专利名称：聚能复合射孔管柱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种聚能复合射孔管柱，尤其是一种以深度射孔来提高油气井产量的增产或射孔完井的聚能复合射孔管柱，
背景技术：
在油田开发过程中，为了实现油井的增产，在新井的射孔投产、老井的调补层射孔 以及老井解堵等作业中均会用到射孔装置进行解堵，以其达到改善地层渗流，延伸地层裂缝的目的。如中国专利公告号第CN2506770Y号提出的“一种有壳油管传输气体压裂管柱”，其在油管柱上装有导向体、撞针、传爆管、泄气管、活塞、穿压导管及有壳弹体等部件，施工时将带有壳弹体管柱下入井中，通过井口投棒撞击传爆管引燃有壳弹体中的火药，利用高能气体直接作用于油层的射孔方式实施解堵。然而随着油田开发进入中后期，受采油、钻井作业及各种措施的影响，油层污染程度加剧，单一射孔技术作用距离有限，达不到理想的增产效果，往往施工后需要再进行“高能气体压裂”或“多脉冲加载压裂技术”，或“射孔和压裂”相结合等作业，对近井地带重复作业，造成施工过程复杂、成本高。有鉴于上述公知技术存在的缺陷，本设计人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研制出本实用新型的聚能复合射孔管柱。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种聚能复合射孔管柱，其能深度射孔、扩展和延伸裂缝，以改善油层的渗透性，克服了现有技术的缺陷。为此，本实用新型提出一种聚能复合射孔管柱，其包括有一点燃装置，其包括有一提升短接、一导向连接体及一撞击底座，所述导向连接体的上端通过一接箍与所述提升短接的下端相连接，其下端螺纹连接于所述撞击底座上端的外侧，所述导向连接体的侧壁上设有与其内部相连通的通孔；所述撞击底座上端的内腔中设有一引燃装置，并在所述引燃装置下侧嵌设一底火部，所述撞击底座下端的内腔中则嵌设有一扶正胶塞，所述扶正胶塞内装设有一带导爆索的传爆管，所述导爆索的上端与所述底火部相连；至少一聚能复合射孔枪，该聚能复合射孔枪包含有一中空的枪体、一射孔弹架及一连接体，所述枪体的上端螺纹外接于所述撞击底座的下端，其侧壁上设有多个盲孔，而所述射孔弹架装设固定在所述枪体的内腔中，所述连接体的上端则通过螺纹内接于所述枪体的下端，所述射孔弹架的外表面形成多个安装孔，各所述安装孔上分别装设有一射孔弹，且所述射孔弹架上螺旋环绕有另一导爆索，所述射孔弹架的外表面与所述枪体的内壁间填充有高能复合药剂，所述连接体的内腔的下端嵌设有一第二扶正胶塞。如上所述的聚能复合射孔管柱，其中，所述引燃装置包含有一击针及一击针座，所述击针通过一剪切销钉固定在所述击针座中，所述击针座螺纹连接于所述撞击底座中。如上所述的聚能复合射孔管柱，其中，所述底火部包含有一底火、一底火台及一铜片，所述底火设置在所述底火台的内孔中，所述铜片盖合于所述底火台的上端，且其上表面与所述引燃装置的击针座的底部之间设有一钢垫环，其中，所述点燃装置中的导爆索的上端与所述底火相连。如上所述的聚能复合射孔管柱，其中，所述射孔弹架的上、下两端分别焊接有一挡环，所述挡环与所述枪体的内壁间通过固定销钉相连接。如上所述的聚能复合射孔管柱，其中，所述点燃装置的提升短接的上端进一步螺纹连接有一接箍。如上所述的聚能复合射孔管柱，其中，所述聚能复合射孔管柱进一步设置有多级所述聚能复合射孔枪，各所述聚能复合射孔枪间分别通过一聚能复合射孔夹层枪相连接。