專利名稱:全隔斷式延時(shí)點(diǎn)火器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
涉及領(lǐng)域一種用于油田增產(chǎn)多脈沖高能氣體壓裂多級控制的全隔斷式延時(shí)點(diǎn)火器。
背景技術(shù):
目前現(xiàn)場推廣和應(yīng)用的高能氣體壓裂技術(shù)主要是以單一的脈沖壓裂方式,由于受到套管強(qiáng)度的約束,其作用地層的壓力的控制一般為地層巖石破裂壓裂1.5~2.5倍,而小于套管強(qiáng)度應(yīng)力的范圍內(nèi),因此,裝藥量有限,而且推進(jìn)劑藥在套管環(huán)空壓力的作用下,燃燒時(shí)間非常短暫,一般為400~600ms,作用地層脈沖壓力時(shí)間短,總體有效能量利用率較低。為提高高能氣體壓裂的效果,研究人員研究出多種辦法,比如重復(fù)壓裂,即在同一地層進(jìn)行完一次高能氣體壓裂后,起出管柱再進(jìn)行一次高能氣體壓裂,還有采用雙基藥與復(fù)合藥無殼藥組合進(jìn)行的高能氣體壓裂,但由于缺少有效控制延時(shí)點(diǎn)火裝置,僅以靠點(diǎn)火藥延時(shí)點(diǎn)火,在井下高壓的環(huán)境下難以真正實(shí)現(xiàn)和控制,實(shí)際上與無殼彈壓裂作用過程基本一樣,難以起到明顯的延時(shí)作用效果。
技術(shù)內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以有效解決多脈沖高能氣體壓裂技術(shù)能量控制問題,針對不同種類、不同燃速的藥型,或同一藥型不同的裝藥結(jié)構(gòu),合理組配,以實(shí)現(xiàn)更合理更有效的延時(shí)控制引燃技術(shù),保證多脈沖多級控制的實(shí)現(xiàn),達(dá)到對地層實(shí)施多脈沖連續(xù)加載壓裂地層,進(jìn)一步提高對地層壓裂效果的全隔斷式延時(shí)點(diǎn)火器。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的,包括1.輔助點(diǎn)火藥I;2.點(diǎn)火組合藥II;3.起爆組合藥;4.點(diǎn)火組合藥III;5.點(diǎn)火藥組合藥IV;6.延時(shí)點(diǎn)火藥;7.點(diǎn)火組合藥V;8.噴火管;9.本體;10.本體隔斷,本體9的底部裝有噴火管8,本體9的中心設(shè)有本體隔斷10,該本體9的上部依次裝有輔助點(diǎn)火藥I1、點(diǎn)火組合藥II2、起爆組合藥3,本體9內(nèi)噴火管8的端部裝有點(diǎn)火組合藥III4,噴火管8內(nèi)依次裝有點(diǎn)火藥組合藥IV5、延時(shí)點(diǎn)火藥6、點(diǎn)火組合藥V7。
本實(shí)用新型還采用如下技術(shù)方案點(diǎn)火組合藥II2、起爆組合藥3、點(diǎn)火組合藥III4位置對應(yīng)。
本實(shí)用新型的有點(diǎn)在于高能氣體壓裂技術(shù)由于能量集中,釋放速度快,總體能量有限,作用短,長期以來,研究人員一直探索在滿足使用的條件下,盡快發(fā)揮其能量利用率,有效控制和延長壓力作用時(shí)間,進(jìn)一步提高壓裂地層效果等問題。通過有效控制點(diǎn)火方式和能量的有序釋放,在不損害套管的前提下,延長對地層脈沖加載壓裂的作用時(shí)間,要實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想的關(guān)鍵技術(shù),是合理控制延時(shí)點(diǎn)火時(shí)間,隔斷燃燒,連續(xù)釋放。
