水平井分簇射孔管串专用磁性接头的制作方法

1.本实用新型涉及石油行业井下工具，具体的说是一种水平井分簇射孔管串专用磁性接头。


背景技术：

2.在油气井作业中，射孔弹安装于射孔枪中，输送到目的层后通过接收导爆索的能量来引爆，引爆后的射孔弹射流将射孔枪穿透后，进一步射穿井壁的套管和混凝土层，使地层与油气井连通，实现地层油气顺利流入油气井的目的。
3.随着页岩气等非常规油气藏的大规模开发，大跨度超长水平井成为主流和发展趋势，水平井桥射联作工艺进一步增多，因井下复杂状况而导致射孔管串遇阻的风险越来越高。射孔器射孔后，射孔弹形成的碎屑会部分掉出射孔枪并进入井筒，特别是目前在大位移水平井内进行射孔时，井段越来越多，一次下井管串长度进一步增加，射孔弹装弹数量多，射孔产生的弹壳、弹架碎屑因重力作用掉出射孔枪，并沉积在套管的下部，射孔管串在输送过程中受到这些碎屑的影响，容易产生挂卡的现象，在一些极端复杂情况下，甚至可能导致管串卡死在井筒内，造成恶性事故，大大增加打捞成本。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、可快速装配和拆卸、寿命长、易于维护、在射孔管串在输送过程有效收集水平井井筒内射孔产生的弹壳、弹架碎屑，避免射孔枪管在井下发生挂卡、有效提高了施工质量和安全性的水平井分簇射孔管串专用磁性接头。
5.技术方案包括水平井分簇射孔管串专用磁性接头，包括本体，所述本体的两端分别设有接头，所述本体中心开有供电缆导线穿过的通孔；所述本体的中段沿周向均匀设有至少三个卡槽，所述卡槽内嵌有永磁体，所述永磁体上表面低于卡槽的顶面。
6.所述本体的中段沿周向均匀设有三个卡槽。
7.所述卡槽的下段为方形，上段楔形。
8.所述永磁体的厚度为卡槽深度的2/5至2/3。
9.所述永磁体经销钉固定在所述卡槽中。
10.所述本体中段与所述卡槽相邻的截面转角处具有倒角过渡。
11.所述本体一端接头为母扣端，另一端接头为公扣端。
12.所述本体的一端接头与水平井分簇射孔管串的射孔枪下接头丝扣连接，另一端接头与水平井分簇射孔管串的桥塞送进工具点火装置的上接头丝扣连接。
13.有益效果：
14.(1)本实用新型磁性接头专用于水平井分簇射孔管串中，考虑到背景技术中所述的挂卡现象往往发生在桥塞处，因此所述磁性本体的两端接头分别与水平井分簇射孔管串的射孔枪下接头和桥塞送进工具点火装置的上接头丝扣连接，使其成为射孔管串的一部
分。射孔管串在井筒内输送过程中可通过位于桥塞前的磁性接头自行收集金属碎屑，达到清洁井筒、避免桥塞挂卡的目的，保障射孔管串射孔后在井筒内的顺利传输。
15.(2)考虑到永磁体易脆，而水平井分簇射孔管串在输送过程中存在可能与筒壁碰撞的可能导致永磁体断裂或脱出。为解决上述问题，发明人考虑在接头本体中段均匀沿周向均匀设有至少三个卡槽，卡槽内嵌有永磁体，这种嵌装方式能够保证磁体与磁体间，磁体与接头本体均有较大磁力吸附，配合销钉固定，确保接头在施工过程中永磁体不会脱落。优选的，在接头本体中段均匀沿周向均匀设有三个卡槽，研究发现，这种剖面结构下，受力最为稳定且均匀，结合工具串在施工过程中存在的旋转状态，这种结构还可极大程度的增加磁体的吸附面积，提高吸附效果；所述本体的材料可使用高强钢，如42crmo超高强度钢，具有高强度和韧性，淬透性也较好，无明显的回火脆性，调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力。
16.(3)所述永磁体表面低于卡槽的顶面，使得卡槽内具有一定容纳空间，被磁力吸附的金属碎屑在此收纳并随射孔管串被带出井外，避免金属碎屑直接暴露在外再次脱落。优选的，所述永磁体的厚度占卡槽深度的2/5至2/3，既能保证足够的磁吸附力，也具有更好的收给空间；所述卡槽的下段为方形，上段楔形，通过设置更大的开口以提供更大的吸附空间和收纳空间，同时减少旋转状态下本体外周段的负重，提高稳定性。
17.(4)本实用新型结构简单、可快速装配和拆卸、寿命长、易于维护、可重复使用、可与现有水平井分簇射孔管串连接匹配，在射孔管串在输送过程有效收集水平井井筒内射孔产生的不同尺寸的弹壳、弹架碎屑，避免射孔枪管在井下发生挂卡、有效提高了施工质量和安全性。
附图说明
18.图1为本实用新型结构示意图。
19.图2为图1中a-a剖视图。
20.图3为图1中b-b剖视图。
21.图4为图1中c-c剖视图。
22.其中，1-本体、2-母扣端、3-公扣端、4-卡槽、4.1-上段、4.2-下段、5-永磁体、6-倒角过渡、7-通孔。
具体实施方式
23.下面结合附图对本实用新型作进一步解释说明：
24.参见图1，本实用新型磁性接头包括本体1，所述本体1的两端分别设有接头，一端接头为母扣端2，另一端接头为公扣端3，所述本体1中心开有供电缆导线穿过的通孔7；所述本体1的中段沿周向均匀设有至少三个卡槽4(本实施例中为三个卡槽4)，所述卡槽4内嵌有永磁体5并经销钉固定在所述卡槽3中，所述本体1中段与所述卡槽3相邻的截面转角处具有倒角过渡6；所述卡槽3优选下段为方形，上段楔形；所述永磁体5上表面低于卡槽4的顶面，优选所述永磁体5的厚度为卡槽3深度的2/5至2/3。
25.使用时，所述本体1的一端母扣端2与水平井分簇射孔管串的射孔枪下接头丝扣连接，另一端公扣端3与水平井分簇射孔管串的桥塞送进工具点火装置的上接头丝扣连接。
26.水平井分簇射孔管串入井后在输送过程中由磁性接头自动收集金属碎屑，收集的碎屑收纳在卡槽3中，不影响水平井分簇射孔管串正常输送。
27.多级射孔施工完成后，水平井分簇射孔管串起出井口，此时可清理磁性接头收集的碎屑清理，磁性接头取下更换密封圈后可重复使用。
28.将本实用新型磁性接头在焦页33-5hf井进行强磁试验：进行了第2至第21段泵送桥塞射孔联作施工(20次强磁捕屑工作)，施工过程无任何异常，水平井分簇射孔管串上提正常，无卡顿。
29.对得到的每段碎屑进行单独清洗，然后摊开烘干，测量收集的碎屑尺寸和重量，具体详见表1和表2：
30.表1碎屑特别样品长度值表
31.[0032][0033]
从上述表中，得知碎屑特别样品最小长度13.00mm(第13段施工)，最大长度26.00mm(第5段施工)，平均长度17.82mm，形状多以长条型为主，少量环形和半环形。
[0034]
表2碎屑和特别样品重量值表
[0035]
[0036][0037]
从上述表中，得知碎屑最小重量28g(第18段施工)，最大重量58g(第6段施工)，平均重量40.85g；特别样品最小重量0.77g(第5段施工)，最大重量1.54g(第13段施工)，平均重量1.25g。
[0038]
由此可见，本实用新型磁性接头可以很好的吸附不同尺寸、形状和重量的金属碎屑，技术效果显著。


