专利名称：携带支撑剂的复合射孔方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于石油勘探开发领域，特别是涉及一种携带支撑剂的复合射孔方法及装
置。
背景技术：
在油气井勘探开发领域中，复合射孔作为对低渗透、超低渗透油藏的射孔压裂改 造增产技术在完井作业中得到广泛应用。复合射孔技术是在聚能射孔的基础上，将火药引 入到射孔器内，当聚能射孔弹射孔形成孔道的同时，火药被激发燃烧，在枪内形成动态的高 温高压气体，通过射孔孔眼和枪身泄压孔进入射孔孔道，对地层进行有效的气体压裂，在近 井带形成孔缝结合型的深穿透裂缝网络，目的是增强近井带地层的导流能力，降低油流阻 力，提高油气井产量，其显著的增产效果已被业界所公认。而不足之处是，虽然起初射孔压 裂后增产效果十分显著，但存在着随采油时间的延长产能会逐渐下降的趋势。经研究，复合 射孔所形成的近井带裂缝网络随时间的延长而部分逐渐闭合，使高产的采油周期缩短，进 而也使复合射孔技术的应用效果打了折扣。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种能够对油层裂缝进行有效支撑、减少裂缝闭 合并延长采油周期的携带支撑剂的复合射孔方法及装置。解决上述问题的思路是在射孔压裂时把支撑剂送入裂缝中，对裂缝进行有效的 支撑，从而达到稳产的效果。本发明为解决上述问题所提供的携带支撑剂的复合射孔方法是在射孔器内射孔 弹开口端设置支撑剂盒，支撑剂盒内装有支撑剂；复合射孔作业时，将射孔器输送到油气井 的设定位置，引爆射孔弹，射孔弹爆轰后产生的高速射流在井筒与地层之间形成射孔孔道， 同时利用射流形成的负压将支撑剂带入射孔孔道中，随后射孔器内的压裂火药被激发形成 的二次能量对射孔孔道实施压裂，在近井地带产生裂缝，并将支撑剂送到扩展的裂缝中，实 现对裂缝的支撑。本发明进一步的改进是支撑剂盒内还装有推进剂，射孔弹爆轰后产生高速射流 在井筒与地层之间形成射孔孔道，并激发支撑剂盒内的推进剂，利用射流形成的负压和推 进剂产生的推力将支撑剂带入射孔孔道中。本发明为解决上述问题所提供的携带支撑剂的复合射孔装置，由一节复合射孔器 或多节复合射孔器连接构成，复合射孔器上设有多个泄压孔，泄压孔的位置与射孔弹射流 方向相对应，在泄压孔上安装有带密封作用的破碎型堵片；本发明的特殊之处是在射孔 器内射孔弹开口端设置支撑剂盒，支撑剂盒内装有支撑剂，支撑剂盒的中心设有中心通孔。上述支撑剂盒内最好装有推进剂，这样在射孔弹爆轰后支撑剂盒内的推进剂被激 发而产生高能气体，支撑剂在射流形成的负压和推进剂产生的推力的双重作用下被带入射 孔孔道，不但进一步增加进入射孔孔道的支撑剂的量，而且也增加了支撑剂的动能。
3
支撑剂和推进剂的最佳安装方式是支撑剂位于支撑剂盒内腔的内侧，推进剂位 于支撑剂盒内腔的外侧。上述的支撑剂可选用压裂砂、金刚砂、陶粒、钢砂、钢球、不锈钢球等中的一种，粒 径通常为0. 1 1毫米(即筛号140 20)。支撑剂盒的中心通孔是射孔弹所产生的射流的通道，一般情况下，支撑剂盒的中 心通孔的孔径最好大于8mm。本发明将支撑剂置于射孔弹的开口端，有利于支撑剂顺利进入射孔孔道，装配工 艺简单，便于包装和运输，也便于规模化和标准化生产。试验证明，本发明的实施能够对裂 缝进行有效支撑，延长采油周期，起到稳产的效果。
图1是本发明携带支撑剂的复合射孔装置的结构图。图2是图1射孔器上的支撑剂盒、射孔弹的局部结构图。图3是本发明支撑剂盒的立体图。
