一种用于油田作业水平井的定面射孔装置的制作方法

本实用新型属于油气开采技术领域，涉及油田作业辅助装置，尤其是涉及一种用于油田作业水平井的定面射孔装置。

背景技术：

在水平井的分段压裂工艺中，实施压裂前必须对套管进行射孔作业，目前在大多数情况下射孔都是采用常规聚能射孔技术。以往，常规聚能射孔通常采用在射孔枪内弹架上螺旋状排布射孔弹，射孔弹引爆后在井筒套管壁上形成螺旋状排列的多个孔眼，然后再实施压裂。由于套管上的射孔孔眼分布是呈螺旋状均匀排布的，多数情况下压裂裂缝只能沿垂直于岩层(储油层)天然最小主应力的方向扩展，裂缝走向不能控制，裂缝的走向并非沿井筒径向扩展，因而极易造成段与段之间压裂裂缝的交叉串通，影响压裂效果和泄油面积。

因此，定面射孔技术应运而生。定面射孔技术采用特殊布弹方式，射孔后，在垂直于套管轴向同一横截面的内壁圆周上形成多个孔眼，圆周上多个孔眼排布可形成沿井筒横向的应力集中，能够有效控制裂缝走向，降低地层破裂压力。压裂时的裂缝走向沿井筒横向扩展，避免段与段之间压裂裂缝的交叉串通，提高了缝网系统的完善程度，从而提高了油气产能。

传统定面射孔为周向的三个孔形成的裂缝，压裂时裂缝沿周向扩张，但由于实际岩石结构差别较大，裂缝走向难以预估，相邻两组射孔弹距离过近容易导致射孔压裂裂缝交叉贯通，射孔弹距离过远将降低射孔枪的射孔效率。另外，现有定面射孔装弹需要将射孔弹先安装在弹套内，后安装固定射孔弹的方向，最后安装起爆电缆，装配繁琐，人工劳动强度大，射孔弹对正率精度偏低。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于油田作业水平井的定面射孔装置，从而达到提高定面射孔地层适应力，提高射孔弹装弹效率的效果。

本实用新型是通过如下技术方案予以实现的。

一种用于油田作业水平井的定面射孔装置，包括射孔枪管、套管、射孔弹和射孔弹套，所述套管嵌套于射孔枪管中，所述射孔弹分别通过射孔弹套成组安装在套管上，所述射孔弹的安装排布方式为：每三个射孔弹组成一组，位于所述套管径向平面上，各射孔弹的中心线均与套管的中心线垂直相交；所述射孔弹沿套管轴向等距排列，在套管轴向上相邻的两组射孔弹在套管轴向的投影相互错开60°。

进一步地，所述射孔弹各组中心设有射孔弹定位座，所述射孔弹定位座中心设有定位孔，所述射孔弹定位座侧面还设有定位槽。

进一步地，所述射孔弹点火端设有射孔弹定位卡扣，用于与射孔弹定位座的定位槽配合，以实现射孔弹安装时快速定位。

进一步地，所述射孔弹定位座为三角形，各条边分别对应一个射孔弹，确保各射孔弹底座均与定位座侧面接触。

进一步地，射孔弹定位座各边为内凹的弧形，增加各边与射孔弹底座之间的接触面积。

进一步地，所述射孔弹定位座采用绝缘材料制成，以避免在起爆电缆安装时发生短路故障，干扰射孔弹起爆。

进一步地，所述射孔弹定位卡扣与射孔弹固定连接，射孔弹定位卡扣为环状或片状，以便射孔弹定位卡扣插入到射孔弹定位座的定位槽中，实现定位。

进一步地，所述定位槽与定位孔连通，以增大射孔弹定位卡扣插入定位槽的深度，确保射孔弹底座与射孔弹定位座各边的接触。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述的用于油田作业水平井的定面射孔装置，通过将各射孔弹的排布方式设置成轴向上交错、均匀分布，射孔时拉开了相邻两组射孔弹射孔之间的间距，为各射孔难以预估的裂缝走向留出了更大的空间，避免了各段射孔之间压裂裂缝的交叉贯通，提高了缝网系统的均匀和完善程度，同时，又不用刻意拉开两组射孔弹在射孔枪内的轴向设置间距，保证了射孔枪原有的射孔效率。通过在每组射孔弹中心设置射孔弹定位座，实现了射孔弹安装时在各个方向上的定位，确保单组射孔处于同一截面上，而且定位调整方便，不再需要人工干预校正；同时，借助射孔弹定位座的辅助，使得射孔弹起爆电缆布线简化，从而简化了射孔弹安装的整个装配程序，提高了装配效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中单组射孔弹与射孔弹定位座的位置示意图。

