一種水力壓裂射孔結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水力壓裂射孔結(jié)構(gòu)，它包括鉆壁（1），鉆壁（1）上設(shè)有球面（2），球面（2）上布置有射孔（3），射孔（3）內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)向管（6），導(dǎo)向管（6）一端與承壓片（5）連接，承壓片（5）位于承壓面（4）內(nèi)側(cè)，承壓面（4）固定在球面（2）內(nèi)側(cè)；解決了現(xiàn)有技術(shù)的壓裂射孔不能形成大量有效的網(wǎng)縫，在常規(guī)水力壓裂中，由于地殼運(yùn)動(dòng)，頁(yè)巖層最大應(yīng)力的方向不是完全水平的，所以在射孔壓裂中，射孔與最大應(yīng)力方向經(jīng)常不一致，從而導(dǎo)致射孔壓裂不能形成有效的網(wǎng)縫，即裂縫的寬度不能達(dá)到高效滲透的要求，使增產(chǎn)效果不明顯等問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
一種水力壓裂射孔結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于天然氣壓裂技術(shù)，尤其涉及一種水力壓裂射孔結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]頁(yè)巖氣賦存于富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖及其夾層中，由于頁(yè)巖氣儲(chǔ)層低孔、低滲透率的物性特征，氣流溢出阻力比常規(guī)天然氣大，基本無(wú)自然產(chǎn)能，需要實(shí)施壓裂改造，頁(yè)巖氣才能得到有效開采。
[0003]在常規(guī)水力壓裂中，射孔壓力沿?fù)駜?yōu)裂縫面開始并向巖層傳播，即沿阻力最小的路徑傳播，最小阻力是由于地應(yīng)力的方向和幅度的差異造成的，在大多數(shù)情況下，垂直方向的應(yīng)力最大。當(dāng)射孔的方向與頁(yè)巖層最大應(yīng)力方向不一致時(shí)，在射孔處往往會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的流動(dòng)路徑，但這一“曲折路徑”會(huì)引起額外的摩擦力和壓降，不能形成有效的網(wǎng)縫，即裂縫的寬度不能達(dá)到高效滲透的要求，使增產(chǎn)效果不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題:提供一種水力壓裂射孔結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)的射孔不能形成大量有效的網(wǎng)縫，在常規(guī)水力壓裂中，由于地殼運(yùn)動(dòng)，頁(yè)巖層最大應(yīng)力的方向不是完全水平的，所以在射孔壓裂中，射孔與最大應(yīng)力方向經(jīng)常不一致，從而導(dǎo)致射孔壓裂不能形成有效的網(wǎng)縫，即裂縫的寬度不能達(dá)到高效滲透的要求，使增產(chǎn)效果不明顯等問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明技術(shù)方案:
一種水力壓裂射孔結(jié)構(gòu)，它包括鉆壁，鉆壁上設(shè)有球面，球面上布置有射孔，射孔內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)向管，導(dǎo)向管一端與承壓片連接，承壓片位于承壓面內(nèi)側(cè)，承壓面固定在球面內(nèi)側(cè)。
[0006]所述射孔均勻布置在球面上，射孔直徑為8-10毫米。
[0007]射孔與導(dǎo)向管的間距為1-2毫米。
[0008]導(dǎo)向管的長(zhǎng)度比承壓面和球面之間的距離長(zhǎng)1-2毫米，承壓面和球面的間隔距離為2-3毫米，導(dǎo)向管直徑為7-9毫米。
[0009]承壓面的材料為乳膠。
[0010]承壓片寬度為3-5毫米。
[0011 ]球面、承壓片和導(dǎo)向管材料為不銹鋼。
[0012]球面半徑為50毫米。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明應(yīng)用在水力壓裂中，壓裂液一部分壓力作用于承壓片，承壓片受壓后使導(dǎo)向管伸出，壓裂液通過(guò)導(dǎo)向管作用于頁(yè)巖層，由于導(dǎo)向管均勻分布于球面且指向不同的方向，所以存在與最大應(yīng)力方向一致的情況。當(dāng)導(dǎo)向管與最大應(yīng)力方向一致時(shí)，壓裂液會(huì)沿該方向傳播，由于該方向阻力最小，因此壓裂液在該方向傳播的最遠(yuǎn);當(dāng)導(dǎo)向管與最大應(yīng)力方向不一致時(shí)，在射孔周圍會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的流動(dòng)路徑，使該射孔周圍形成有效提高滲透性的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)縫，壓裂完以后，由于承壓面的彈性作用，使導(dǎo)向管收回，便于下次壓裂。
