CN2630491Y - 多脉冲多级控制压裂装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于石油开采增产的新技术——多脉冲多级控制压裂装置，主要由压裂药2、引燃连接体5、外包型压裂药6、承载传火管7、引燃点火器8等组成，中心承载外燃式泄气部件III上部通过引燃连接体5和有壳内燃泄气部件II连接，中心承载外燃式泄气部件III下部通过引燃部件10、传火连接管11与无壳全燃式泄气部件IV连接，能够形成多级可控制装药结构，产生的高温高压气体能量有序释放，对地层实施多次连续高压脉冲波冲击压裂地层，促使地层产生和形成多条较长的径向垂直裂缝体系，有效提高和改善地层渗透导流能力，扩大了有效的采油半径，达到提高油井产量的目的。
Description
涉及领域
一种用于石油开采增产的新技术——多脉冲多级控制压裂装置。
背景技术
以火药推进剂技术为主要手段的各种油气田增产技术早在上世纪四十年代就开始研究，到七十年代，在大量试验和理论研究的基础上，高能气体压裂技术逐渐发展起来。从目前高能气体压裂技术应用来看，研究和应用成果主要有：有壳气体发生器、无壳气体发生器、以及与射孔、水力压裂、酸化压裂等复合技术等，其结构特点分别是：有壳气体发生器带有金属外壳，压裂药装填在金属内，通过径向或轴向泄气，其优点是压裂药燃烧充分，起压快速，缺点是技术结构复杂，密封环节多，可靠性差，装药量有限；无壳气体发生器，其特点是中心点火，同时燃烧，装药量大，压力大，针对深井，中深井使用效果明显。其共同不足是，对地层作用时间短，无壳气体发生器虽然装药量较大，但由于受到套管强度的限制，其装药量要有所控制，其对地层只限一次作用，仅产生一个峰值压力，有效能量利用率较低。
本实用新型的目的在于提供一种采用不同种类、不同燃速的药型，不同的装药结构和控制引燃方式，组合匹配，形成多级可控制装药结构，产生的高温高压气体能量有序释放，对地层实施多次连续高压脉冲波冲击压裂地层，促使地层产生和形成多条较长的径向垂直裂缝体系，有效提高和改善地层渗透导流能力，扩大有效采油半径，达到提高油井产量的多脉冲多级控制压裂装置，
本实用新型是这样实现的，包括撞击(压力)点火引燃器1、压裂药2、金属泄气管3、辅助点火药4、引燃连接体5、外包型压裂药6、承载传火管7、辅助点火器8、防护隔热层9、转换引燃器10、传火连接管11、无壳压裂药12、辅助点火药13、引鞋尾堵14、中心承载外燃式泄气部件III上部通过引燃连接体5和有壳内燃泄气部件II连接，中心承载外燃式泄气部件III下部通过引燃部件10、传火连接管11与无壳全燃式泄气部件IV连接，压裂药2内有辅助点火药4，压裂药2外有金属泄气管3，外包型压裂药6内有承载传火管7，承载传火管7内有辅助点火器8，外包型压裂药6的外部有防护隔热层9，转换引燃器10与传火连接管11连接，无壳压裂药12内有辅助点火药13，无壳压裂药12外有防护隔热层9，在装置的底部有引鞋尾堵14。
本实用新型还采用如下技术方案：
有壳内燃泄气部件II由压裂药2、金属泄气管3、辅助点火药4组成，中心承载外燃式泄气部件III由外包型压裂药6、承载传火管7、引燃点火器8、防护隔热层9组成，无壳全燃式泄气部件IV由无壳压裂药12、辅助点火药13、防护隔热层9、引鞋尾堵14组成。
有壳内燃泄气部件II、中心承载外燃式泄气部件III、无壳全燃式泄气部件IV各部分可以一级以上的连接。
该技术的优点是总装药量大，多级分级控制连续释放，能形成多个高压脉冲压力，对地层实施多次连续压裂，能连续快速的促使地层裂缝的延伸与拓展，对地层压裂作用时间较一般的高能气体压裂装置提高3~5倍，有效提高了能量的利用率，由于压力分级连续控制释放，虽然总装药加大，但不会对套管造成伤害，大大提高了对地层的作用效果。
