一种雷管启动液压坐封工具制造技术

本实用新型专利技术提供了一种雷管启动液压坐封工具，坐封工具包括自上至下依次连接的电子控制机构、雷管启动机构、液压传递机构和动力执行机构。雷管启动机构根据电子控制机构传输的启动信号引爆雷管，剪断启动剪钉，推动活塞到达预定位置，连通液压传递的通道，液压传递机构用于将井筒内的液压传递至护套与中心管的间隙内，使护套与连杆产生相对运动；动力执行机构将液压产生的拉力递至桥塞或球座上，使之丢手并完成坐封。选择雷管代替传统的火药，是因为雷管是标准件，提供的爆炸力稳定，且雷管体积小，是火工中的常用部件，储存和运输比火药柱方便，便于现场灵活组织施工，同时使用雷管的坐封工具容易清洗和回收利用，能够降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种雷管启动液压坐封工具
本技术属于石油工业井下控制工具
，具体涉及一种雷管启动液压坐封工具。
技术介绍
随着世界石油资源的不断开发，储层物性好、品位高的油田越来越少，低渗透致密油气藏已成为石油天然气生产的主体。针对致密油气藏，最有效的办法就是大排量、大液量和大砂量的体积改造技术，能够最大限度的改造油气藏，一般通过投放桥塞或球座等工具实现套管内的封堵，具有不限级数压裂、工艺简单、压后井筒完整性好的特点，被越来越多的油田所运用。目前，在该工艺技术中的核心部分是火药坐封工具，该工具上端连接射孔枪，下端连接桥塞等设备，通过地面传递的信号，使火药柱燃烧产生的高能气体，使工具发生内管和外管的相对运动，完成桥塞或球座的丢手和坐封。目前国内外火工方式主要通过火药柱实现，这种方式主要存在以下问题：一、因为火药柱是非标准件，需要定制加工，所以火药柱燃烧产生的推力不够稳定，受工人技术水平、模具影响较大；二、火药属于受管控物品，运输审批程序复杂，且定制加工周期较长，不能够大批量生产和储存，不便于现场灵活组织施工；三、火药柱成本较高，使投放坐封工具的成本也随之升高；四、使用火药产生的火药燃烧残渣较多，十分粘稠，不易清洗，投放和坐封的回收不方便。以上不足限制了火药坐封工具在低渗透油气藏中的使用，同时也不利于电缆射孔与压裂联作工艺的推广运用。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有火药坐封工具存在的火药柱需定制加工、火药运输审批复杂、成本高、火药燃烧后残渣较多导致难清洗以及投放坐封不方便的问题。为此，本技术提供了一种雷管启动液压坐封工具，包括自上至下依次连接的电子控制机构、雷管启动机构、液压传递机构和动力执行机构。所述电子控制机构包括上下连接的电缆保护管和接头，电缆保护管和接头形成的轴向空腔内设有自上至下依次电连接的电缆、电子控制电路、信号线。所述雷管启动机构包括上下连接的连接接头和活塞缸，连接接头与电缆保护管、接头连接，连接接头内自上至下依次安装有点火器、导爆管、雷管，点火器与信号线电连接，雷管外部安装有保护套；活塞缸内安装有活塞，活塞通过启动销钉固定在承压环上，承压环安装在活塞缸与连接接头连接处的活塞缸内壁上，所述活塞内部为空心，壁上开有内进液孔，活塞缸壁上开设外进液孔，外进液孔可与内进液孔连通，所述活塞底端安装锁簧，活塞缸内壁开设环形的凹槽，锁簧可被锁在凹槽内。所述液压传递机构由内部组件和外部组件组成，其中外部组件包括自上至下依次通过螺纹连接为一体的护帽、上护套、下护套、外连接套，内部组件置于外部组件形成的轴向空腔内，包括自上至下依次螺纹连接的连接头、中心管、上连杆、内连接套、下连杆，所述活塞缸尾部伸入护帽内与连接头螺纹连接，中心管内沿轴向开设有十字形液压通道；所述内部组件和外部组件通过外连接套上的坐封销钉连接在一起，上护套与中心管、下护套和上连杆组成的空腔内装有液压油，上护套壁上安装有塑料泄压销钉一，下护套壁上安装有塑料泄压销钉二。所述动力执行机构由套筒、下连杆、锁紧螺母组成，所述套筒连接在外连接套下端，下连杆连接在上连杆下端，锁紧螺母安装在下连杆底部。所述电缆保护管和接头、接头和连接接头、连接接头和保护套、连接接头和活塞缸、活塞缸和活塞、中心管和连接头、连接头和上护套、上护套和下护套、下护套和中心管、下护套和上连杆、上连杆和外连接套之间均设有密封圈。一种雷管启动液压坐封工具的应用，包括以下步骤：步骤一，组装射孔与压裂联作工具串按井口至井底顺序电缆、磁定位器、射孔枪、雷管启动液压坐封工具、桥塞或球座依次连接组成射孔与压裂联作工具串；步骤二，通井和洗井对所需射孔和压裂井进行通井和洗井；步骤三，射孔和压裂下入步骤一的射孔与压裂联作工具串至井内坐封位置，地面发送电信号通过电缆()传输给电子控制电路，电子控制电路将电信号解码成启动信号后，通过信号线引燃点火器和导爆管，最后引爆能量更高的雷管，剪断活塞与承压环之间的启动剪钉，推动活塞到达预定位置，并通过活塞上的锁簧锁在活塞缸上的凹槽内，同时外进液孔与内进液孔连通，打开液压传递机构的通道，液压传递机构通过十字形液压通道把将井筒内的液压传递至下护套与中心管之间的间隙，在液压的作用下推动液压传递机构的内部组件和外部组件产生相对运动，液压传递机构运动时将上护套与中心管、下护套和上连杆组成的空腔内的液压油通过塑料泄压销钉一和塑料泄压销钉二挤出，将桥塞或球座丢手并使之坐封，然后上提剩余工具串至射孔段位置，地面继续发出电信号，依次点燃上部的射孔枪进行射孔，之后起出丢手后的工具串，大排量注入压裂液对本段进行压裂，重复上述步骤依次完成每段的改造任务。