一种多芯控制分级多簇桥塞射孔点火系统的制作方法

本实用新型涉及非常规油气井电缆输送桥塞射孔技术领域，提供一种多芯控制分级多簇桥塞射孔点火系统。

背景技术：

传统的电缆输送式射孔，只能实现一次下井，完成一个油气层位的射孔，打开油气产能通道，实现单次作业，单次起爆。随着油气资源开采的发展，常规油气层资源逐渐进入开发晚期，厚油储层层逐步减少，页岩气、致密油等非常规油气资源已成为各油田勘探开发的主要方向。开采非常规油气藏，需要进一步研究新的完井工艺和方法。电缆输送分级多簇桥塞射孔技术，正是在这样的背景下，实现对这些油气层资源的高效开发。能够实现一次下井完成桥塞坐封，再射开多个层段的目的，大大减低施工强度、缩短施工周期，降低对油气层的污染和损害，提高储层改造效果。随着页岩气等非常规油气资源的不断开发，进行带压条件下电缆输送分级多簇桥塞射孔技术研究与应用具有重要的现实意义。

通过近几年国内外电缆输送分级多簇桥塞射孔技术的不断发展和完善，逐渐形成了以液控式和编码式为代表的分级多簇点火技术，两种技术均采用直径为8mm左右的单芯电缆作为输送载体。前者的原理是在射孔后井筒内液体压力推动下控制接通下一级点火电路，实现分级点火；后者通过地面电路及软件控制向井下电子线路发送编码进行各级点火电路的开关控制，实现分级点火，目前后者应用最为广泛。但这两种工艺技术在应用上均存在优缺点，前者优点是制造工艺上易于实现，成本低，但受其工作原理局限，只能从下往上逐级点火，一旦中间某级点火失败，就无法实现其他级点火，更加谈不上具备任一级选发式点火功能，存在安全隐患，一旦点火失败返工将造成经济损失，影响施工效率；后者优点是可以通过地面发送唯一的编码指令进行任一级选发射孔，解决了前者设计原理上的缺陷，大大提高分级多簇点火技术的安全可靠性，但编码控制开关成本高昂，只能一次性使用。而国产的控制编码技术刚刚起步，在井下的可靠性没有得到验证。目前只能采用国外的成熟产品才能满足市场需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述存在的问题，设计一种多芯控制分级多簇桥塞射孔点火系统，它完全不同于液控式和编码式分级点火系统所采用的单芯电缆输送和控制方法，而是采用多芯电缆传输和控制，不需要昂贵的编码控制开关，也能够实现任一级射孔枪选发射孔，性能可靠、安全、可操作性强，而且能够大大降低作业成本，易于实现，提供一种多芯控制分级多簇桥塞射孔点火系统，其技术方案如下：

一种多芯控制分级多簇桥塞射孔点火系统，包括多芯选发点火模块、多芯磁定位器、井下多芯分级模块，所述多芯选发点火模块、多芯磁定位器、井下多芯分级模块由多芯电缆、多心贯通线依次电连接。

进一步的，所述多芯选发点火模块包括选发控制电路、点火电路、安全保护电路、测试电路。

进一步的，所述多芯电缆各缆芯之间设置有绝缘层、屏蔽层。

进一步的，所述多芯磁定位器两端设有多芯隔离密封头，所述多芯隔离密封头能使每根缆芯独立通过。

进一步的，所述多芯贯通线包括至少两根贯通线。

进一步的，所述井下多芯分级模块包括多个多芯分级接头组成，所述多芯分级接头用于承载多心贯通线。

进一步的，所述选发控制电路由内部电路和多级选发开关组成。

进一步的，所述点火电路由总开关、直流供电电源、双保险点火确认开关、电流指示仪组成。

进一步的，所述多级选发开关设有安全、测试、点火、直通档位。

进一步的，所述多芯分级接头两端设置公螺纹，内设仓室、多芯承压块和地线连接孔，侧面设置接线窗口和密封盖。

本实用新型的有益效果是：

可以实现非常规油气井选发式分级多簇桥塞射孔点火，且具有安全可靠性高，易于实现，制造成本低的特点。

附图说明

图1 一种多芯控制分级多簇桥塞射孔点火系统

图2 多芯分级接头

具体实施方式

参照附图1，一种多芯控制分级多簇桥塞射孔点火系统包括依次电连接的多芯选发点火模块1、多芯电缆2、多芯磁定位器3、多芯贯通线4、井下多芯分级模块5，所述多芯选发点火模块1、多芯电缆2、多芯磁定位器3、多芯贯通线4、井下多芯分级模块5通过公共地线6接地。

（1）多芯选发点火模块1包括输出控制缆芯1-1、1-2、……、1-N。

（2）多芯电缆2包括缆芯2-1、2-2、……、2-N组成。

（3）多芯磁定位器3的缆芯2-N并接有双向二极管3-1和线圈3-2。

（4）多芯贯通线4包括贯通线4-1、贯通线4-2、……、贯通线4-N。

（5）井下多芯分级模块5，包括N*2组子井下多芯分级模块组成，分别为511、512、521，522、……，5N1、5N2；其中每相邻两两组成一组分别由贯通线4-1、贯通线4-2、……、贯通线4-N控制；

（6）公共地线6，将多芯选发点火模块1、多芯电缆2、多芯磁定位器3、多芯贯通线4、井下多芯分级模块5接地，与地面相连。

参照附图2，取子井下多芯分级模块522中的多芯分级接头为例，其两端设置公螺纹7-1，内部设置仓室7-2、多芯承压块7-3和地线连接孔7-4，侧面设置接线窗口7-5和密封盖7-6，承载单向二极管522-1/522-2、雷管522-3、多芯贯通线4-1/4-2、地线6。

安装方式：

首先安装井下多芯分级模块5中每一个子模块。

子模块512、522、5N2中多芯分级接头安装在第二级、第四级、……、第（N*2）级射孔枪下端，并承载两个单向二极管、雷管、多芯贯通线、地线6，单向二极管522-1向下一级接正向（负向），单向二极管522-2到雷管端接负向（正向），多芯贯通线连接在两个单向二极管之间。

子模块511、521、5N1中多芯分级接头安装在第一级桥塞，第三级、第（N*2-1）级射孔枪下端，并承载雷管、多芯贯通线、地线6。

多芯贯通线4，其4-1连接到第一级桥塞和第二级射孔枪，其4-2连接第三、第四级射孔枪，……，其4-N连接第2*N级、2*N-1级射孔枪。

多芯贯通线4，通过多芯磁定位器2，与多芯缆芯2按编号一一连接。

多芯贯通线4中4-N作为备用芯线与多芯磁定位器2中磁信号线2-N共用，其它芯线从内部独立通过。

多芯缆芯2连接到多芯选发点火模块1内，多芯选发点火模块1上每两组选发按钮连接一根缆芯，每组选发按钮按顺序依次连接井下桥塞上与每一级射孔枪下的子井下多芯分级模块，由多芯选发点火模块1控制每一级接地保护、接通、测试、点火，及任一级选发射孔。