【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及页岩气、页岩油开采过程中油气增产配套装置，特别是涉及一种机械与聚能射孔弹联合射孔装置及其工作方法。
技术介绍
1、当页岩气与页岩油井完成之后，要用套管将地层和井筒隔开，但后期为便于采油和采气，必须采用射孔技术将套管穿透，射孔后通过井筒输送高压液体对储层进行压裂，释放出地层中的油气资源。当前井下射孔技术大多采用火药射孔，但在炸药爆炸形成射流束射穿套管和水泥环的过程中，会导致套管与水泥环产生裂纹、毛刺与应力集中现象，严重影响后续压裂作业的开展及套管的使用寿命。基于此，本专利技术提出一种机械与聚能射孔弹联合射孔装置及其工作方法，机械钻孔与聚能射孔联合方式成孔效率高，通过结构设计能够实现精准定位打孔、单次下井多次成孔，且能够配合其他井下工具一起使用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种机械与聚能射孔弹联合射孔装置及其工作方法，减少射孔过程对套管的影响，提高套管的使用寿命。
2、本专利技术的目的是这样实现的：
3、一种机械与聚能射孔弹联合射孔装置，包括从下到上分别设有的下锚定机构(a)、钻孔射孔联合机构(b)和上锚定机构(c)，
4、所述下锚定机构(a)包括防撞头(1a)、下锚定外筒(2a)、下回位弹簧(3a)、下支撑臂(4a)、下锚定牙板(5a)、下连接滑块(6a)、上棘爪(6c)、下定位棘轮(8a)、下棘轮推筒(9a)；所述防撞头(1a)通过螺纹连接在下锚定外筒(2a)底部，下锚定外筒(2a)内部沿轴心线设
5、所述上锚定机构(c)包括上锚定外筒(1c)、上回位弹簧(2c)、上锚定牙板(3c)、上支撑臂(4c)、上连接滑块(5c)、上棘爪(6c)、上定位棘轮(7c)、上棘轮推筒(8c),上锚定外筒(1c)内部沿轴心线设有上导流杆，所述上回位弹簧(2c)、上连接滑块(5c)、上棘爪(6c)、上棘轮推筒(8c)从下到上依次套在该上导流杆上，所述上连接滑块(5c)的外侧设有铰接支耳，上连接滑块(5c)上的铰接支耳沿竖向滑动配合在上锚定外筒(1c)上，两个所述上锚定牙板(3c)平行且对称设于上锚定外筒(1c)的两侧，上锚定牙板(3c)的下端、上锚定外筒(1c)之间，以及，上锚定牙板(3c)的上端、上连接滑块(5c)上的铰接支耳之间分别铰接有所述上支撑臂(4c)，所述上定位棘轮(7c)通过凹凸滑槽固定在上锚定外筒(1c)上方，
6、所述钻孔射孔联合机构(b)包括钻孔射孔外套筒(1b)、导流架(2b)、驱动电机(3b)、联轴器(4b)、回收舱(5b)、钻头(6b)、大锥齿轮组(7b)、射孔弹(8b)、弹舱(9b)、锥齿轮架(10b)、小锥齿轮组(11b)、导流管(12b)，所述钻孔射孔外套筒(1b)与上锚定外筒(1c)、下锚定外筒(2a)螺纹连接固定，所述钻孔射孔外套筒(1b)内部上方、下方分别设有导流架(2b)，所述钻孔射孔外套筒(1b)与两导流架(2b)通过销钉固定，两个所述驱动电机(3b)分别通过螺钉对应固定在两导流架(2b)内，两个所述联轴器(4b)分别与两个驱动电机(3b)输出端通过凹凸槽连接，多个锥齿轮架(10b)均匀排列在导流架(2b)之间，各锥齿轮架(10b)的上方设有弹舱(9b)，各锥齿轮架(10b)的下方设有回收舱(5b)，所述回收舱(5b)、弹舱(9b)分别通过销钉同轴固定在钻孔射孔外