一种过小通径工具的切割弹及使用方法与流程

本发明属于油气水井下作业，具体涉及一种过小通径工具的切割弹及使用方法。

背景技术：

1、在油气田勘探开发过程中，特别是钻井、老井侧钻、查层补孔、重复压裂、修井等涉及起管柱的作业，尤其是涉及到多封压裂生产一体化管柱的直井/定向井、多级水力喷射管柱水平井、多级裸眼封隔器水平井，由于此类老井生产管柱易遇卡，通常需要对管柱进行井下切割，然后起出切割以上管柱，然而由于此类老井生产管柱均存在变径滑套或变径水力锚、变径封隔器，因此导致常规切割装置难以通过小通径滑套、水力锚、封隔器、球座，不得不在小通径工具以上进行切割，导致较多压裂工具串遗落井内，造成部分油气井在对应深度无法开展老井侧钻、查层补孔、重复压裂等措施。

2、此外，部分气井环空带压，需要切割套管重新进行固井，然而由于套管滑套变径的存在，常规切割装置难以通过，导致无法在小通径滑套、球座的下部切割；并且在钻井过程中，钻柱遇卡，起钻无法起出，需要过钻杆上连接的小通径工具如滑套式堵漏器，进行切割，实现尽可能起出更多钻杆的目的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种过小通径工具的切割弹及使用方法，以克服上述技术缺陷。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种过小通径工具的切割弹，它是由两个类半球状壳体密封拼装组成的球形结构，两个类半球状壳体分别是控制壳体和爆炸壳体，在控制壳体内封装有电池和控制单元，在爆炸壳体内封装有炸药；

3、电池、控制单元、炸药依次相接。

4、进一步地，控制壳体的圆形平面开设有凹槽，爆炸壳体的圆形平面设置有凸起，爆炸壳体的凸起密封嵌合在控制壳体的凹槽内。

5、进一步地，控制壳体的圆形平面的中心开设有过球心的盲孔槽，盲孔槽内嵌装有电池和控制单元，围绕盲孔槽，在控制壳体的圆形平面还开设有圆环形凹槽，圆环形凹槽的槽深小于盲孔槽的槽深。

6、进一步地，爆炸壳体至少包括半球状空心壳体，半球状空心壳体的圆形边缘先水平向内延伸再垂直向上延伸形成圆环形凸起，圆环形凸起密封嵌插在圆环形凹槽内，圆环形凸起的内径大于圆环形凹槽的内径。

7、进一步地，圆环形凹槽的外圈槽壁上设有内螺纹，圆环形凸起的外圈槽壁上设有外螺纹，圆环形凹槽的内螺纹与圆环形凸起的外螺纹相互旋接，且在旋接处设有套在圆环形凸起上的密封圈。

8、进一步地，控制单元包括用于引爆炸药的起爆器、用于接收引爆信号和设定起爆时间的控制器，其中电池分别电连接于起爆器和控制器，控制器电连接于起爆器，起爆器的接触片与炸药的接触片自然接触。

9、进一步地，控制壳体上开设有用于旋入钢丝或电缆的螺纹孔，螺纹孔的轴向中心线与盲孔槽的轴向中心线重合。

10、本发明还提供了一种过小通径工具的切割弹使用方法，包括以下步骤：

11、步骤一，井筒准备

12、对待切割管柱进行通洗井、清理、整形，确保小通径工具以上畅通；

13、步骤二，切割弹准备

14、获取待切割管柱内小通径工具的尺寸，确定切割弹直径并组装；

15、步骤三，投送切割弹

16、自由投放或利用钢丝或利用电缆投放切割弹至小通径工具的切割位置；

17、步骤四，爆炸切割

18、定时爆炸：在组装切割弹时，预先在控制单元内设定爆炸时间；或

19、实时爆炸：利用电缆传输爆炸信号至控制单元，控制单元引爆炸药；

20、待切割管柱内小通径工具被爆炸切割。

21、进一步地，步骤三投送切割弹，自由投放或利用钢丝或利用电缆投放切割弹至小通径工具的切割位置，具体包括：

22、若自由投放切割弹，则需要采用压井液将切割弹泵送至小通径工具之上，然后利用钢丝作业或电缆作业携带管柱串探测切割弹下入的位置，确保切割弹通过第一级的小通径工具，其中管柱串是由震击器、加重杆、铅印依次相连组成；

23、若利用钢丝或利用电缆投放切割弹，则需要将钢丝或电缆旋入螺纹孔，然后下放钢丝或电缆，同时采用压井液将切割弹泵送至小通径工具内，并确保切割弹处于待切割的管柱深度。

