CN216767361U - 一种油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为解决现有的爆燃压裂装置在爆燃压裂过程中，电缆烧断后会导致管串落入井筒，内中心管被炸断后在套管内搭桥，以及施工过程检测电缆或爆燃压裂效果不方便的问题，提供一种油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置。本实用新型包括依次连接的马龙头、安全枪、压裂药柱、连接件和尾堵；所述安全枪包括外中心管、设置在外中心管内的内中心管以及用于连接的中心接头；所述内中心管内两头设置有传爆管，中间设有中间导爆索；所述压裂药柱包括一节安全枪、传火药以及套接在安全枪上的药柱；所述马龙头内部与第一节安全枪的中心接头上端插接，外侧与第一节安全枪的外中心管螺纹连接；所述第N节安全枪与压裂药柱之间卡板槽接头。

Description

一种油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置

技术领域

本实用新型属于油气勘探开发领域，具体涉及一种油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置。

背景技术

在油气井勘探开发过程中，通常需要压裂枪对地层实施压裂做功，以在近井地带形成不受地应力影响的裂缝网格，从而消除钻井、固井等对地层的污染，改善井筒与油层的沟通状态和地层的渗透效果。

传统爆燃压裂采用电缆将压裂药柱传输到目的层位，起爆后中心管激发压裂火药，产生高温高压气体对地层做功，该技术经过多年施工使用，对油田增产起到了重要作用，同时也暴露处一些问题，限制了技术的持续使用，近几年使用量持续下滑，具体表现在如下方面：

1)电缆烧断后整个管串落入井筒，与油田现场越来越严格HSE要求冲突；

2)中心管被炸断成灯笼型，下落过程在套管内搭桥，影响后续的工艺正常施工；

3)没有施工检测手段，主要依靠水浪的高低判断，没有量化的数据作为效果支撑；

4)井筒有落物带来的其他问题，如外壳纸管碎屑杜塞油嘴等。

尤其是针对出口产品和海洋油田平台施工，对爆燃压裂工艺的可靠性、安全性和环保要求更高，如何提升爆燃压裂装置的性能，更好的满足油田更高的施工需要，针对现有的爆燃压裂装置进行改进是非常必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有的爆燃压裂装置在爆燃压裂过程中，电缆烧断后会导致整个管串落入井筒，内中心管被炸断后在套管内搭桥，影响后续的工艺正常施工，以及施工过程检测电缆或爆燃压裂效果不方便的问题，提供一种油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置，为海洋油田平台施工提供便利，提升对爆燃压裂工艺的可靠性及安全性。

为实现以上目的，本实用新型提供的技术方案是:

一种油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置，其特殊之处在于：包括依次连接的马龙头1、N节安全枪2、压裂药柱、连接件7和尾堵8；N≥2且为整数；

所述安全枪2包括外中心管201、设置在外中心管201内的内中心管206以及用于连接下一节安全枪2的中心接头208；所述内中心管206内设有中间导爆索205，导爆索205两端连接有传爆管210；所述传爆管穿入中心接头208内；

所述上端传爆管210外套接有限位套202，限位套202与内中心管206间隙配合；所述中心接头208的两端均设有台阶，一端插接在本节安全枪2的外中心管201和内中心管206内且间隙配合，另一端插接在下一节安全枪2内；

所述压裂药柱包括一节安全枪2、传火药6以及套接在安全枪2上的药柱5；所述传火药6填充在其安全枪2中内中心管206与导爆索205之间的空腔内；所述安全枪2与压裂药柱之间通过传爆管210传爆；

