[发明专利]用于复合射孔的延时真空负压环保射孔装置

说明书

一种用于复合射孔的延时真空负压环保射孔装置，涉及油田射孔技术领域，包括复合射孔枪和负压枪，还包括液压延时装置；液压延时装置连接在复合射孔枪和负压枪之间；液压延时装置，其结构包括液压延时主体、一级活塞、二级延时活塞、三级延时活塞、油封和挡环A，液压延时主体的中央加工有沿轴向的通孔，挡环A通过销钉A连接在所述一级活塞上端的外侧，液压延时主体上设置有用于对挡环A的下侧进行限位的台阶。本发明的创新点在于采用了基于液压原理的全新延时机构，利用液压油的传递过程实现延时。液压延时装置的液压油在装置中两个相邻油室间的传递，通过控制被传递的液压油的油量便可控制延时时间，延时时间易于控制。

技术领域

本发明属于油田射孔技术领域，尤其涉及一种用于复合射孔的延时真空负压环保射孔装置。

背景技术

在油田射孔技术领域，复合射孔和动态负压射孔已是非常普及的射孔技术。复合射孔技术是通过固体火药推进剂燃烧产生的高能气体在射孔孔道内做功及对射孔段近井地质岩层进行高能气体压裂，从而对常规射孔带来增效作用。而动态负压射孔技术与复合射孔技术的增效作用一样，会对射孔后的射孔孔道及近井地质岩层起到清除污染的作用。

动态负压射孔时，由负压枪产生的负压，能够直接作用于射孔孔道，利用孔道壁内外的压差破碎由射流造成的孔道壁上的压实带。同时，孔道内的液体在孔壁内外压差的作用下向外流淌，将破碎下来的岩石碎屑裹带出孔道，恢复射孔孔道的原始渗透率和孔道的清洁。复合射孔与动态负压射孔无论各自单独施工作业，还是组合起来以连作的工艺进行射孔作业，都是为了提高射孔的完井效果，提高油气井的采收率。

而在复合射孔与动态负压射孔组合施工时，射孔是在微秒级的时间范围内完成的，复合火药固体推进剂的燃烧是在毫秒级的时间内完成的，因此，如何使复合射孔与动态负压射孔的作用过程在时间上协同是关键技术点：当射孔弹的爆轰能量击发固体推进剂燃烧后，固体推进剂需要在20左右毫秒后才能在射孔段产生压力峰值，如果动态负压射孔工艺产生的负压作用于该压力峰值前则会减弱复合火药压力对井段的作用，让复合射孔失效；如果动态负压射孔工艺产生的负压作用相对于上述的压力峰值时刻太滞后，则又会使动态负压效果降低。因此，射孔后准确控制负压相对于压力峰值的延时时间，是复合动态负压射孔的核心技术。

现有技术中，复合动态负压射孔装置上所用的延时技术，通过负压装置部件的机械行程进行延时，利用部件的移动下落行程确定复合动态负压射孔所需的延时时间。这种延时技术具有如下几点不足：

1、这种延时技术局限于负压枪的尺寸，而为了保证整体装置能提供足够的延时时间，负压枪被设计为两个部分，负压枪的上半段是提供延时部件下落行程的空间，开孔装置则设计在整个负压枪的中段。射孔时，射孔枪的爆轰能量激发延时部件，延时部件在动能的作用下向下加速坠落，撞击开孔装置的活塞，打开负压枪。由于负压装置在结构上设计分散，且均在井场施工现场装配，两节负压枪装配负压装置后再对接，致使工人的劳动强度非常大。

2、这种动态负压装置的负压枪内腔充满空气，射孔后负压枪打开进液孔制造负压时，井液在压力的作用下涌入负压枪空腔内，涌入的井液会与负压枪内腔的空气会发生置换的过程，或直接将负压枪内的空气压缩在负压枪内。因为负压的产生效果是与涌入液体的流速和流入量相关联的，所以，无论是将负压枪内空气置换还是压缩，都会严重影响负压形成的效果。

3、这种负压枪枪尾上没有设计井液排放机构，射孔完成后将射孔枪和负压枪提出井口时，负压枪内腔的井液被带至井场地面，然后再在井场收集处理，即增加了施工工序和施工难度，又易造成井场环境污染。

因此，有必要设计一种新的复合动态负压射孔技术，以消除现有技术中存在的缺陷。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种用于复合射孔的延时真空负压环保射孔装置。