附图说明
附图为本实用新型的结构示意图。
具体实施例
结合附图对本实用新型作进一步描述。
如附图所示，本实用新型主要由四部分组成：I、撞击(压力)引燃器，II、有壳内燃泄气部件；III、中心承载爆燃式泄气部件；IV、无壳全燃式泄气部件部件。整装结构主要由撞击(压力)点火引燃器1、压裂药2、金属泄气管3、辅助点火药4、引燃连接体5、外包型压裂药6、承载传火管7、引燃点火器8、防护隔热层9、转换引燃装置10、传火连接管11、无壳压裂药12、辅助点火药13、引鞋尾堵14组成。在现场作业时，其控制引燃系统可采用正向引燃和反向引燃两种方式，其作用原理(以正向引燃方式叙述)通过撞击(压力)点火引燃器1点火起爆，首先引燃有壳内燃部件II，即通过点燃辅助点火药4引燃内置压裂药2，压裂药2燃烧后产生大量高温高压气体，通过泄气管3泄气产生第一级高压脉冲。随即通过引燃连接体5转换引燃中心承载爆燃式泄气部件III，即引燃连接体5转换引燃辅助点火器8，辅助点火器8引燃外包型压裂药6，压裂药6燃烧产生大量高温高压气体，形成第二级高压脉冲波。随即通过引燃转换接头5，引燃下一级承载外燃式泄气装置。随后通过引燃转换接头10引燃传火，通过传火连接管11传火引燃无壳全燃烧式泄气装置12，无壳全燃烧式泄气部件IV燃烧产生大量的高温高压气体，形成第三级高压脉冲波，对地层实施再次压裂，整个作用过程分级有序释放，连续作用，产生多次高脉冲波，对地层实施多次连续压裂作用，以促使地层产生多裂缝，并快速拓展延伸，产生更长的裂缝体系。防护隔热层9主要作用是对压裂药起保护隔热作用，防止上一级压裂药燃烧时，非正常引燃本级压裂药，以保证整个引燃控制过程的技术要求。
有壳内燃泄气部件II、中心承载外燃式泄气部件III、无壳全燃式泄气部件IV各部分均可根据地层厚度和工艺要求多级连接。
Claims (3)
1.多脉冲多级控制压裂装置，包括撞击点火引燃器(1)、压裂药(2)、金属泄气管(3)、辅助点火药(4)、引燃连接体(5)、外包型压裂药(6)、承载传火管(7)、辅助点火器(8)、防护隔热层(9)、转换引燃器(10)、传火连接管(11)、无壳压裂药(12)、辅助点火药(13)、引鞋尾堵(14)，其特征在于：中心承载外燃式泄气部件(III)上部通过引燃连接体(5)和有壳内燃泄气部件(II)连接，中心承载外燃式泄气部件(III)下部通过引燃部件(10)、传火连接管(11)与无壳全燃式泄气部件(IV)连接，压裂药(2)内有辅助点火药(4)，压裂药(2)外有金属泄气管(3)，外包型压裂药(6)内有承载传火管(7)，承载传火管(7)内有辅助点火器(8)，外包型压裂药(6)的外部有防护隔热层(9)，转换引燃器(10)与传火连接管(11)连接，无壳压裂药(12)内有辅助点火药(13)，无壳压裂药(12)外有防护隔热层(9)，在装置的底部有引鞋尾堵(14)。
2.根据权利要求1所述的多脉冲多级控制压裂装置，其特征在于：有壳内燃泄气部件(II)由压裂药(2)、金属泄气管(3)、辅助点火药(4)组成；中心承载外燃式泄气部件(III)由外包型压裂药(6)、承载传火管(7)、引燃点火器(8)、防护隔热层(9)组成；无壳全燃式泄气部件(IV)由无壳压裂药(12)、辅助点火药(13)、防护隔热层(9)、引鞋尾堵(14)组成。
3.根据权利要求1所述的多脉冲多级控制压裂装置，其特征在于：有壳内燃泄气部件(II)、中心承载外燃式泄气部件(III)、无壳全燃式泄气部件
(IV)各部分可以一级以上的连接。
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