附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施如圖所示,主要由四個(gè)作用過程構(gòu)成1.原燃燒轉(zhuǎn)爆轟過程,即通過上一級的點(diǎn)火器或輔助點(diǎn)火藥I1引燃點(diǎn)火組合藥II2,點(diǎn)火組合藥II2引爆起爆轟組合藥3,產(chǎn)生爆轟,完成燃燒轉(zhuǎn)爆轟過程;2.爆轟傳遞過程,由上一過程產(chǎn)生的爆轟波通過本體隔斷10傳爆下一級爆轟轉(zhuǎn)燃燒過程;3.爆轟轉(zhuǎn)燃燒過程,通過隔板爆轟波的傳遞引燃點(diǎn)火組合藥III4,進(jìn)而引燃組合點(diǎn)火藥IV5,完成隔板轉(zhuǎn)燃燒過程;4.多組合延時(shí)噴火過程,由過程3引燃點(diǎn)火藥IV5,進(jìn)而引燃延時(shí)點(diǎn)火藥6及點(diǎn)火組合藥V7,由噴火管8噴出,由延時(shí)點(diǎn)火藥6控制延遲點(diǎn)火時(shí)間,并保證其有足夠長的噴火距離和點(diǎn)火壓力,完成延時(shí)點(diǎn)火引燃下一級輔助點(diǎn)火藥I1的過程。輔助點(diǎn)火藥I1引燃推進(jìn)劑藥,并同時(shí)完成下一級點(diǎn)火引燃過程。
通過以上4個(gè)過程完成全隔斷式延時(shí)點(diǎn)火的作用功能,達(dá)到延時(shí)點(diǎn)火控制的目的,并同時(shí)保證完成引燃推進(jìn)劑點(diǎn)火藥的目的。
高能氣體壓裂技術(shù)的作用原理,主要是采用火藥推進(jìn)劑在層內(nèi)燃燒產(chǎn)生的大量高溫高壓氣體,以高壓脈沖壓力作用地層,使地層產(chǎn)生多條不受地應(yīng)力約束的徑向垂直裂縫,以提高和改善地層滲透性能。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是1.全隔斷引燃,保證中心傳火不串燃點(diǎn)火、不熄火;2.確保延時(shí)控制,起到延遲作用時(shí)間目的;3.延遲時(shí)間可控制,根據(jù)需要可調(diào)整;4.可多組合使用;5.性能安全、點(diǎn)火可靠。
權(quán)利要求1.全隔斷式延時(shí)點(diǎn)火器,包括輔助點(diǎn)火藥I(1)、點(diǎn)火組合藥II(2)、起爆組合藥(3)、點(diǎn)火組合藥III(4)、點(diǎn)火藥組合藥IV(5)、延時(shí)點(diǎn)火藥(6)、點(diǎn)火組合藥V(7)、噴火管(8)、本體(9)、本體隔斷(10),其特征在于本體(9)的底部裝有噴火管(8),本體(9)的中心設(shè)有本體隔斷(10),本體(9)的上部依次裝有輔助點(diǎn)火藥I(1)、點(diǎn)火組合藥II(2)、起爆組合藥(3),本體(9)內(nèi)噴火管(8)的端部裝有點(diǎn)火組合藥III(4),噴火管(8)內(nèi)依次裝有點(diǎn)火藥組合藥IV(5)、延時(shí)點(diǎn)火藥(6)、點(diǎn)火組合藥V(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全隔斷式延時(shí)點(diǎn)火器,其特征在于點(diǎn)火組合藥II(2)、起爆組合藥(3)、點(diǎn)火組合藥III(4)位置對應(yīng)。
專利摘要一種全隔斷式延時(shí)點(diǎn)火器,包括點(diǎn)火組合藥噴火管8、本體9、本體隔斷10,本體9的底部裝有噴火管8,本體9的中心設(shè)有本體隔斷10,本體9的上部依次裝有輔助點(diǎn)火藥I1、點(diǎn)火組合藥II2、起爆組合藥3,本體9內(nèi)噴火管8的端部裝有點(diǎn)火組合藥III4,噴火管8內(nèi)依次裝有點(diǎn)火藥組合藥IV5、延時(shí)點(diǎn)火藥6、點(diǎn)火組合藥V7,針對不同種類、不同燃速的藥型,或同一藥型不同的裝藥結(jié)構(gòu),合理組配,以實(shí)現(xiàn)更合理更有效的延時(shí)控制引燃技術(shù),保證多脈沖多級控制的實(shí)現(xiàn),達(dá)到對地層實(shí)施多脈沖連續(xù)加載壓裂地層,進(jìn)一步提高對地層壓裂效果。
文檔編號E21B43/25GK2660117SQ20032012208
公開日2004年12月1日 申請日期2003年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月21日
發(fā)明者吳晉軍, 廖紅偉, 張新慶, 張 杰, 張博 申請人:西安石油大學(xué)