如上所述的聚能复合射孔管柱，其中，所述聚能复合射孔夹层枪包含有一中空的夹层枪体、一夹层管及一第二连接体，所述夹层管装设固定在所述夹层枪体中，所述第二连接体的上端通过螺纹内接于所述夹层枪体的下端，所述第二连接体内腔的下端嵌设有一第三扶正胶塞；其中，所述夹层枪体的上端螺纹外接于上一级所述聚能复合射孔枪的连接体的下端，所述第二连接体与下一级所述聚能复合射孔枪的枪体的上端相螺纹连接。如上所述的聚能复合射孔管柱，其中，所述夹层管的上、下两端分别焊接有一第二挡环，所述第二挡环与所述夹层枪体的内侧壁间通过紧固销钉相连接。本实用新型提出的聚能复合射孔管柱，可应用于中低渗透油井补孔、污染伤害油井解堵以及普通油气井的射孔完井，能深度射孔、扩展和延伸裂缝，达到改善地层渗流条件的目的，以提高油层的泄油能力，增加油井的产量，其具有以下优点I、本实用新型的聚能复合射孔管柱，在所述聚能复合射孔枪中的弹架上装设射孔弹，并充分利用空间，在弹架与枪体的内壁间填充高能复合药剂，保证了药量的充足，以产生足够的能量对地层产生冲击扩缝作用；射孔弹优选采用聚能复合射孔弹，射孔弹发射后，产生的爆轰波能射穿套管水泥环及地层，并产生500-800mm的裂缝，同时爆轰波引燃高能复合药剂，该高能复合药剂产生高能气流对射孔弹射穿的裂缝进一步冲击，将裂缝进一步延伸和扩展，以达到清除污染、改变渗流速度，提高油井产量的目的。2、本实用新型的聚能复合射孔管柱，通过设置射孔弹及高能复合药剂，能同时增加射孔半径及扩径，消除原孔眼压实带，在峰值压力不变的情况下，有效加载时间(燃烧压力大于地层压力时间)能超过1000ms，延长了对地层裂缝的作用时间，并降低渗流阻力，达到提高油井解堵增油的效率。3、本实用新型的聚能复合射孔管柱，在复合射孔的基础上实现了对地层裂缝的延伸及扩径，改变了近井地带的渗流能力，减少了由于重复解堵、压裂带来的作业成本，该管柱内高能复合药剂通过合理的布设，能完成最大的装药量，以实现多级脉冲波反复冲击地层；相比于现有技术中简单的重复射孔解堵、压裂，本实用新型的连续性更好，进一步提高和改善了地层的渗透性，使措施的有效率大大的提高。4、本实用新型的聚能复合射孔管柱，通过设置聚能复合射孔夹层枪，可对跨度大的油水井实现了一次性施工，充分扩大了油水井的处理井段，大大减少了传统复合射孔技术中过多地传爆点，也相应减少了密封环节，提高了整趟管柱传爆的安全性，给施工的成功提供了安全的保证。
图I为本实用新型的聚能复合射孔管柱中引燃装置的结构示意图；图2为本实用新型的聚能复合射孔管柱中聚能复合射孔枪的结构示意图；图3为本实用新型的聚能复合射孔管柱中聚能复合射孔夹层枪的结构示意图；图4为本实用新型的聚能复合射孔管柱的整体结构示意图。主要元件标号说明I点燃装置 11 提升短接111 接箍12 导向连接体121 通孔13 撞击底座14 接箍15 引燃装置151 击针152 击针座153 剪切销钉16 底火部161 底火162 底火台163 铜片164 钢垫环17 扶正胶塞18 传爆管181 导爆索2 聚能复合射孔枪21 枪体211 盲孔22 射孔弹架221 安装孔222 挡环223 固定销钉23 连接体231 第二扶正胶塞24 导爆索25 射孔弹3 聚能复合射孔夹层枪 31 夹层枪体31 夹层枪体32 夹层管321 第二挡环322 紧固销钉33 第二连接体331 第三扶正胶塞
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式
