CN105201435A - 电缆输送分簇射孔作业爆炸解卡丢手方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆输送分簇射孔作业爆炸解卡丢手方法，包括如下步骤：a、依次连接打捞矛、加重、磁定位器、转换接头、机电丢手装置、多级射孔枪串和桥塞工具，管串通过与电缆连接，下井；b、若施工过程中遇卡需丢掉射孔枪串，向选发块发出电信号，引爆机电丢手装置中的雷管及导爆索，使弱点爆炸杆上的弱点炸断，井液通过爆炸旁通上的通孔进入机电丢手装置内腔，推动活塞杆向下运动，脱手弹爪的爪端回收，丢手套筒连同射孔枪串在管串自身重力或外部电缆拉力的作用下被释放，实现解卡丢手。本发明可以增加电缆弱点拉力，可以保证解卡脱手情况下井内电缆加工具串的重量不小于井口压力载荷而保证电缆安全。

Description

电缆输送分簇射孔作业爆炸解卡丢手方法

技术领域

本发明涉及一种电缆输送分簇射孔作业爆炸解卡丢手方法，属于常规及非常规油气井开发技术领域。

背景技术

分簇射孔技术已经在非常规油气藏勘探开发中得到了规模应用，这种工艺需要进行井口带压作业，作业时需要增加下井管串的重量，保证管串在凭借自重能够在直井段中运行。

分簇射孔在复杂井况的直井、水平井作业过程中，一方面直井的套管变形，或泵送作业水平井的地层出砂、化学沉积物沉淀以及井筒变形、井眼轨迹不规则等原因，另一方面电缆坐封桥塞时弱点没有脱手等因素，作业中常会遇到管串遇卡现象，无法将管串从井内起出，需要通过地面绞车给电缆施加拉力载荷将电缆从设置的弱点拉脱，但由于井口带压，一旦电缆自重与井口压力载荷失衡，电缆就会在井口压力的作用下快速外吐，导致电缆卷曲而产生报废，甚至产生二次工程事故。除此之外，在射孔作业中设置电缆的弱点拉力要比电缆本体拉力小，不利于处理井下遇卡事故。

虽然现有技术公开了一些丢手装置，如中国专利公开号204252892U公开了一种电缆传输射孔机电丢手装置，公开日为2015-04-08，再如中国专利公开号204252891U公开了一种机电丢手脱逸装置，公开日为2015-04-08，但上述问题仍然没有解决。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的分簇射孔技术存在的上述问题，提供一种电缆输送分簇射孔作业爆炸解卡丢手方法，本发明可以增加电缆弱点拉力，可以保证解卡脱手情况下井内电缆加工具串的重量不小于井口压力载荷而保证电缆安全，在管串遇卡情况下实现地面选发控制，避免二次工程事故。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电缆输送分簇射孔作业爆炸解卡丢手方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、依次连接打捞矛、加重、磁定位器、转换接头、机电丢手装置、多级射孔枪串和桥塞工具，连接后的管串与电缆连接，下井；

b、若施工过程中遇卡需丢掉射孔枪串，向选发块发出电信号，引爆机电丢手装置中的雷管及导爆索，使弱点爆炸杆上的弱点炸断，井液通过爆炸旁通上的通孔进入机电丢手装置内腔，推动活塞杆向下运动，脱手弹爪的爪端回收，丢手套筒连同射孔枪串在管串自身重力或外部电缆拉力的作用下被释放，实现解卡丢手。

本发明还包括步骤c：实现解卡丢手后，根据施工安排，进行下一步打捞工作。

所述机电丢手装置包括爆炸旁通、脱手弹爪、弹爪外套、丢手套筒和接力短节，所述爆炸旁通上设置有通孔，脱手弹爪一端与爆炸旁通密封固定连接，弹爪外套密封固定设置在脱手弹爪上，丢手套筒限位连接在脱手弹爪另一端，丢手套筒一端与弹爪外套密封配合，另一端与接力短节密封固定连接；爆炸旁通内设置有爆炸连通结构，脱手弹爪内设置有解卡结构。

