悬臂梁式定面结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种悬臂梁式定面结构，包括悬臂梁、上支撑板、下支撑板和射孔弹，所述上支撑板和下支撑板上均贯通设置有用于与射孔弹配合的圆孔，上支撑板和下支撑板分别与悬臂梁固定连接，射孔弹分别通过两个圆孔套接固定在上支撑板和下支撑板上。本实用新型能够支撑与锁紧射孔弹，能够控制射孔孔射流在套管轴向截面上定面，实现引导孔道应力集中，有利于控制后续改造裂缝走向。
【专利说明】悬臂梁式定面结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种油气井套管定面射孔辅助装置，尤其涉及一种悬臂梁式定面结构，适用于油气井在套管轴面截面上定面射孔。
【背景技术】
[0002]非常规油气藏勘探开发进入规模化商业应用，致密油、致密气、页岩气等非常规油气资源开采需要配套一系列新工艺技术，储层改造技术成为最有效手段之一，而体积压裂技术成为非常规油气资源开发的主要技术，定面射孔等新技术为体积压裂提供引导孔道应力集中的重要工艺，为后续储层形成缝网奠定基础，而常规的螺旋布孔射孔器作业，孔道分散，难以形成孔道应力集中，导致储层改造效果差，例如，中国专利号“201310431108.1”公开的一种油气井用模块弹托定面射孔器，
【公开日】为2013-12-18，包括弹架和安装在弹架上的模块弹托，所述模块弹托的下部由四个倾斜设置的面围拢形成，分别是两个对称设置的定位面、射孔弹穿出面和导爆索走位面，四个倾斜设置的面均与底面连接；模块弹托中开有弹孔，弹孔的一端贯穿所述射孔弹穿出面，另一端贯穿模块弹托的上部和顶面；所述弹孔的轴线与所述底面之间形成锐角。
[0003]总结现有技术缺点如下:①常规螺旋布孔射孔器，无法实现引导孔道应力集中，不利于控制后续改造裂缝走向。②垂直轴向的射孔弹无法调整倾斜射角，射流无法同时使三发射孔弹射流在套管轴向截面上穿出。③现有定面结构存在着加工繁琐、装配工艺复杂的特点，而且限制了最新射孔弹技术的推广应用。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种悬臂梁式定面结构。本实用新型能够支撑与锁紧射孔弹，能够控制射孔孔射流在套管轴向截面上定面，实现弓I导孔道应力集中，有利于控制后续改造裂缝走向。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]一种悬臂梁式定面结构，其特征在于:包括悬臂梁、上支撑板、下支撑板和射孔弹，所述上支撑板和下支撑板上均贯通设置有用于与射孔弹配合的圆孔，上支撑板和下支撑板分别与悬臂梁固定连接，射孔弹分别通过两个圆孔套接固定在上支撑板和下支撑板上。
[0007]所述悬臂梁的顶面呈台阶状结构，在台阶状结构的低台阶面上设置有螺纹孔；悬臂梁的一侧面上设置有连接槽，相对的另一侧面为倾斜面，倾斜面上设置有向悬臂梁内延伸的两个倾斜槽，上支撑板和下支撑板分别卡入两个倾斜槽内且焊接固定。
[0008]所述上支撑板和下支撑板均呈椭圆状结构，在椭圆状结构的长轴一侧为一平面，另一侧设置有方形槽，中心设置为圆孔。
[0009]所述射孔弹包括圆柱体和与圆柱体呈一整体的锥面体，锥面体底部设置有台阶，台阶与顶部之间的锥面上设置有与下支撑板配合的卡槽，顶部设置有卡口。