图I为本实用新型的引燃装置的结构示意图；图2为本实用新型的聚能复合射孔枪的结构示意图；图3为本实用新型的聚能复合射孔夹层枪的结构示意图。如图I、图2所示，本实用新型提出的一种聚能复合射孔管柱，其包括有一点燃装置I及至少一聚能复合射孔枪2。所述点燃装置I包括有一提升短接11、一导向连接体12及一撞击底座13，所述导向连接体12的上端通过一接箍14与所述提升短接11的下端相连接，其下端螺纹连接于所述撞击底座13上端的外侧，所述导向连接体12的侧壁上设有与其内部相连通的通孔121 ;所述撞击底座13上端的内腔中设有一引燃装置15，并在所述引燃装置15下侧嵌设一底火部16,所述撞击底座13下端的内腔中则嵌设有一扶正胶塞17,所述扶正胶塞17内装设有一带导爆索181的传爆管18，所述导爆索181的上端与所述底火部16相连；该聚能复合射孔枪2包含有一中空的枪体21、一射孔弹架22及一连接体23，所述枪体21的上端螺纹外接于所述撞击底座13的下端，其侧壁上设有多个盲孔211，而所述射孔弹架22装设固定在所述枪体21的内腔中，所述连接体23的上端则通过螺纹内接于所述枪体21的下端，所述射孔弹架22的外表面形成多个安装孔221，各所述安装孔221上分别装设有一射孔弹25，且所述射孔弹架22上螺旋环绕有另一导爆索24，所述射孔弹架22的外表面与所述枪体21的内壁间填充有高能复合药剂(图中未示出)，所述连接体23的内腔的下端嵌设有一第二扶正胶塞231。其中，该射孔弹25优选为聚能复合射孔弹。[0046]其中，所述引燃装置15包含有一击针151及一击针座152，所述击针151通过一剪切销钉153固定在所述击针座152中，所述击针座153则螺纹连接于所述撞击底座13中。进一步地，所述底火部16包含有一底火161、一底火台162及一铜片163，所述底火161设置在所述底火台162的内孔中，所述铜片163盖合于所述底火台161的上端，且其上表面与所述引燃装置15的击针座152的底部之间设有一钢垫环164，其中，所述点燃装置
I中的导爆索181的上端与所述底火161相连。优选的实施方式是，所述射孔弹架22的上、下两端分别焊接有一挡环222，所述挡环222与所述枪体21的内壁间通过固定销钉223相连接。其中，如图所示，在具体连接时，优选所述固定销钉223由内向外斜向下依次穿设所述挡环222及枪体21的内壁，以方便的将挡环222与枪体21相连接固定，或者是相拆卸分离。另外，所述点燃装置I的提升短接11的上端进一步螺纹连接有一接箍111。通过设置该接箍111，在使用时能更方便的与油管或其它部件相连接。此外，对于本实用新型的聚能复合射孔管柱，当油井中的油层段分散且层段多时，还可根据实际情况的需要，进一步设置多级聚能复合射孔枪2，各所述聚能复合射孔枪2间分别通过一聚能复合射孔夹层枪3相连接，以实现多级爆破。如此，能扩大本实用新型的应用范围，进一步提高地层改造的效果。其中，请一并参见图3，所述聚能复合射孔夹层枪3包含有一中空的夹层枪体31、一夹层管32及一第二连接体33，所述夹层管32装设固定在所述夹层枪体31中，所述第二连接体33的上端通过螺纹内接于所述夹层枪体31的下端，所述第二连接体33内腔的下端嵌设有一第三扶正胶塞331，在导爆索穿设时，该第三扶正胶塞能保证导爆索居中。在具体连接时，所述夹层枪体31的上端螺纹外接于上一级所述聚能复合射孔枪的连接体23的下端，所述第二连接体33与下一级所述聚能复合射孔枪的枪体21的上端相螺纹连接。由此，当设置多级聚能复合射孔枪时，下级的聚能复合射孔枪中的导爆索沿轴向向上穿过聚能复合射孔夹层枪的第三扶正胶塞及夹层管32，与向下穿出第二扶正胶塞的上级聚能复合射孔枪中的导爆索连接，在工作时以便于依次点燃。更进一步地，所述夹层管32的上、下两端分别焊接有一第二挡环321，所述第二挡环321与所述夹层枪体31的内侧壁间通过紧固销钉322相连接。