[发明专利]用于油气储层的流体注入和引爆装置

说明书

本发明公开了一种用于油气储层的流体注入和引爆装置，该装置包括中心钢柱、缸筒、第一活塞、启爆单元、钢柱活塞、射孔段弹性密封单元、中间接头、轴向压缩组件、引向头，所述中心钢柱和缸筒通过中间接头连接，所述第一活塞活动设置在缸筒内，所述启爆单元设置在第一活塞的右端，所述钢柱活塞活动设置在中心钢柱内，所述中心钢柱外部套设射孔段弹性密封单元，所述轴向压缩组件设置在射孔段弹性密封单元的两侧，所述引向头通过压紧螺栓固定在中心钢柱的右端；所述射孔段弹性密封单元和中心钢柱上匹配设置有流体注入通道。本发明能够安全、可控、可靠实现对油气层进行层内爆炸压裂。

技术领域

本发明属于油气田完井技术领域，具体涉及一种用于油气储层的流体注入和引爆装置。

背景技术

目前，在石油天然气非常规页岩储藏开采以及其它常规高质密低渗透油气田的开采作业中，在完井过程中，水力压裂成为获得工业流量的关键手段。然而水力压裂费用高昂，其费用已占到整个完井费用的50％以上，而在缺水油田压裂费用更高，加之水力压裂对水资源的大量耗费和对环境污染，造成很多负面社会影响；而在一些地形复杂的油气田，大型水力压裂车移动困难，也限制了这些地区油气的开发。

地层爆炸压裂是最具潜力替代水力压裂的技术方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用于油气储层的流体注入和引爆装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种用于油气储层的流体注入和引爆装置，该装置包括中心钢柱、缸筒、第一活塞、启爆单元、钢柱活塞、射孔段弹性密封单元、中间接头、轴向压缩组件、引向头，所述中心钢柱和缸筒通过中间接头连接，所述第一活塞活动设置在缸筒内，所述启爆单元设置在第一活塞的右端，所述钢柱活塞活动设置在中心钢柱内，所述中心钢柱外部套设射孔段弹性密封单元，所述轴向压缩组件设置在射孔段弹性密封单元的两侧，所述引向头通过压紧螺栓固定在中心钢柱的右端；所述射孔段弹性密封单元和中心钢柱上匹配设置有流体注入通道。

上述方案中，所述轴向压缩组件包括第一环形活塞、第二环形活塞，所述第一环形活塞、第二环形活塞均套设在中心钢柱上并且分别设置在射孔段弹性密封单元的两侧。

上述方案中，所述第一环形活塞与中间接头之间设置有用于流体流入的第一间隙，所述第二环形活塞与引向头之间设置有用于驱动液流入的第二间隙。

上述方案中，还包括用于阻隔流体仓内流体的流体阻隔件，所述流体阻隔件设置在启爆单元的右端。

上述方案中，所述流体阻隔件为空心钢柱，所述空心钢柱上设置有通孔。

上述方案中，所述启爆单元包括压爆头、起爆撞针、启爆弹、剪切销；所述压爆头通过剪切销固定在第一活塞上；所述起爆撞针设置在第一活塞的左端中心孔位置；所述启爆弹设置在压爆头的左端。

上述方案中，所述射孔段弹性密封单元包括第一弹性密封圈、支撑套筒、第二弹性密封圈；所述第一弹性密封圈、支撑套筒、第二弹性密封圈从左到右依次套设在中心钢柱外；所述支撑套筒上设置有第二流体注入孔道。

上述方案中，所述中心钢柱上设置有第一流体注入孔道，所述第一流体注入孔道与第二流体注入孔道配合构成流体注入通道。

上述方案中，所述缸筒的左端设置有用于与驱动单元连接的上接头。

与现有技术相比，本发明通过第一活塞的压力传递首先实现目标射孔段的密封，然后再自动开启将液体炸药通过射孔孔道高压注入地层；当所要求的炸药量注入进地层后，并保持注入压力的瞬间状态，即时自动引爆被注入油气地层内的液体炸药，对油气层进行层内爆炸压裂；本发明能够安全、可控、可靠实现这一系列过程。

附图说明