接头）。

图4是多级点火装置公母转换接头结构示意图。

图5是水平井串联公母接头结构示意图。

图6是水平井串联双公接头结构示意图。

图7是多级点火装置双母转换接头结构示意图。

附图标记说明：1、多级点火装置公母转换接头；2、水平井串联公母接头；3、绝缘垫；4、金属芯杆；5、绝缘管；6、绝缘套；7、压紧螺母；8、弹簧；9、插针；10、轴承；11、水平井用扶正管；12、接线柱；13、水平井串联双公接头；14、多级点火装置双母转换接头；15、水平井射孔枪身；16、水平井射孔枪弹架；17、多级点火装置；18、控制点火小板。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供一种单芯插接多级桥塞射孔联作自定位射孔装置，如图1所示，包括水平井串联公母接头2、水平井串联双公接头13、水平井射孔枪身15和水平井射孔枪弹架16，所述的水平井射孔枪身15上端连接水平井串联公母接头2，水平井射孔枪身15下端连接水平井串联双公接头13，水平井串联双公接头13与下一级的水平井串联公母接头2连接，如图5和图6所示，所述的水平井串联公母接头2和水平井串联双公接头13均设有台阶内孔，台阶内孔内通过轴承10安装水平井用扶正管11，水平井串联公母接头2内安装的水平井用扶正管11的下端连接水平井射孔枪弹架16，水平井射孔枪弹架16的下端连接水平井串联双公接头13内的水平井用扶正管11的上端，水平井用扶正管11内部安装有金属芯杆4，位于水平井串联双公接头13内的金属芯杆4下端与位于水平井串联公母接头2内的金属芯杆4上端通过插针9连接。

本实施例的这种结构适用于只需要水平井用射孔枪直接互相连接的施工场合，水平井串联公母接头2和水平井串联双公接头13直接互相连接配合，实现电导通或信号导通功能，水平井串联公母接头2和水平井串联双公接头13内均装有扶正管11，连接在水平井射孔枪内的弹架16上，能在轴向自由转动，实现水平井弹架的自转，达到自动定向的目的，实现水平井内定方向射孔。

实施例2：

实施例1所涉及的结构，要想实现电导通或信号导通功能，金属芯杆4的绝缘也是必不可少的，本实施例在实施例1的基础上进一步说明，本实施例中，水平井串联双公接头13内的金属芯杆4上端以及水平井串联公母接头2内的金属芯杆4下端均安装有接线柱12，所述的水平井串联双公接头13内的金属芯杆4下端外部以及水平井串联公母接头2内的金属芯杆4上端外部均套有压紧螺母7，压紧螺母7外套有绝缘套6，所述的水平井串联双公接头13内的金属芯杆4下端端部以及水平井串联公母接头2内的金属芯杆4上端端部均有同心的插针孔，水平井串联公母接头2内的金属芯杆4上端端部的插针孔内装有插针9，插针9底部安置有弹簧8。

弹簧8、插针9装于金属芯杆4的内孔中，用压紧螺母7压住，插针9在弹簧8的作用下伸出接头平面约10mm。对接时插孔反作用插针，能实现插针最大8mm的压缩行程，满足4mm左右的使用行程，使得接触有一定的压力，导通效果良好。

位于水平井串联双公接头13内的金属芯杆4和位于水平井串联公母接头2内的金属芯杆4均装在绝缘管5内，绝缘管5装在水平井用扶正管11内，绝缘管5上端设有绝缘垫3，通过绝缘管5和绝缘垫3隔绝水平井用扶正管11和金属芯杆4接触。这样的结构能最大程度保证电导通或信号导通。