其中，如图所述，所述紧固销钉322优选由内向外斜向下依次穿设所述挡环321及夹层枪体31的内壁，以将两者连接固定。请一并参见图4，为本实用新型的聚能复合射孔管柱的整体结构示意图。对于本实用新型提出的聚能复合射孔管柱，在此以设置一个聚能复合射孔枪为例加以说明，其工作原理在于在所述点燃装置I中撞击底座13的下端连接一所述聚能复合射孔枪2的枪体21的上端，并将导爆索24的上端与所述传爆管18的底端相接，以形成本实用新型的一聚能复合射孔管柱。在实施使用时，将本实用新型通过所述点燃装置I上端的接箍111与油管相连接，随后下入油管，以将本实用新型放置到油井中的目的层位；从井口向油管内投棒，撞击所述点燃装置I中的引燃装置15内的击针151，使剪切销钉153瞬间剪断，同时所述击针151下移，并穿过钢垫环164以撞击铜片163，其产生的撞击力穿透铜片163，并引燃底火台162中的底火161，该底火161燃烧后产生爆轰波，该爆轰波向下通过所述导爆索181传到扶正胶塞17中并引燃传爆管18，所述传爆管18则引燃与其相接的导爆索24，使该导爆索24引燃，进而点燃射孔弹架22中的射孔弹25，一方面，射孔弹25燃烧并产生高温高压气体，该高温高压气体冲出枪体21上的各盲孔211，并沿油井的各射孔孔眼横向进入地层500mm-800mm，以高压脉冲的方式快速起裂压开岩层，形成多条裂缝，另一方面，在射孔弹引燃的同时，其高温高压气体产生的爆轰波引燃高能复合药剂，使得高能复合药剂产生高能气流并对射孔弹射穿的裂缝进一步冲击，使裂缝进一步延伸和扩展，以达到清除污染、改变渗流速度，提高油井产量的目的。 本实用新型提出的聚能复合射孔管柱，能对低渗油层、特殊岩性油藏进行射孔投产、解堵，消除射孔压实带的影响，提高油层的泄油能力，增加油井的产量；在现场应用中，通过设置聚能复合射孔枪，减少了重复作业带来的各种不必要的投入，降低了解堵措施的投入成本；其提高了复合射孔用药的利用率，相比于现有技术中简单的重复射孔解堵、压裂，其连续性更好，进一步改善了地层的渗透性，大大提高了解堵措施的有效率。需要指出的是，在本实用新型的聚能复合射孔管柱中，其组成结构不限于以上所述，当油井中的油层段分散且层段多时，还可以根据实际使用的需要，选用多个聚能复合射孔枪2，并使各相邻的各聚能复合射孔枪间分别通过一聚能复合射孔夹层枪3相连接，以使本实用新型形成一多级结构，可进一步扩大使用范围，对跨度大的油水井实现了一次性施工，充分扩大了油水井的处理井段，同时大大减少了传统复合射孔过多的传爆点，也相应减少了密封环节，提高了整趟管柱传爆的安全性，给施工的成功提供了安全的保证。以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式
，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种聚能复合射孔管柱，其特征在于，所述聚能复合射孔管柱包括有 一点燃装置，其包括有一提升短接、一导向连接体及一撞击底座，所述导向连接体的上端通过一接箍与所述提升短接的下端相连接，其下端螺纹连接于所述撞击底座上端的外侦牝所述导向连接体的侧壁上设有与其内部相连通的通孔；所述撞击底座上端的内腔中设有一引燃装置，并在所述引燃装置下侧嵌设一底火部，所述撞击底座下端的内腔中则嵌设有一扶正胶塞，所述扶正胶塞内装设有一带导爆索的传爆管，所述导爆索的上端与所述底火部相连； 至少一聚能复合射孔枪，该聚能复合射孔枪包含有一中空的枪体、一射孔弹架及一连接体，所述枪体的上端螺纹外接于所述撞击底座的下端，其侧壁上设有多个盲孔，而所述射孔弹架装设固定在所述枪体的内腔中，所述连接体的上端则通过螺纹内接于所述枪体的下端，所述射孔弹架的外表面形成多个安装孔，各所述安装孔上分别装设有一射孔弹，且所述射孔弹架上螺旋环绕有另一导爆索，所述射孔弹架的外表面与所述枪体的内壁间填充有高能复合药剂，所述连接体的内腔的下端嵌设有一第二扶正胶塞。
