[实用新型]多级复合深穿透射孔装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油勘探开发技术领域，尤其是一种用于水平井的多级复合深穿透射孔装置。

背景技术

近年来，页岩气、煤层气、致密气、致密油等非常规油气资源已成为全球石油天然气勘探开发的重点领域，一般非常规油气无法用常规的射孔、压裂方法和技术手段进行开发。从目前国外开发页岩气的经验来看，主要依靠钻水平井及采用大液量多段压裂完井方式来开发此类储层。水平井多数为套管井，而且都要采用水力压裂才能获得产能，套管井必须通过射孔形成压裂液进入地层的通道后才能实施水力压裂。水力压裂作业后所形成缝网系统的完善程度决定了在储层中是否能够获得最大的泄油面积，进而获得产能。

目前对于较薄的油气层，如厚度20m以内，采用上述的分段水力压裂往往很难获得均匀密布的缝网系统，且极易发生窜层，因而不能获得理想的开发效果，而且对于薄层的开发，采用水力压裂也很不经济。所以，当前存在的问题是，针对薄层开发不便于实施水力压裂的井，实施常规射孔作业后只能在井眼附近产生有限的穿深，对于储层渗透率极低的页岩气、煤层气或致密油气层来讲，无法获得产能。

实用新型内容

为了解决传统的水力压裂和常规射孔作业不适合用于较薄油气层开采的技术问题，本实用新型提供了一种多级复合深穿透射孔装置，该多级复合深穿透射孔装置将水平井射孔与多级气体压裂技术结合起来，最终在地层中形成了孔缝结合型的深穿透，解决了较薄的油气层在无需实施水力压裂就可直接投产的问题。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种多级复合深穿透射孔装置，包括至少一个整体射孔单元，所述整体射孔单元的上部为压裂枪组件，所述整体射孔单元的下部为复合射孔器，压裂枪组件包括从上向下依次固定连接的筒形的上接头、筒形的压裂枪身和筒形的中间接头，压裂枪身内套设有中心管，中心管内设有沿轴向贯通的第一通孔，中心管的上端与上接头固定连接并且第一通孔与上接头内的第一导爆索安装通道连通，中心管的下端与中间接头固定连接并且第一通孔通过设置在中间接头内的第二导爆索安装通道与复合射孔器的内部连通，在压裂枪身和中心管之间形成的环形空腔内设有筒形的压裂药柱，压裂枪身的侧壁设有多个泄压孔，在第一导爆索安装通道、第一通孔和第二导爆索安装通道内设有用于点燃复合射孔器和压裂药柱的导爆索。

中心管的上端通过管接头与上接头连接，管接头内设有沿轴向贯通的第二通孔，第二通孔与第一通孔连通，第二通孔与第一导爆索安装通道连通，第二通孔内设有所述导爆索。

管接头的上端密封插接于上接头的第一导爆索安装通道内，管接头的下端密封插接于中心管的第一通孔内。

泄压孔为通孔、或台阶通孔、或设有堵盖的台阶通孔。

压裂药柱的上端和下端外分别套设有环形的扶正体，扶正体的内径等于压裂药柱的外径，扶正体的外径等于压裂枪身的内径。

上接头内设有连通上接头的上端和环形空腔的第一泄压通道；中间接头内设有连通环形空腔和所述复合射孔器的内部的第二泄压通道。

上接头的下端设置有外螺纹，压裂枪身的上端设置有内螺纹，压裂枪身的下端设置有内螺纹，中间接头的上端设置有外螺纹。

所述导爆索包括主导爆索和副导爆索，所述主导爆索沿所述整体射孔单元的轴向设置在第一导爆索安装通道、第二通孔、第一通孔和第二导爆索安装通道内，副导爆索能够穿过设置在中心管侧壁上的第三通孔连接压裂药柱与所述主导爆索。

所述多级复合深穿透射孔装置包括从上向下依次连接的三个所述整体射孔单元，位于上部的所述整体射孔单元的复合射孔器与位于中部的所述整体射孔单元的上接头固定连接，位于中部的所述整体射孔单元的复合射孔器与位于下部的所述整体射孔单元的上接头固定连接。

本实用新型的有益效果是：

1.压裂药柱安装在压裂枪身内，减小下井过程中对压裂药柱的磨损，提高了爆燃安全性；

2.压裂枪身上开有泄压孔，压裂药柱爆燃时二级火药产生的能量可以快速通过泄压孔释放，能量进入地层，延伸射孔裂缝；

3.压裂枪身内的环形空腔通过设置在上接头和中间接头内的泄压通道与复合射孔器内连通，爆燃后可通过泄压通道快速向复合射孔器内泄压，保持复合射孔器内外压差平衡，能够有效防止复合射孔器被压扁现象。

附图说明

下面结合附图对本实用新型所述的多级复合深穿透射孔装置进行详细说明。

图1是本实用新型所述的多级复合深穿透射孔装置中整体射孔单元的结构示意图。

图2是整体射孔单元中压裂枪组件的结构示意图。

图3是压裂枪组件的部分零件分解示意图。