[实用新型]一种井下无落物多脉冲高能气体压裂结构

说明书

本实用新型公开了一种井下无落物多脉冲高能气体压裂结构，包括点火装置、压裂药柱、点火药柱、可燃接头、隔板延时点火器、可燃导向接头。在工作时，产生由压裂药柱燃烧产生的可控的多级高能气体压力脉冲，对储层进行气体压裂，同时，下井的做功器材在工作完毕后，全部燃烧掉，不会留下未完全燃烧的井下落物。

技术领域

本实用新型属于石油完井领域，也可使用于煤炭与地热领域，具体涉及一种井下无落物多脉冲高能气体压裂结构。

背景技术

高能气体压裂(爆燃压裂)是与油气井采油工艺相结合的一种增产增效技术，利用特殊装药结构的发射药或火箭推进剂装药在油井中按一定规律燃烧，产生大量的高温高压燃烧气体，燃气以脉冲加载的方式通过炮眼进入地层，形成辐射状的径向裂缝体系，穿透近井地带污染区，沟通地层天然裂缝，提高油层的导流能力。从而有效地改善了油气层的渗透性和导流能力，降低油流阻力。使油气层近井带形成多条不受地应力影响的径向裂缝，解除地层污染，改善地层导流能力，达到油气井增产增注的目的。

目前，高能气体压裂已经使用的很普遍了，但是由于井下环境极为复杂，经常出现在井下使用时，由于温度和压力的影响，火药性能的不确定，导致火药能量过大将井炸毁或伤害井与作业管柱的情况，还有火药装配的零部件不能完全燃烧产生的井下落物的问题，这些都急需解决。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是：为了解决现有高能气体压裂施工中技术上存在的各种问题与不足，研究者发明了一种井下无落物多脉冲高能气体压裂技术，采用油管或电缆输送的方式，将作业管柱输送至施工目的层，采用投棒(直井)或加压(斜井) 的方式点火，点火装置将压裂火药点燃，压裂火药依次逐级燃烧，产生多个施加给地层的、有序产生的、可控的高能气体压力脉冲。火药燃烧完全后，下井的其他部件也全部燃烧完全。

本实用新型的技术方案是：一种井下无落物多脉冲高能气体压裂结构，包括点火装置、若干压裂药柱、若干可燃接头、若干隔板延时点火器和可燃导向接头；其中若干压裂药柱和若干可燃接头采用交替串接形式，且初始端的压裂药柱未与可燃接头连接的一端和点火装置连接，末尾端的压裂药柱未与可燃接头连接的一端和可燃导向接头连接；

若干可燃接头和可燃导向接头材料均为可燃材料制成；压裂药柱中心铝管内装有若干点火药柱，可燃接头内装有隔板延时点火器且为密封配合；

井下作业时，点火装置点燃相连第一级压裂药柱中的若干点火药柱，点火药柱燃烧点燃压裂药柱，压裂药柱燃烧点燃相连可燃接头和可燃接头内装有隔板延时点火器，隔板延时点火器延时数百毫秒后传火点燃第二级压裂药柱中的若干点火药柱，然后点燃第二级压裂药柱和其相连的可燃接头和可燃接头内装有隔板延时点火器，依次逐级燃烧，燃烧完成后，点火装置下端连接的火工装置和接头均全部燃烧掉，点火装置被收回地面，实现井下无落物。

本实用新型的进一步技术方案是：所述可燃接头为两端开口的柱状体，沿轴线开有通孔，两端开有内螺纹，且分别与不同的压裂药柱为螺纹连接；通孔内放置隔板延时点火器。

本实用新型的进一步技术方案是：所述可燃接头外径大于压裂药柱外径。

本实用新型的进一步技术方案是：所述可燃导向接头整体为一端开口一端封闭的柱状体，可燃导向接头外径大于压裂药柱外径；开口端开有内螺纹，与压裂药柱螺纹连接。

本实用新型的进一步技术方案是：所述可燃导向接头封闭端为圆台形或半球形的导向头，便于下井后起导向作用。

本实用新型的进一步技术方案是：所述可燃接头采用镁铝合金制成，外径应比压裂药柱大不小于5mm。

本实用新型的进一步技术方案是：所述可燃导向接头采用镁铝合金制成，外径应比压裂药柱大不小于5mm。

本实用新型的进一步技术方案是：所述隔板延时点火器采用专利CN200610104468油气井用多级脉冲增效射孔装置中的隔板延时点火器。