[0010]所述射孔弹的圆柱体通过上支撑板上的圆孔套接在上支撑板上，锥面体通过下支撑板上的圆孔套接在下支撑板上，且下支撑板上的圆孔通过卡簧卡接在锥面体上的卡槽内。
[0011]采用本实用新型的优点在于:
[0012]一、本实用新型包括悬臂梁、上支撑板、下支撑板和射孔弹，所述上支撑板和下支撑板上均贯通设置有用于与射孔弹配合的圆孔，上支撑板和下支撑板分别与悬臂梁固定连接，射孔弹分别通过两个圆孔套接固定在上支撑板和下支撑板上，采用此结构，能够实现在套管轴向截面上孔眼落在同一环面上，主要为储层改造技术提供技术支撑，能够引导射孔孔道应力集中，便于储层后续体积压裂形成缝网结构，提高油气井单井产能。
[0013]二、本实用新型中，所述悬臂梁的顶面呈台阶状结构，在台阶状结构的低台阶面上设置有螺纹孔；悬臂梁的一侧面上设置有连接槽，相对的另一侧面为倾斜面，倾斜面上设置有向悬臂梁内延伸的两个倾斜槽，上支撑板和下支撑板分别卡入两个倾斜槽内且焊接固定，采和此结构设计，不但能够支撑与锁紧射孔弹，悬臂梁上倾角设计能够控制射孔孔射流在套管轴向截面上定面，实现弓I导孔道应力集中，有利于控制后续改造裂缝走向。
[0014]三、本实用新型中，所述上支撑板和下支撑板均呈椭圆状结构，在椭圆状结构的长轴一侧为一平面，另一侧设置有方形槽，中心设置为圆孔，采用此结构，上支撑板、下支撑板与悬臂梁和射孔弹的连接可靠性更高，装配性更好。
[0015]四、本实用新型中，所述射孔弹包括圆柱体和与圆柱体呈一整体的锥面体，锥面体底部设置有台阶，台阶与顶部之间的锥面上设置有与下支撑板配合的卡槽，顶部设置有卡口，采用此结构，解决了倾斜装配的射孔弹固定及锁紧问题。
[0016]五、本实用新型中，所述射孔弹的圆柱体通过上支撑板上的圆孔套接在上支撑板上，锥面体通过下支撑板上的圆孔套接在下支撑板上，且下支撑板上的圆孔通过卡簧卡接在锥面体上的卡槽内，套管轴向截面上同时有多个射孔孔眼，便于后续储层改造，且套管大孔径与储层深穿透的装配性更好。
[0017]六、目前致密油、致密气以及非常规油气开发都需要进行大型的储层改造作业，本实用新型能够为大型储层改造技术提供技术支持，应用前景较广；主要适用于油管传输、电缆传输以及连续油管传输等，为非常规油气藏开发的后续储层改造提供技术支撑。
[0018]七、与现有定面结构技术相比，本实用新型由于采用了悬臂梁和支撑板的结构方式，悬臂梁上设计了套管定面射孔的倾斜角度，角度调整灵活，且结构强度高，射孔弹锁紧稳固。
[0019]综上，本实用新型完成了套管定面功能，牢靠锁紧射孔弹，应用最新射孔弹技术实现地层超深穿透，结合了大孔径射孔弹技术解决了泄流面积问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型结构示意图
[0021]图2为本实用新型悬臂梁主视结构示意图
[0022]图3为图2右视图
[0023]图4为图2俯视图
[0024]图5为上支撑板结构示意图
[0025]图6为下支撑板结构示意图
[0026]图7为射孔弹结构示意图
[0027]图8为本实用新型应用到射孔器中弹架管360度展开图
[0028]图9为本实用新型应用到射孔器中的结构示意图
[0029]图10为本实用新型应用到射孔器中弹架结构示意图
