[发明专利]一种雷管启动液压坐封工具及其应用

说明书

本发明提供了一种雷管启动液压坐封工具及其应用，坐封工具包括自上至下依次连接的电子控制机构、雷管启动机构、液压传递机构和动力执行机构。雷管启动机构根据电子控制机构传输的启动信号引爆雷管，剪断启动剪钉，推动活塞到达预定位置，连通液压传递的通道，液压传递机构用于将井筒内的液压传递至护套与中心管的间隙内，使护套与连杆产生相对运动；动力执行机构将液压产生的拉力递至桥塞或球座上，使之丢手并完成坐封。选择雷管代替传统的火药，是因为雷管是标准件，提供的爆炸力稳定，且雷管体积小，是火工中的常用部件，储存和运输比火药柱方便，便于现场灵活组织施工，同时使用雷管的坐封工具容易清洗和回收利用，能够降低成本。

技术领域

本发明属于石油工业井下控制工具技术领域，具体涉及一种雷管启动液压坐封工具及其应用。

背景技术

随着世界石油资源的不断开发，储层物性好、品位高的油田越来越少，低渗透致密油气藏已成为石油天然气生产的主体。针对致密油气藏，最有效的办法就是大排量、大液量和大砂量的体积改造技术，能够最大限度的改造油气藏，一般通过投放桥塞或球座等工具实现套管内的封堵，具有不限级数压裂、工艺简单、压后井筒完整性好的特点，被越来越多的油田所运用。目前，在该工艺技术中的核心部分是火药坐封工具，该工具上端连接射孔枪，下端连接桥塞等设备，通过地面传递的信号，使火药柱燃烧产生的高能气体，使工具发生内管和外管的相对运动，完成桥塞或球座的丢手和坐封。

目前国内外火工方式主要通过火药柱实现，这种方式主要存在以下问题：一、因为火药柱是非标准件，需要定制加工，所以火药柱燃烧产生的推力不够稳定，受工人技术水平、模具影响较大；二、火药属于受管控物品，运输审批程序复杂，且定制加工周期较长，不能够大批量生产和储存，不便于现场灵活组织施工；三、火药柱成本较高，使投放坐封工具的成本也随之升高；四、使用火药产生的火药燃烧残渣较多，十分粘稠，不易清洗，投放和坐封的回收不方便。以上不足限制了火药坐封工具在低渗透油气藏中的使用，同时也不利于电缆射孔与压裂联作工艺的推广运用。

发明内容

本发明的目的是克服现有火药坐封工具存在的火药柱需定制加工、火药运输审批复杂、成本高、火药燃烧后残渣较多导致难清洗以及投放坐封不方便的问题。

为此，本发明提供了一种雷管启动液压坐封工具，包括自上至下依次连接的电子控制机构、雷管启动机构、液压传递机构和动力执行机构。

所述电子控制机构包括上下连接的电缆保护管和接头，电缆保护管和接头形成的轴向空腔内设有自上至下依次电连接的电缆、电子控制电路、信号线。

所述雷管启动机构包括上下连接的连接接头和活塞缸，连接接头与电缆保护管、接头连接，连接接头内自上至下依次安装有点火器、导爆管、雷管，点火器与信号线电连接，雷管外部安装有保护套；活塞缸内安装有活塞，活塞通过启动销钉固定在承压环上，承压环安装在活塞缸与连接接头连接处的活塞缸内壁上，所述活塞内部为空心，壁上开有内进液孔，活塞缸壁上开设外进液孔，外进液孔可与内进液孔连通，所述活塞底端安装锁簧，活塞缸内壁开设环形的凹槽，锁簧可被锁在凹槽内。

所述液压传递机构由内部组件和外部组件组成，其中外部组件包括自上至下依次通过螺纹连接为一体的护帽、上护套、下护套、外连接套，内部组件置于外部组件形成的轴向空腔内，包括自上至下依次螺纹连接的连接头、中心管、上连杆、内连接套、下连杆，所述活塞缸尾部伸入护帽内与连接头螺纹连接，中心管内沿轴向开设有十字形液压通道；

所述内部组件和外部组件通过外连接套上的坐封销钉连接在一起，上护套与中心管、下护套和上连杆组成的空腔内装有液压油，上护套壁上安装有塑料泄压销钉一，下护套壁上安装有塑料泄压销钉二。

所述动力执行机构由套筒、下连杆、锁紧螺母组成，所述套筒连接在外连接套下端，下连杆连接在上连杆下端，锁紧螺母安装在下连杆底部。