套筒(1b)内，各锥齿轮架(10b)内分别通过轴承安装有大锥齿轮组(7b)、小锥齿轮组(11b)，大锥齿轮组(7b)具有沿竖向对称布置的两个大锥齿轮，小锥齿轮组(11b)具有沿水平面对称布置的两个小锥齿轮，大锥齿轮组(7b)与小锥齿轮组(11b)啮合，两个小锥齿轮的转动方向相反，一个小锥齿轮与钻头(6b)的头部键连接，该小锥齿轮带动钻头(6b)旋转，另一个小锥齿轮与钻头(6b)的尾部丝杆配合，该小锥齿轮带动钻头(6b)轴向移动，钻孔射孔外套筒(1b)上对应钻头(6b)设有过孔，所述射孔弹(8b)通过球槽连接的方式放置在弹舱(9b)内，所述锥齿轮架(10b)、大锥齿轮组(7b)、小锥齿轮组(11b)、钻头(6b)、弹舱(9b)、射孔弹(8b)、回收舱(5b)构成一个机构,完成井下一层钻孔射孔，所述钻孔射孔外套筒(1b)内设置有8个该机构，下方的所述联轴器(4b)与最下端锥齿轮架(10b)通过凹凸爪同轴连接，上方的所述联轴器(4b)与最上端的大锥齿轮(11b)组通过凹凸爪同轴连接，
7、上锚定外筒(1c)内的导流杆穿过上棘轮推筒(8c)的一端设有进流口，下锚定外筒(2a)内的导流杆穿过下棘轮推筒(9a)的一端设有进流口，所述防撞头(1a)沿竖向设有流道，上锚定外筒(1c)内的导流杆下端、上导流架(2b)连通，下锚定外筒(2a)的上端、下导流架(2b)连通，下锚定外筒(2a)的下端、防撞头(1a)内部的流道连通，上导流架(2b)、下导流架(2b)之间通过导流管(12b)连通，所述上导流架(2b)、下导流架(2b)均包括架体，所述驱动电机(3b)对应安装在架体的中部，架体的周围设有导流通道，导流通道的端部汇合并设置圆筒接头，所述联轴器安装在圆筒接头内，联轴器对应导流通道的位置设有接口，联轴器的一端通过电机输出轴封口，另一端连接大锥齿轮的空心轴，所述大锥齿轮组(7b)均为空心，所述导流管(12b)布置在大锥齿轮组(7b)之间，且绕过钻头。
8、优选地，上棘轮推筒(8c)/下棘轮推筒(9a)具有承受轴向力的壁面，上锚定外筒(1c)、下锚定外筒(2a)的导流杆均上方封闭，导流杆上部设有径向的孔作为进流口，供钻井液从上棘轮推筒(8c)/下棘轮推筒(9a)进入导流杆内。
9、优选地，所述上导流架(2b)、下导流架(2b)均包括架体，所述驱动电机(3b)对应安装在架体的中部，架体的周围设有导流通道，导流通道的一端连通上锚定外筒(1c)/下锚定外筒(2a)，导流通道的另一端汇合并设置圆筒接头，所述联轴器安装在圆筒接头内，联轴器对应导流通道的位置设有导流接口，联轴器的一端封口且与驱动电机(3b)的输出轴连接，联轴器的另一端连接大锥齿轮/锥齿轮架(10b)。
10、优选地，所述圆筒接头内设有环形槽，所述环形槽与导流通道、导流接口连通。圆筒接头、联轴器之间动密封。
11、优选地，所述导流管(12b)绕过钻头。
12、优选地，所述钻孔射孔联合机构(b)还包括弹舱(9b)、射孔弹(8b)、回收舱(5本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种机械与聚能射孔弹联合射孔装置，其特征在于：包括从下到上分别设有的下锚定机构(a)、钻孔射孔联合机构(b)和上锚定机构(c)，
2.根据权利要求1所述的一种机械与聚能射孔弹联合射孔装置，其特征在于：上棘轮推筒(8c)/下棘轮推筒(9a)具有承受轴向力的壁面，上锚定外筒(1c)、下锚定外筒(2a)的导流杆均上方封闭，导流杆上部设有径向的孔作为进流口，供钻井液从上棘轮推筒(8c)/下棘轮推筒(9a)进入导流杆内。
