CN207315333U - 一种高能多脉冲射孔压裂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高能多脉冲射孔压裂装置，主要包括加压装置、套管、油管和射孔枪，套管位于油管外侧，加压装置通过密封管道向套管内加压，射孔枪与油管尾部硬连接，射孔枪包括压力记录仪、压力起爆器、导爆索、安全枪、射孔弹架、射孔弹、压裂火药和枪尾，压力记录仪位于射孔枪上部，安全枪位于压力起爆器下方，安全枪内部设有导爆索，导爆索与压力起爆器连接，射孔弹架位于安全枪下方，射孔弹与压裂火药位于射孔弹架上。总之，本实用新型能够精确控制压力，支撑剂可以对裂缝进行有效支撑，产量高，使用安全。

Description

一种高能多脉冲射孔压裂装置

技术领域

本实用新型涉及油气井射孔技术领域，具体涉及一种高能多脉冲射孔压裂装置。

背景技术

射孔是采用特殊聚能器材进入井眼预定层位进行爆炸开孔让井下地层内流体进入孔眼的作业活动，普遍应用于油气田和煤田，有时也应用于水源的开采。大多数油田普遍采用聚能射孔器材，在射孔的历史上曾经使用过枪弹式射孔器，在国外有些大型石油公司采用的还有水流射孔器。

目前，大多数高能多脉冲射孔是先利用高能材料(火药或火箭推进剂)燃烧，在目的层形成高于地层破裂压力1.2-1.5倍的压力后，引爆射孔弹射孔，随后控制点燃压力补给弹，对射孔孔眼进行冲刷和延伸、并产生不受地应力控制的裂缝，从而提高了射孔效率，达到增产增注目的。高能多脉冲超平衡射孔的作用过程是：首先点燃升压火药，当升压火药燃烧产生的压力在目的层达到设计的压力值(地层破裂压力的1.2-1.5倍)时，引爆射孔弹射孔，随着射孔通道的打开，已形成的高压同时作用于射孔孔眼壁上，对射孔孔眼进行冲刷和延伸，并产生微裂缝，由于升压火药产生的高压作用时间短，射孔后压力会降低，所以射孔后控制引燃压力补给火药，以延长高压的作用时间，形成二次脉冲压裂，对已形成的微裂缝进行扩展和延伸，并产生新的裂缝。但是在射孔前的增压过程使用火药不容易控制，火药过量可能会引起射孔枪炸裂或者套管损坏，火药不足会导致压力不足，影响射孔效果。

实用新型内容

针对以上技术问题，本实用新型提供一种高能多脉冲射孔压裂装置，具有精准控制压力，可形成多次强脉冲压力，增产效果明显的优点。

本实用新型的技术方案为：一种高能多脉冲射孔压裂装置，包括加压装置、套管、油管和射孔枪，所述油管位于井下，所述套管位于油管外侧，所述加压装置位于地面上，加压装置通过密封管道向套管内加压，所述射孔枪与油管尾部硬连接，射孔枪包括压力记录仪、压力起爆器、导爆索、安全枪、射孔弹架、射孔弹、压裂火药和枪尾，所述压力记录仪位于射孔枪上部，压力记录仪与压力起爆器中间设有加压室，所述安全枪位于压力起爆器下方，所述安全枪内部设有所述导爆索，导爆索与压力起爆器连接，所述射孔弹架位于安全枪下方，所述射孔弹与所述压裂火药位于射孔弹架上，且压裂火药设置在相邻两个射孔弹之间，射孔弹之间通过导爆索连接，所述枪尾位于射孔弹架下方，所述油管与所述套管之间设有封隔器一，所述射孔枪与套管之间还设有封隔器二。

进一步地，所述射孔弹相位为四相位，相位角为90度，大量实验及现场应用表明，相位角为60度或90度时，产能最高。

进一步地，所述压裂火药中含有支撑剂，压裂火药中的支撑剂随着压裂火药燃烧产生的高温高压燃气进入射孔弹打出的裂缝并留驻于主裂缝，强化了裂缝的稳定性。

进一步地，所述枪尾为口袋枪，所述口袋枪内部中空，可以将射孔枪可能炸碎产生的碎片带出井口。

进一步地，所述加压室设有泄压孔，将压力泄入目的地层。

本实用新型的工作方法为：将射孔枪硬连接在油管尾部，下入井中目的地层，然后将封隔器一和封隔器二关闭，打开地面加压装置，向套管内加压，压力经泄压孔在目的地层形成高于地层破裂1.2-1.5倍压力后，压力起爆装置启动，导爆索引爆射孔弹射孔，几乎在射孔的同时引压裂火药，压裂火药燃烧产生高压对射孔孔眼进行二次冲刷和延伸，并对地层压裂造缝，压裂火药中的支撑剂随高温高压燃气进入裂缝，强化裂缝的稳定性，提高地层渗透率。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的一种高能多脉冲射孔压裂装置，使用地面加压装置，可以对射孔之前的增压精确控制，避免了因压力过大或过小而引发的生产事故，本实用新型使用的压裂火药中还含有支撑剂，对已有裂缝进行支撑，避免裂缝快速闭合。总之，本实用新型能够精确控制压力，支撑剂可以对裂缝进行有效支撑，产量高，使用安全。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

