一种水力裂缝内爆燃压裂液体炸药输送引爆装置及应用

摘要

本发明涉及一种用于石油、天然气增产措施中水力裂缝内爆燃压裂液体炸药输送引爆装置及应用。它能快速在水力裂缝内挤入爆燃液体炸药，然后发生爆燃，达到提高油气井增产效果。其技术方案是：上接头的上端与标准油管相连，下端与中心管相连；中心管再与下接头及标准油管连接，在中心管的中下部本体上设置泄液孔，泄液孔在周向上均匀分布，在中心管泄液孔下部安有剪销钉，剪销钉连接中心管与中心管筒内的滑套；四个隔离板及滑套在其圆周外表面设置凹槽，在凹槽内装有密封圈；在隔离板间的腔室中分别装爆燃液体炸药、隔离液、引爆液。使用时在进行完水力造缝后，将装置提到施工位置即可，能实现水力造缝和爆燃压裂管柱一体化，其结构简单，工作可靠。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于石油、天然气增产措施中水力裂缝内爆燃压裂液体炸药输送引爆装置及应用。

背景技术

目前，在低渗透油田的开发中主要采用水力压裂技术改造油气层。国内外曾研究和使用过的技术还包括井内爆炸法、核爆炸法、高能气体压裂以及高能气体压裂与水力压裂复合技术等。从低渗透油藏改造后的开发效果来看，爆炸法采油技术的适应性和增产效益均有一定的局限性。

水力裂缝层内爆燃技术是利用现代水力压裂技术首先在地层中造成水力裂缝，然后将爆燃药压入水力裂缝中，采取不损坏井筒的技术措施点燃爆燃药，利用爆炸产生的岩石碎屑支撑水力裂缝，并且在水力压裂主裂缝前缘和/或周围产生大量的自支撑的分支裂隙，从而在油气层内形成一条流体流动阻力较小的高渗透裂缝带，并且可能沟通地层深部的产层(透镜体)天然裂缝；同时，爆炸释放的热能也会对油气层起到良好的改造作用，从而达到大大改造油气层的目的。而为了达到这个目的，最关键的一步是如何将爆燃液体炸药安全输送及合理引爆液体炸药，为此特设计发明了一种水力裂缝内爆燃压裂液体炸药输送引爆装置。

发明内容

本发明的目的是：为了利用水力压裂技术在地层中造出水力裂缝后，快速的在水力裂缝内挤入爆燃液体炸药，并在爆燃液体炸药全部进入水力裂缝后让液体炸药在水力裂缝中发生爆燃，从而达到大幅度提高油气井增产效果的目的，特提供一种水力裂缝内爆燃压裂液体炸药输送引爆装置。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种水力裂缝内爆燃压裂液体炸药输送引爆装置由上接头、滑套、中心管、下接头、隔离板几部分组成，其特征是：上接头的上端与标准油管相连接，上接头的下端与燃爆压裂液体炸药输送引爆装置中心管上端相连接；中心管的下端与下接头的上端相连接，在中心管的中下部本体上设置有泄液孔，考虑到中心管本体强度因素，泄液孔在周向上呈90度均匀分布，在轴向上相距50～200毫米，在中心管泄液孔的下部安装有剪销钉，剪销钉连接中心管与中心管筒内的滑套；下接头的下端与标准油管相连接；四个隔离板以及滑套在其圆周外表面设置有凹型槽，在凹型槽内装有密封圈；在隔离板I和隔离板II之间的腔室中安装爆燃液体炸药，在隔离板II和隔离板III之间的腔室安装隔离液，在隔离板III和隔离板IV之间的腔室安装引爆液。

本发明具有的有益效果是：在爆燃压裂施工前，爆燃液体炸药与外界完全隔离，不会发生井下事故；在爆燃压裂施工时，由于装置本身结构特点，在爆燃液体炸药全部挤入水力裂缝中后，才在水力裂缝中发生爆燃；爆燃液体炸药的挤入及引爆全由井口的压力控制，在压力未达到该装置工作压力时，爆燃液体炸药不会泄露；在进行完水力造缝后，只需上提管串将该装置提到施工位置进行施工即可，无需多次起下管柱，从而实现了水力造缝和爆燃压裂管柱的一体化。而且该工具结构简单、工作可靠，成本较低，便于推广。

附图说明

下面结合附图对本发明专利作进一步的说明：

图1为本发明爆燃压裂液体炸药输送引爆装置的结构示意图，图中：1、上接头，2、引爆液，3、隔离液，4、爆燃液体炸药，5、滑套，6、剪销钉，7、中心管，8、下接头，9、泄液孔，10、隔离板I，11、隔离板II，12、隔离板III，13、隔离板IV。

具体实施方式

根据附图所示的结构示意图，本发明的具体实施方式如下：

首先，在利用水力压裂技术对地层进行完水力造缝后，上提施工管串，把爆燃压裂的液体炸药输送引爆装置上提到目标层位，此时在隔离板IV13的上端有来自油管内部的压力，由于中心管7和滑套5之间剪销钉6的作用，爆燃压裂的液体炸药输送引爆装置内部的隔离板均未发生移动。

当爆燃压裂液体炸药输送引爆装置准备工作时，由井口装置控制加大油管内部的压力，当压力达到一定程度时，剪销钉6被剪断，此时爆燃压裂液体炸药输送引爆装置内部的所有隔离板及滑套5下行，即装有爆燃液体炸药4、隔离液3、引爆液2的三个腔室随之下行。

当滑套5下端与下接头8内部上端相接触时，滑套5停止下行，此时装有爆燃液体炸药4的腔室与泄液孔9相连通，在油管内部压力的作用下，爆燃液体炸药4被挤出腔室，挤入水力裂缝中。

而装有隔离液3的腔室并未与泄液孔9相连接，所以在油管内部压力的作用下，隔离板II11及其上部继续下行，当隔离板II11与隔离板I10相接触时，爆燃液体炸药4被全部挤出，此时装有隔离液3的腔室与泄液孔9连通，在油管内部压力的作用下，隔离液3被挤出腔室压入水力裂缝中。

而装有引爆液2的腔室并未与泄液孔9相连接，所以在油管内部压力的作用下，隔离板III12及其上部继续下行，当隔离板III12与隔离板II11相接触时，隔离液被全部挤出，此时装有引爆液2的腔室与泄液孔9相连通，在油管内部水力压力的作用下，引爆液2被挤出腔室，挤入水力裂缝中。

当引爆液2与爆燃液体炸药4混合接触后，在水力裂缝中爆燃液体炸药发生爆燃，从而达到实现水力裂缝内爆燃压裂施工的目的。