3.根据权利要求1所述的一种机械与聚能射孔弹联合射孔装置，其特征在于：所述上导流架(2b)、下导流架(2b)均包括架体，所述驱动电机(3b)对应安装在架体的中部，架体的周围设有导流通道，导流通道的一端连通上锚定外筒(1c)/下锚定外筒(2a)，导流通道的另一端汇合并设置圆筒接头，所述联轴器安装在圆筒接头内，联轴器对应导流通道的位置设有导流接口，联轴器的一端封口且与驱动电机(3b)的输出轴连接，联轴器的另一端连接大锥齿轮/锥齿轮架(10b)。
4.根据权利要求3所述的一种机械与聚能射孔弹联合射孔装置，其特征在于：所述圆筒接头内设有环形
5.根据权利要求1所述的一种机械与聚能射孔弹联合射孔装置，其特征在于：所述导流管(12b)绕过钻头。
6.根据权利要求1所述的一种机械与聚能射孔弹联合射孔装置，其特征在于：所述钻孔射孔联合机构(b)还包括弹舱(9b)、射孔弹(8b)、回收舱(5b)，各锥齿轮架(10b)的上方设有弹舱(9b)，各锥齿轮架(10b)的下方设有回收舱(5b)，回收舱(5b)、弹舱(9b)上设有大锥齿轮的轴部通过孔，所述回收舱(5b)、弹舱(9b)分别通过销钉同轴固定在钻孔射孔外套筒(1b)内，所述弹舱(9b)内对应各射孔位置分别设有射孔弹(8b)，所述回收舱(5b)用于容纳使用后的射孔弹(8b)，所述射孔弹(8b)的弹壳侧部设有导向头，所述锥齿轮架(10b)上设有射孔弹(8b)的通过舱，所述弹舱(9b)、通过舱内分别设有竖向的滑槽，滑槽与弹壳侧部的导向头配合，通过舱滑槽的中段对应射孔位置设有水平的转折段。
7.一种权利要求1所述机械与聚能射孔弹联合射孔装置的工作方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种机械与聚能射孔弹联合射孔装置，其特征在于：包括从下到上分别设有的下锚定机构(a)、钻孔射孔联合机构(b)和上锚定机构(c)，
2.根据权利要求1所述的一种机械与聚能射孔弹联合射孔装置，其特征在于：上棘轮推筒(8c)/下棘轮推筒(9a)具有承受轴向力的壁面，上锚定外筒(1c)、下锚定外筒(2a)的导流杆均上方封闭，导流杆上部设有径向的孔作为进流口，供钻井液从上棘轮推筒(8c)/下棘轮推筒(9a)进入导流杆内。
3.根据权利要求1所述的一种机械与聚能射孔弹联合射孔装置，其特征在于：所述上导流架(2b)、下导流架(2b)均包括架体，所述驱动电机(3b)对应安装在架体的中部，架体的周围设有导流通道，导流通道的一端连通上锚定外筒(1c)/下锚定外筒(2a)，导流通道的另一端汇合并设置圆筒接头，所述联轴器安装在圆筒接头内，联轴器对应导流通道的位置设有导流接口，联轴器的一端封口且与驱动电机(3b)的输出轴连接，联轴器的另一端连接大锥齿轮/锥齿轮架(10b)。
4.根据权利要求3所述的一种机械与聚能射孔弹联合射孔装置，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭正伟，苟俊华，何伟，余东珅，叶啸天，何超，任连城，董超群，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：
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