本實用新型涉及油氣體機械領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種多段逐級引爆爆燃壓裂安全管柱。

背景技術(shù)：

爆燃壓裂是利用火藥或者推進劑燃燒產(chǎn)生高溫高壓氣體對地層進行壓裂的一項技術(shù)手段，又稱為高能氣體壓裂。該項技術(shù)由于作業(yè)簡單、費用低廉、效果突出，特別適合于底水油帽油藏的壓裂增產(chǎn)。

但目前陸地或海上油田存在大量儲層跨度較大的多層合采井及水平井，現(xiàn)有的爆燃壓裂管柱存在較多弊端：或無法逐級實施，需要多次起下井作業(yè)才能覆蓋這些儲層，存在作業(yè)時間及費用的巨大浪費；或存在次級爆燃壓裂無法引爆的風險以及費用高的情況；或存在燃燒效率滯留殘骸和井下落物的隱患；或無安全控制工具，爆燃壓裂作業(yè)管柱存在安全隱患。

專利CN101619654公開了一種水平井脈沖壓裂加砂裝置、專利CN105625946公開了煤層氣水平井超臨界CO2射流造腔及多段同步爆燃壓裂方法，這些專利可以進行多段同時引爆，無法實現(xiàn)逐級引爆，如遇到作業(yè)井段長，夾層槍用量較大，費用高，并且如果火藥量大的話，爆燃壓裂作業(yè)管柱存在安全隱患；專利CN1916357公開了油氣井用多級脈沖增效射孔裝置、CN202117649公開了多脈沖加砂高能氣體壓裂彈、專利CN102337878公開了一種熱點火高能氣體脈沖壓裂裝置、專利CN102839957公開了一種用于超高溫高壓井的脈沖爆燃壓裂裝置，這些專利除了存在管柱安全隱患問題以外，傳爆距離跨度大的則存在次級爆燃壓裂無法引爆的風險，主要用于多級脈沖裂縫延伸的效果以及適度擴大火藥覆蓋范圍；專利CN101737027公開了一種水平井油層高能氣體壓裂裝置，除了存在次級爆燃壓裂無法引爆風險外，裝置的安全控制方式均采用可燃式材料組成，存在燃燒效率滯留殘骸和井下落物的隱患。

綜上所述，目前缺少一種多段逐級引爆爆燃壓裂安全管柱。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種多段逐級引爆爆燃壓裂安全管柱。該管柱可以實現(xiàn)一趟管柱多段逐級引爆爆燃壓裂，以減少起下鉆次數(shù)，節(jié)省作業(yè)費用和作業(yè)時間，可提高單級火藥用量，并確保作業(yè)管柱安全性。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種多段逐級引爆爆燃壓裂安全管柱，包括至少兩段爆燃壓裂工具，所述爆燃壓裂工具由從上至下依次連接的一個壓力開孔起爆器、一個延時裝置和至少一個壓裂槍構(gòu)成，每段爆燃壓裂工具之間從上至下依次連接有增壓裝置、小篩管和大篩管，所述小篩管和大篩管之間連接有鉆桿和轉(zhuǎn)換接頭，所述鉆桿之間還設(shè)有減震器，所述轉(zhuǎn)換接頭用于連接鉆桿和減震器、鉆桿和壓力開孔起爆器、鉆桿和小篩管、鉆桿和大篩管。

安全管柱的底部設(shè)有槍尾。

所述多段至少為兩段以上。

所述爆燃壓裂工具上與壓力開孔起爆器相連的第三根鉆桿處連接至少一個所述減震器。

所述壓裂槍為一個以上時均串聯(lián)連接。

兩段爆燃壓裂工具之間跨度≤100m時各設(shè)置一個增壓裝置、小篩管和大篩管；兩段爆燃壓裂工具之間跨度＞100m時，每100m以內(nèi)各設(shè)置一個增壓裝置、小篩管和大篩管；在100m以外的每個增壓裝置前還設(shè)置有一個壓力開孔起爆器。

所述延時裝置可提供5-7分鐘的引爆延時。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的技術(shù)方案所帶來的有益效果是：

1.對目前爆燃壓裂管柱的有效補充：管柱適用于多層合采井及水平井。

2.可實現(xiàn)分段爆燃壓裂，同時儲層跨度和分段數(shù)不受限制：采用一個或多個增壓裝置、一個或多個小篩管和大篩管等工具組件，減少了起下鉆次數(shù)，節(jié)省作業(yè)費用和作業(yè)時間。