具体实施例方式以下结合附图对本实施例加以说明。如图1所示射孔器枪身1的左端是接头2，右端是尾堵3。弹架4上装有多个射孔 弹5，各射孔弹5按照90°相位、16孔/米螺旋形排列。在弹架内每两个相邻的射孔弹5之 间装有压裂火药6，支撑剂盒7装在射孔弹5的出口端。复合射孔器上还设有多个泄压孔， 泄压孔的位置与射孔弹5射流方向相对应，在泄压孔上安装有带密封作用的破碎型堵片8。如图2、图3所示复合射孔器的支撑剂盒7具有一个中心通孔71，其直径为12mm， 所以支撑剂盒7的内腔是一个环形内腔，支撑剂盒的内腔装有支撑剂和推进剂。推进剂73 可选用复合射孔器常用的制式推进剂，本实施例中的推进剂由75 80%高氯酸铵和20 25%的聚醚(重量百分比)组成；支撑剂72采用直径为0. 6毫米(即筛号30)的压裂砂。 安装时先将推进剂装在支撑剂盒内腔外侧，然后再灌入支撑剂。支撑剂盒7的本体采用聚丙烯材料，支撑剂盒7的顶面74为外凸的弧面。支撑剂 盒7的两侧设有内凹的卡槽75，用于和射孔弹开口端相邻的弹架上的凸起41配合，即安 装后支撑剂盒7两侧的卡槽75被弹架上的凸起41卡住，支撑剂盒7的底部又被射孔弹的 前端沿口抵住。
权利要求
1.一种携带支撑剂的复合射孔方法，其特征在于在射孔器内射孔弹开口端设置支撑 剂盒，支撑剂盒内装有支撑剂；复合射孔作业时，将射孔器输送到油气井的设定位置，引爆 射孔弹，射孔弹爆轰后产生的高速射流在井筒与地层之间形成射孔孔道，同时利用射流形 成的负压将支撑剂带入射孔孔道中，随后射孔器内的压裂火药被激发形成的二次能量对射 孔孔道实施压裂，在近井地带产生裂缝，并将支撑剂送到扩展的裂缝中，实现对裂缝的支 撑。
2.根据权利要求1所述的复合射孔方法，其特征是支撑剂盒内还装有推进剂，射孔弹 爆轰后产生的高速射流在井筒与地层之间形成射孔孔道，并激发支撑剂盒内的推进剂，利 用射流形成的负压和推进剂产生的推力将支撑剂带入射孔孔道中。
3.一种携带支撑剂的复合射孔装置，其特征是由一节复合射孔器或多节复合射孔器连 接构成，复合射孔器上设有多个泄压孔，泄压孔的位置与射孔弹射流方向相对应，在泄压孔 上安装有带密封作用的破碎型堵片(8)，其特征是在射孔器内射孔弹开口端设置支撑剂 盒(7)，支撑剂盒内装有支撑剂(72)，支撑剂盒的中心设有中心通孔(71)。
4.根据权利要求3所述的复合射孔装置，其特征是支撑剂盒(7)内装有推进剂(73)。
5.根据权利要求4所述的复合射孔装置，其特征是支撑剂m位于支撑剂盒内腔的内 侧，推进剂(7 位于支撑剂盒内腔的外侧。
6.根据权利要求3、4或5所述的复合射孔装置，其特征是所说的支撑剂是压裂砂、金刚 砂、陶粒、钢砂、钢球、不锈钢球中的一种，粒径为0. 1 1毫米。
7.根据权利要求6所述的复合射孔装置，其特征是支撑剂盒的中心通孔(71)的孔径大 于 8mm。
8.根据权利要求7所述的复合射孔装置，其特征是支撑剂盒(7)的两侧设有内凹的卡 槽(75)。
全文摘要
本发明涉及一种能够对油气储层近井带裂缝进行有效支撑、减少裂缝闭合的携带支撑剂的复合射孔方法及装置。该装置由一节复合射孔器或多节复合射孔器连接构成，复合射孔器上设有泄压孔，泄压孔上安装有带密封作用的破碎型堵片，在射孔器内射孔弹开口端设有支撑剂盒，支撑剂盒内装有支撑剂，支撑剂盒的中心设有中心通孔。复合射孔作业时，射孔弹爆轰后产生的高速射流在井筒与地层之间形成射孔孔道，同时利用射流形成的负压将支撑剂带入射孔孔道中，随后射孔器内的压裂火药被激发形成的二次能量对射孔孔道实施压裂，在近井地带产生裂缝，并将支撑剂送到扩展的裂缝中，实现对裂缝的支撑。
文档编号E21B43/119GK102094613SQ201010609790
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者张国桉, 成建龙 申请人:西安通源石油科技股份有限公司