[发明专利]坐封工具点火器系统和方法

说明书

本发明公开了一种井下工具(300)，其包括开关接头(330)，该开关接头(330)具有沿着纵向轴线延伸的孔(340)和隔板(344)，其中隔板(344)具有隔板孔(345)，隔板孔(345)与(i)孔(340)和(ii)开关接头(330)的外部流体连通；以及点火器系统(320)，其位于隔板(344)内部。点火器系统(320)被配置为点燃含能材料(352)。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年8月9日提交的申请号为62/543,143的标题为“PerforatingGun Ignitor System And Method”的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本文公开的主题的实施例大体涉及射孔枪和相关的压裂操作，更具体地，涉及用于激活坐封工具以堵塞井的方法和系统。

背景技术

在油气田中，一旦井100相对于表面110钻到期望的深度H，如图1所示，并且保护井孔104的套管102已经安装并粘接到位时，则是时候将井孔104连接到地层106以提取油和/或气。将井孔连接到地层的这个过程可以包括以下步骤：利用堵头112堵塞井的步骤；利用穿孔枪组件114对套管102进行射孔的步骤，使得形成各通道116以将地层连接到套管102的内部；移除射孔枪组件的步骤；以及压裂各通道116的步骤。

这些步骤中的一些步骤需要在井100中降低电缆118，其中电缆118电连接和机械连接到射孔枪组件114，并且需要激活枪组件和/或附接到射孔枪组件的坐封工具120。坐封工具120被配置为在堵头112堵塞井之前保持堵头112。图1示出了与堵头112分离的坐封工具120，指示堵头已经坐封在套管中并且坐封工具120已经与堵头112分离。

图1示出了包括至少一个电连接器的电缆118，电缆118连接到位于井100上方的地面110上的控制接口122。控制接口的操作者可以向射孔枪组件和/或坐封工具发送电信号，以便(1)坐封堵头112和(2)将坐封工具与堵头分离。流体124(例如，水、水沙、压裂液等)可以通过泵送系统126泵送到井下，以用于将射孔枪组件和坐封工具移动到期望的位置，例如，需要部署堵头112的位置，并且还用于压裂的目的。

上述操作可以重复多次，以便在多个位置(对应于套管的不同阶段)对套管进行射孔。要注意的是，在这种情况下，多个堵头112和112'可以用于在射孔阶段和/或压裂阶段中使各个级彼此隔离。

图2示出了传统的射孔枪组件和坐封工具系统200。从左到右，图2示出了射孔枪组件214、开关接头(switch sub)230、适配器232、坐封组件234、快速更换工具240、坐封工具220、坐封工具组件套件250和堵头212。这些装置按如图所示的顺序彼此机械地连接。快速更换工具240由能够相对于彼此转动的两个部件240A和240B制成。这意味着当使得射孔枪组件和坐封工具彼此连接时，不需要转动射孔枪组件和坐封工具，因为快速更换工具执行了这个功能。快速更换工具240通过开关接头230连接到射孔枪组件214。开关接头230容纳激活射孔枪组件的引信215的开关(未示出)。激活坐封工具的点火器222位于坐封工具220内的火头224中。