技术特征：
1.一种水平井分簇射孔管串专用磁性接头，包括本体，所述本体的两端分别设有接头，其特征在于，所述本体中心开有供电缆导线穿过的通孔；所述本体的中段沿周向均匀设有至少三个卡槽，所述卡槽内嵌有永磁体，所述永磁体上表面低于卡槽的顶面。2.如权利要求1所述的水平井分簇射孔管串专用磁性接头，其特征在于，所述本体的中段沿周向均匀设有三个卡槽。3.如权利要求1或2所述的水平井分簇射孔管串专用磁性接头，其特征在于，所述卡槽的下段为方形，上段楔形。4.如权利要求3所述的水平井分簇射孔管串专用磁性接头，其特征在于，所述永磁体的厚度为卡槽深度的2/5至2/3。5.如权利要求1所述的水平井分簇射孔管串专用磁性接头，其特征在于，所述永磁体经销钉固定在所述卡槽中。6.如权利要求3所述的水平井分簇射孔管串专用磁性接头，其特征在于，所述本体中段与所述卡槽相邻的截面转角处具有倒角过渡。7.如权利要求1或2所述的水平井分簇射孔管串专用磁性接头，其特征在于，所述本体一端接头为母扣端，另一端接头为公扣端。8.如权利要求1或2所述的水平井分簇射孔管串专用磁性接头，其特征在于，所述本体的一端接头与水平井分簇射孔管串的射孔枪下接头丝扣连接，另一端接头与水平井分簇射孔管串的桥塞送进工具点火装置的上接头丝扣连接。

技术总结
本实用新型公开了一种水平井分簇射孔管串专用磁性接头，解决了现有水平井分簇射孔管输送过程中受到射孔后产生的碎屑影响，容易产生挂卡的现象的问题。技术方案包括本体，所述本体的两端分别设有接头，所述本体中心开有供电缆导线穿过的通孔；所述本体的中段沿周向均匀设有至少三个卡槽，所述卡槽内嵌有永磁体，所述永磁体上表面低于卡槽的顶面。本实用新型结构简单、可快速装配和拆卸、寿命长、易于维护、在射孔管串在输送过程有效收集水平井井筒内射孔产生的弹壳、弹架碎屑，避免射孔枪管上提过程中在井下发生挂卡、有效提高了施工质量和安全性。和安全性。和安全性。


技术研发人员：廖勇 颜湘庆 李欢 李光泉 田海涛 李智 汪鹏 李婧靓 叶亮 冯亦江 曾保林 陈四平 潘金国 盛江飞 黎艳 石文睿 董明达 石元会 王俊芳 焦恩翠
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：2021.06.22
技术公布日：2022/2/11