所述马龙头1内部与第一节安全枪2的中心接头208上端插接，外侧与第一节安全枪2的外中心管201螺纹连接；第一节安全枪2上端头设置有雷管9；

所述第N节安全枪2与压裂药柱之间设置有卡板槽接头10，所述卡板槽接头10用于在管串长度超出天滑轮和井口之间的高度时，将下端管串优先下放至井筒内。

进一步地，所述外中心管201由耐高温的金属材料制成，外中心管201上开设有多个椭圆形槽，与内中心管206上的预制槽对正。

进一步地，所述第N节安全枪2末端设有滑套3，与卡板槽接头10连接，用于防止在马龙头1与第一节安全枪2螺纹连接时引起的电缆打结。

进一步地，所述压裂药柱两端设有扶正体4，用于防止管串在下放的过程中压裂药柱与井壁摩擦。

进一步地，所述导爆索205上端头套接有止退管204，用于防止导爆索205轴向移动，确保传爆可靠性；

所述上端传爆管210与限位套202之间设有扶正套203，用于保障传爆管(210)中心对齐，提高传爆可靠性。

进一步地，所述中心接头208两端设有密封圈207，用于与内中心管206连接处密封；

所述中心接头208下端设有紧定螺钉209，用于固定传爆管210的位置。

进一步地，所述扶正体4采用可溶材料，保证压裂爆燃后剩余部分在井筒或在井筒内溶解。

进一步地，所述外中心管201采用钢制材料，内中心管206为铝制材料，扶正体4为镁铝合金。

本实用新型相比现有技术的有益效果是：

1、本实用新型油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置，爆燃药柱由压裂火药、外中心管和内中心管组成，内中心管由铝制材料加工而成，主要承担密封和承压作用；外中心管为耐高温金属材料，表面开有通孔，压裂火药装在外中心管的外部，由于外中心管的通孔，爆燃压裂作业后变形较小，能够将内中心管及内部残渣收集在内腔，保证爆燃残渣不落入井内。

2、本实用新型油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置，在马笼头和压裂药柱之间设置有安全枪，安全枪与爆燃压裂药柱相比没有压裂火药，但是能够承压和密封，同时保证起爆信号或传爆；更主要的是安全枪隔离了爆燃压裂药柱和电缆头，承受了爆燃压裂高温气体(火焰)的最高温区域，避免电缆头处被高温烧蚀后断开导致整个管串落入井内。

3、本实用新型油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置，由于电缆传输滑轮和井口高度有限，在末节安全枪与压裂药柱之间设置有卡板槽接头，将电缆传输和油管传输技术融合在一体，可以将压裂装置下端管串优先下放至井筒内，再安装上端管串，有效地避免重复下井和上提过程问题。

4、本实用新型油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置，在最后一节安全枪末端设有滑套，与卡板槽接头连接，有效地解决了马龙头与安全枪螺纹连接时引起的电缆打结。

5、本实用新型油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置，压裂药柱两端设有扶正体，在管串在下放的过程中避免了压裂药柱与井壁摩擦，爆燃压裂施工后为避免扶正体叠加造成卡枪，将扶正体材料为铝镁合金，在爆燃压裂施工过程产生的被高温烧蚀，没有残留物。

6、本实用新型油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置由于可以将管串分节，部分可以上提也给电缆头上端安装电缆测压装置提供了基础，减少安装工人重复下井，在井上即可进行每层的压力测试，爆燃压裂效果检测。

附图说明

图1为本实用新型油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置实施例结构示意图；

图2为本实用实施例中安全枪的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中外中心管的结构示意图；

附图标记：

1-马笼头，2-安全枪、201-外中心管、202-限位套、203-扶正套、204-止退管、205-导爆索、206-内中心管、207-密封圈、208-中间接头、209-紧定螺钉、210-传爆管，3-滑套，4-扶正体，5-药柱，6-传火药，7-连接件，8-尾堵，9-雷管，10-卡板槽接头。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置作进一步详细说明。

如图1所示，一种油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置，包括依次连接的马龙头1、N节安全枪2、压裂药柱、连接件7和尾堵8；N≥2且为整数。

如图2所示，安全枪2包括外中心管201、设置在外中心管201内的内中心管206以及用于连接下一节安全枪2的中心接头208，内中心管206内设有中间导爆索205，导爆索205两端连接有传爆管210；所述传爆管穿入中心接头208内。

马龙头1内部与第一节安全枪2的中心接头208上端插接，外侧与第一节安全枪2的外中心管201螺纹连接；第一节安全枪2上端头设置有雷管9；

上端传爆管210外套接有限位套202，限位套202与内中心管206过盈配合；中心接头208两端均设有台阶，一端插接在本节安全枪2的外中心管201和内中心管206内且过盈配合，另一端插接在下一节安全枪2内。

安全枪2中导爆索205上端头套接有止退管204，用于防止导爆索205轴向移动，确保传爆管正常传爆的可靠性。上端的传爆管210与限位套202之间设有扶正套203，用于保障传爆管210中心对齐，提高传爆可靠性。中心接头208两端设有密封圈207，用于与内中心管206连接处密封；所述中心接头208下端设有紧定螺钉209，用于固定传爆管210的位置。

压裂药柱与安全枪2结构类似，其包括一节安全枪2、传火药6以及套接在安全枪2上的药柱5，传火药6填充在安全枪2中内中心管206与导爆索205之间的空腔内；内中心管206由铝制材料加工而成，施工时导爆索205激发传火药6，传火药6燃烧撕裂内中心管206，经过外中心管201的孔引燃压裂药柱。