[0030]图中标记为:1、悬臂梁；2、射孔弹；3、上支撑板；4、下支撑板；5、卡簧；6、圆孔；7、螺纹孔；8、连接槽；9、倾斜槽；10、平面；11、方形槽；12、圆柱体；13、锥面体；14、台阶；15、卡槽；16、射孔枪；17、悬挂环；18、弹架管；19、支撑环；20、螺钉；21、套管；22、大孔径射孔弹。
【具体实施方式】
[0031]实施例1
[0032]一种悬臂梁式定面结构，包括悬臂梁1、上支撑板3、下支撑板4和射孔弹2，所述上支撑板3和下支撑板4上均贯通设置有用于与射孔弹2配合的圆孔6，上支撑板3和下支撑板4分别与悬臂梁I固定连接，射孔弹2分别通过两个圆孔套接固定在上支撑板3和下支撑板4上。
[0033]本实用新型中，所述悬臂梁I的顶面呈台阶状结构，在台阶状结构的低台阶面上设置有螺纹孔7 ;悬臂梁I的一侧面上设置有连接槽8，相对的另一侧面为倾斜面，倾斜面上设置有向悬臂梁I内延伸的两个倾斜槽9，上支撑板3和下支撑板4分别卡入两个倾斜槽9内且焊接固定。
[0034]本实用新型中，所述上支撑板3和下支撑板4均呈椭圆状结构，在椭圆状结构的长轴一侧为一平面10，另一侧设置有方形槽11，中心设置为圆孔6。
[0035]本实用新型中，所述射孔弹2包括圆柱体12和与圆柱体12呈一整体的锥面体13，锥面体12底部设置有台阶14，台阶14与顶部之间的锥面上设置有与下支撑板4配合的卡槽15，锥面体12顶部设置有卡口。
[0036]本实用新型中，所述射孔弹2的圆柱体12通过上支撑板3上的圆孔6套接在上支撑板3上，锥面体13通过下支撑板4上的圆孔6套接在下支撑板4上，且下支撑板4上的圆孔6通过卡簧5卡接在锥面体13上的卡槽15内。
[0037]以下对本实用新型做进一步说明:
[0038]悬臂梁是采用45#钢加工而成。在方块条上左侧处切出一条长槽；在方块顶面出切出一个台阶面；在台阶面上加工螺纹孔7 ;在方块右面切出倾斜面；在倾斜面上切倾斜槽9。
[0039]上支撑板采用32#钢板加工形成，具有对称性。在方块板上加工出椭圆边；在椭圆的左边去边形成；在椭圆的右边切出方形槽；在方块板中心切出圆孔。
[0040]下支撑板采用32#钢板加工形成。在方块板上切割出椭圆边；在椭圆边左边切去边；在椭圆边右侧切出方形槽；在方块板中心加工圆孔。
[0041]射孔弹采用45#圆钢车削形成。在圆钢上车削平两端。在圆钢上车出圆柱体；在圆柱体上端车出锥面体；在锥面体上车出台阶和卡槽。
[0042]本实用新型连接如下:将上支撑板3卡入悬臂梁I的倾斜槽内，并焊接；将下支撑板4卡入悬臂梁2的倾斜槽内，并焊接；将射孔弹2套入上支撑板3、下支撑板4内，用卡簧5卡在射孔弹的卡槽内。
[0043]实施例2
[0044]本实用新型应用到悬臂梁式套管定面射孔器，射孔器包括射孔枪16、弹架结构和定面结构，所述弹架结构设置在射孔枪16内，弹架结构包括悬挂环17、弹架管18和支撑环19，弹架管18—端与悬挂环17固定连接，另一端与支撑环19固定连接，弹架管18上设置有大孔径射孔弹22和定面结构安装孔,定面结构固定设置在定面结构安装孔内；定面结构包括悬臂梁1、上支撑板3、下支撑板4和射孔弹2，所述上支撑板3和下支撑板4上均贯通设置有用于与射孔弹2配合的圆孔6，上支撑板3和下支撑板4分别与悬臂梁I固定连接，射孔弹2分别通过两个圆孔套接固定在上支撑板3和下支撑板4上。
