[发明专利]一种超燃粒子束微孔道致裂器

说明书

本发明公开了一种超燃粒子束微孔道致裂器，具体涉及一种新型的高效能粒子束发生装置在油气井用射孔弹爆轰过程中可实现超压燃烧做功的微孔道致裂技术，该压裂器包括管状枪体、安装在枪体通孔上的自适应打开装置、设置在枪体内部的固定支架、依次排列安装在固定支架上的多个破孔弹、扣设在破孔弹射开口处的超燃粒子束装置以及用于约束超燃粒子束装置的超燃粒子束辅助装置。本发明高效利用了聚能射孔时的动能定向载荷，运用在有限空间内破孔弹爆炸形成的压力场变化，设置的功能装置能够有序利用破孔弹的聚能效应与爆炸效应，从而形成在孔缝之间形成优化的应力载荷，提高井眼打开程度，在孔眼之间形成提高近孔地层的渗透能力，该压裂器对提高单井的产油、产气和其他措施改造实施具有显著效果。

技术领域

本发明涉及射孔微压裂复配技术，尤其涉及一种超燃粒子束微孔道致裂器。

背景技术

传统压裂复合技术，是一种紊序的能量释放状态，聚能效应与各种压裂药，联合作用，虽起爆起燃有先后次序，但做功集约性差，能量有效或集中做功效能大打折扣。如何将射孔打开程度与后载压裂效应更好的结合，达到更佳的射孔压裂效果，是目前使这类技术突破技术的主要问题。

发明内容

有鉴于此，本发明有效结合了射孔工艺和粒子束压裂技术，能够有序控制破孔弹的一次爆轰响应与粒子束效应，通过载入高活性的微纳米释能单体，可以在打开后的孔道内，形成极短时间内的高频次粒子束加载，在孔缝之间形成有效应力载荷，提高近孔地层的渗透能力，该压裂器对提高单井的产油、产气和其他措施改造实施具有显著效果。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种超燃粒子束微孔道致裂器，其特征在于，包括管状枪体、安装在管状枪体侧壁通孔上的粒子束缓冲装置、安装在管状枪体内部的固定支架、依次排列安装在固定支架上的多个破孔弹、扣设在破孔弹射口处的超燃粒子束装置以及用于约束超燃粒子束装置的超燃粒子束辅助装置，其中：所述粒子束缓冲装置包括堵头和安装台，所述侧壁通孔的外侧与安装台的形状相适应；所述破孔弹和超燃粒子束装置以及粒子束缓冲装置同心串联串联布置。

进一步的，所述破孔弹包括安装于固定支架内部的弹壳、安装于弹壳内部且用于固定多功能装药的活性有磁粉末药性罩、以及用于引爆多功能装药的导爆索，其中，所述活性有磁粉末药性罩的中部内凹，中部内凹结构能够在多功能装药爆炸时向内挤压变形产生第一级穿孔粒子束。

进一步的，所述超燃粒子束装置采用聚酯纤维类材料、高活性微纳米结构材料、复合金属或金属化合物中的一种或几种复配团聚制成。

进一步的，所述超燃粒子束辅助装置采用碳纳米金属复合材料制成，超燃粒子束辅助装置能够与破孔弹的爆炸产生作用并约束粒子束趋同于射孔穿孔方向，并实现多重能量级的粒子束能量做功同向性，从而达到延续孔道周边岩层致裂时效的目的。

进一步的，所述超燃粒子束装置的中部设置有导流孔。

本发明的一种超燃粒子束微孔道致裂器具有以下有益效果：

本发明高效利用了聚能射孔时的动能定向载荷，运用在有限空间内破孔弹爆炸形成的压力场变化，设置的功能装置能够有序利用破孔弹的聚能效应与爆炸效应，创造形成粒子束条件，可以在打开后的孔道内载入高活性的微纳米释能单体，在爆炸时的高温高压条件下，形成极短时间内的高频次粒子束加载，该装置可根据不同地层的岩性特征和工艺条件下，设置特定的致裂系统内部装置。从而形成在孔缝之间形成优化的应力载荷，提高井眼打开程度，在孔眼之间形成提高近孔地层的渗透能力，该致裂器对提高单井的产油、产气和其他措施改造实施具有显著效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1是本发明提供的超燃粒子束微孔道致裂器的结构示意图；

图2是本发明中活性有磁粉末药性罩的金属材料特性表征图；