图3为本实用新型中射孔弹定位座侧面定位槽的结构示意图。

图4为本实用新型中射孔弹定位卡扣为片状时的结构示意图。

图5为本实用新型中相邻两组射孔弹在轴向上的投影示意图。

图6为本实用新型中将射孔枪管局部展开的平面结构示意图。

图中：1-射孔枪管，101-第一枪管孔，102-第二枪管孔，103-第三枪管孔，104-第四枪管孔，105-第五枪管孔，106-第六枪管孔，2-套管，3-射孔弹，301-第一射孔弹，302-第二射孔弹，303-第三射孔弹，304-射孔弹定位卡扣，4-射孔弹定位座，401-定位孔，402-定位槽，5-射孔弹套。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1-6所示，本实用新型所述的一种用于油田作业水平井的定面射孔装置，包括射孔枪管1、套管2、射孔弹3和射孔弹套5，所述套管2嵌套于射孔枪管1中，所述射孔弹3分别通过射孔弹套5成组安装在套管2上，所述射孔弹3的安装排布方式为：每三个射孔弹3组成一组，位于所述套管2径向平面上，各射孔弹3的中心线均与套管2的中心线垂直相交；所述射孔弹3沿套管2轴向等距排列，在套管2轴向上相邻的两组射孔弹3在套管2轴向的投影相互错开60°。

如图2、图3所示，所述射孔弹3各组中心设有射孔弹定位座4，所述射孔弹定位座4中心设有定位孔401，所述射孔弹定位座4侧面还设有定位槽402，所述定位槽402与定位孔401连通。

所述射孔弹3点火端设有射孔弹定位卡扣304，用于与射孔弹定位座4配合，实现快速准确定位。

所述射孔弹定位座4为三角形，各条边分别对应一个射孔弹3。射孔弹定位座4各边为内凹的弧形，以增加与射孔弹3底部的接触面积，增加其定位的稳定性。

所述射孔弹定位座4采用绝缘材料制成。

所述射孔弹定位卡扣304与射孔弹3固定连接，射孔弹定位卡扣304为环状或片状，如图2、图4所示。

实施例

本技术方案的描述中，部分未涉及的零部件不再赘述，在图中也未完全示出。

如图1、图2、图3所示，射孔弹3安装时，先安装第一射孔弹301、第二射孔弹302，然后从第三射孔弹303的安装位置处将射孔弹定位座4通过定位槽402安装到第一射孔弹301和第二射孔弹302的射孔弹定位卡扣304上，再安装第三射孔弹303，将第三射孔弹303的射孔弹定位卡扣304插入到射孔弹定位座4正对其底部的定位槽402中。各射孔弹3安装在射孔弹套5中，射孔弹套5中的锁定机构可以将射孔弹3锁住固定，同时通过射孔弹套5固定射孔弹3的周向位置，通过射孔弹定位座4固定射孔弹3绕射孔弹套5的安装点摆动，实现射孔弹3相对套管2的轴向定位。

在内部布线时，起爆电缆可从射孔弹定位座4的定位孔401穿过，实现对起爆电缆的定位和固定，同时又简化了起爆电缆的安装和布线。

因为射孔弹3与射孔枪管1上的孔是一一对应的，为描述清楚射孔弹3的排布方式，使用了射孔枪管1上的管孔来代替射孔弹3的位置来进行描述，并将射孔枪管1进行了展开，如图4所示。每三个射孔弹3在套管2上组成一个组，并位于套管2的同一横截面上，其三个射孔弹3射孔的理论路径形成一个径向的平面；在套管2的轴向上，相邻两组射孔弹3间距相同，同时，相邻两组射孔弹3在套管2轴向上的投影相互错开60°，如图5所示。

如图6所示，将射孔枪管1进行展开，半圆孔所在边为射孔枪管1的分割边，其中，第一枪管孔101、第四枪管孔104、第五枪管孔105为同一组射孔弹3分别相对的枪管孔，为描述方便，将第一枪管孔101所在的一组枪管孔命名为第一组枪管孔；将第二枪管孔102所在的一组枪管孔命名为第二组枪管孔；将第三枪管孔103所在的一组枪管孔命名为第三组枪管孔。各组枪管孔所在面平行，相邻两组枪管孔相互错开，第一组枪管孔中心连线与第二组枪管孔中心连线之间的间距等于第二组枪管孔中心连线与第三组枪管孔中心连线之间的间距相等；第一枪管孔101与第三枪管孔103之间的中心连线垂直于第二枪管孔102与第六枪管孔106之间的中心连线，并位于第二枪管孔102与第六枪管孔106之间的中心连线的正中。

上述的实施例只是示例性的，是为了使本领域技术人员能够更好的理解本技术方案内容，不应理解为是对本实用新型保护范围的限制，只要是根据本实用新型技术方案所作的简单替换，均落入本实用新型的保护范围。