CN2308708Y - 筛管装载压裂弹 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种筛管装载压裂弹,由连接头、芯管组件、引燃装药、主装药和筛管组件组成。其特征是:用筛管装载、无密封的外壳;既可用导爆索点火,也可用电发火管点火。本实用新型可以与射孔枪组合,一次下井施工同时完成射孔与高能气体压裂;也可以单独进行高能气体压裂施工。结构简单、安全可靠。适用于浅井、深井和超深井使用。

Description

筛管装载压裂弹

本实用新型属于石油、天然气井下岩层的高能气体压裂技术领域中的高能气体发生装置。高能气体压裂是利用压裂弹中火药在井筒中燃烧，产生高温、高压气体在目的层近井区域压出裂缝体系，改善渗透性能，从而增加油、气井产量和注水井注入量的增产、增注新技术，压裂弹是优化施工、提高效果的关键。

高能气体压裂是在本世纪六十年代开始发展起来的新技术领域。目前，在我国高能气体压裂技术领域中，采用的压裂弹分为有壳压裂弹和无壳压裂弹。中国专利：94201940.7：缆输式全燃烧压裂弹，89208915.6：套管井高能气体压裂弹，93119733.3：无壳压裂弹，91111244.8：射孔压裂复合弹，94207781.4：电缆连接无壳压裂弹。虽然在结构设计等方面较原有的压裂弹有了较大改进，有有壳压裂弹和无壳压裂弹，可以适用于3000米深或大于3000米以上深油、气井岩层的压裂。但是，上述有壳压裂弹均有笨重的金属或非金属外壳且壳体排气孔多、密封可靠性较差；无壳压裂弹压裂施工前对洗井要求严，高温气体对下端电缆有一定的损伤作用。

本实用新型的目的：除避免上述现有技术中的不足之处外，设计成既能同时进行射孔与高能气体压裂，又能单独进行高能气体压裂的筛管装载压裂弹。

本实用新型的技术方案：为实现上述目的，在连接头的上端与射孔枪密封连接，下端与筛管组件连接，传火孔处密封连接芯管组件。当射孔工作时，用射孔枪内导爆索的能量通过传火孔点燃芯管组件内点火药柱，并依次点燃装在筛管组件中的引燃装药和主装药。利用引燃装药和主装药被点燃的延迟时间，实现射孔后立即进行高能气体压裂。通过改变点火方式，在芯管组件的上端装入点火器，可以单独施工，进行高能气体压裂。通过改变引燃装药和主装药的成分等，可以适用于深井或超深井，用电缆输送或井管输送进行施工。

本实用新型由连接头1、芯管组件2-4、引燃装药5-6、主装药7和筛管组件8-9组成。

连接头1：上端与射孔枪密封连接，下端与筛管组件8-9连接，传火孔处密封连接芯管组件2-4。

芯管组件2-4：由芯管2、点火药柱3和密封堵4组成。用射孔枪内导爆索的能量通过传火孔点燃芯管组件2-4内点火药柱3并点燃引燃装药5-6。

引燃装药5-6：由引燃装药药柱5和包覆层6组成，用于点燃主装药7。

主装药7：在筛管组件8-9中燃烧，产生高温、高压气体。

筛管组件8-9：由筛管8和堵头9组成，用于装载引燃装药5-6和主装药7，用于装载和提取燃烧剩余物。

本实用新型的优点是：筛管不承压、重量轻、可以重复使用，可以与射孔枪连成一体，一次下井用一个***引爆，完成射孔与高能气体压裂两种施工，也可以单独施工进行高能气体压裂；可现场组装，结构简单、施工方便、安全可靠，井内不留残余物。可将不同节数、不同燃速或不同燃面变化规律的主装药现场组装成可调脉冲式筛管装载压裂弹，提高压裂效果。

本实用新型的附图说明如下：

附图1是筛管装载压裂弹剖面图。附图2是单独施工进行高能气体压裂的筛管装载压裂弹剖面图。附图3是筛管装载压裂弹横截面图。

连接头1，芯管2，点火药柱3，密封堵4，引燃装药药柱5，包覆层6，主装药7，筛管8，堵头9，固定环10，密封导电柱11，电发火管12，点火器壳体13。

实施例：

实施本实用新型的最好方案是：

1、参照附图1实施：

连接头1的制造：材料为中碳钢。

芯管组件2-4的制造：芯管2和密封堵4的材料均为中碳钢。

引燃装药5-6和主装药7的制造：引燃装药药柱5及主装药7是主要为硝化棉、***油及附加成分的双基药压成的药柱，包覆层6可用棉织物粘胶缠绕在药柱外表面上。引燃装药5-6和主装药7的外径可为72毫米，长度为500毫米。

筛管组件8-9的制造：材料为中碳钢(或低碳钢)，筛管8的外径可为89毫米，最短长度可为1000毫米，每加长500毫米为一种规格，最长可为5000毫米。

一套筛管装载压裂弹是将连接头1、芯管组件2-4、引燃装药5-6、1至9节主装药7和筛管组件8-9(主装药7的节数和筛管8的长度根据施工工艺要求选定)组装而成的；用筛管组件8-9装载引燃装药5-6和各节主装药7，在引燃装药5-6的中心孔中置入芯管组件2-4；连接头1的上端与射孔枪密封连接，下端与筛管组件8-9连接，传火孔处密封连接芯管组件2-4。用射孔枪内导爆索的能量通过传火孔、芯管组件2-4点燃引燃装药5-6和主装药7；适用于井深不超过3000米的套管井目的层，射孔与压裂一次施工完成。

2、参照附图2中单独施工进行高能气体压裂的筛管装载压裂弹，其特征在于：芯管组件2-4的上端装入点火器10-13。

点火器10-13：是由固定环10、密封导电柱11、电发火管12和点火器壳体13组成。固定环10材料为中碳钢，点火器壳体13材料为铝合金(或中碳钢)。根据施工工艺要求组装成一套单独施工进行高能气体压裂的筛管装载压裂弹，可单独施工进行高能气体压裂。

3、参照附图1中筛管装载压裂弹，其特征在于：主装药7其节数可为1至9节，横截面制成单孔管状或多孔管状(如附图3所示)，组装后可构成可调脉冲式筛管装载压裂弹。

4、参照附图1中筛管装载压裂弹，其特征在于：引燃装药药柱5与主装药7，其成分为过氯酸胺、橡胶及附加成分时，可适用于3000米以上深并或超深井下施工。

Claims (2)

1、筛管装载压裂弹是由连接头(1)、芯管组件(2-4)、引燃装药(5-6)、主装药(7)和筛管组件(8-9)组成；其特征是：用筛管组件(8-9)装载引燃装药(5-6)和各节主装药(7)，在引燃装药(5-6)的中心孔中置入芯管组件(2-4)，连接头(1)的上端与射孔枪密封连接，用射孔枪内导爆索的能量通过传火孔、芯管组件(2-4)点燃引燃装药(5-6)；

芯管组件(2-4)：是由芯管(2)、点火药柱(3)和密封堵(4)组成；

引燃装药(5-6)：是由引燃装药药柱(5)和包覆层(6)组成；

筛管组件(8-9)：是由筛管(8)和堵头(9)组成。

2、根据权利要求1所述的筛管装载压裂弹，其特征是：主装药(7)其节数可为1至9节，横截面制成单孔管状或多孔管状，组装后可构成脉冲式筛管装载压裂弹。

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