專利名稱：液壓井下射孔裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種新型的液壓井下射孔裝置，它屬于對礦場采掘設(shè)備的改進。它是通過高壓液體來驅(qū)動裝置下部的射孔設(shè)備，以達到在井下套管壁上射孔的目的。它主要是由液壓導(dǎo)向管、高壓管、差壓柱塞、擠壓器及射孔沖頭等部件構(gòu)成。從而，既減化了國外復(fù)雜的液壓射孔裝置，又減少了由于射孔而引起的對油層的污染。
目前，在國內(nèi)外石油工業(yè)的鉆井完井工程中，其射孔大多采用爆炸射孔的方法，這種方法的明顯缺點就是對射孔周圍的油層有嚴重的污染，以致降低原油的采收率。為此，國內(nèi)外的石油工作者都企圖尋找一種既能使井壁不受振蕩又能使射孔深度越過油層污染帶的射孔方法，雖然美國已研究出一種較為有效的方法(美國專利4，428，757)，但該方法最為嚴重的缺點就是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難、成本太高，其自動化操作和下井都非常困難，并且井下的工況也不容易反映，只能靠地面上的壓力信號和時間來進行判斷，其次是美國多為7″以上的大套管，其安裝和布置管路還尚可，而中國多為中、小套管，因此美國的這種方法和設(shè)備都不適合于中國的實際現(xiàn)場情況。
本實用新型的目的就在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種既適合于小套管、又可使射孔深度大大越過套管附近油層污染帶的結(jié)構(gòu)簡單的液壓井下射孔裝置。該裝置主要是由液壓導(dǎo)向管、高壓管、差壓柱塞、擠壓器及射孔沖頭等部件構(gòu)成，它主要是在液壓導(dǎo)向管內(nèi)依次串聯(lián)安裝高壓管、差壓柱塞、擠壓器及射孔沖頭，其中高壓管置于導(dǎo)向管內(nèi)的液壓室的上部和差壓柱塞的頂部，差壓柱塞的下端穿過液壓室的底部密封與擠壓器相聯(lián)，擠壓器上設(shè)置有射孔沖頭。
附


圖1即為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2即為本實用新型附
圖1中的B－B剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3即為本實用新型附
圖1中的A－A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。
為了更好地實現(xiàn)本使新型的上述目的，設(shè)計者還將高壓管設(shè)計成是由高壓剛性管(8)和高壓軟管(10)串聯(lián)而成，并在兩管聯(lián)接處的稍上部(剛性管體上)設(shè)置有可回拉差壓柱塞的回拉臺階(9)，其剛性管(8)的上部開設(shè)有高壓液入口(17)，其高壓軟管(10)的下端設(shè)置有射流噴頭(11)；差壓柱塞則設(shè)計成是由柱塞體(4)、柱塞桿(14)及節(jié)流孔(13)構(gòu)成，其柱塞體(4)與柱塞桿(14)的軸向內(nèi)孔為中空狀的圓柱體，柱塞體(4)的內(nèi)孔壁設(shè)置有柱塞體密封(12)，并在柱塞體(4)上開設(shè)有節(jié)流孔(13)，柱塞體(4)通過節(jié)流孔(13)與液壓室(2)的底部構(gòu)成差壓室(5)，柱塞桿(14)的下端穿過內(nèi)壁設(shè)置有底部密封(15)的液壓室底部與擠壓器(16)相接；其擠壓器(16)則設(shè)計成為具有一個斜平面和一個可在導(dǎo)向管(2)內(nèi)壁滑動的圓弧面的楔形剛性體，其厚端與柱塞桿(14)相接，其斜平面上開設(shè)有可與射孔沖頭(6)相卡接的燕尾形滑槽，其圓弧面置于導(dǎo)向管(2)的內(nèi)壁，并可沿該內(nèi)壁滑動；其射孔沖頭(6)的后端卡接在擠壓器(16)的滑槽內(nèi)，其前端設(shè)置在沖頭導(dǎo)向套(7)內(nèi)，其射孔沖頭(6)的內(nèi)部開設(shè)有可供高壓軟管(10)通過的孔道；為了使液壓射孔裝置的各部件能在完成射孔任務(wù)后順利返抽出去，設(shè)計者還在柱塞體(4)的橫截面上設(shè)置有可與高壓剛性管(8)的回拉臺階(9)相卡的徑向鎖銷(18)。
下面將結(jié)合實施例來詳敘詳敘本實用新型的結(jié)構(gòu)特點在實際設(shè)計中，設(shè)計者所采用的高壓管是由一節(jié)耐高壓的鋼管和一節(jié)耐高壓的軟管串聯(lián)而成，并將鋼管的前部設(shè)計了一個回拉臺階，以便在回拉時與柱塞體上的徑向鎖銷相卡，同時還將高壓鋼管設(shè)計為可以封堵柱塞體的內(nèi)孔，以便使導(dǎo)向管的液壓室通過差壓柱塞上的節(jié)流孔形成差壓來推動差壓柱塞向下運動，其高壓軟管的長度則應(yīng)比柱塞體和柱塞桿長及擠壓器的總長度長2～3米，以便在射孔后伸出而沖擊地層；在差壓柱塞的柱塞桿的下端直接聯(lián)接擠壓器，該擠壓器是一個具有一個斜平面和一個可在導(dǎo)向管內(nèi)壁滑動的圓弧面的楔形鋼塊，并在聯(lián)接射孔沖頭的斜面上開設(shè)了可與其卡接的燕尾形滑槽，以便使射孔沖頭在受到擠壓器的強力擠壓時能夠迅速有力地沖擊套管的管壁；為使射孔沖頭能夠準確地沖擊套管壁，設(shè)計者還為其設(shè)計了沖頭導(dǎo)向套。