所述爆炸连通结构包括选发块、雷管、导爆索和弱点爆炸杆，选发块与电缆连接且固定设置在弱点爆炸杆外壁上，导爆索设置在弱点爆炸杆内孔中，且导爆索与雷管连接，雷管与选发块连接，弱点爆炸杆设置在爆炸旁通内，弱点爆炸杆两端与爆炸旁通内壁密封配合，弱点爆炸杆上对应通孔设置有弱点，当弱点爆炸杆上的弱点炸断时，井液通过爆炸旁通上的通孔进入弱点爆炸杆内孔。

所述解卡结构包括设置在脱手弹爪内的活塞杆，解卡前，活塞杆外壁与脱手弹爪的爪端配合将丢手套筒限位；当井液通过爆炸旁通上的通孔进入弱点爆炸杆内孔时，推动活塞杆向下运动，脱手弹爪的爪端回收，脱手弹爪与丢手套筒分离。

所述活塞杆一端设置有密封导线柱，密封导线柱通过绝缘密封堵头固定在活塞杆内腔中，密封导线柱的输入端与选发块的输出线连接，密封导线柱另一端连接到选发块输入线上。

所述活塞杆另一端端部设置有使脱手弹爪的爪端外扩的环形凸起，丢手套筒内壁上设置有环形凹槽，解卡前，脱手弹爪的爪端通过活塞杆上的环形凸起向外扩张，嵌入在丢手套筒的环形凹槽中；当活塞杆向下运动至脱手弹爪的爪端位于环形凸起上方时，脱手弹爪的爪端回收与环形凹槽分离，脱手弹爪与丢手套筒分离。

所述爆炸旁通上沿环形设置四个通孔，弱点对应通孔设置呈环形。

采用本发明的优点在于：

一、本发明通过地面对丢手工具供电选发起爆，火工品爆轰形成的能量炸断弱点，引导井液进入工具内部，实现液压驱动丢手，成本低。

二、本发明克服了电子熔断开关开孔需要专用地面供电设备和熔断开关的弱点，与现有工具及装备兼容性强。

三、本发明可以连接足量的加重，实现与井口压力载荷平衡，防止脱手后电缆卷曲。

四、本发明中脱手弹爪随电缆一起起出井口，克服了以前国内丢手装置后丢手弹爪落在井内不利于打捞的风险。

五、本发明中丢手弹爪以上可以连接加重，克服了以前加重留在井内的缺点，弥补了管串遇卡而无法打捞起来管串，减少加重的经济损失。

六、本发明打捞筒可以很容易被打捞工具抓住，适用性强，磨铣作业管串不会转动。

七、本发明适用于电缆传输作业，爆炸能量大，应用液压驱动，丢手功能可靠。

八、本发明适用于电缆传输分簇射孔用，其中的丢手工具能够适应于常规、非常规油气勘探开发过程中的其他电缆传输射孔作业，该丢手解卡方法安全可靠，无需为下井电缆预设弱点，增强了电缆抗拉强度，为后续打捞工作预留高抗拉强度的本体，能为电缆输送分簇射孔作业提供有力的安全技术保障。

综上，本发明综合了火工爆炸原理、分簇射孔作业原理，采用爆炸弱点、液压推动及弹爪回弹的结构原理，作为电缆输送分簇射孔管串中地面点火面板也能单独控制的一级，能够在管串遇卡等特殊情况下进行启动，实现丢手解卡，同时也为后续打捞工作打好基础。

附图说明

图1为本发明中的管串连接结构示意图

图2为本发明中的机电丢手装置结构示意图

图中标记为：1、电缆，2、打捞矛，3、加重，4、磁定位器，5、转换接头，6、机电丢手装置，7、多级射孔枪串，8、桥塞工具，9、选发块，10、雷管，11、导爆索，12、弱点爆炸杆，13、爆炸旁通，14、密封导线柱，15、脱手弹爪，16、活塞杆，17、弹爪外套，18、丢手套筒，19、接力短节。