实施例3：

有些场所，需要进行多级分次点火起爆，则在每一级的结构中都需要一个控制起爆以及通信的装置，本实施例在实施例1和实施例2的基础上，进一步进行优化。如图2所示，在水平井串联双公接头13与下一级的水平井串联公母接头2之间连接多级点火装置17，该多级点火装置17包括连接管和位于其内部的控制点火小板18，所述连接管连接水平井串联双公接头13和水平井串联公母接头2，这里的连接头为公母连接头，所述控制点火小板18连接水平井串联双公接头13内的金属芯杆4下端端部，控制点火小板18连接水平井串联公母接头2内的金属芯杆4上端。

本实施例的这种装置，在多级分次点火起爆的施工场合，每一级都会有一个优化设计的多级点火装置17，按照多级点火装置17、水平井串联公母接头2、水平井射孔枪15、水平井串联双公接头13、下一级多级点火装置17的次序依次相连，可以实现多级水平井射孔枪的各种工艺施工。

多级点火装置17中的控制点火小板18连接水平井串联双公接头13内的金属芯杆4下端端部，用于接收通讯信号，实现电导通；而且控制点火小板18连接水平井串联公母接头2内的金属芯杆4上端，控制点火小板18是用来对位于其下方的下一级射孔枪进行发射点火信号，与水平井串联公母接头2内的金属芯杆4上端能使其满足上述功能。

因此，本实施例的这种单芯插接多级桥塞射孔联作自定位射孔装置，除了满足实施例1中的结构的功能外，还能实现多级分次点火起爆，金属芯杆4的插针连接，满足多级起爆所需要的贯穿整个枪管串，而且每一级设置一个独立的多级点火装置17，用于接收通讯信号，并控制位于其下方一级的射孔枪进行点火起爆，实现分次起爆。

实施例4：

为了实现多级分次点火起爆，多级点火装置17的连接头的类型可能在不同的地方有不一样的连接头，在本实施例中，增加了多级点火装置转换接头，如图3所示，在实施例1和实施例2的基础上，在水平井串联双公接头13与下一级的水平井串联公母接头2之间由上及下依次连接有多级点火装置双母转换接头14、多级点火装置17、多级点火装置公母转换接头1，所述的多级点火装置双母转换接头14和多级点火装置公母转换接头1内均设有金属芯杆4。

多级点火装置17包括连接管和位于其内部的控制点火小板18，所述连接管连接多级点火装置双母转换接头14和多级点火装置公母转换接头1，所述控制点火小板18连接多级点火装置双母转换接头14内的金属芯杆4下端端部，控制点火小板18连接多级点火装置公母转换接头1内的金属芯杆4上端。

如图7所示，多级点火装置双母转换接头14内设有台阶内孔，台阶内孔内装有金属芯杆4，金属芯杆4装在绝缘管5内，绝缘管5装在多级点火装置双母转换接头14的台阶内孔内，绝缘管5下端设有绝缘垫3，通过绝缘管5和绝缘垫3隔绝多级点火装置双母转换接头14和金属芯杆4接触。

多级点火装置双母转换接头14内的金属芯杆4上端端部有插针孔，该插针孔内安装插针9，插针9底部安置有弹簧8，通过插针9连接水平井串联双公接头13内的金属芯杆4和多级点火装置双母转换接头14内的金属芯杆4；所述的多级点火装置双母转换接头14内的金属芯杆4下端端部安装有接线柱12，控制点火小板18连接该接线柱12。

如图4所示，多级点火装置公母转换接头1内设有台阶内孔，台阶内孔内装有金属芯杆4，金属芯杆4装在绝缘管5内，绝缘管5装在多级点火装置公母转换接头1的台阶内孔内，绝缘管5上端设有绝缘垫3，通过绝缘管5和绝缘垫3隔绝多级点火装置公母转换接头1和金属芯杆4接触。

多级点火装置公母转换接头1内的金属芯杆4下端端部有插针孔，通过该插针孔与水平井串联公母接头2内的插针9连接使水平井串联公母接头2内的金属芯杆4和多级点火装置公母转换接头1内的金属芯杆4导通；所述的多级点火装置公母转换接头1内的金属芯杆4上端端部安装有接线柱12，控制点火小板18连接该接线柱12。