2.如权利要求I所述的聚能复合射孔管柱，其特征在于，所述引燃装置包含有一击针及一击针座，所述击针通过一剪切销钉固定在所述击针座中，所述击针座螺纹连接于所述撞击底座中。
3.如权利要求2所述的聚能复合射孔管柱，其特征在于，所述底火部包含有一底火、一底火台及一铜片，所述底火设置在所述底火台的内孔中，所述铜片盖合于所述底火台的上端，且其上表面与所述引燃装置的击针座的底部之间设有一钢垫环，其中，所述点燃装置中的导爆索的上端与所述底火相连。
4.如权利要求3所述的聚能复合射孔管柱，其特征在于，所述射孔弹架的上、下两端分别焊接有一挡环，所述挡环与所述枪体的内壁间通过固定销钉相连接。
5.如权利要求4所述的聚能复合射孔管柱，其特征在于，所述点燃装置的提升短接的上端进一步螺纹连接有一接箍。
6.如权利要求I至5任一项所述的聚能复合射孔管柱，其特征在于，所述聚能复合射孔管柱进一步设置有多级所述聚能复合射孔枪，各所述聚能复合射孔枪间分别通过一聚能复合射孔夹层枪相连接。
7.如权利要求6所述的聚能复合射孔管柱，其特征在于，所述聚能复合射孔夹层枪包含有一中空的夹层枪体、一夹层管及一第二连接体，所述夹层管装设固定在所述夹层枪体中，所述第二连接体的上端通过螺纹内接于所述夹层枪体的下端，所述第二连接体内腔的下端嵌设有一第三扶正胶塞； 其中，所述夹层枪体的上端螺纹外接于上一级所述聚能复合射孔枪的连接体的下端，所述第二连接体与下一级所述聚能复合射孔枪的枪体的上端相螺纹连接。
8.如权利要求7所述的聚能复合射孔管柱，其特征在于，所述夹层管的上、下两端分别焊接有一第二挡环，所述第二挡环与所述夹层枪体的内侧壁间通过紧固销钉相连接。
9.如权利要求I所述的聚能复合射孔管柱，其特征在于，所述底火部包含有一底火、一底火台及一铜片，所述底火设置在所述底火台的内孔中，所述铜片盖合于所述底火台的上端，且其上表面与所述引燃装置的击针座的底部之间设有一钢垫环，其中，所述点燃装置中的导爆索的上端与所述底火相连。
10.如权利要求I或9所述的聚能复合射孔管柱，其特征在于，所述射孔弹架的上、下两端分别焊接有一挡环，所述挡环与所述枪体的内壁间通过固定销钉相连接。
专利摘要本实用新型提供一种聚能复合射孔管柱，包括有点燃装置，包括有提升短接、上端与提升短接的下端相连接的导向连接体及撞击底座，导向连接体下端螺纹连接于撞击底座上端；撞击底座中设有引燃装置、底火部及装设有带导爆索的传爆管的扶正胶塞，导爆索的上端与底火部相连；至少一聚能复合射孔枪，包含枪体、装设在枪体中的射孔弹架及连接体，枪体的上端螺纹连接于撞击底座的下端，其侧壁上设有盲孔，连接体螺纹连接于枪体的下端，射孔弹架上螺旋环绕有另一导爆索，其外表面的各安装孔上分别装设射孔弹，且其外表面与枪体的内壁间填充有高能复合药剂。本实用新型能对低渗油层、特殊岩性油藏进行射孔投产、解堵，提高油层的泄油能力，增加油井的产量。
文档编号E21B43/11GK202381051SQ20112057369
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者于俊海, 刘玉, 刘连杰, 唐明, 孙香秋, 寇丹, 常鹏梅, 施昆松, 李广辉, 杨凯, 杨晓莉, 杨淑英, 王斌, 王显荣, 王涛, 纪丽娜, 赵旭亮, 郭玉强 申请人:中国石油天然气股份有限公司