[0014]本發(fā)明能有效應(yīng)用于復(fù)雜的地層結(jié)構(gòu)中，在復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)中，不僅能形成大范圍的壓裂，還能形成有效提高滲透性的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)縫，使增產(chǎn)效果更好;解決了現(xiàn)有技術(shù)的射孔不能形成大量有效的網(wǎng)縫，在常規(guī)水力壓裂中，由于地殼運(yùn)動(dòng)，頁(yè)巖層最大應(yīng)力的方向不是完全水平的，所以在射孔壓裂中，射孔與最大應(yīng)力方向經(jīng)常不一致，從而導(dǎo)致射孔壓裂不能形成有效的網(wǎng)縫，即裂縫的寬度不能達(dá)到高效滲透的要求，使增產(chǎn)效果不明顯等問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明球面內(nèi)部示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]—種水力壓裂射孔結(jié)構(gòu)，它包括(見圖1)鉆壁I，鉆壁I上設(shè)有球面2，球面2上布置有射孔3，射孔3內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)向管6，導(dǎo)向管6—端與承壓片5連接，承壓片5位于承壓面4內(nèi)側(cè)，承壓面4固定在球面2內(nèi)側(cè)。
[0017]所述射孔3均勻布置在球面2上，射孔3直徑為8-10毫米。
[0018]射孔3與導(dǎo)向管6的間距為1-2毫米;確保導(dǎo)向管6能夠順利放入到射孔3中。
[0019]導(dǎo)向管6的長(zhǎng)度比承壓面4和球面2之間的距離長(zhǎng)1-2毫米，確保在不進(jìn)行壓裂工作時(shí)，導(dǎo)向管6能有效的收回，且不脫離射孔3。
[0020]承壓面4和球面2的間隔距離為2-3毫米。
[0021]導(dǎo)向管6直徑為7-9毫米，使其比射孔3直徑稍微小一些，便于導(dǎo)向管6能順利布置在射孔3內(nèi)。
[0022]承壓面4的材料為乳膠;采用該材料有很好的彈性，使導(dǎo)向管6固定到射孔3中，不發(fā)生偏移，且起到伸縮的功能，能夠便于導(dǎo)向管定位。
[0023]承壓片4寬度為3-5毫米。
[0024]球面2、承壓片5和導(dǎo)向管6材料為不銹鋼。
[0025]球面2半徑為50毫米。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水力壓裂射孔結(jié)構(gòu)，它包括鉆壁(I)，其特征在于:鉆壁(I)上設(shè)有球面(2)，球面(2)上布置有射孔(3)，射孔(3)內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)向管(6)，導(dǎo)向管(6)—端與承壓片(5)連接，承壓片(5)位于承壓面(4)內(nèi)側(cè)，承壓面(4)固定在球面(2)內(nèi)側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力壓裂射孔結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述射孔(3)均勻布置在球面(2)上，射孔(3)直徑為8-10毫米。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力壓裂射孔結(jié)構(gòu)，其特征在于:射孔(3)與導(dǎo)向管(6)的間距為1-2毫米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力壓裂射孔結(jié)構(gòu)，其特征在于:導(dǎo)向管(6)的長(zhǎng)度比承壓面(4)和球面(2)之間的距離長(zhǎng)1-2毫米，承壓面(4)和球面(2)的間隔距離為2-3毫米，導(dǎo)向管(6)直徑為7-9毫米。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力壓裂射孔結(jié)構(gòu)，其特征在于:承壓面(4)的材料為乳膠。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力壓裂射孔結(jié)構(gòu)，其特征在于:承壓片(4)寬度為3-5毫米。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力壓裂射孔結(jié)構(gòu)，其特征在于:球面(2)、承壓片(5)和導(dǎo)向管(6)材料為不銹鋼。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力壓裂射孔結(jié)構(gòu)，其特征在于:球面(2)半徑為50毫米。
【文檔編號(hào)】E21B43/11GK105822277SQ201610298702
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年5月9日
【發(fā)明人】張義平, 楊梓梁, 嚴(yán)鴻海
【申請(qǐng)人】貴州大學(xué)