本实施例中有两节安全枪2，安全枪2与压裂药柱之间通过传爆管210传爆，安全枪和压裂药柱能够承压和密封，同时保证起爆信号或传爆，安全枪2隔离了爆燃压裂药柱和电缆头，承受了爆燃压裂高温气体(火焰)的最高温区域，避免电缆头处被高温烧蚀后断开导致整个管串落入井内。

实施例中第二节安全枪2与压裂药柱之间设置有卡板槽接头10，卡板槽接头10的设置，可以将压裂装置下端管串优先下放至井筒内，卡在井筒内，再安装上端管串，避免管串长度太长，超过天滑轮和井口之间的高度，方便管串的下井和提取，有效地避免重复下井和上提过程问题，同时也是将电缆传输和油管传输技术结合在一起。

第二节安全枪2末端设有滑套3，与卡板槽接头10连接，用于防止在马龙头1与第一节安全枪2螺纹连接时引起的电缆打结。压裂药柱两端设有扶正体4，用于防止管串在下放的过程中压裂药柱与井壁摩擦。扶正体4采用可溶材料，优选铝镁合金，在爆燃压裂施工过程产生的被高温烧蚀，保证起爆后剩余部分在井筒或在井筒内溶解，没有残留物。

如图3所示，外中心管201由耐高温的金属材料制成，例如钢材，外中心管201上开设有多个椭圆形槽，与内中心管206上的预制槽对正，压裂火药装在外中心管201的外部，由于外中心管201的通孔，爆燃压裂作业后变形较小，能够将内中心管206及内部残渣收集在内腔，保证爆燃残渣不落入井内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (8)

1.一种油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置，其特征在于：包括依次连接的马龙头(1)、N节安全枪(2)、压裂药柱、连接件(7)和尾堵(8)；N≥2且为整数；

所述安全枪(2)包括外中心管(201)、设置在外中心管(201)内的内中心管(206)以及用于连接下一节安全枪(2)的中心接头(208)；所述内中心管(206)内设有中间导爆索(205)，导爆索(205)两端连接有传爆管(210)；所述传爆管穿入中心接头(208)内；

所述上端传爆管(210)外套接有限位套(202)，限位套(202)与内中心管(206)间隙配合；所述中心接头(208)的两端均设有台阶，一端插接在本节安全枪(2)的外中心管(201)和内中心管(206)内且间隙配合，另一端插接在下一节安全枪(2)内；

所述压裂药柱包括一节安全枪(2)、传火药(6)以及套接在安全枪(2)上的药柱(5)；所述传火药(6)填充在其安全枪(2)中内中心管(206)与导爆索(205)之间的空腔内；所述安全枪(2)与压裂药柱之间通过传爆管(210)传爆；

所述马龙头(1)内部与第一节安全枪(2)的中心接头(208)上端插接，外侧与第一节安全枪(2)的外中心管(201)螺纹连接；第一节安全枪(2)上端头设置有雷管(9)；

所述第N节安全枪(2)与压裂药柱之间设置有卡板槽接头(10)，所述卡板槽接头(10)用于在管串长度超出天滑轮和井口之间的高度时，将下端管串优先下放至井筒内。

2.根据权利要求1所述的油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置，其特征在于：

所述外中心管(201)由耐高温的金属材料制成，外中心管(201)上开设有多个椭圆形槽，与内中心管(206)上的预制槽对正。

3.根据权利要求2所述的油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置，其特征在于：

所述第N节安全枪(2)末端设有滑套(3)，与卡板槽接头(10)连接，用于防止在马龙头(1)与第一节安全枪(2)螺纹连接时引起的电缆打结。

4.根据权利要求3所述的油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置，其特征在于：

所述压裂药柱两端设有扶正体(4)，用于防止管串在下放的过程中压裂药柱与井壁摩擦。

5.根据权利要求1-4任一所述的油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置，其特征在于：

所述导爆索(205)上端头套接有止退管(204)，用于防止导爆索(205)轴向移动，确保传爆可靠性；

所述上端传爆管(210)与限位套(202)之间设有扶正套(203)，用于保障传爆管(210)中心对齐，提高传爆可靠性。

6.根据权利要求5所述的油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置，其特征在于：

所述中心接头(208)两端设有密封圈(207)，用于与内中心管(206)连接处密封；

所述中心接头(208)下端设有紧定螺钉(209)，用于固定传爆管(210)的位置。

7.根据权利要求4所述的油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置，其特征在于：

所述扶正体(4)采用可溶材料，保证压裂爆燃后剩余部分在井筒或在井筒内溶解。

8.根据权利要求7所述的油气井可提式电缆传输爆燃压裂装置，其特征在于：

所述外中心管(201)采用钢制材料，内中心管(206)为铝制材料，扶正体(4)为镁铝合金。

Images