[實用新型]一種多功能火箭動力的地層改造裝置

有效

• 申請號: 201821250592.2
• 申請日: 2018-08-05
• 公開（公告）號: CN208702392U
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 劉心怡
• 申請（專利權）人: 劉向京
• 主分類號: E21B43/248
• 分類號: E21B43/248
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型屬于油氣開采設備技術領域，具體涉及一種多功能火箭動力的地層改造裝置，包括：地層改造主體，所述地層改造主體內具有燃燒負壓一體室（2），所述燃燒負壓一體室（2）內具有燃料（5）或空腔，所述地層改造主體的外側為井筒，所述井筒外側為地層；所述燃燒負壓一體室（2）通過導爆索系統爆炸形成的通道窗口與井筒連通；所述燃料（5），用于通過所述地層改造主體向井筒輸出能量，對所述地層造縫；所述燃燒負壓一體室（2），其空腔用于吸收井筒內的能量，降低井內壓力，解除油流通道堵塞。燃燒負壓一體室即可作為燃燒室釋放高能氣體，對地層壓裂造縫，也可充當負壓腔吸收能量即呈現負壓解堵效果，疏通滲流通道。本裝置結構簡單，費用低廉，功能多樣，適用性強。

技術領域

本實用新型屬于油氣開采技術領域，涉及一種油氣水井增產的工具，特別是一種多功能火箭動力的地層改造裝置。

背景技術

井筒建立完畢后，通過射孔打開油氣層，溝通井筒和地層，形成油流通道。開采過程的各種因素均能造成滲流狀況的惡化，影響油流通道的暢通。而通道的堵塞和地層滲透性能的改變，需要通過專業手段恢復和改造，如壓裂、高能氣體壓裂、負壓解堵等。

射孔形成油流通道，通過射孔器完成，特別是有槍身射孔器。有槍身射孔器是由能夠承受爆炸沖擊的兩端有螺紋的高強度合金鋼管（如32GrMo4）的射孔槍槍身和螺紋密封連接件（中接、槍頭、槍尾）共同構成的腔體，與由聚能裝藥（如RDX炸藥）驅動的射孔彈等共同組成的油氣井用民用爆破器材。陸大衛主編的油氣井射孔技術（2012.4石油工業出版社），詳細介紹了各種射孔器材結構、加工和使用，其中第二章第三節射孔槍的描述中記載有槍身射孔槍通常由槍頭、槍身、連接接頭和槍尾形成一個完全密封的空腔。其作用是保護射孔槍腔內的射孔彈、彈架、導爆索、雷管等部件，不受井下高壓、酸堿及施工時的震動撞擊影響，保證火工器件的可靠工作，并承受射孔彈炸藥爆炸沖擊的影響。

油氣井用導爆索指用在石油射孔系統中主要用于射孔彈與射孔彈的連接，起到傳爆作用的爆破器材。2007年國防工業出版社出版，張國順主編《民用爆炸物品及安全》第6章第6.3節對油氣井用導爆索有專門論述。石油射孔中可根據導爆索型號中的導爆索裝藥量、炸藥類型及導爆索特性進行選用（參見SY/6411標準）。本申請提及的導爆索皆為油氣井用導爆索。

高能氣體壓裂（High Energy Gas Fracture ,簡稱HEGF）是利用火藥或復合固體火箭推進劑在井筒中快速燃燒產生的大量的高溫高壓氣體在地下產層上壓出輻射狀多裂縫體系，改善近井地帶的滲透性能，從而增加油氣井產量和注水井注入量的一項地層改造措施。復合固體火箭推進劑簡稱復合推進劑，是由無機氧化劑(高氯酸銨、硝酸銨等)、燃燒劑(鋁粉等)和高分子粘結劑混合固化制成的火藥。通常按高分子粘結劑的種類分為聚硫橡膠復合推進劑、聚氨酯復合推進劑、端羥基聚丁二烯復合推進劑和端羧基聚丁二烯復合推進劑等。目前以復合固體火箭推進劑為能量的高能氣體地層改造裝置有很多形式，有單純的復合推進劑藥柱，有復合推進劑藥柱置于開放的篩管內（申請號：CN200910023430.4），有將復合推進劑藥柱置于封閉的鋼管內用專門的開孔彈開出泄壓孔（申請號：CN201210327368.X）一種用于超高溫高壓井的脈沖爆燃壓裂裝置，此外還有與射孔技術結合的（USP 5775426）射孔槍外包覆復合推進劑的StimGun系統及各種復合射孔。用于井下產生高能氣體的燃料藥劑，與井液接觸就需要耐溫防水，需要特別調制；而密封條件下雖然不需要藥劑防水，但需要專門火工元件（開孔彈等）開出泄壓孔，與射孔器部件相結合需要對藥的形態進行特定的設計。其中內置式復合射孔器將火藥與射孔彈同時置于射孔槍槍身中，槍身腔體要同時承載射孔彈爆炸和火藥爆燃沖擊，需要有專門設計的泄壓通道，結構復雜，且輸出的氣體能量有限，影響了地層改造效果。