[发明专利]用于油气井完井的内定向自旋转撞击起爆装置

说明书

技术领域

本发明属于油气井完井领域的射孔起爆装置，具体涉及一种可以实现内部定向测量且起爆装置与以下连接的射孔枪内弹架自旋转的撞击起爆装置。

背景技术

随着油气资源的勘探开发，油气储层的开采需要精细化射孔工艺的要求越来越普遍，决定了油管输送射孔工艺技术需要不断创新和发展。射孔工艺的不断发展，主要基于油气资源储层的地质结构，地层本身由于风化、沉积、地壳运动等所产生的各种应力称为地层应力。如地层自重应力、地层挤压应力、褶皱应力、错位应力等。地层被施加的各种应力矢量之和即为它的最大应力，也称主应力，地层主应力具有方向性。由于应力集中，地层主应力方向的岩体静力学载荷小于地层的其他方向，也可理解为地层主应力方向破碎岩体所需的外力将远小于其他方向。因此，进行射孔作业时，射孔弹射向地层主应力方向时穿深将比其他方向要大得多。而且，沿主应力方向射孔，射流更容易破碎地层的岩体，改善孔眼周围的渗透性，方能能提高射孔效率，获得较高的产能。

而现有技术的定方位射孔枪串分为外定向、内定向两种，两种枪串结构在连接中，起爆装置上端连接油管，起爆装置下端连接定方位射孔枪，由此造成了定方位射孔枪起爆后，射流方向无法测量。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种油气井用内定向自旋转撞击起爆装置，针对目前现有的内定向定方位射孔枪串，在起爆射孔前，对射孔枪内弹架自旋转确定的射孔方位，也就是射流方向，进行有效测量。解决内定向定方位射孔时射孔弹的射流方位无法测量的问题。

技术方案

一种用于油气井完井的内定向自旋转撞击起爆装置，包括撞击起爆装置5、起爆器6、固定轴承9、连枪接头10、第二支撑轴承15，偏重弹架13，枪尾14和枪管17；其特征在于还包括外筒1、导向套3、扶正轴承4、定向连接管7、连接由壬8、定位盘11和第一支撑轴承12；在起爆器6和偏重弹架13的轴心之间，穿过连枪接头10依次连接定向连接管7和定位盘11，其中：定向连接管7的上端与撞击起爆装置5下端实现螺纹连接，定向连接管7的下端套接在连枪接头10上端的凹槽内，定向连接管7的外部通过连接由壬8与连枪接头10实现连接，内部通过固定轴承9支撑在连枪接头10上端的凹槽上，实现自由旋转；另外定位盘11穿过连枪接头10，其上端与定向连接管7下端实现插入式连接，下端通过第一支撑轴承12固定于连枪接头10下端内部，实现自由转动；导向套3为撞击起爆装置5上端的延伸段，在导向套3外部设有外筒1，外筒1上端连接外部油管，下端连接连枪接头10，外筒1内部与导向套3之间设有扶正轴承4。

所述导向套3延伸段的起始设为锥度结构，上端内部具有用于导向的圆锥形曲面。

所述外筒1与连枪接头10通过密封圈实现密封隔离，保证了射孔枪串的安全。

所述导向套3的上端设有方位键2，与方位键2相吻合的外筒1的部位设有盲孔。

所述定位盘11的上端与定向连接管7下端的插入式连接方式为：定位盘11上端设有定位键结构，定向连接管7下端内孔设有定位键槽，定位盘11上端插入定向连接管7下端内孔定位键槽，两者通过定位键实现定位盘11与定向连接管7的固定连接，且能够同时转动。

所述定向连接管7的上端与起爆器6下端的连接结构为：定向连接管7插入起爆器6内，连接处设有密封结构。

有益效果

本发明提出的一种油气井用内定向自旋转撞击起爆装置，导向套是撞击起爆装置的上端一部分，方位键通过焊接固定在导向套上，撞击起爆装置下端与定向连接管通过螺纹连接，起爆器置于撞击起爆装置下端内部，定向连接管再通过连接由壬与连枪接头连接，定位盘固定在定向连接管内部，通过定位键方式与定向连接管以及导向套上的方位键保持同一轴向方向，以上装配组件放置在外筒内部，通过各轴承扶正支撑。该起爆装置实现了由射孔枪串的起爆部分上端进行射孔方位的测量，有效地提高内定向定方位射孔的准确性。基于该起爆装置的定向测量方法，解决了内定向定方位射孔测量的问题。

本发明通过定方位射孔的方法，射开油气储层的主应力方向，提高产能。定方位的研究着重解决在油气井中射孔弹射向的定方位问题即如何使射流方向对准主应力方向或者按指定方位射孔。

本发明的有益效果体现在以下几个方面：