具体实施方式

实施例1

一种电缆输送分簇射孔作业爆炸解卡丢手方法，包括如下步骤：

a、依次连接打捞头2、加重3、磁定位器4、转换接头5、机电丢手装置6、多级射孔枪串7和桥塞工具8，连接后的管串通过与电缆1连接，下井；

b、若施工过程中遇卡需丢掉射孔枪串，向选发块9发出电信号，引爆机电丢手装置6中的雷管10及导爆索11，使弱点爆炸杆12上的弱点炸断，井液通过爆炸旁通13上的通孔进入机电丢手装置6内腔，推动活塞杆16向下运动，脱手弹爪15的爪端回收，丢手套筒18连同射孔枪串在管串自身重力或外部电缆拉力的作用下被释放，实现解卡丢手。

本发明还包括步骤c：实现解卡丢手后，根据施工安排，进行下一步打捞工作。

本实施例中，所述机电丢手装置6包括爆炸旁通13、脱手弹爪15、弹爪外套17、丢手套筒18和接力短节19，所述爆炸旁通13上设置有通孔，脱手弹爪15一端与爆炸旁通13密封固定连接，弹爪外套17密封固定设置在脱手弹爪15上，丢手套筒18限位连接在脱手弹爪15另一端，丢手套筒18一端与弹爪外套17密封配合，另一端与接力短节19密封固定连接；爆炸旁通13内设置有爆炸连通结构，脱手弹爪15内设置有解卡结构。

本实施例中，所述爆炸连通结构包括选发块9、雷管10、导爆索11和弱点爆炸杆12，选发块9的输入线与电缆的缆芯连接且固定设置在弱点爆炸杆12外壁上，导爆索11一段安装在弱点爆炸杆12内孔中，导爆索11露出弱点爆炸杆12内孔的一段与雷管10连接，雷管10一端的导线与选发块9的雷管线连接，弱点爆炸杆12设置在爆炸旁通13内，弱点爆炸杆12两端与爆炸旁通13内壁密封配合，弱点爆炸杆12上对应通孔设置有弱点，当弱点爆炸杆12上的弱点炸断时，井液通过爆炸旁通13上的通孔进入弱点爆炸杆12内孔。

本实施例中，所述解卡结构包括设置在脱手弹爪15内的活塞杆16，解卡前，活塞杆16外壁与脱手弹爪15的爪端配合将丢手套筒18限位；当井液通过爆炸旁通13上的通孔进入弱点爆炸杆12内孔时，推动活塞杆16向下运动，脱手弹爪15的爪端回收，脱手弹爪15与丢手套筒18分离。

本实施例中，所述活塞杆16一端设置有密封导线柱14，密封导线柱14通过绝缘密封堵头固定在活塞杆16内腔中，密封导线柱14的输入端与选发块9的输出线连接，密封导线柱14另一端连接到选发块9输入线上，继而进入多级射孔枪串的分簇射孔作业。

本实施例中，所述活塞杆16另一端端部设置有使脱手弹爪15的爪端外扩的环形凸起，丢手套筒18内壁上设置有环形凹槽，解卡前，脱手弹爪15的爪端通过活塞杆16上的环形凸起向外扩张，嵌入在丢手套筒18的环形凹槽中；当活塞杆16向下运动至脱手弹爪15的爪端位于环形凸起上方时，脱手弹爪15的爪端回收与环形凹槽分离，脱手弹爪15与丢手套筒18分离。

