0034] 圖8是本發(fā)明油氣井定面射孔壓裂裝置的作用原理示意圖；
[0035] 附圖標(biāo)記：1-射孔彈，2-火藥單元，3-套管壁，4-孔眼，5-預(yù)裂縫。
【具體實施方式】
[0036] 本發(fā)明第一種油氣井定面射孔壓裂裝置，包括兩組射孔或兩組以上的射孔以及設(shè) 置在相鄰兩組射孔之間的火藥單元；每組射孔包括兩個射孔單元；第一個射孔單元的各個 射孔彈的軸線沿射孔彈彈頭的指向與套管壁的交點位于套管的第一橫截面的半圓周上，第 二個射孔單元的各個射孔彈的軸線沿射孔彈彈頭的指向與套管壁的交點位于套管的第二 橫截面的半圓周上；從裝置的軸向看：第一橫截面的半圓周和第二橫截面的半圓周形成一 個整圓周，每組射孔的射孔彈在套管壁上形成的孔眼沿整圓周均勻分布。
[0037] 裝置具體可采用以下兩種方案：
[0038] -、參見圖1，包括兩組射孔，每組射孔的射孔彈數(shù)量為六個，且平均分配給兩個射 孔單元；該六個射孔彈沿裝置軸向依次安裝。
[0039] 二、參見圖2,包括四組射孔，每組射孔的射孔彈數(shù)量為六個，且平均分配給兩個射 孔單元，同時在兩射孔單元之間也設(shè)置火藥單元；每組六個射孔彈沿裝置軸向依次安裝。
[0040] 本發(fā)明第二種油氣井定面射孔壓裂裝置，包括兩組射孔或兩組以上射孔以及設(shè)置 在相鄰兩組射孔之間的火藥單元；每組射孔包括一個射孔單元；該個射孔單元的各個射孔 彈的軸線沿射孔彈彈頭的指向與套管壁的交點位于套管的同一橫截面的圓周上，每組射孔 的射孔彈在套管壁上形成的孔眼沿整圓周均勻分布。
[0041] 裝置具體可采用以下三種方案：
[0042] 一、參見圖3,包括兩組射孔，每組射孔的射孔彈數(shù)量為六個，該六個射孔彈兩兩組 合后沿裝置軸向依次安裝；組合后的兩個射孔彈位于彈架同一橫截面上。
[0043] 二、參見圖4,包括三組射孔，每組射孔的射孔彈數(shù)量為四個，該四個射孔彈兩兩組 合后沿裝置軸向依次安裝；組合后的兩個射孔彈位于彈架同一橫截面上。
[0044] 三、參見圖5,包括兩組射孔，每個射孔器的射孔彈數(shù)量為六個，該六個射孔彈三三 組合后沿裝置軸向依次安裝；組合后的三個射孔彈位于彈架同一橫截面上。
[0045] 參見圖6,本發(fā)明第三種油氣井定面射孔壓裂裝置，包括三組射孔以及設(shè)置在相鄰 兩組射孔之間的火藥單元；每組射孔包括一個射孔單元；該個射孔單元的三個射孔彈沿裝 置軸向依次安裝，每組射孔的射孔彈在套管壁上形成的孔眼沿整圓周均勻分布。
[0046] 參加圖7,本發(fā)明第四種油氣井定面射孔壓裂裝置，包括一組射孔以及設(shè)置在該組 射孔其中一端的火藥單元；該組射孔包括一個射孔單元；該射孔單元的三個射孔彈沿裝置 軸向依次安裝，每組射孔的射孔彈在套管壁上形成的孔眼沿整圓周均勻分布。
[0047] 本發(fā)明系統(tǒng)在水平井分段壓裂栗送射孔工藝中的應(yīng)用（某水平井定面射孔降低 破裂壓力現(xiàn)場實驗）：
[0048] 水平井段長度為1030m，為6寸井眼下5-1/2"尾管固井完井。壓裂改造級數(shù)為14 級，采用栗送射孔+快鉆橋塞分段射孔并壓裂。
[0049] 實驗決定在第13層時采用栗送定面射孔槍，其它層采用常規(guī)89栗送槍，進行起裂 壓力測試比較。試驗結(jié)果如表1。表1中記錄了從第8層到第14層的壓裂施工數(shù)據(jù)，在第 13層應(yīng)用了定面射孔技術(shù)，壓裂時的起裂壓力下降明顯。
[0050] 表1壓裂后產(chǎn)能對比
[0051]
[0052] 在某區(qū)塊進行了水平井定面射孔+快鉆橋塞工藝壓裂3口井，壓后初產(chǎn)液15. 7t/ d，油11.lt/d，穩(wěn)產(chǎn)液8.7t/d、油6.8t/d，優(yōu)于常規(guī)射孔方式，隨后正式投產(chǎn)。在另一區(qū)塊 應(yīng)用水平井定面射孔+快鉆橋塞工藝壓裂5口井，壓后初產(chǎn)液10. 9t/d，油5. 5t/d，穩(wěn)產(chǎn)液 7. 2t/d、油4. 9t/d，優(yōu)于常規(guī)射孔方式，隨后正式投產(chǎn)。本發(fā)明系統(tǒng)也可用于垂直井中。
【主權(quán)項】
