一种多段逐级引爆爆燃压裂安全管柱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多段逐级引爆爆燃压裂安全管柱，包括至少两段爆燃压裂工具，所述爆燃压裂工具由从上至下依次连接的一个压力开孔起爆器、一个延时装置和至少一个压裂枪构成，每段爆燃压裂工具之间从上至下依次连接有增压装置、小筛管和大筛管，所述小筛管和大筛管之间连接有钻杆和转换接头，所述钻杆之间还设有减震器，所述转换接头用于连接钻杆和减震器、钻杆和压力开孔起爆器、钻杆和小筛管、钻杆和大筛管。本实用新型专利技术管柱可以实现一趟管柱多段逐级引爆爆燃压裂，以减少起下钻次数，节省作业费用和作业时间，可提高单级火药用量，并确保作业管柱安全性。

A multi stage detonating safety tubing string for deflagration fracturing

The utility model discloses a multi stage detonation deflagration fracturing safety column, including at least two deflagration fracturing tool, a pressure of the deflagration fracturing tools which are sequentially connected by from top to bottom hole of detonator, a delay device and at least one fracturing gun, each section of deflagration fracturing tools from top to bottom in turn connected with a supercharging device, small screen and large screen, a drill rod and an adapter is connected between the small screen and large screen, the shock absorber is arranged between the drill pipe and the adapter for connecting pipe and shock absorber, drill pipe and pressure hole detonators, drill pipe and small screen, the drill pipe and big screen. The utility model can achieve a string column multi stage detonated deflagration fracturing, in order to reduce the times of tripping, save the operation cost and operation time, can improve the single amount of gunpowder, and ensure the operation safety of string.