本实施例中，所述爆炸旁通13上沿环形设置四个通孔，弱点对应通孔设置呈环形。

本实施例中，除机电丢手装置外，其它设备均可采用现有技术。

实施例2

如图2所示，本发明中的机电丢手装置其组装步骤为：1）将脱手弹爪15一端与爆炸旁通13连接，另一端与弹爪外套17连接；2）将丢手套筒18一端压入弹爪外套17；3）将密封导线柱14压入活塞杆16内，牵出两端导线，再压入丢手套筒18直至进入弹爪外套17内腔；4）连接与第一级射孔枪相接的接力短节19；5）连接选发块9及雷管10和导爆索11，再与密封导线柱14一端的引线相连，嵌入弱点爆炸杆12，最后整体装入爆炸旁通13。

电缆输送分簇射孔作业时爆炸解卡丢手具体实施步骤：1）依次连接打捞矛2、加重3、磁定位器4、转换接头5、机电丢手装置6、多级射孔枪串7、桥塞工具8；2）连接后的管串与电缆1连接，下井。若施工过程中遇卡需丢掉射孔枪串，在分簇射孔地面点火控制面板对应机电丢手装置内选发块9发出电信号，引爆雷管10及导爆索11，弱点爆炸杆12上弱点炸断，井液通过爆炸旁通13上的通孔进入机电丢手装置内腔，推动活塞杆16向下运动，脱手弹爪15爪端回收，丢手套筒18连同射孔枪串在管串自身重力或外部电缆拉力的作用下被释放，实现解卡丢手。根据施工安排，进行下一步打捞工作。

实施例3

本发明中的机电丢手装置包括弱点爆炸杆12、爆炸旁通13、活塞杆16、绝缘密封堵头、脱手弹爪15、丢手套筒18以及枪串连接接头。

在弱点爆炸杆12上设计环形弱点、通孔，弱点爆炸杆12内置火工品和导线，火工品采用螺钉限位，弱点两端设计密封结构，通孔位于两密封结构之间，弱点爆炸杆12置于爆炸旁通13内部，弱点爆炸杆12具有抗压105MPa功能。

爆炸旁通13环形设计4个通孔，环形弱点和通孔位置正好一致，母扣一端与点火头连接；绝缘密封堵头具有对活动活塞杆16绝缘功能，可以实现正常供电、信号传输功能，安装在活动活塞杆16上端。活塞杆16上端与绝缘密封堵头整体具备密封功能，下端限位脱手弹爪，中间通孔贯通导线，在液压推动下，可以向下移动。

脱手弹爪15上设计6-10片具有弹性的弹爪，抗拉强度达到10吨以上，设计密封功能，脱手弹爪15与丢手套筒18之间具有凸凹装配，在活动活塞杆16的限位下正好实现拉力传递。

丢手套筒18内部设计能够容纳活动活塞杆16和导线的空间，下端连接枪串连接接头，枪串连接接头能够与分簇射孔枪串连接；脱手弹爪15与丢手套筒18匹配连接，脱手弹爪15通过活动活塞杆16对其限位，保证接力可靠，具有径向抗弯作用。

所述机电丢手装置在启动爆炸解卡前具有密封功能而使井液不能进入工具内部，而且具有拉力传递功能而不会提前脱手；一旦管串遇卡，地面供电引爆雷管，雷管爆轰火工品，火工品能量将弱点爆炸杆炸断，井液从爆炸旁通的通孔进入弱点爆炸杆内孔，液压将活动活塞杆和绝缘密封堵头整体向下推动并落入丢手套筒内，脱手弹爪内部无限位而凸位弹性恢复，脱离丢手套筒凹位，上提电缆，电缆带动丢手套筒连同射孔枪串被释放，实现解卡丢手。

Claims (8)

1.一种电缆输送分簇射孔作业爆炸解卡丢手方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、依次连接打捞矛、加重、磁定位器、转换接头、机电丢手装置、多级射孔枪串和桥塞工具，连接后的管串与电缆连接，下井；

b、若施工过程中遇卡需丢掉射孔枪串，向选发块发出电信号，引爆机电丢手装置中的雷管及导爆索，使弱点爆炸杆上的弱点炸断，井液通过爆炸旁通上的通孔进入机电丢手装置内腔，推动活塞杆向下运动，脱手弹爪的爪端回收，丢手套筒连同射孔枪串在管串自身重力或外部电缆拉力的作用下被释放，实现解卡丢手。

