[发明专利]用于油田应用的多阶段单点短枪射孔装置

说明书

一种用于对非常规地下地层进行射孔的设备，包括具有沿长轴的通道的射孔弹保持件、位于通道中的引爆装置和由射孔弹保持件支撑的多个聚能射孔弹，聚能射孔弹沿横向于长轴的同一平面周向分布。每个聚能射孔弹由至少一个射孔弹壳、设置在射孔弹壳中的爆炸材料以及将爆炸材料封闭在射孔弹壳中的衬套形成。所有聚能射孔弹都直接与引爆装置能量耦合。

技术领域

本公开涉及用于完井的设备和方法。

背景技术

烃类，例如石油和天然气，是从与地层中的一个或多个烃储层相交的套管井眼中生产的。这些烃类通过套管井眼中的射孔流入井眼。射孔通常使用装有聚能射孔弹的射孔枪来做出。通过电力线缆、滑线、油管、连续油管或其他输送装置将射孔枪下入井眼，直至其靠近产烃地层。此后，地面信号致动与射孔枪相关联的点火头，然后射孔枪引爆聚能射孔弹。聚能射孔弹爆炸形成的射弹或射流穿透套管，从而使地层流体通过射孔流入生产管柱。

常规的射孔工具产生射击图案，将隧道主要沿着井眼轴向长度设置。本公开提出了可以增强完井活动的非常规射孔工具，例如水力压裂。

发明内容

在一些方面，本公开提供了一种用于对地下地层进行射孔的设备。该设备可以包括：射孔弹保持件，其具有沿着长轴的通道；位于通道中的引爆装置；和多个聚能射孔弹，聚能射孔弹由射孔弹保持件支撑，并沿横向于长轴的同一平面周向分布。每个聚能射孔弹由至少一个射孔弹壳、设置在射孔弹壳中的爆炸材料以及将爆炸材料封闭在射孔弹壳中的衬套形成。所有聚能射孔弹都直接与引爆装置能量耦合。

在另外的方面，本公开提供了一种用于对非常规地下地层进行射孔的方法。该方法可包括将上述设备定位在井眼中并点火该设备。

已经相当广泛地概述了本公开的特征的上述示例，以便可以更好地理解随后的详细描述，并且可以理解对本领域的贡献。当然，在下文中将描述本公开的附加特征，这些特征将形成所附权利要求的主题。

附图说明

为了详细理解本公开，应当结合附图参考优选实施例的以下详细描述，在附图中，相同的元件被赋予相同的附图标记，其中：

图1是根据本公开的实施例的水平井的一部分的示意性剖视图，射孔枪定位在该水平井中；

图2A和2B示出由图1所示的射孔枪获得的射击图案。

图3A是根据本公开的一个实施例制造的射孔弹保持件的等距视图；

图3B是根据本公开的一个实施例制造的射孔弹保持件的等距视图；

图4是根据本公开一个实施例的载体的示意性剖视图；

图5是定位在穿透地下地层的井中的本公开的设备的一个实施例的示意性剖视图；

图6是根据本公开的一个实施例的射孔枪的示意性侧视图，该射孔枪使用一个或多个扇形凹型；

图7A-7C示出了根据本公开的实施例制造的射孔枪的各种引爆布置；

图8A、8B示出了根据本公开的实施例制造的射孔枪的分段壳；

图9是可与根据本公开实施例的射孔枪一起使用的示例性聚能射孔弹；

图10示意性地示出了根据本公开的实施例的与单个平面上的多个聚能射孔弹能量接触的单个引爆装置；和

图11示意性地示出了根据本发明实施例的用于接纳聚能射孔弹的凹穴。

具体实施方式

本公开的方面提供了用于对非常规地层(例如含烃页岩地层)完井的方法和相关射孔工具。对于本公开，“非常规”地层通常是渗透率小于10毫达西(mD)的地层。许多“非常规”地层的渗透率介于1纳达西(nD)与1毫达西(mD)之间。