3.可實現(xiàn)逐級引爆：采用兩個或多個延時裝置工具組件，避免了大量火藥同時引爆對管柱的風險。

4.提升了作業(yè)管柱安全性：采用兩個或多個減震器、若干鉆桿等工具組件，整體管柱安全性提高，同時單段火藥用量可以進一步提升。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記：1-鉆桿，2-轉(zhuǎn)換接頭，3-減震器，4-壓力開孔起爆器，5-延時裝置，6-壓裂槍，7-增壓裝置，8-小篩管，9-大篩管，10-槍尾，

具體實施方式

為使本實用新型更容易被清楚理解，以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的技術(shù)方案及其技術(shù)效果作出詳細說明。

參照圖1，本實用新型的適用于多層合采井及水平井的多段逐級引爆爆燃壓裂安全管柱，包括多根鉆桿1，多個轉(zhuǎn)換接頭2，一個或多個減震器3、兩個或多個壓力開孔起爆器4、兩個或多個延時裝置5、兩個或多個壓裂槍6、一個或多個增壓裝置7、一個或多個小篩管8、一個或多個大篩管9、一個槍尾10。鉆桿1用于整體管柱的基本連接，轉(zhuǎn)換接頭2用于連接鉆桿1和減震器3、鉆桿1和壓力開孔起爆器4、鉆桿1和小篩管8、鉆桿1和大篩管9，每段爆燃壓裂工具由上至下的基本連接順序為壓力開孔起爆器4、延時裝置5和壓裂槍6，增壓裝置7、小篩管8、大篩管9位于每段爆燃壓裂工具之間，小篩管8和大篩管9之間再連接轉(zhuǎn)換接頭2和鉆桿1，槍尾10位于整套管柱的底部。

本實用新型多段逐級引爆爆燃壓裂安全管柱的多段至少為兩段及以上，根據(jù)儲層間跨度進行分段，分段數(shù)量和跨度不受限制。

鉆桿1和減震器3主要用于加強爆燃壓裂管柱強度和防止管柱震動。爆燃壓裂工具上與壓力開孔起爆器4相連的第三根鉆桿1處連接至少一個減震器3，但如果相鄰兩段儲層間跨度小于30m，則無須在兩段爆燃壓裂工具間再連接減震器3。

每段爆燃壓裂工具中壓力開孔起爆器4數(shù)量為一個、延時裝置5數(shù)量為一個、壓裂槍6數(shù)量為一個或多個，多個壓裂槍6則直接串聯(lián)。

增壓裝置7為在上段爆燃壓裂作業(yè)結(jié)束后，將液體壓力瞬間傳遞至下一級壓力開孔起爆器的工具，小篩管8和大篩管9用于連通外部，使鉆桿中充滿液體。根據(jù)分段數(shù)量，在每段爆燃壓裂工具之間依次連接增壓裝置7、小篩管8、大篩管9，如果相鄰兩段儲層間跨度不大于100m，三種工具連接數(shù)量分別為一個，如果相鄰兩段儲層間跨度大于100m，則按照跨度大小，每100m以內(nèi)，三種工具連接數(shù)量分別為一個；并在100m以外的每個增壓裝置前還設(shè)置有一個壓力開孔起爆器。

延時裝置5在起爆后，可提供5-7分鐘的引爆延時，用于多段爆燃壓裂的逐級引爆。

本實用新型是對目前爆燃壓裂管柱的有效補充，適用于多層合采井及水平井。通過增壓裝置、小篩管、大篩管工具組件，可實現(xiàn)分段爆燃壓裂，同時儲層跨度和分段數(shù)不受限制；通過延時裝置工具組件，可實現(xiàn)逐級引爆，避免了大量火藥同時引爆對管柱的風險；通過鉆桿、減震器工具組件，提升了管柱安全性。

本實用新型可以實現(xiàn)一趟管柱多段逐級引爆爆燃壓裂，減少了起下鉆次數(shù)，節(jié)省作業(yè)費用和作業(yè)時間，并確保作業(yè)管柱安全性。

以上結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的技術(shù)方案進行了示意性描述，但本實用新型并不局限于上述的具體實施方式。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該能夠理解，在實際應(yīng)用中，本實用新型的結(jié)構(gòu)形狀或設(shè)置方式均有可能發(fā)生某些改變，而其他人員在其啟示下也可能做出與其相似的設(shè)計。特別需要指出的是，只要不脫離本實用新型的設(shè)計宗旨，所有顯而易見的改變，均包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。