[发明专利]用于井眼中的设备管柱

说明书

技术领域

本申请涉及一种用于井眼中的设备管柱(apparatus string)，所述设备管柱例如可以包括射孔柱。

背景技术

为了改进从地下地层采集的目的，射孔枪典型地降低到井眼中，所述井眼延伸通过所述地层。射孔枪典型地包括多个枪部分，每个枪部分包括多个径向取向的聚能射孔弹，所述射孔弹被引爆以在靠近井眼的地层中形成射孔。这些聚能射孔弹可以例如放置在沿着射孔枪的每个枪部分的纵向轴线延伸的螺旋形螺线上的点处。

在钢丝枪中，存在两种金属丝，所述金属丝沿着枪柱的长度前进。这些金属线中的一个是连接到正或者负电压的通电电线或者带电电线，另一个线是接地线。这些线将安置在地表处或者附近的电流和电压源连接到射孔枪的主体中的电动雷管。电动雷管是这样的设备：所述设备启动弹药导火线，所述导火线包括爆炸索，所述设备接着启动聚能射孔弹，所述聚能射孔弹将对井射孔并允许在地层中的储层和井眼之间流动。用于射孔枪柱的典型的启动系统通常在一个柱中运行几个枪时、也需要弹药从一个枪行进到另外一个枪。

金属线的存在不仅减小了用于聚能射孔弹的枪中的空间量而且也增加了需要加载枪所需的时间量。如果线被夹紧或者在加载或者输送过程期间短路(short out)，所述线必须被替换且重新安装在枪中，这也增加了加载所必须的时间。

典型地，除了雷管之外的射孔枪的部件在一个位置组装，然后运到第二位置，在所述第二位置，将进行射孔操作。在那第二位置处，在加载管中开口一个端口，且安装雷管。例如，所述雷管可以是SECURETM雷管，所述SECURE^TM雷管由本发明的受让人提供，且该雷管包括可寻址开关、点火组件(fireset)和起爆器。因此，在发生射孔的位置处的雷管组件的安装涉及在非常小的空间中连接多个线。雷管的安装也需要使用安全管，在将雷管连接到加载管中的布线之前、雷管放入所述安全管中。

通常，射孔柱将包括多个射孔枪。在这样的柱中的枪的启动通常将从最下枪部分到最顶部的枪部分。例如，如果射孔柱具有三个枪部分且中间的部分首先启动，中间部分的启动将破坏中间部分中的线，且地表和最下枪部分之间的通信变得不再可能。

包括不需要线或者弹药来运行通过射孔柱中的每个枪的安全系统的设备将对射孔操作的效率、服务质量和安全带来相当的益处。同样，不需要在射孔位置处安装爆炸装置的射孔柱对于效率和安全都是有益的。此外，其中枪部分可以以任何顺序被启动的射孔柱将是有益的。

上述提及的许多问题已经被本发明的实施例所解决。

发明内容

本发明的一个实施例涉及一种设备管柱，所述设备管柱包括作为设备管柱的组成部分的无线发射器。根据本发明的设备管柱还包括无线启动系统，所述无线启动系统可以从前述的无线反射器接收命令。

在一个实施例中，提供了用于井眼中的设备管柱，所述设备管柱包括多个启动模块(activation module)。每个启动模块具有第一端和第二端，并包括将在井下启动/起爆(activate/initiate)的装置。根据本发明的设备管柱还包括多个电池操作的可寻址起爆器，至少一个起爆器可操作地连接到每个启动模块以当寻址到所述起爆器时、启动/起爆所述启动模块中的装置。提供与设备管柱一体形成的无线发射器。所述无线发射器从地表接收命令并发射信号来以任何顺序对设备管柱中的起爆器寻址。

在一个实施例中，所述起爆器可操作地连接到每个启动模块的第一端，而在另一实施例中，起爆器可操作地连接到每个启动模块的第二端。在再一实施例中，起爆器可操作地连接到每个启动模块的第一端和第二端。

在又一实施例中，所述设备管柱的启动模块中的装置从射孔枪、设定工具、倾倒水泥的设备、传感器和推进装置所构成的组中选择。但是，根据本发明的设备管柱不限于这样的装置并可以利用任何在井下需要起爆/启动的装置。

在本发明的一个实施例中，根据本发明的设备管柱包括具有多个枪模块的射孔柱。每个枪模块具有第一端和第二端，并包括多个聚能射孔弹，所述聚能射孔弹分布在枪模块中的分开的位置处，并通过爆炸索互连。根据本发明的设备还包括多个电池操作的、可寻址的起爆器模块，至少一个起爆器模块可操作地连接到每个枪模块。根据本发明的起爆器模块包括需要将起爆器模块组装到枪模块的所有安全特征。当特定的起爆器模块被寻址时，该模块中的安全起爆器被启动，这启动了枪模块中的聚能射孔弹的点火，被寻址的起爆器模块可操作地连接到所述枪模块。