其中，1-加压装置、2-封隔器一、3-射孔枪、4-套管、5-压力记录仪、6-加压室、7-泄压阀、8-压力起爆器、9-安全枪、10-导爆索、11-射孔弹架、12-射孔弹、13-压裂火药、14-枪尾、15-油管、16-封隔器二。

具体实施方式

为便于对本实用新型实施例的理解，下面结合附图1做进一步的解释说明，实施例并不构成对本实用新型实施例的限定。

如图1所示，一种高能多脉冲射孔压裂装置，包括加压装置1、套管4、油管15和射孔枪3，油管15位于井下，套管4位于油管15外侧，加压装置1位于地面上，加压装置1通过密封管道向套管4内加压，射孔枪3与油管15尾部硬连接，射孔枪3包括压力记录仪5、压力起爆器8、导爆索10、安全枪9、射孔弹架11、射孔弹12、压裂火药13和枪尾14，压力记录仪5位于射孔枪3上部，压力记录仪5与压力起爆器8中间设有加压室6，加压室6设有泄压孔7，将压力泄入目的地层，安全枪9位于压力起爆器8下方，安全枪9内部设有导爆索10，导爆索10与压力起爆器8连接，射孔弹架11位于安全枪9下方，射孔弹12与压裂火药13位于射孔弹架11上，且压裂火药13设置在相邻两个射孔弹12之间，压裂火药13中含有支撑剂，压裂火药13中的支撑剂随着压裂火药13燃烧产生的高温高压燃气进入射孔弹12打出的裂缝并留驻于主裂缝，强化了裂缝的稳定性，射孔弹12之间通过导爆索10连接，射孔弹12相位为四相位，相位角为90度，大量实验及现场应用表明，相位角为60度或90度时，产能最高，枪尾14位于射孔弹架11下方，枪尾14为口袋枪，口袋枪内部中空，可以将射孔枪3可能炸碎产生的碎片带出井口，油管15与套管4之间设有封隔器一2，射孔枪3与套管4之间还设有封隔器二16。

本实施例的工作方法为：将射孔枪3硬连接在油管15尾部，下入到井中目的地层，然后将封隔器一2和封隔器二16关闭，打开地面加压1装置，向套管4内加压，压力经泄压孔7在目的地层形成高于地层破裂1.2-1.5倍压力后，压力起爆器8启动，导爆索10引爆射孔弹12射孔，几乎在射孔的同时引燃压裂火药13，压裂火药13燃烧产生高压对射孔孔眼进行二次冲刷和延伸，并对地层压裂造缝，压裂火药13中的支撑剂随高温高压燃气进入裂缝，强化裂缝的稳定性，提高地层渗透率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种高能多脉冲射孔压裂装置，其特征在于，包括加压装置(1)、套管(4)、油管(15)和射孔枪(3)，所述油管(15)位于井下，所述套管(4)位于油管(15)外侧，所述加压装置(1)位于地面上，加压装置(1)通过密封管道向套管(4)内加压，所述射孔枪(3)与油管(15)尾部硬连接，射孔枪(3)包括压力记录仪(5)、压力起爆器(8)、导爆索(10)、安全枪(9)、射孔弹架(11)、射孔弹(12)、压裂火药(13)和枪尾(14)，所述压力记录仪(5)位于射孔枪(3)上部，压力记录仪(5)与压力起爆器(8)中间设有加压室(6)，所述安全枪(9)位于压力起爆器(8)下方，安全枪(9)内部设有所述导爆索(10)，导爆索(10)与压力起爆器(8)连接，所述射孔弹架(11)位于安全枪(9)下方，所述射孔弹(12)与所述压裂火药(13)位于射孔弹架(11)上，且压裂火药(13)设置在相邻两个射孔弹(12)之间，射孔弹(12)之间通过导爆索(10)连接，所述枪尾(14)位于射孔弹架(11)下方，所述油管(15)与所述套管(4)之间设有封隔器一(2)，所述射孔枪(3)与套管(4)之间还设有封隔器二(16)。

2.根据权利要求1所述的一种高能多脉冲射孔压裂装置，其特征在于，所述射孔弹(12)相位为四相位，相位角为90度。

3.根据权利要求1所述的一种高能多脉冲射孔压裂装置，其特征在于，所述压裂火药(13)中含有支撑剂。

4.根据权利要求1所述的一种高能多脉冲射孔压裂装置，其特征在于，所述枪尾(14)为口袋枪，所述口袋枪内部中空。

5.根据权利要求1所述的一种高能多脉冲射孔压裂装置，其特征在于，所述加压室(6)设有泄压孔(7)。