這樣，在液壓室內(nèi)的高壓液體由高壓液入口進入高壓鋼管時，整個高壓管則向下運動，其高壓軟管穿過差壓柱塞的內(nèi)孔進入柱塞桿內(nèi)并繼續(xù)下運動，同時穿過擠壓器的內(nèi)孔并轉(zhuǎn)向穿進射孔沖頭的內(nèi)孔；當高壓鋼管封堵了柱塞體的內(nèi)孔時，由于節(jié)流孔所產(chǎn)生的差壓作用，以致使整個柱塞體沿導(dǎo)向管向下運動，此時柱塞桿推動所聯(lián)接的擠壓器(楔形斜鋼塊)一起迅速向下運動，又由于擠壓器的斜面作用，從而使得射孔沖頭得以在沖頭導(dǎo)向套內(nèi)迅速有力地沖破套管，這時高壓軟管端部的射流噴頭繼續(xù)向前噴射流體沖擊地層，并穿過油層污染帶進入清潔油層2～3米。在完成液壓射孔的任務(wù)后，向回抽提高壓鋼管，此時高壓鋼管上的回拉臺階則與柱塞體上徑向鎖銷相卡，然后一起向上回拉至地面。
附圖的圖面說明如下1－－－套管2－－－導(dǎo)向管3－－－液壓室4－－－柱塞體5－－－差壓室6－射孔沖頭7－－－沖頭導(dǎo)向套8－－－高壓鋼管9－－－回拉臺階10－－－高壓軟管11－－－射流噴頭12－－－柱塞密封13－－－節(jié)流孔14－－－柱塞桿15－－－底部密封16－－－擠壓器17－－－高壓液入口18－－－徑向鎖銷19－－－彈簧片20－－－固定螺釘由于本實用新型采用了該新型的液壓射孔裝置，從而使得其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計緊湊、維修方便、成本低廉，并可適用于中國的中、小套管的液壓射孔操作。
權(quán)利要求1.液壓井下射孔裝置，它是由液壓導(dǎo)向管、高壓管、差壓柱塞、擠壓器(16)及射孔沖頭等部件構(gòu)成，其特征在于高壓管、差壓柱塞、擠壓器(16)及射孔沖頭(6)依次串聯(lián)安裝在導(dǎo)向管(2)內(nèi)部；其高壓管(8)(10)置于導(dǎo)向管(2)內(nèi)的液壓室(3)的上部和差壓柱塞的頂部，差壓柱塞的下端穿過液壓室(3)的底部密封(15)與擠壓器(16)相聯(lián)，擠壓器(16)上設(shè)置有射孔沖頭(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓井下射孔裝置，其特征在于高壓管是由高壓剛性管(8)和高壓軟管(10)串聯(lián)而成，在兩管聯(lián)接處的稍上部(剛性管體上)設(shè)置有可回拉差壓柱塞的回拉臺階(9)；其剛性管(8)的上部開設(shè)有高壓液入口(17)，其高壓軟管(10)的下端設(shè)置有射流噴頭(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓井下射孔裝置，其特征在于差壓柱塞是由柱塞體(4)、柱塞桿(14)及節(jié)流孔(13)構(gòu)成，其柱塞體(4)與柱塞桿(14)的軸向內(nèi)孔為中空狀的圓柱體，柱塞體(4)的內(nèi)孔壁設(shè)置有柱塞體密封(12)，并在柱塞體(4)上開設(shè)有節(jié)流孔(13)，柱塞體(4)通過節(jié)流孔(13)與液壓室(2)的底部構(gòu)成差壓室(5)，柱塞桿(14)的下端穿過內(nèi)壁設(shè)置有底部密封(15)的液壓室底部與擠壓器(16)相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓井下射孔裝置，其特征在于擠壓器(16)為具有一個斜平面和一個可在導(dǎo)向管(2)內(nèi)壁滑動的圓弧面的楔形剛性體，其厚端與柱塞桿(14)相接，其斜平面上開設(shè)有可與射孔沖頭(6)相卡接的燕尾形滑槽，其圓弧面置于導(dǎo)向管(2)的內(nèi)壁，并可沿該內(nèi)壁滑動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓井下射孔裝置，其特征在于射孔沖頭(6)的后端卡接在擠壓器(16)的滑槽內(nèi)，其前端設(shè)置在沖頭導(dǎo)向套(7)內(nèi)，其射孔沖頭(6)的內(nèi)部開設(shè)有可供高壓軟管(10)通過的孔道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的液壓井下射孔裝置，其特征在于柱塞體(4)的橫截面上設(shè)置有可與高壓剛性管(8)的回拉臺階(9)相卡的徑向鎖銷(18)。
專利摘要液壓井下射孔裝置，它是通過高壓液體來驅(qū)動裝置下部的射孔設(shè)備，以達到在井下套管壁上射孔的目的。它主要是由液壓導(dǎo)向管、高壓管、差壓柱塞、擠壓器及射孔沖頭等部件構(gòu)成。它既減化了國外復(fù)雜的液壓射孔裝置，又避免了由于爆炸射孔而引起的對油層的污染，并可徑向穿過油層污染帶射入油層2～3米，非常適用于中國的中、小套管的液壓射孔操作。
文檔編號E21B43/11GK2156284SQ9320413
公開日1994年2月16日 申請日期1993年3月1日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月1日
發(fā)明者吳德元, 于秉華, 王慧藝, 劉衍聰 申請人:石油大學(xué)(華東)