[實用新型]套管井爆燃壓裂裝置

有效

• 申請號: 200920314526.1
• 申請日: 2009-11-11
• 公開（公告）號: CN201531261U
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 張國桉;李元宏
• 申請（專利權）人: 西安通源石油科技股份有限公司
• 主分類號: E21B43/263
• 分類號: E21B43/263
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 徐秦中

技術領域

本實用新型涉及石油勘探開發技術領域，特別是一種用于套管完井的油、氣、水井以及老井增產增注改造的爆燃壓裂裝置。

背景技術

現今油田開發大多采用套管固井，射孔完井；而對于射孔后的油氣井、注水井，由于鉆井、固井、射孔時對地層造成了近井地帶污染；老井在采油和注水過程中隨時間的延長，油層中的高分子聚合物等物質的逐漸聚集也會堵塞油流孔道；這些都會導致近井地帶滲透性變差，造成產量或注水量降低，特別是對于低孔低滲油藏甚至導致停產的后果。目前油田對于該類油井所采用的方法是水力壓裂法，但隨著油田開發地質情況的日趨復雜，特別是對于大量的低水油帽和邊水的油氣層，采用水力壓裂極易發生水串現象而導致油氣井報廢。爆燃壓裂是解決此類問題的一種方法，該方法利用火藥燃燒所產生的高能氣體作用于射孔孔道對地層進行壓裂做功，通過壓開近井地帶裂縫解除污染，提高產能。隨著近年來低滲特低滲油田的大量開發，各油田老井改造日趨增多，爆燃壓裂技術作為一種快速有效的增產措施，越來越多的得到使用。但是目前國內外使用的爆燃壓裂裝置五花八門，大都采用點火具點火，傳火藥傳火，傳火慢且不穩定；壓裂藥直接與井壁接觸極易因摩擦引起誤爆。

發明內容

本實用新型所要解決的問題是：提供一種點火、傳火安全和穩定的套管井爆燃壓裂裝置。

解決上述問題的技術方案是：所提供的套管井爆燃壓裂裝置由點火裝置、與點火裝置連接的傳火裝置、中心管、多節模塊式壓裂藥柱和至少一個耐磨體構成，其中傳火裝置裝在中心管內，模塊式壓裂藥柱置于中心管外周，耐磨體位于相鄰兩節模塊式壓裂藥柱之間，該耐磨體的外徑大于模塊式壓裂藥柱外徑。壓裂時，點火裝置點火后通過傳火裝置引爆各節模塊式壓裂藥柱，壓裂藥產生的燃氣脈沖以較高的加載速率對巖層沖擊加載，使巖層沿各個射孔孔道形成多條裂縫。由于裝有直徑大于模塊式壓裂藥柱的耐磨體，所以在壓裂裝置的投放過程中壓裂藥柱不會與井壁接觸摩擦，同時耐磨體也具有一定的導向作用，增加投放的穩定性。

上述的點火裝置可采用現有的各種點火裝置，但最好采用點火速率快的磁電雷管點火裝置。

上述的傳火裝置最好由導爆索和套在導爆索外面的傳火藥組成，這種結構的傳火速度快且穩定，使用導爆索還可以與射孔槍聯接進行聯合作業。

在上述中心管的管壁上還可設置環形溝槽或軸向溝槽，這些溝槽作為應力槽，在點火引爆時更利于中心管產生裂縫，以便調整中心管內點火藥能量的釋放方式，從而實現氣體壓裂裝置作用壓力與時間的控制。

本實用新型采用無任何外殼的裸露壓裂藥柱，且安全、穩定，有效地提高了單位長度上的裝藥量。本實用新型結構簡單，裝藥量大，由于采用模塊式壓裂藥柱，每節壓裂藥柱可根據不同井況進行優化設計，采用不同性能的火藥，使得P-T曲線達到最佳效果，特別是對于油田老井的增產提供了一個很好的壓裂裝置。

附圖說明

圖1是本實用新型一個實施例的整體結構圖。

圖2是圖1中的傳火裝置及壓裂藥柱部分的結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型的內容加以詳細說明。

如圖1、圖2所示，本實用新型的套管井爆燃壓裂裝置由點火裝置1、傳火裝置2、中心管3、模塊式壓裂藥柱4和耐磨體5構成。點火裝置1為磁電雷管點火裝置，磁電雷管與導爆索連接，中心管3通過接頭11與點火裝置1連接。傳火裝置2由導爆索21和套在導爆索外面的傳火藥22組成，它們都裝在中心管3內。中心管3有多節，通過接頭31連為一個整體，中心管3的管壁上設有幾條均勻分布的軸向溝槽。當點火裝置1引燃導爆索21，導爆索21又引燃傳火藥22后，在中心管3內造成瞬間高壓，致使中心管管壁上的軸向溝槽破裂，將爆轟能量傳遞到外層的模塊式壓裂藥柱4，引爆壓裂藥，壓裂藥產生的燃氣脈沖對巖層沖擊加載，使巖層沿各個射孔孔道形成多條裂縫。

根據不同井況本裝置的模塊式壓裂藥柱4可以是一種火藥，也可以是不同種火藥，使得P-T曲線達到最佳效果。

在各節模塊式壓裂藥柱4之間還設有耐磨體5，耐磨體5為帶折邊51的環形片狀，其外徑大于模塊式壓裂藥柱4的外徑。

在中心管3尾端設有導向體6，該導向體6的外徑等于耐磨體5的外徑，大于模塊式壓裂藥柱4的外徑，使本裝置的壓裂藥柱在投放過程中不會與井壁接觸，避免發生意外。

本裝置還可以與射孔器進行聯合作業，使射孔、壓裂一次完成。