本技术的有益效果：一、雷管加工成本低廉，能够大幅缩减工具费用，对于经济有效的开发低渗透致密油气藏具有很大优势。二、雷管是标准件，爆炸力稳定，采用雷管剪断坐封销钉、同时利用井筒内的液柱压力推动机构运动的坐封工具，结构固定，不必像火药一样根据不同井深加工不同的火药柱，能够有效提高工具对不同井况的适应性。三、雷管是射孔作业中常用的部件，其储存和运输比火药柱更加方便，火药柱的报批和运输往往需要几个月的时间，且不能够长期储存，经常影响现场施工，而雷管不需要单独向上级部门报批，更加便于现场灵活组织施工。四、在射孔与压裂联作工艺中，因为改造层段数多，需要在现场立刻进行坐封工具的清洗与回收，并在下一段改造中重复使用，以降低成本，然而火药柱燃烧时产生大量的粘稠坚硬的残渣，清洗十分困难，需要占用时间较长，而雷管爆炸后无残渣，工具回收利用更加方便。以下将结合附图对本技术做进一步详细说明。附图说明图1是启动前雷管启动液压坐封工具上段结构示意图；图2是启动前雷管启动液压坐封工具中段结构示意图；图3是启动前雷管启动液压坐封工具下段结构示意图；图4是启动后雷管启动液压坐封工具上段结构示意图；图5是启动后雷管启动液压坐封工具中段结构示意图；图6是启动后雷管启动液压坐封工具下段结构示意图；图7是雷管启动液压坐封工具组成射孔与压裂联作工具串的结构示意图。附图标记说明：1.电缆保护管；2.电缆；3.密封圈；4.电子控制电路；5.信号线；6.接头；7.点火器；8.导爆管；9.连接接头；10.雷管；11.保护套；12.启动销钉；13.承压环；14.活塞；15.内进液孔；16.活塞缸；17.外进液孔；18.锁簧；19.凹槽；20.护帽；21.连接头；22.塑料泄压销钉一；23.上护套；24.中心管；25.十字形液压通道；26.下护套；27.上连杆；28.塑料泄压销钉二；29.外连接套；30.内连接套；31.坐封销钉；32.套筒；33.下连杆；34.锁紧螺母；35.桥塞或球座；36.磁定位器；37.射孔枪；38.雷管启动液压坐封工具。具体实施方式实施例1：本实施例提供了一种雷管启动液压坐封工具，包括自上至下依次连接的电子控制机构、雷管启动机构、液压传递机构和动力执行机构。电子控制机构接收来自地面的启动信号，雷管启动机构根据启动信号引爆雷管，剪断启动剪钉，推动活塞到达预定位置，连通液压传递的通道，液压传递机构用于将井筒内的液压传递至护套与中心管的间隙内，由于护套两端受力面积不同，产生向上的推动力，使护套与连杆产生相对运动，动力执行机构用于分别连接桥塞等工具的中心部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雷管启动液压坐封工具，其特征在于：包括自上至下依次连接的电子控制机构、雷管启动机构、液压传递机构和动力执行机构，所述动力执行机构由套筒（32）、下连杆（33）、锁紧螺母（34）组成，所述套筒（32）连接在外连接套（29）下端，下连杆（33）连接在上连杆（27）下端，锁紧螺母（34）安装在下连杆（33）底部。

【技术特征摘要】
1.一种雷管启动液压坐封工具，其特征在于：包括自上至下依次连接的电子控制机构、雷管启动机构、液压传递机构和动力执行机构，所述动力执行机构由套筒（32）、下连杆（33）、锁紧螺母（34）组成，所述套筒（32）连接在外连接套（29）下端，下连杆（33）连接在上连杆（27）下端，锁紧螺母（34）安装在下连杆（33）底部。2.如权利要求1所述的雷管启动液压坐封工具，其特征在于：所述电子控制机构包括上下连接的电缆保护管（1）和接头（6），电缆保护管（1）和接头（6）形成的轴向空腔内设有自上至下依次电连接的电缆（2）、电子控制电路（4）、信号线（5）。3.如权利要求2所述的雷管启动液压坐封工具，其特征在于：所述雷管启动机构包括上下连接的连接接头（9）和活塞缸（16），连接接头（9）与电缆保护管（1）、接头（6）连接，连接接头（9）内自上至下依次安装有点火器（7）、导爆管（8）、雷管（10），点火器（7）与信号线（5）电连接，雷管（10）外部安装有保护套（11）；活塞缸（16）内安装有活塞（14），活塞（14）通过启动销钉（12）固定在承压环（13）上，承压环（13）安装在活塞缸（16）与连接接头（9）连接处的活塞缸（16）内壁上，所述活塞（14）内部为空心，壁上开有内进液孔（15），活塞缸（16）壁上开设外进液孔（17），外进液孔（17）可与内进液孔（15）连通，所述活塞（14）底端安装锁簧（18），活塞缸（16）...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭思文，桂捷，王治国，任国富，马兵，赵粉霞，张文星，蒙鑫，赵敏琦，李楷，冯长青，杜现飞，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11