本实施例中所有接头都是采用插针式对接结构。其内部的结构两两相同，只是零件的规格有差异。在需要配接通用的多级分次点火起爆的施工场合，每一级都会有一个多级点火装置17，按照多级点火装置17、多级点火装置公母转换接头1、水平井串联公母接头2、水平井射孔枪15、水平井串联双公接头13、多级点火装置双母转换接头14、下一级多级点火装置17的次序依次相连，可以实现多级水平井射孔枪的各种工艺施工。

本实施例的这种单芯插接多级桥塞射孔联作自定位射孔装置，除了满足实施例1中的结构的功能外，还能实现多级分次点火起爆，金属芯杆4的插针连接，满足多级起爆所需要的贯穿整个枪管串，而且每一级设置一个独立的多级点火装置17，用于接收通讯信号，并控制位于其下方一级的射孔枪进行点火起爆，实现分次起爆。

整套接头的零件通用性高，可以方便的互换使用，在装配好内部所有零件以后供货，使用方只需把导线接到接线柱12上即可进行射孔作业。使用方便，不用维护，可以大大提高作业效率。

本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，水平井射孔枪身、水平井偏置配重弹架、接头的密封结构、螺纹结构和螺纹防退结构都是行业的通用做法，这里不一一叙述。

综上所述，本实用新型与公开号为103485750A的专利公开的一种能够实现多级点火的接头比较，优点在于既可以实现和其同样的接线功能，可用于电缆传输直井多级射孔；而且本实用新型可适用于水平井桥射和射孔联作工艺的多级水平井射孔，此水平井射孔的射孔枪弹架可以在射孔枪内自由转动，而对比专利的接头采用导线连接不可以实现。因此，本实用新型可以广泛的使用于任何需要接头中间接电但又要防止转动接头影响导线安全的领域。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种单芯插接多级桥塞射孔联作自定位射孔装置，包括水平井串联公母接头（2）、水平井串联双公接头（13）、水平井射孔枪身（15）和水平井射孔枪弹架（16），其特征在于：所述的水平井射孔枪身（15）上端连接水平井串联公母接头（2），水平井射孔枪身（15）下端连接水平井串联双公接头（13），水平井串联双公接头（13）与下一级的水平井串联公母接头（2）连接，所述的水平井串联公母接头（2）和水平井串联双公接头（13）均设有台阶内孔，台阶内孔内通过轴承（10）安装水平井用扶正管（11），水平井串联公母接头（2）内安装的水平井用扶正管（11）的下端连接水平井射孔枪弹架（16），水平井射孔枪弹架（16）的下端连接水平井串联双公接头（13）内的水平井用扶正管（11）的上端，水平井用扶正管（11）内部安装有金属芯杆（4），位于水平井串联双公接头（13）内的金属芯杆（4）下端与位于水平井串联公母接头（2）内的金属芯杆（4）上端通过插针（9）连接。

2.如权利要求1所述的单芯插接多级桥塞射孔联作自定位射孔装置，其特征在于：所述的水平井串联双公接头（13）内的金属芯杆（4）上端以及水平井串联公母接头（2）内的金属芯杆（4）下端均安装有接线柱（12），所述的水平井串联双公接头（13）内的金属芯杆（4）下端外部以及水平井串联公母接头（2）内的金属芯杆（4）上端外部均套有压紧螺母（7），压紧螺母（7）外套有绝缘套（6），所述的水平井串联双公接头（13）内的金属芯杆（4）下端端部以及水平井串联公母接头（2）内的金属芯杆（4）上端端部均有同心的插针孔，水平井串联公母接头（2）内的金属芯杆（4）上端端部的插针孔内装有插针（9），插针（9）底部安置有弹簧（8）。

