[發明專利]一種超燃粒子束微孔道致裂器

在審

• 申請號: 201910381874.9
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN111912305A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 張福煬
• 申請（專利權）人: 西安莊宸新材料工程技術研究院有限公司
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D3/04;E21B43/263
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種超燃粒子束微孔道致裂器，具體涉及一種新型的高效能粒子束發生裝置在油氣井用射孔彈爆轟過程中可實現超壓燃燒做功的微孔道致裂技術，該壓裂器包括管狀槍體、安裝在槍體通孔上的自適應打開裝置、設置在槍體內部的固定支架、依次排列安裝在固定支架上的多個破孔彈、扣設在破孔彈射開口處的超燃粒子束裝置以及用于約束超燃粒子束裝置的超燃粒子束輔助裝置。本發明高效利用了聚能射孔時的動能定向載荷，運用在有限空間內破孔彈爆炸形成的壓力場變化，設置的功能裝置能夠有序利用破孔彈的聚能效應與爆炸效應，從而形成在孔縫之間形成優化的應力載荷，提高井眼打開程度，在孔眼之間形成提高近孔地層的滲透能力，該壓裂器對提高單井的產油、產氣和其他措施改造實施具有顯著效果。

技術領域

本發明涉及射孔微壓裂復配技術，尤其涉及一種超燃粒子束微孔道致裂器。

背景技術

傳統壓裂復合技術，是一種紊序的能量釋放狀態，聚能效應與各種壓裂藥，聯合作用，雖起爆起燃有先后次序，但做功集約性差，能量有效或集中做功效能大打折扣。如何將射孔打開程度與后載壓裂效應更好的結合，達到更佳的射孔壓裂效果，是目前使這類技術突破技術的主要問題。

發明內容

有鑒于此，本發明有效結合了射孔工藝和粒子束壓裂技術，能夠有序控制破孔彈的一次爆轟響應與粒子束效應，通過載入高活性的微納米釋能單體，可以在打開后的孔道內，形成極短時間內的高頻次粒子束加載，在孔縫之間形成有效應力載荷，提高近孔地層的滲透能力，該壓裂器對提高單井的產油、產氣和其他措施改造實施具有顯著效果。

本發明通過以下技術手段解決上述問題：

一種超燃粒子束微孔道致裂器，其特征在于，包括管狀槍體、安裝在管狀槍體側壁通孔上的粒子束緩沖裝置、安裝在管狀槍體內部的固定支架、依次排列安裝在固定支架上的多個破孔彈、扣設在破孔彈射口處的超燃粒子束裝置以及用于約束超燃粒子束裝置的超燃粒子束輔助裝置，其中：所述粒子束緩沖裝置包括堵頭和安裝臺，所述側壁通孔的外側與安裝臺的形狀相適應；所述破孔彈和超燃粒子束裝置以及粒子束緩沖裝置同心串聯串聯布置。

進一步的，所述破孔彈包括安裝于固定支架內部的彈殼、安裝于彈殼內部且用于固定多功能裝藥的活性有磁粉末藥性罩、以及用于引爆多功能裝藥的導爆索，其中，所述活性有磁粉末藥性罩的中部內凹，中部內凹結構能夠在多功能裝藥爆炸時向內擠壓變形產生第一級穿孔粒子束。

進一步的，所述超燃粒子束裝置采用聚酯纖維類材料、高活性微納米結構材料、復合金屬或金屬化合物中的一種或幾種復配團聚制成。

進一步的，所述超燃粒子束輔助裝置采用碳納米金屬復合材料制成，超燃粒子束輔助裝置能夠與破孔彈的爆炸產生作用并約束粒子束趨同于射孔穿孔方向，并實現多重能量級的粒子束能量做功同向性，從而達到延續孔道周邊巖層致裂時效的目的。

進一步的，所述超燃粒子束裝置的中部設置有導流孔。

本發明的一種超燃粒子束微孔道致裂器具有以下有益效果：

本發明高效利用了聚能射孔時的動能定向載荷，運用在有限空間內破孔彈爆炸形成的壓力場變化，設置的功能裝置能夠有序利用破孔彈的聚能效應與爆炸效應，創造形成粒子束條件，可以在打開后的孔道內載入高活性的微納米釋能單體，在爆炸時的高溫高壓條件下，形成極短時間內的高頻次粒子束加載，該裝置可根據不同地層的巖性特征和工藝條件下，設置特定的致裂系統內部裝置。從而形成在孔縫之間形成優化的應力載荷，提高井眼打開程度，在孔眼之間形成提高近孔地層的滲透能力，該致裂器對提高單井的產油、產氣和其他措施改造實施具有顯著效果。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。

圖1是本發明提供的超燃粒子束微孔道致裂器的結構示意圖；

圖2是本發明中活性有磁粉末藥性罩的金屬材料特性表征圖；