[发明专利]配重隔离器

说明书

技术领域

本发明总体上涉及射孔装置，并且尤其是涉及用于射孔枪管柱中的定位装置。

背景技术

为了增加地下地层的产能，通常需要将射孔枪下入到穿过地层的井筒中。例如，射孔枪可包括多个径向排列的聚能射孔弹，引爆所述射孔弹从而在井筒附近的地层中形成射孔孔眼。例如，所述聚能射孔弹可设置在沿着螺旋形的螺线的点处，所述螺线围绕射孔枪的纵向轴线延伸。

在射孔枪的特定应用中，射孔枪管柱中包括定位装置以使管柱正确定位。例如，定位装置常常被应用在大倾角或水平井中。定位装置的用途就是提供使射孔作业管柱正确定位的扭矩。

内旋射孔枪是定位装置中的一种，其已经被应用。在每一射孔枪中，其装载管的两端安装有轴承。通过装载在管内的射孔弹的特殊布置和重力，可实现射孔枪的正确定位。这种设计的缺陷就是其昂贵的造价、缺乏可靠性并难于操作。

配重隔离组件(WSA)是实现定向射孔的另一种途径。WSA是与射孔枪管柱一起使用的独立部件，包括空心弹架、隔离管，所述隔离管具有配重箱和配重杆。所述配重箱由半圆形管构成并被分割成小的重力存储盘。配重杆设置在配重箱内并永久性地固定在配重箱内。因此，配重杆和配重箱总是必须作为整体进行操作。配重杆和管的重量基本上为重量达800lbs的10英尺7.00″的WSA配重杆。因而配重隔离组件的操作给生产和作业(在组装和拆卸过程中)带来了很大的难度。

例如，必须使用起重机或其它举升设备将隔离管插入到弹架中。由于已装载隔离管的巨大重量，隔离管在操作期间易于弯曲或严重变形。然而，一旦隔离管被成功地布置在弹架内，该笨重的管就会产生另一问题。隔离管内的配准板上的键需要置于弹架的键槽内。由于配准板和弹架之间的紧公差和巨大重量，对于操作者来说，完成这一装配步骤是一项艰巨的任务。

发明内容

根据本发明，提供了一种配重隔离器(weight spacer apparatus)，包括管形弹架和同样为管形、且用于插入到弹架(carrier)中的隔离管。本发明的配重隔离器还包括多个配重杆(weight bar)，所述配重杆可在隔离管插入弹架之后被插入到所述隔离管中，并且其可从隔离管中移除。

在本发明的一个实施例中，配重箱(weight tray)可由半圆形的管制成，该半圆形的管具有覆盖直径开口的焊接板。配重箱插入在隔离管中，并且，一旦隔离管插入到弹架中，配重杆就可插入到配重箱中。

在另一实施例中，本发明的配重隔离器包括中心板，其沿着隔离管的长度附接在隔离管内，从而将隔离管分隔成第一和第二隔间。被分隔的隔离管的第一隔间构成了用于容纳所述多个配重杆的配重箱。在该实施例中，本发明的配重隔离器具有形成在隔离管的与第一隔间相对的部分中的开口，以容纳聚能射孔弹。这些聚能射孔弹安装在隔离管中的每个开口中，并且引爆线设置在隔离管中以连接聚能射孔弹。

根据本发明，提供了一种射孔作业管柱(perforating string)，包括至少一个射孔枪段和配重隔离器，配重隔离器包括：管形弹架、用于插入到弹架中的管形隔离管以及多个配重杆，所述配重杆可在隔离管已插入弹架之后放置在隔离器中，并可从隔离管移除。射孔作业管柱中的配重杆设备的特征正如上面所描述的。

附图说明

附图中：

图1为沿本发明一个实施例的配重隔离器的纵向轴线剖开的局部剖面的正视图。

图2为图1的配重箱14的透视图；

图3为沿本发明第二实施例的配重隔离器的纵向轴线剖开的局部剖面的正视图。

图4为图3所示装置的局部剖面的正视图，其中图3所示装置已经被旋转了90°。

图5为示出装载有配重杆的图4所示实施例的局部剖面的正视图。

图6为本发明配重隔离器的剖面图，其中配重隔离器具有安装在图3和4所示的开口29内的聚能射孔弹。

具体实施方式

可以理解，本发明可具有许多形式和实施例。为了理解本发明，下面的描述中阐述了本发明的一些实施例和大量细节。然而，本领域技术人员可以理解，在没有这些细节的情况下本发明也是可以实施的，并且根据所描述的实施例可以做出许多改变和变型。因此，下面的描述只是用于说明而不是限制本发明。

首先参照图1，示出了根据本发明的配重隔离组件10的一个实施例。配重隔离组件10包括管形的弹架11和同样为管形的隔离管12，并且隔离管12用于插入到弹架11中。多个配重杆13可在隔离管插入弹架11中之后设置在隔离管12中。根据本发明，这些配重杆13也可以从隔离管12移除。