1. 一種用于水力壓裂的油氣井定面射孔壓裂裝置，包括射孔槍槍身及設(shè)置在槍身中的 彈架，其特征在于： 還包括至少一組射孔；所述一組射孔包括一個或兩個射孔單元；所述射孔單元的射孔 彈在套管壁上形成的孔眼位于同一橫截面上；且 當(dāng)一組射孔包括一個射孔單元時，所述射孔單元的射孔彈在套管壁上形成的孔眼在同 一橫截面上圓周均布； 當(dāng)一組射孔包括兩個射孔單元時，其中一個射孔單元的射孔彈在套管壁上形成的孔眼 在第一橫截面的半圓周上均布，另一個射孔單元的射孔彈在套管壁上形成的孔眼在第二橫 截面的半圓周上均布，從裝置的軸向看，第一橫截面的半圓周和第二橫截面的半圓周形成 一個整圓周，該組射孔的射孔彈在套管壁上形成的孔眼沿著該整圓周均勻分布； 還包括至少一個火藥單元；且 當(dāng)裝置只包括一組射孔且該組射孔包括一個射孔單元時，火藥單元設(shè)置在該射孔單元 的一端或兩端； 當(dāng)裝置只包括一組射孔且該組射孔包括兩個射孔單元時，所述火藥單元設(shè)置在兩個射 孔單元之間； 當(dāng)裝置包括至少兩組射孔且每組射孔包括一個射孔單元時，火藥單元設(shè)置在相鄰兩個 射孔單元之間； 當(dāng)裝置包括至少兩組射孔且每組射孔包括兩個射孔單元時，火藥單元設(shè)置在兩個射孔 單元之間和/或相鄰兩組射孔之間。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水力壓裂的油氣井定面射孔壓裂裝置，其特征在于： 包括多組射孔，每組射孔包括兩個射孔單元，每個射孔單元包括三發(fā)射孔彈；該組射孔 的六個射孔彈沿裝置軸向依次安裝；火藥單元設(shè)置在相鄰兩組射孔之間。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水力壓裂的油氣井定面射孔壓裂裝置，其特征在于： 包括多組射孔，每組射孔包括兩個射孔單元，每個射孔單元包括三發(fā)射孔彈；該六發(fā)射 孔彈沿裝置軸向依次安裝；所述火藥單元設(shè)置在相鄰兩個射孔單元之間以及相鄰兩組射孔 之間。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水力壓裂的油氣井定面射孔壓裂裝置，其特征在于： 包括多組射孔，每組射孔包括一個射孔單元，該射孔單元包括四到六發(fā)射孔彈；該四到 六發(fā)射孔彈沿裝置軸向依次安裝；所述火藥單元設(shè)置在相鄰兩組射孔之間。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水力壓裂的油氣井定面射孔壓裂裝置，其特征在于： 包括多組射孔，每組射孔包括一個射孔單元，每個射孔單元包括六發(fā)射孔彈；該六發(fā)射 孔彈兩兩組合后沿裝置軸向依次安裝，所述組合后的兩個射孔彈位于彈架同一橫截面上； 所述火藥單元設(shè)置在相鄰兩組射孔之間。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水力壓裂的油氣井定面射孔壓裂裝置，其特征在于： 包括多組射孔，每組射孔包括一個射孔單元，每個射孔單元包括四發(fā)射孔彈；該四發(fā)射 孔彈兩兩組合后沿裝置軸向依次安裝，所述組合后的兩個射孔彈位于彈架同一橫截面上； 所述火藥單元設(shè)置在相鄰兩組射孔之間。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水力壓裂的油氣井定面射孔壓裂裝置，其特征在于： 包括多組射孔，每組射孔包括一個射孔單元，每個射孔單元包括六發(fā)射孔彈；該六發(fā)射 孔彈三三組合后沿裝置軸向依次安裝，所述組合后的三個射孔彈位于彈架同一橫截面上； 所述火藥單元設(shè)置在相鄰兩組射孔之間。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水力壓裂的油氣井定面射孔壓裂裝置，其特征在于： 包括一組射孔，每組射孔包括一個射孔單元，所述射孔單元包括三發(fā)射孔彈；該三發(fā)射 孔彈沿裝置軸向依次安裝；所述火藥單元設(shè)置在該組射孔的其中一端部。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水力壓裂的油氣井定面射孔壓裂裝置，其特征在于： 包括多組射孔，每組射孔包括一個射孔單元，所述射孔單元包括三發(fā)射孔彈；該三發(fā)射 孔彈沿裝置軸向依次安裝；所述火藥單元設(shè)置在相鄰兩組射孔之間。
【專利摘要】用于水力壓裂完井的油氣井定面射孔壓裂裝置，包括槍身、彈架、至少一組射孔、至少一個火藥單元。定面射孔能在套管同一橫截面的圓周上形成多個孔眼，從而形成井筒徑向的應(yīng)力集中，能有效干擾原始地應(yīng)力。實施定面射孔的同時火藥單元產(chǎn)生動態(tài)高壓氣體對孔眼實施壓裂，壓裂裂縫沿井筒徑向起裂和擴展，形成徑向一定長度的預(yù)裂縫，能顯著降低地層破裂壓力。進行水力壓裂時，不僅能夠降低壓裂設(shè)備泵壓，而且能夠誘導(dǎo)裂縫繼續(xù)沿井筒徑向擴展，避免段與段之間壓裂裂縫的交叉串通，并形成井筒徑向較寬的裂縫帶，提高壓裂的完善程度和效果。本發(fā)明能夠與電纜泵送射孔+可鉆橋塞工藝結(jié)合實現(xiàn)水平井分段射孔壓裂，也可用于油管或連續(xù)油管傳輸作業(yè)。
【IPC分類】E21B43/26
【公開號】CN105064968
【申請?zhí)枴緾N201510501716
【發(fā)明人】張國桉, 成建龍
【申請人】西安通源石油科技股份有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月14日