3.如权利要求1或2所述的单芯插接多级桥塞射孔联作自定位射孔装置，其特征在于：所述的位于水平井串联双公接头（13）内的金属芯杆（4）和位于水平井串联公母接头（2）内的金属芯杆（4）均装在绝缘管（5）内，绝缘管（5）装在水平井用扶正管（11）内，绝缘管（5）上端设有绝缘垫（3），通过绝缘管（5）和绝缘垫（3）隔绝水平井用扶正管（11）和金属芯杆（4）接触。

4.如权利要求3所述的单芯插接多级桥塞射孔联作自定位射孔装置，其特征在于：所述的水平井串联双公接头（13）与下一级的水平井串联公母接头（2）之间连接多级点火装置（17），该多级点火装置（17）包括连接管和位于其内部的控制点火小板（18），所述连接管连接水平井串联双公接头（13）和水平井串联公母接头（2），所述控制点火小板（18）连接水平井串联双公接头（13）内的金属芯杆（4）下端端部，控制点火小板（18）连接水平井串联公母接头（2）内的金属芯杆（4）上端。

5.如权利要求3所述的单芯插接多级桥塞射孔联作自定位射孔装置，其特征在于：所述的水平井串联双公接头（13）与下一级的水平井串联公母接头（2）之间由上及下依次连接有多级点火装置双母转换接头（14）、多级点火装置（17）、多级点火装置公母转换接头（1），所述的多级点火装置双母转换接头（14）和多级点火装置公母转换接头（1）内均设有金属芯杆（4）；

所述的多级点火装置（17）包括连接管和位于其内部的控制点火小板（18），所述连接管连接多级点火装置双母转换接头（14）和多级点火装置公母转换接头（1），所述控制点火小板（18）连接多级点火装置双母转换接头（14）内的金属芯杆（4）下端端部，控制点火小板（18）连接多级点火装置公母转换接头（1）内的金属芯杆（4）上端。

6.如权利要求5所述的单芯插接多级桥塞射孔联作自定位射孔装置，其特征在于：所述的多级点火装置双母转换接头（14）内设有台阶内孔，台阶内孔内装有金属芯杆（4），金属芯杆（4）装在绝缘管（5）内，绝缘管（5）装在多级点火装置双母转换接头（14）的台阶内孔内，绝缘管（5）下端设有绝缘垫（3），通过绝缘管（5）和绝缘垫（3）隔绝多级点火装置双母转换接头（14）和金属芯杆（4）接触；

所述的多级点火装置双母转换接头（14）内的金属芯杆（4）上端端部有插针孔，该插针孔内安装插针（9），插针（9）底部安置有弹簧（8），通过插针（9）连接水平井串联双公接头（13）内的金属芯杆（4）和多级点火装置双母转换接头（14）内的金属芯杆（4）；所述的多级点火装置双母转换接头（14）内的金属芯杆（4）下端端部安装有接线柱（12），控制点火小板（18）连接该接线柱（12）。

7.如权利要求5所述的单芯插接多级桥塞射孔联作自定位射孔装置，其特征在于：所述的多级点火装置公母转换接头（1）内设有台阶内孔，台阶内孔内装有金属芯杆（4），金属芯杆（4）装在绝缘管（5）内，绝缘管（5）装在多级点火装置公母转换接头（1）的台阶内孔内，绝缘管（5）上端设有绝缘垫（3），通过绝缘管（5）和绝缘垫（3）隔绝多级点火装置公母转换接头（1）和金属芯杆（4）接触；

所述的多级点火装置公母转换接头（1）内的金属芯杆（4）下端端部有插针孔，通过该插针孔与水平井串联公母接头（2）内的插针（9）连接使水平井串联公母接头（2）内的金属芯杆（4）和多级点火装置公母转换接头（1）内的金属芯杆（4）导通；所述的多级点火装置公母转换接头（1）内的金属芯杆（4）上端端部安装有接线柱（12），控制点火小板（18）连接该接线柱（12）。