申请/专利权人：中国石油天然气股份有限公司

申请日：2017-06-15

公开（公告）日：2021-01-01

公开（公告）号：CN109138936B

主分类号：E21B43/116(20060101)

分类号：E21B43/116(20060101);E21B31/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.01.01#授权;2019.01.29#实质审查的生效;2019.01.04#公开

摘要：本发明公开了一种射孔作业辅助装置。该射孔作业辅助装置包括：具有内腔Y的圆管形的装置本体1，以及可沿所述内腔Y滑动的圆锥体型的滑块2，其中，沿所述装置本体1的圆周设置有多个斜向下的导流孔101，所述装置本体1的内壁上设置有内台阶102，所述导流孔101的上端口1011的最低点10111位于所述内台阶102的上表面1021上，所述滑块2的下表面201可抵接在与所述内台阶102的上表面1021上。该射孔作业辅助装置大大增加了射孔棒点燃点火头的几率，以及大大减少了射孔管柱附近的套管处的砂砾和石块等杂质，从而大大提高了射孔作业的成功几率。

主权项：1.一种射孔作业辅助装置，其特征在于，包括：具有内腔Y的圆管形的装置本体1，以及可沿所述内腔Y滑动的圆锥体型的滑块2，且所述滑块2滑动时，能够带动所述装置本体1内的流体流动；其中，沿所述装置本体1的圆周设置有多个斜向下的导流孔101，所述装置本体1的内壁上设置有内台阶102，所述导流孔101的上端口1011的最低点10111位于所述内台阶102的上表面1021上；所述滑块2的下表面201可抵接在与所述内台阶102的上表面1021上。

