内定向多级脉冲增效射孔器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于油气井完井领域的一种射孔器，涉及一种内定向定方位定射角多级脉冲增效射孔器。
【背景技术】
[0002]钻穿油、气层时，井轴周围油、气层的渗透性并非是各向同性的:碳酸岩地层的裂缝方向、沉积岩地层节理方向、砂砾岩地层沉积时顺流方向均为最大地应力方向，也称主应力方向，其渗透性远好于其它方向。如果射孔时能让射孔弹朝着渗透性好的两个方向射孔，油、气层的产能将会明显增加。定方位定射角射孔技术就是使射孔弹射流朝向主应力方向射孔从而达到增产的目的。
[0003]多级脉冲增效射孔技术，就是集增效射孔、高能气体压裂、水力压裂三种施工工艺为一体的增效射孔技术。该技术采用不同燃速的多级火药，利用特殊的装药结构，形成多个燃气压力脉冲对地层进行压裂，使裂缝得以延伸，从而实现增产油气的目的。
[0004]定方位定射角技术和多级脉冲增效射孔技术都是目前对油气井增产具有明显效果的技术，已经在各大油田推广使用。
【发明内容】
[0005]要解决的技术问题
[0006]为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种内定向多级脉冲增效射孔器，是一种集内定向定方位定射角射孔、一体式增效射孔与多级脉冲高能气体压裂综合技术为一体的射孔装置，即内定向定方位定射角多级脉冲增效射孔器，该射孔器可以使射孔作业后达到更好的油、气增产效果。
[0007]技术方案
[0008]—种内定向多级脉冲增效射孔器，包括内中间接头1、定向增效射孔枪2、弹架内的多个射孔弹13、筛管接头5和筛管尾12 ;其特征在于还包括一级增效火药4和多个二级增效火药3 ;—级增效火药4安装在射孔弹13 口部，多个二级增效火药3夹杂与多个射孔弹13之间。
[0009]还包括:专用筛管9、点火药柱10、点火器接头6、隔板延时点火器7、三级增效火药8和四级增效火药11 ;专用筛管9连接在筛管接头5和筛管尾12之间，专用筛管9内设有点火药柱10、点火器接头6、隔板延时点火器7、三级增效火药8和四级增效火药11 ;连接关系为:三级增效火药8上端通过隔板延时点火器7和点火器接头6与筛管接头5连接，三级增效火药8下端连接四级增效火药11，点火药柱10位于三级增效火药8与四级增效火药11之间；；然后整体与专用筛管9连接并通过筛管接头5与内定向增效射孔枪2连接为一体。
[0010]所述三级8和四级增效火药11中心设有中心管，中心管内设有螺纹，三级8增效火药和四级增效火药11通过连接件连接在一起。
[0011]所述专用筛管9的管壁上开有多排通孔，与多排通孔位置相吻合的管中内壁上开有多个长槽，形成火药爆燃后的气体泄放通道。
[0012]有益效果
[0013]本发明提出的一种内定向多级脉冲增效射孔器，该射孔器综合了定方位定射角射孔器与多级脉冲增效射孔器的优点，即它是集定方位定射角射孔、一体式增效射孔和多级脉冲高能气体压裂为一身的新型射孔技术，该实用新型不仅融合了斜井定方位射孔技术中的射孔时能将射孔弹朝向渗透性最好的方向射孔，从而使油气井的产能成倍增加的优点，同时，又融合了多级脉冲高能气体压裂技术中的高能气体破裂能力强、造缝能力好和可防止地层裂缝闭合的优点，具有很好的增效效果。
[0014]本发明的技术效果在于:特殊的定射角结构和内定向结构设计，使射孔器在斜井及水平井中能沿主应力方向或指定方向射孔，增加射孔在地层中的射开面积，有效增大油气井产能通道，同时独特的多级火药分装结构使各级火药依次燃烧产生多级高能气体对地层进行反复压裂，使地层产生裂缝或使原有裂缝进一步扩大，进一步提高了油气井产能。
[0015]中间接头的特殊扶正结构能够保证射孔弹射孔时的炸高一致性，使套管上的孔眼大小比较一致，有利于各方向压裂的均匀性；同时接头铣有四方，能增加泄流通道，防止高能气体释放时局部压力过大产生事故。
【附图说明】
[0016]图1:本发明结构示意图
[0017]图2:本发明中间接头结构示意图
[0018]中间接头1、内定向增效射孔枪2、二级增效火药3、一级增效火药4、筛管接头5、点火器接头6、隔板延时点火器7、三级增效火药8、专用筛管9、点火药柱10、四级增效火药11、筛管尾12、多个射孔弹13。
【具体实施方式】
[0019]现结合实施例、附图对本发明作进一步描述:
[0020]参见图1-图2，本发明涉及一种内定向定方位定射角多级脉冲射孔器，包括中间接头1、内定向增效射孔枪2、二级增效火药3、一级增效火药4、筛管接头5、点火器接头6、隔板延时点火器7、三级增效火药8、专用筛管9、点火药柱10、四级增效火药11、筛管尾12和多个射孔弹13。