[0045]所述悬臂梁的连接槽8限位在弹架管18上，且通过螺钉20与螺纹孔7连接固定，射孔弹2的卡口卡接在定面结构安装孔内壁上。
[0046]以下对本实用新型应用到悬臂梁式套管定面射孔器中做进一步说明:
[0047]悬臂梁式定面结构连接如下:将上支撑板3卡入悬臂梁I的倾斜槽内，并焊接；将下支撑板4卡入悬臂梁2的倾斜槽内，并焊接；将射孔弹2套入上支撑板3、下支撑板4内，用卡簧5卡在射孔弹的卡槽内。
[0048]弹架结构连接如下:将悬挂环17按定向要求与弹架管18焊接；将弹架管18与支撑环19焊接。
[0049]悬臂梁式套管定面射孔器连接如下:
[0050]第一步，将装有超深穿透射孔弹的悬臂梁式定面结构放入弹架结构左边的定面结构安装孔内并使悬臂梁卡入，用螺钉拧入悬臂梁式定面结构的螺纹孔内；将大孔径射孔弹装入独特设计的弹架结构内，并锁紧；继续将装有超深穿透射孔弹的悬臂梁式定面结构放入弹架结构右边的孔内并使悬臂梁卡入，用螺钉20拧入悬臂梁式定面结构的螺纹孔内。
[0051]第二步，将装配好悬臂梁式定面结构和大孔径射孔弹的独特设计的弹架结构整体放入射孔枪内，并定向。
[0052]第三步，将装配好的射孔枪通过电缆或油管等传输工具送入储层套管21内，点火射孔作业即可完成套管定面射孔。
【权利要求】
1.一种悬臂梁式定面结构，其特征在于:包括悬臂梁(I)、上支撑板(3)、下支撑板(4)和射孔弹(2 )，所述上支撑板(3 )和下支撑板(4 )上均贯通设置有用于与射孔弹(2 )配合的圆孔(6)，上支撑板(3)和下支撑板(4)分别与悬臂梁(I)固定连接，射孔弹(2)分别通过两个圆孔(6)套接固定在上支撑板(3)和下支撑板(4)上。
2.根据权利要求1所述的悬臂梁式定面结构，其特征在于:所述悬臂梁(I)的顶面呈台阶状结构，在台阶状结构的低台阶面上设置有螺纹孔(7);悬臂梁(I)的一侧面上设置有连接槽(8)，相对的另一侧面为倾斜面，倾斜面上设置有向悬臂梁(I)内延伸的两个倾斜槽(9 )，上支撑板(3 )和下支撑板(4 )分别卡入两个倾斜槽内且焊接固定。
3.根据权利要求1或2所述的悬臂梁式定面结构，其特征在于:所述上支撑板(3)和下支撑板(4)均呈椭圆状结构，在椭圆状结构的长轴一侧为一平面(10)，另一侧设置有方形槽(11)，中心设置为圆孔(6)。
4.根据权利要求3所述的悬臂梁式定面结构，其特征在于:所述射孔弹(2)包括圆柱体(12)和与圆柱体(12)呈一整体的锥面体(13)，锥面体(13)底部设置有台阶(14)，台阶(14)与顶部之间的锥面上设置有与下支撑板(4)配合的卡槽(15)，锥面体(13)顶部设置有卡口。
5.根据权利要求4所述的悬臂梁式定面结构，其特征在于:所述射孔弹(2)的圆柱体(12)通过上支撑板(3)上的圆孔(6)套接在上支撑板(3)上，锥面体(13)通过下支撑板(4)上的圆孔(6)套接在下支撑板(4)上，且下支撑板(4)上的圆孔(6)通过卡簧(5)卡接在锥面体(13)上的卡槽(15)内。
【文档编号】E21B43/116GK204082106SQ201420563236
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】陈锋, 陈华彬, 唐凯, 郭晓燕, 任国辉, 陈建波, 李妍僖 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司