[發明專利]一種用于超高溫高壓井的脈沖爆燃壓裂裝置

有效

• 申請號: 201210327368.X
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN102839957A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 汪長栓;姚元文;李森元;馮國富;韓成華;王寶興;王鋒
• 申請（專利權）人: 北方斯倫貝謝油田技術（西安）有限公司
• 主分類號: E21B43/263
• 分類號: E21B43/263;E21B43/267
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建

技術領域

本發明屬于石油開采技術領域，涉及一種脈沖爆燃壓裂裝置，特別是一種用于超高溫高壓井的脈沖爆燃壓裂裝置。

背景技術

目前針對5000米以內淺井的壓裂措施國內外均擁有成熟的技術。美國專利（USP?5775426）公開了一種在射孔器外側套裝復合火藥筒針對油氣井實施射孔壓裂造縫的裝置，此裝置在射孔彈穿透射孔槍及套管的同時引燃槍外的火藥，由于下井時火藥裝在射孔槍外，僅用扶正環扶正，對于深井、大斜度井易于發生井壁與火藥摩擦自燃事故。中國專利申請（申請號：200910023430.4）公開了一種水平井脈沖壓裂加砂裝置，采用將復合火藥裝在篩管內，用中心管內的線性點火具點火引燃中心管外的火藥。此裝置解決了火藥下井時直接與管壁摩擦的問題，但中心管壁薄，耐不了高壓，當采用厚壁中心管時，線性點火具又無法正常點火，因此，此裝置耐高壓有限。隨著石油天然氣開采深度的增加，對現有壓裂裝置的承壓指標和耐溫性能提出了更高的要求。

綜上所述，目前的壓裂裝置因結構設計存在的缺陷，還無法滿足70MPa，180℃以上的技術指標。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷或不足，本發明的目的在于，提出一種適用于超高溫高壓井的脈沖爆燃壓裂裝置。

為了實現上述任務，本發明采取如下的技術解決方案予以實現：

一種用于超高溫高壓井的脈沖爆燃壓裂裝置，其特征在于，包括高溫高壓點火器、壓裂槍管、耐高溫防水火藥、中心槍管系統及槍尾或連接接頭。其中，所述的壓裂槍管開有泄壓孔，耐高溫防水火藥和中心槍管系統位于壓裂槍管內，中心槍管系統是承壓主體，由厚壁槍管、開孔彈、導爆索及彈架管組成。中心槍管系統既能夠承受井內的高溫高壓壞境，又能夠可靠點燃耐高溫防水火藥。該裝置利用厚壁槍管支撐井內的超高壓環境，利用開孔彈在厚壁槍管上開孔產生的爆轟波點燃耐高溫防水火藥，引燃后的火藥燃燒產生高溫高壓氣體對目的層實施壓裂改造，達到解堵，除污染的效果。使用時耐高溫防水火藥裝在壓裂槍管內，可避免下井火藥與井壁摩擦，用于井深超過5000米，井壓大于70MPa以上的高溫高壓井，具有增產效果顯著，使用安全可靠的特點。此裝置采用連接接頭可串接成若干長度的壓裂管串用于長井段、大跨度或水平井的壓裂解堵增產。

本發明的另一種用于超高溫高壓井的脈沖爆燃壓裂裝置的替代結構A，包括高溫高壓點火器、壓裂槍管、耐高溫火藥、開孔彈、導爆索及彈架管及槍尾或連接接頭。其中，耐高溫火藥位于壓裂槍管內，壓裂槍管無需開有泄壓孔，也無需厚壁槍管。井下高壓由無孔的壓裂槍管承受。高溫高壓點火器起爆導爆索后，開孔彈在壓裂槍管開出孔眼，同時開孔彈爆轟波及碎片引燃壓裂槍管內的耐高溫火藥，此耐高溫火藥引燃前裝在密閉空間內，可不要求防水。引燃后的耐高溫火藥燃燒產生高溫高壓氣體通過開孔彈產生的孔眼對目的層實施壓裂改造，達到解堵，除污染的效果。此裝置采用公母連接接頭也可串接成若干長度的壓裂槍管串用于長井段、大跨度或水平井的壓裂解堵增產。

本發明的又一種用于超高溫高壓井的脈沖爆燃壓裂裝置的替代結構B包括高溫高壓點火器、非金屬殼體、耐高溫防水火藥、中心槍管系統及槍尾或連接接頭。耐高溫防水火藥和中心槍管系統位于非金屬殼體內，中心槍管系統是承壓主體，由厚壁槍管、開孔彈、導爆索及彈架管組成。中心槍管系統既能夠承受井內的高溫高壓壞境，又能夠可靠點燃耐高溫防水火藥。該裝置利用厚壁槍管支撐井內的超高壓環境，利用開孔彈在厚壁槍管上開孔產生的爆轟波點燃耐高溫防水火藥，使用時，耐高溫防水火藥外有非金屬殼體，將耐高溫防水火藥與井壁有效隔開，可避免下井時耐高溫防水火藥與井壁摩擦，用于井深超過5000米，井壓大于70MPa以上的高溫高壓井，具有增產效果顯著，使用安全可靠的特點。此裝置采用公母連接接頭可串接成若干長度的壓裂槍管串用于長井段、大跨度或水平井的壓裂解堵增產。