24、进一步地，步骤四定时爆炸，在组装切割弹时，预先在控制单元内设定爆炸时间，具体包括：

25、利用蓝牙或wifi在控制器内设定爆炸时间，设定好后将控制器装入控制壳体的盲孔槽内，确保电池为起爆器和控制器正常供电，并使起爆器的接触片与炸药的接触片自然接触，然后密封组装切割弹，切割弹被投入井内后，按照设定时间定时爆炸。

26、本发明的有益效果如下：

27、采用球形的切割弹，可确保顺利通过小通径工具，并且采用蓝牙或wifi定时爆炸切割和电缆传输实时爆炸切割的双重方式，选择性强，此外，通过控制壳体与爆炸壳体分离的方式实现安全运输，同时通过井筒准备、切割弹准备、泵送下入、爆炸切割的四个步骤实现过小通径工具的油套管切割，并在泵送下入环节，可选择自由投放、钢丝或电缆传输的方式，其中自由投放成本低廉，适用于切割精度不高的场合，并且该切割弹满足各类直井、定向井、水平井管柱切割的需要，适用范围广。

28、为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种过小通径工具的切割弹，其特征在于：它是由两个类半球状壳体密封拼装组成的球形结构，两个类半球状壳体分别是控制壳体(2)和爆炸壳体(8)，在控制壳体(2)内封装有电池(6)和控制单元(7)，在爆炸壳体(8)内封装有炸药(5)；

2.如权利要求1所述的过小通径工具的切割弹，其特征在于：所述控制壳体(2)的圆形平面开设有凹槽，爆炸壳体(8)的圆形平面设置有凸起，爆炸壳体(8)的凸起密封嵌合在控制壳体(2)的凹槽内。

3.如权利要求2所述的过小通径工具的切割弹，其特征在于：所述控制壳体(2)的圆形平面的中心开设有过球心的盲孔槽，盲孔槽内嵌装有电池(6)和控制单元(7)，围绕盲孔槽，在控制壳体(2)的圆形平面还开设有圆环形凹槽(10)，圆环形凹槽(10)的槽深小于盲孔槽的槽深。

4.如权利要求3所述的过小通径工具的切割弹，其特征在于：所述爆炸壳体(8)至少包括半球状空心壳体，半球状空心壳体的圆形边缘先水平向内延伸再垂直向上延伸形成圆环形凸起(11)，圆环形凸起(11)密封嵌插在圆环形凹槽(10)内，圆环形凸起(11)的内径大于圆环形凹槽(10)的内径。

5.如权利要求4所述的过小通径工具的切割弹，其特征在于：所述圆环形凹槽(10)的外圈槽壁上设有内螺纹，圆环形凸起(11)的外圈槽壁上设有外螺纹，圆环形凹槽(10)的内螺纹与圆环形凸起(11)的外螺纹相互旋接，且在旋接处设有套在圆环形凸起(11)上的密封圈(4)。

6.如权利要求1所述的过小通径工具的切割弹，其特征在于：所述控制单元(7)包括用于引爆炸药(5)的起爆器、用于接收引爆信号和设定起爆时间的控制器，其中电池(6)分别电连接于起爆器和控制器，控制器电连接于起爆器，起爆器的接触片与炸药(5)的接触片自然接触。

7.如权利要求3所述的过小通径工具的切割弹，其特征在于：所述控制壳体(2)上开设有用于旋入钢丝或电缆的螺纹孔(1)，螺纹孔(1)的轴向中心线与盲孔槽的轴向中心线重合。

8.一种如权利要求1～7中任一权利要求所述的过小通径工具的切割弹使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的过小通径工具的切割弹使用方法，其特征在于，步骤三所述投送切割弹，自由投放或利用钢丝或利用电缆投放切割弹至小通径工具的切割位置，具体包括：

10.如权利要求8所述的过小通径工具的切割弹使用方法，其特征在于，步骤四所述定时爆炸，在组装切割弹时，预先在控制单元(7)内设定爆炸时间，具体包括：

技术总结
本发明提供了一种过小通径工具的切割弹及使用方法，它是由两个类半球状壳体密封拼装组成的球形结构，两个类半球状壳体分别是控制壳体和爆炸壳体，在控制壳体内封装有电池和控制单元，在爆炸壳体内封装有炸药；电池、控制单元、炸药依次相接。本发明采用球形的切割弹，可确保顺利通过小通径工具，并且采用蓝牙或Wifi定时爆炸切割和电缆传输实时爆炸切割的双重方式，选择性强，此外，通过控制壳体与爆炸壳体分离的方式实现安全运输，并可选择自由投放、钢丝或电缆传输的方式，其中自由投放成本低廉，适用于切割精度不高的场合，并且该切割弹满足各类直井、定向井、水平井管柱切割的需要，适用范围广。

技术研发人员：王思凡,胡东锋,王志刚,叶文勇,李前春,张安康,王玉,黄永章,聂俊,魏小房
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15