[發明專利]新型增效震裂射孔串聯裝藥

有效

• 申請號: 201110231509.3
• 申請日: 2011-08-15
• 公開（公告）號: CN102305058A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 劉天生;張晉紅;劉迎彬;李如江;王鳳英;高永宏;胡曉艷;陶志龍
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: E21B43/263
• 分類號: E21B43/263;E21B43/117
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發明屬于油氣開采技術領域，具體為一種新型增效震裂射孔串聯裝藥，適合于油、氣射孔開采或再次開采，特別適用于貧油井、油氣層為堅硬介質油井。

背景技術

在油井的開采作業中，一般都是先在含油區上方打一口油井，然后將內設射孔彈的射孔槍管放于油井內，校準位置后并固定，最后引爆射孔槍管內的射孔彈，射孔彈爆炸后形成高溫高速金屬流，金屬流穿過射孔槍管后，在周圍地層射出孔道，這樣地層中的油氣就能通過孔道進入到射孔槍管內，就可進行采油、采氣工作。但是該方法不但在地層中射的孔道口徑小、深度淺，而且周圍地層也幾乎無裂紋出現，所以致使地層的出油、出氣量較少，工作效率低下。

為了提高開采效率，國內外進行了大量的研究工作，研究出了出油、出氣量更大，開采效率更高的增效射孔開采方法，例如公開號為101349149，名為氣體推進成縫射孔工藝的發明專利，該工藝選用常規的射孔槍，在槍身外圍套有袖套式推進劑藥柱，然后將槍身送到油井下目的層，引爆槍身內的射孔彈，射孔彈引爆后產生的金屬流穿過槍身側壁和袖套式推進劑藥柱后進入地層，金屬流在穿過推進劑藥柱時會引燃推進劑藥柱，藥柱燃燒后會產生大量的高溫高壓氣體，對之前的射孔產生較強沖刷，并對地層產生壓裂，使地層出現裂縫。該工藝的不足之處在于當若干個射孔彈引爆后形成高溫高壓金屬流，金屬流穿過推進劑藥柱時，整個推進劑藥柱都會被同時引燃，由于藥柱藥量大又同時被引燃，燃燒后產生的氣體量會非常大、氣體壓力也非常大，在井下空間一定的情況下，過量的高溫高壓氣體可能會對油井及槍管造成損害，影響正常的生產秩序，另一方面，整個藥柱同時引燃，使產生的大量高溫高壓氣體得不到合理、充分、有效的利用，對能源是一種浪費。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術中所存在的技術問題，而提供了一種新型增效震裂射孔串聯裝藥，本發明將射孔槍管外圍的袖套式裝藥藥柱分成若干級，然后通過延時雷管將其串聯起來，使本發明在射孔增效時可以分級延時爆燃增效，使增效震裂可以合理、有效、循序漸進的進行，這樣不僅大大提高了油井的出油、出氣量，而且還很好的保護了油井和射孔槍管。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種新型增效震裂射孔串聯裝藥，包括射孔槍管，射孔槍管內由上而下、按周向均勻布置有若干射孔彈，射孔槍管外圍固套有袖套式的裝藥藥柱；所述的裝藥藥柱上均勻設有若干圈隔爆墊，隔爆墊將裝藥藥柱由上而下分成若干級，并且每級裝藥藥柱之間通過貫穿固插于隔爆墊上的延時導爆管串聯，其中，最頂端的一級裝藥藥柱為特殊級裝藥，之后的各級裝藥藥柱為一般級裝藥，在一般級裝藥部分，正對射孔彈射流方向的裝藥藥柱上還設有防爆材料板。

本發明裝置的工作過程描述如下：

第一步是安裝本發明裝置，先在含油區上鉆好油井，然后根據油井的具體尺寸、位置等來選取適合該油井的本發明裝置（包括射孔槍管和裝藥藥柱的尺寸、射孔彈的數量、裝藥藥柱的藥量和級數等），本發明裝置在油井中的位置校準以后，固定本發明裝置；第二步就進行射孔和增效震裂作業，引爆射孔槍管中的射孔彈，其中處于特殊級（即最頂一級）裝藥部分的射孔彈爆炸后，產生的高溫金屬流會依次穿過射孔槍管壁和套袖式裝藥藥柱后進入地層，形成出油孔，在穿過裝藥藥柱的同時，射孔彈爆炸形成的高溫金屬流會引燃套固在射孔槍管外、處于特殊級的裝藥藥柱，特殊級的裝藥藥柱爆燃并產生大量的高溫高壓氣體，高溫高壓氣體進入到地層，對地層產生壓裂，使地層形成更多的裂縫，同時對射孔孔道也產生較強的沖擊，使孔道更深、孔內裂縫更多更長；而處于一般級（即最頂一級以下各級）部分的射孔彈爆炸后，產生的高溫金屬流會依次穿過射孔槍管壁和正對射流方向的裝藥藥柱上的防爆材料板后進入地層，形成出油孔，由于射孔彈爆炸形成的高溫金屬流是通過設在裝藥藥柱上的防爆材料板而進入地層的，并沒有和裝藥藥柱直接接觸，所以不會引爆裝藥藥柱，使一般級部分的射孔操作和裝藥藥柱爆燃壓裂分步進行；特殊級的裝藥藥柱被引爆后，同時穿固插于隔爆墊上的延時導爆管也被引燃，通過延時導爆管的傳導，又引爆了一般級部分的第1級裝藥藥柱，以此類推，一般級部分的第2級、第3級…第n級裝藥藥柱通過隔爆墊上的延時導爆管被依次串聯引爆，依次完成一般級部分裝藥藥柱的增效震裂作業，一般級部分的各級裝藥藥柱爆燃產生大量的高溫高壓氣體進入到地層，對地層產生壓裂，并對先前形成的射孔孔道產生較強的沖擊，使孔道更深、裂縫更多更長。