全文数据：射孔作业辅助装置技术领域本发明涉及一种射孔作业辅助装置。背景技术油田在开采过程中，具有套管的油井不断增多，这就需要在套管上进行射孔作业，才能使地层中的原油通过套管流入井筒内。射孔作业通常为，从井口将射孔管柱和油管下入到套管中，射孔管柱内有射孔枪，射孔枪中装载有具有点火头的多个射孔弹，从井口向油管内投入射孔棒，射孔棒撞击点火头，点火头被点燃，射孔枪将射孔弹从射孔管柱内射出，点火头引爆射孔弹，爆炸的射孔弹将套管射出很多孔眼。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：在下套管时需要建立泥浆循环，泥浆中含有很多砂砾和石块等杂质。在下油管时需要从油管中泵入压井液，压井液中也含很有砂砾和石块等杂质。这样使得砂砾和石块等杂质沉积在油管下放的射孔管柱的点火头上方和套管内，造成从油管投放的射孔棒与大量的砂砾和石块等杂质产生摩擦，导致对点火头的撞击力度不够，点火失败，从而射孔作业失败，即使点火成功，点火头引爆射孔弹，爆炸的射孔弹受到大量的砂砾和石块等杂质的阻力，也会造成对套管射孔未达到要求，即射孔作业效果差。发明内容为解决上述技术问题，本发明提供一种射孔作业辅助装置。技术方案如下：一种射孔作业辅助装置，包括：具有内腔的圆管形的装置本体，以及可沿所述内腔滑动的圆锥体型的滑块，其中，沿所述装置本体的圆周设置有多个斜向下的导流孔，所述装置本体的内壁上设置有内台阶，所述导流孔的上端口的最低点位于所述内台阶的上表面上，所述滑块的下表面可抵接在与所述内台阶的上表面上。优选地，所述滑块由陶瓷或玻璃制成。具体地，所述滑块的下表面的直径小于所述内台阶上方的所述装置本体的内径。优选地，所述内台阶为环形内台阶。优选地，多个所述导流孔沿所述装置本体的圆周均匀分布。具体地，所述导流孔的个数为4-8个。具体地，所述装置本体的上端具有内螺纹，所述装置本体的下端具有外螺纹。优选地，所述装置本体包括：自上而下依次连接的上接头、中间管体和下接头。更优选地，所述上接头、所述中间管体和所述下接头通过螺纹连接。本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：将油管、该射孔作业辅助装置和射孔管柱依次连接，其中射孔作业辅助装置内没有安装滑块，从井口将连接好的油管、射孔作业辅助装置和射孔管柱下入套管内，油管和套管中充满了含有砂砾和石块等杂质的流体，从井口向油管中投入圆锥体型的滑块，滑块落入射孔作业辅助装置的装置本体的内腔中，并且滑块的下表面抵接在装置本体的内台阶的上表面上，随即向油管中投入射孔棒，射孔棒向下运动产生巨大的向下的冲击力，使油管内的含有砂砾和石块等杂质的流体向下流动，由于滑块的下表面抵接在装置本体的内台阶的上表面上，导流孔的上端口的最低点位于内台阶的上表面上，滑块的圆锥形的侧壁位于导流孔的上端口的最低点的上方，因此，向下运动的含有砂砾和石块等杂质的流体从斜向下的导流孔排入套管内，使得套管内的流体中的砂砾和石块等杂质向下运动，射孔管柱附近的套管处的砂砾和石块等杂质减少，射孔棒将滑块击碎，破碎的滑块从斜向下的导流孔和射孔管柱喷出，冲击射孔管柱和套管中的砂砾和石块等杂质向下运动，这样使得射孔管柱附近的套管处的砂砾和石块等杂质大大减少，射孔棒撞击点火头并将其点燃，射孔枪将射孔弹从射孔管柱射出，点火头引爆射孔弹，爆炸的射孔弹将套管射出很多孔眼。可见，该射孔作业辅助装置大大增加了射孔棒点燃点火头的几率，以及大大减少了射孔管柱附近的套管处的砂砾和石块等杂质，从而大大提高了射孔作业的成功几率。附图说明图1为本发明实施例提供的一种射孔作业辅助装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的另一种射孔作业辅助装置的结构示意图；图3至图7为本发明实施例提供的一种射孔作业辅助装置的使用状态图；图中的附图标记分别表示：1、装置本体；101、导流孔；1011、导流孔的上端口；10111、导流孔的上端口的最低点；102、内台阶；1021、内台阶的上表面；103、上接头；104、中间管体；105、下接头；2、滑块；201、滑块的下表面；Y、内腔；10、射孔作业辅助装置；20、油管；30、射孔管柱；40、套管；50、射孔棒。具体实施方式为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。图1为本发明实施例提供的一种射孔作业辅助装置的结构示意图。参见图1，该射孔作业辅助装置10，包括：具有内腔Y的圆管形的装置本体1，以及可沿内腔Y滑动的圆锥体型的滑块2，其中，沿装置本体1的圆周设置有多个斜向下的导流孔101，装置本体1的内壁上设置有内台阶102，导流孔的上端口1011的最低点10111位于内台阶102的上表面1021上，滑块的下表面201可抵接在与内台阶的上表面1021上。在本发明实施例中，如图1所示，装置本体1可以为一体成型结构，也可以如图2所示，装置本体1包括：自上而下依次连接的上接头103、中间管体104和下接头105。上接头103的上端具有内螺纹，与油管20螺纹连接，下接头105的下端具有外螺纹与射孔管柱30螺纹连接，其中上接头103的下端与中间管体104的上端可以通过螺纹连接，中间管体104的下端与下接头105的上端也可以通过螺纹连接。下面以如图2所示的射孔作业辅助装置的结构，对本发明实施例提供的射孔作业辅助装置的工作原理进行阐述。