2.根据权利要求1所述的电缆输送分簇射孔作业爆炸解卡丢手方法，其特征在于，还包括步骤c：实现解卡丢手后，根据施工安排，进行下一步打捞工作。

3.根据权利要求1或2所述的电缆输送分簇射孔作业爆炸解卡丢手方法，其特征在于：所述机电丢手装置包括爆炸旁通（13）、脱手弹爪（15）、弹爪外套、丢手套筒（18）和接力短节（19），所述爆炸旁通（13）上设置有通孔，脱手弹爪（15）一端与爆炸旁通（13）密封固定连接，弹爪外套密封固定设置在脱手弹爪（15）上，丢手套筒（18）限位连接在脱手弹爪（15）另一端，丢手套筒（18）一端与弹爪外套密封配合，另一端与接力短节（19）密封固定连接；爆炸旁通（13）内设置有爆炸连通结构，脱手弹爪（15）内设置有解卡结构。

4.根据权利要求3所述的电缆输送分簇射孔作业爆炸解卡丢手方法，其特征在于：所述爆炸连通结构包括选发块（9）、雷管（10）、导爆索（11）和弱点爆炸杆（12），选发块（9）与电缆连接且固定设置在弱点爆炸杆（12）外壁上，导爆索（11）设置在弱点爆炸杆（12）内孔中，且导爆索（11）与雷管（10）连接，雷管（10）与选发块（9）连接，弱点爆炸杆（12）设置在爆炸旁通（13）内，弱点爆炸杆（12）两端与爆炸旁通（13）内壁密封配合，弱点爆炸杆（12）上对应通孔设置有弱点，当弱点爆炸杆（12）上的弱点炸断时，井液通过爆炸旁通（13）上的通孔进入弱点爆炸杆（12）内孔。

5.根据权利要求4所述的电缆输送分簇射孔作业爆炸解卡丢手方法，其特征在于：所述解卡结构包括设置在脱手弹爪（15）内的活塞杆（16），解卡前，活塞杆（16）外壁与脱手弹爪（15）的爪端配合将丢手套筒（18）限位；当井液通过爆炸旁通（13）上的通孔进入弱点爆炸杆（12）内孔时，推动活塞杆（16）向下运动，脱手弹爪（15）的爪端回收，脱手弹爪（15）与丢手套筒（18）分离。

6.根据权利要求5所述的电缆输送分簇射孔作业爆炸解卡丢手方法，其特征在于：所述活塞杆（16）一端设置有密封导线柱（14），密封导线柱（14）通过绝缘密封堵头固定在活塞杆（16）内腔中，密封导线柱（14）的输入端与选发块（9）的输出线连接，密封导线柱（14）另一端连接到选发块（9）输入线上。

7.根据权利要求6所述的电缆输送分簇射孔作业爆炸解卡丢手方法，其特征在于：所述活塞杆（16）另一端端部设置有使脱手弹爪（15）的爪端外扩的环形凸起，丢手套筒（18）内壁上设置有环形凹槽，解卡前，脱手弹爪（15）的爪端通过活塞杆（16）上的环形凸起向外扩张，嵌入在丢手套筒（18）的环形凹槽中；当活塞杆（16）向下运动至脱手弹爪（15）的爪端位于环形凸起上方时，脱手弹爪（15）的爪端回收与环形凹槽分离，脱手弹爪（15）与丢手套筒（18）分离。

8.根据权利要求7所述的电缆输送分簇射孔作业爆炸解卡丢手方法，其特征在于：所述爆炸旁通（13）上沿环形设置四个通孔，弱点对应通孔设置呈环形。