[0021]参见图1，本实施实例中，多个射孔弹13装在内定向增效射孔枪2内的弹架上，一级增效火药4装配在射孔弹口部，二级增效火药3位于射孔弹之间，弹架与射孔枪之间的接触全部通过轴承以保证在一定的井斜情况下弹架能够在配重块的作用下始终保持其位置。三级8和四级增效火药11有中心管，中心管内有螺纹，通过连接件将三级8和四级增效火药11连接在一起，三级增效火药8上端通过点火器接头6与筛管接头5连接在一起，然后整体与专用筛管9连接并通过筛管接头5与内定向增效射孔枪2连接为一体。内定向增效射孔枪2可以多根连接为多段管串，以满足不同射孔长度的要求。隔板延时点火器7设有一定延迟时间，能够保证三级8和四级增效火药11滞后于一级4、二级3火药燃烧，同时三、四级增效火药具有不同的燃速，从而在射孔后形成多级脉冲高能气体持续压裂，大大增加了高能气体的作用时间和效果。
[0022]中间接头I外径略大于内定向增效射孔枪2外径且最大外径处为圆弧结构，目的是为了将内定向增效射孔枪2在套管中适当扶正，以保证套管各方向射孔孔眼大小的一致性，为后期压裂作业的均匀性提供良好条件，同时特有的圆弧结构能减少中间接头I与套管的接触面积，减少卡枪的可能性。
[0023]内定向增效射孔枪2内的射孔弹为定射角方式布置且弹架设有配重块，以达到朝向地层主应力方向射孔或者是特殊要求方向射孔的目的，射孔弹口部装有一级增效火药4，射孔弹之间装有二级增效火药3，在射孔弹起爆穿孔后立即释放大量高能气体压裂射孔孔道和地层。
[0024]所述的专用筛管9，上面除钻有多排8方位大孔外，还开有四方位长槽，能让三8、四级增效火药11产生的高能气体顺利散出，同时还能把燃烧后的残留物收存下来从而避免对井的污染。
[0025]本发明在使用过程中，在最上端装好起爆器后下入施工井内，射孔段井斜角需大于20°，当管柱下到目的层后，弹架在偏重块的重力作用下自动定向，使射孔弹射流朝向指定方位射出，同时多级增效火药作用产生大量气体对孔道和地层进一步压裂，达到定方位定射角射孔与高能气体压裂共同作用的目的。燃烧后的残渣将大部分收集在专用筛管8底部，不会对井内产生污染。
[0026]本发明在使用过程中火药装配可以根据具体需求选择全部装配或者只装配部分火药。
【主权项】
1.一种内定向多级脉冲增效射孔器，包括内中间接头(I)、定向增效射孔枪(2)、弹架内的多个射孔弹(13)、筛管接头(5)和筛管尾(12);其特征在于还包括一级增效火药(4)和多个二级增效火药(3);—级增效火药(4)安装在射孔弹(13) 口部，多个二级增效火药(3)夹杂于多个射孔弹(13)之间。2.根据权利要求1所述内定向多级脉冲增效射孔器，其特征在于还包括:专用筛管(9)、点火药柱(10)、点火器接头(6)、隔板延时点火器(7)、三级增效火药(8)和四级增效火药(11);专用筛管(9)连接在筛管接头(5)和筛管尾(12)之间，专用筛管(9)内设有点火药柱(10)、点火器接头(6)、隔板延时点火器(7)、三级增效火药⑶和四级增效火药(11)；连接关系为:三级增效火药(8)上端通过隔板延时点火器(7)和点火器接头(6)与筛管接头(5)连接，三级增效火药(8)下端连接四级增效火药(11)，点火药柱(10)位于三级增效火药(8)与四级增效火药(11)之间；然后整体与专用筛管(9)连接并通过筛管接头(5)与内定向增效射孔枪(2)连接为一体。3.根据权利要求2所述内定向多级脉冲增效射孔器，其特征在于:所述三级(8)和四级增效火药(11)中心设有中心管，中心管内设有螺纹，三级(8)增效火药和四级增效火药(11)通过连接件连接在一起。4.根据权利要求2所述内定向多级脉冲增效射孔器，其特征在于:所述专用筛管(9)的管壁上开有多排通孔，与多排通孔位置相吻合的管中内壁上开有多个长槽，形成火药爆燃后的气体泄放通道。5.根据权利要求1所述内定向多级脉冲增效射孔器，其特征在于:所述中间接头(I)外径大于内定向增效射孔枪(2)外径且最大外径处为圆弧结构。6.根据权利要求1所述内定向多级脉冲增效射孔器，其特征在于:所述内定向增效射孔枪(2)内的射孔弹为定射角方式布置且弹架设有配重块。
【专利摘要】本实用新型涉及一种内定向多级脉冲增效射孔器，该射孔器综合了定方位定射角射孔器与多级脉冲增效射孔器的优点，即它是集定方位定射角射孔、一体式增效射孔和多级脉冲高能气体压裂为一身的新型射孔技术，该实用新型不仅融合了斜井定方位射孔技术中的射孔时能将射孔弹朝向渗透性最好的方向射孔，从而使油气井的产能成倍增加的优点，同时，又融合了多级脉冲高能气体压裂技术中的高能气体破裂能力强、造缝能力好和可防止地层裂缝闭合的优点，具有很好的增效效果。
【IPC分类】E21B43/1185, E21B43/116, E21B43/119
【公开号】CN204851197
【申请号】CN201520445342
【发明人】黎涛, 周曌, 梁峰, 张伟民, 郭景学, 崔淑娟, 鲁坤, 张建峰, 李勇, 李必红, 刘西京
【申请人】西安物华巨能爆破器材有限责任公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年6月25日