原理如下：如图3所示，将油管20、该射孔作业辅助装置10和射孔管柱30依次连接，其中射孔作业辅助装置10内没有安装圆锥体型的滑块2，射孔管柱30中装载有具有点火头的多个射孔弹的射孔枪，从井口将连接好的油管20、射孔作业辅助装置10和射孔管柱30下入套管40内，油管20和套管40中充满了含有砂砾和石块等杂质的流体，从井口向油管20中投入圆锥体型的滑块2，如图4所示，滑块2落入射孔作业辅助装置10的装置本体1的内腔Y中，并且滑块2的下表面201抵接在装置本体1的内台阶102的上表面1021上，随即向油管20中投入射孔棒50，如图5所示，射孔棒50向下运动产生巨大的向下的冲击力，使油管20内的含有砂砾和石块等杂质的流体向下流动，由于滑块2的下表面201抵接在装置本体1的内台阶102的上表面1021上，导流孔的上端口1011的最低点10111位于内台阶102的上表面1021上，滑块2的圆锥形的侧壁位于导流孔的上端口1011的最低点10111的上方，因此，向下运动的含有砂砾和石块等杂质的流体从斜向下的导流孔101排入套管40内，冲击套管40内的流体中的砂砾和石块等杂质向下运动，射孔管柱30附近的套管40处的砂砾和石块等杂质减少，之后如图6所示，射孔棒50将滑块2击碎，破碎的滑块从斜向下的导流孔101和射孔管柱30喷出，冲击射孔管柱30和套管40中的砂砾和石块等杂质向下运动，如图7所示，这样使得射孔管柱30附近的套管40处的砂砾和石块等杂质大大减少，射孔棒50撞击点火头并将其点燃，射孔枪将射孔弹从射孔管柱30射出，点火头引爆射孔弹，爆炸的射孔弹将套管40射出很多孔眼。可见，该射孔作业辅助装置大大增加了射孔棒50点燃点火头的几率，以及大大减少了射孔管柱30附近的套管40处的砂砾和石块等杂质，从而大大提高了射孔作业的成功几率。在实际应用中，含有砂砾和石块等杂质的流体的杂质中还包括油管等产生的铁锈，铁锈主要以锈皮和锈块的形式存在于流体中。还有，在实际应用中，射孔棒50的长度通常为1.8m左右，为了突出本发明的射孔作业辅助装置的结构，缩小了射孔棒50与本发明的射孔作业辅助装置的比例。为了使射孔棒50撞击滑块2后，滑块2破碎成小块，顺利从导流孔101中喷出，滑块2采用脆性高的陶瓷或玻璃制成。由于滑块2为圆锥体型，滑块2的直径最大处为其下表面201。在实际应用中，滑块2的下表面201的直径小于内台阶102上方的装置本体1的内径，使得滑块2顺利下入到该射孔作业辅助装置内部。在本发明的一种优选的实施方式中，内台阶102为环形内台阶。由于滑块2为圆锥体型，滑块2的下表面201为圆形，与内台阶的上表面1021抵顶时，使得滑块2的下表面201可将环形的内台阶102封堵，又由于导流孔101的上端口1011的位于内台阶102的上表面1021上，使得滑块2的圆锥形的侧壁位于最低点10111的上方，这样下落的砂砾和石块等杂质只能从导流孔101流出，不能从该射孔作业辅助装置的下端流出。在本发明实施例中，多个所述导流孔101沿装置本体1的圆周均匀分布，导流孔101的个数可以为4-8个，优选为6-8个。导流孔101与水平面所成的角度可以为45°-80°，优选为60°-75°，使得油管20中的砂砾和石块等杂质更容易从导流孔101中流出。在实际应用中，如图3所示，装置本体1的上端具有内螺纹，装置本体1的下端具有外螺纹。该射孔作业辅助装置10通过装置本体1的上端的内螺纹与油管20螺纹连接，通过装置本体1的下端的外螺纹与射孔管柱30螺纹连接。以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种射孔作业辅助装置，其特征在于，包括：具有内腔Y的圆管形的装置本体1，以及可沿所述内腔Y滑动的圆锥体型的滑块2，其中，沿所述装置本体1的圆周设置有多个斜向下的导流孔101，所述装置本体1的内壁上设置有内台阶102，所述导流孔101的上端口1011的最低点10111位于所述内台阶102的上表面1021上，所述滑块2的下表面201可抵接在与所述内台阶102的上表面1021上。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滑块2由陶瓷或玻璃制成。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滑块2的下表面201的直径小于所述内台阶102上方的所述装置本体1的内径。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述内台阶102为环形内台阶。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，多个所述导流孔101沿所述装置本体1的圆周均匀分布。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导流孔101的个数为4-8个。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置本体1的上端具有内螺纹，所述装置本体1的下端具有外螺纹。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置本体1包括：自上而下依次连接的上接头103、中间管体104和下接头105。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述上接头103、所述中间管体104和所述下接头105通过螺纹连接。

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