【技术实现步骤摘要】
一种多段逐级引爆爆燃压裂安全管柱
本技术涉及油气体机械领域，更具体的说，是涉及一种多段逐级引爆爆燃压裂安全管柱。
技术介绍
爆燃压裂是利用火药或者推进剂燃烧产生高温高压气体对地层进行压裂的一项技术手段，又称为高能气体压裂。该项技术由于作业简单、费用低廉、效果突出，特别适合于底水油帽油藏的压裂增产。但目前陆地或海上油田存在大量储层跨度较大的多层合采井及水平井，现有的爆燃压裂管柱存在较多弊端：或无法逐级实施，需要多次起下井作业才能覆盖这些储层，存在作业时间及费用的巨大浪费；或存在次级爆燃压裂无法引爆的风险以及费用高的情况；或存在燃烧效率滞留残骸和井下落物的隐患；或无安全控制工具，爆燃压裂作业管柱存在安全隐患。专利CN101619654公开了一种水平井脉冲压裂加砂装置、专利CN105625946公开了煤层气水平井超临界CO2射流造腔及多段同步爆燃压裂方法，这些专利可以进行多段同时引爆，无法实现逐级引爆，如遇到作业井段长，夹层枪用量较大，费用高，并且如果火药量大的话，爆燃压裂作业管柱存在安全隐患；专利CN1916357公开了油气井用多级脉冲增效射孔装置、CN202117649公开了多脉冲加砂高能气体压裂弹、专利CN102337878公开了一种热点火高能气体脉冲压裂装置、专利CN102839957公开了一种用于超高温高压井的脉冲爆燃压裂装置，这些专利除了存在管柱安全隐患问题以外，传爆距离跨度大的则存在次级爆燃压裂无法引爆的风险，主要用于多级脉冲裂缝延伸的效果以及适度扩大火药覆盖范围；专利CN101737027公开了一种水平井油层高能气体压裂装置，除了存在次级爆燃压裂无法引爆风险外，装置的安全控制方式均采用可燃式材料组成，存在燃烧效率滞留残骸和井下落物的隐患。综上所述，目前缺少一种多段逐级引爆爆燃压裂安全管柱。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种多段逐级引爆爆燃压裂安全管柱。该管柱可以实现一趟管柱多段逐级引爆爆燃压裂，以减少起下钻次数，节省作业费用和作业时间，可提高单级火药用量，并确保作业管柱安全性。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种多段逐级引爆爆燃压裂安全管柱，包括至少两段爆燃压裂工具，所述爆燃压裂工具由从上至下依次连接的一个压力开孔起爆器、一个延时装置和至少一个压裂枪构成，每段爆燃压裂工具之间从上至下依次连接有增压装置、小筛管和大筛管，所述小筛管和大筛管之间连接有钻杆和转换接头，所述钻杆之间还设有减震器，所述转换接头用于连接钻杆和减震器、钻杆和压力开孔起爆器、钻杆和小筛管、钻杆和大筛管。安全管柱的底部设有枪尾。所述多段至少为两段以上。所述爆燃压裂工具上与压力开孔起爆器相连的第三根钻杆处连接至少一个所述减震器。所述压裂枪为一个以上时均串联连接。两段爆燃压裂工具之间跨度≤100m时各设置一个增压装置、小筛管和大筛管；两段爆燃压裂工具之间跨度＞100m时，每100m以内各设置一个增压装置、小筛管和大筛管；在100m以外的每个增压装置前还设置有一个压力开孔起爆器。所述延时装置可提供5-7分钟的引爆延时。与现有技术相比，本技术的技术方案所带来的有益效果是：1.对目前爆燃压裂管柱的有效补充：管柱适用于多层合采井及水平井。2.可实现分段爆燃压裂，同时储层跨度和分段数不受限制：采用一个或多个增压装置、一个或多个小筛管和大筛管等工具组件，减少了起下钻次数，节省作业费用和作业时间。3.可实现逐级引爆：采用两个或多个延时装置工具组件，避免了大量火药同时引爆对管柱的风险。4.提升了作业管柱安全性：采用两个或多个减震器、若干钻杆等工具组件，整体管柱安全性提高，同时单段火药用量可以进一步提升。附图说明图1是本技术的结构示意图。附图标记：1-钻杆，2-转换接头，3-减震器，4-压力开孔起爆器，5-延时装置，6-压裂枪，7-增压装置，8-小筛管，9-大筛管，10-枪尾，具体实施方式为使本技术更容易被清楚理解，以下结合附图和实施例对本技术的技术方案及其技术效果作出详细说明。参照图1，本技术的适用于多层合采井及水平井的多段逐级引爆爆燃压裂安全管柱，包括多根钻杆1，多个转换接头2，一个或多个减震器3、两个或多个压力开孔起爆器4、两个或多个延时装置5、两个或多个压裂枪6、一个或多个增压装置7、一个或多个小筛管8、一个或多个大筛管9、一个枪尾10。钻杆1用于整体管柱的基本连接，转换接头2用于连接钻杆1和减震器3、钻杆1和压力开孔起爆器4、钻杆1和小筛管8、钻杆1和大筛管9，每段爆燃压裂工具由上至下的基本连接顺序为压力开孔起爆器4、延时装置5和压裂枪6，增压装置7、小筛管8、大筛管9位于每段爆燃压裂工具之间，小筛管8和大筛管9之间再连接转换接头2和钻杆1，枪尾10位于整套管柱的底部。本技术多段逐级引爆爆燃压裂安全管柱的多段至少为两段及以上，根据储层间跨度进行分段，分段数量和跨度不受限制。钻杆1和减震器3主要用于加强爆燃压裂管柱强度和防止管柱震动。爆燃压裂工具上与压力开孔起爆器4相连的第三根钻杆1处连接至少一个减震器3，但如果相邻两段储层间跨度小于30m，则无须在两段爆燃压裂工具间再连接减震器3。每段爆燃压裂工具中压力开孔起爆器4数量为一个、延时装置5数量为一个、压裂枪6数量为一个或多个，多个压裂枪6则直接串联。增压装置7为在上段爆燃压裂作业结束后，将液体压力瞬间传递至下一级压力开孔起爆器的工具，小筛管8和大筛管9用于连通外部，使钻杆中充满液体。根据分段数量，在每段爆燃压裂工具之间依次连接增压装置7、小筛管8、大筛管9，如果相邻两段储层间跨度不大于100m，三种工具连接数量分别为一个，如果相邻两段储层间跨度大于100m，则按照跨度大小，每100m以内，三种工具连接数量分别为一个；并在100m以外的每个增压装置前还设置有一个压力开孔起爆器。延时装置5在起爆后，可提供5-7分钟的引爆延时，用于多段爆燃压裂的逐级引爆。本技术是对目前爆燃压裂管柱的有效补充，适用于多层合采井及水平井。通过增压装置、小筛管、大筛管工具组件，可实现分段爆燃压裂，同时储层跨度和分段数不受限制；通过延时装置工具组件，可实现逐级引爆，避免了大量火药同时引爆对管柱的风险；通过钻杆、减震器工具组件，提升了管柱安全性。本技术可以实现一趟管柱多段逐级引爆爆燃压裂，减少了起下钻次数，节省作业费用和作业时间，并确保作业管柱安全性。以上结合附图和实施例对本技术的技术方案进行了示意性描述，但本技术并不局限于上述的具体实施方式。本领域的普通技术人员应该能够理解，在实际应用中，本技术的结构形状或设置方式均有可能发生某些改变，而其他人员在其启示下也可能做出与其相似的设计。特别需要指出的是，只要不脱离本技术的设计宗旨，所有显而易见的改变，均包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多段逐级引爆爆燃压裂安全管柱，包括至少两段爆燃压裂工具，其特征在于，所述爆燃压裂工具由从上至下依次连接的一个压力开孔起爆器、一个延时装置和至少一个压裂枪构成，每段爆燃压裂工具之间从上至下依次连接有增压装置、小筛管和大筛管，所述小筛管和大筛管之间连接有钻杆和转换接头，所述钻杆之间还设有减震器，所述转换接头用于连接钻杆和减震器、钻杆和压力开孔起爆器、钻杆和小筛管、钻杆和大筛管。

【技术特征摘要】
1.一种多段逐级引爆爆燃压裂安全管柱，包括至少两段爆燃压裂工具，其特征在于，所述爆燃压裂工具由从上至下依次连接的一个压力开孔起爆器、一个延时装置和至少一个压裂枪构成，每段爆燃压裂工具之间从上至下依次连接有增压装置、小筛管和大筛管，所述小筛管和大筛管之间连接有钻杆和转换接头，所述钻杆之间还设有减震器，所述转换接头用于连接钻杆和减震器、钻杆和压力开孔起爆器、钻杆和小筛管、钻杆和大筛管。2.根据权利要求1所述一种多段逐级引爆爆燃压裂安全管柱，其特征在于，安全管柱的底部设有枪尾。3.根据权利要求1所述一种多段逐级引爆爆燃压裂安全管柱，其特征在于，所述多段至少为两段以上。4.根据权利要求1所述一种多段逐级引...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙林，黄波，杨万有，程心平，夏光，杨军伟，熊培祺，
申请(专利权)人：中海油能源发展股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11