【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及完井工具，具体涉及一种点火桥塞及其使用方法。
技术介绍
1、压裂是改造储层、实现增产增注的有效手段。借鉴美国页岩气的成功经验，体积压裂是目前进行非常规油气资源高效开发的主要增产手段。尤其对于页岩气和深部煤层气，主要使用“密切割＋大排量＋组合支撑剂＋前置酸＋变黏滑溜水”的极限体积水平井分段压裂技术体系。
2、但是，常规压裂作业过程中需要消耗大量的水资源，在国内面临以下问题：（1）水资源匮乏，大规模水力压裂难以为继。我国人均水资源量仅为2100方，不到美国的1/10，对于西北部山区，水资源更为匮乏，供水难度大，严重制约作业进度，经济效益开发难度大。（2）大规模压裂液进入地层易导致出煤粉、水敏、水锁、结垢等问题，影响孔缝导流能力，储层伤害大。此外，大液量导致排采时间长，且初期液量大后期液量小，对排采设备的宽幅作业能力要求高，修井换泵压力大，排采难度高。（3）返排液、生产废液水量大，成分复杂，液体包含不同成分的固相颗粒、金属离子、化学药剂，易对环境造成潜在危害。且生产水处理困难，目前返排液虽已实现部分复配，但仍存在工艺与成本难题。
3、高能气体压裂技术依靠高能气体、高能粒子产生的脉冲能量，或者机械式结构产生脉冲能量来实现压裂，属于强动载储层改造技术之一。主要包括三种工艺：一是电缆下入高能气体发生器，通过地面加电引燃；二是油管下入发生器，利用投棒撞击点火；三是固体药点火引燃液体药的工艺。该类技术的优点是无需大型设备，不需要加砂和水源，压后不用排液，工艺简单成本低。缺点是装药主要局限在井筒内，药量有限，
4、总之，限制将高能气体压裂技术应用在大规模储层改造且保持安全简便的关键在于缺乏一种点火桥塞，该点火桥塞设置在液态高能材料与压裂液的接触区域，具备点火功能，是实施储层内原位气体压裂方法的基础。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种点火桥塞及其使用方法，用于解决因缺乏点火桥塞而限制高能气体压裂技术在大规模储层改造应用的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术公开了一种点火桥塞，包括桥塞本体，所述桥塞本体包括中心管，所述中心管具有中心流道，其底端固定有活塞外壳，且所述活塞外壳内与所述中心流道相连通；
4、所述桥塞本体的前端设置有点火头，所述点火头包括活塞、击针和雷管，
5、所述活塞外壳包括一空腔，所述活塞临时束缚在所述活塞外壳的空腔的上部；
6、所述击针固定在所述活塞的下部；
7、所述雷管贯穿固定在所述活塞外壳底部，且与所述击针正对；
8、其中，所述中心管的中心流道设有单向阀，仅允许压力自上而下单向传递，用于作为加压介质流通的通道，以冲击所述活塞并使之向前运动，同时作为隔离桥塞下部井筒压力的屏障；
9、当所述活塞受到加压介质冲击时首先剪断剪切销钉，随后带动所述击针向前运动；所述击针向前运动，直至撞击所述雷管；所述雷管被撞击后产生火花，火花向前实现点火。
10、进一步地，所述桥塞本体还包括推环、上卡瓦、上锥体、胶筒、下锥体、下卡瓦和固定环，
11、所述推环和所述固定环分别设置在所述中心管的两端，且所述推环可滑动套设在所述中心管的顶端上，所述固定环固定在所述中心管的底端上；
12、所述胶筒套装在所述中心管的中部的外壁上；
13、所述上锥体和所述下锥体分别设置在所述胶筒的两端；
14、所述上卡瓦设置在所述推环和所述上锥体之间；
15、所述下卡瓦设置在所述下锥体和所述固定环之间。
16、具体地，所述点火桥塞与坐封工具配合使用；
17、所述中心管的顶端固定有坐封工具对接端，所述坐封工具对接端具有中心流道，且所述坐封工具对接端的中心流道与所述中心管的中心流道相连通；
18、所述坐封工具对接端的中心流道的上部的内壁配置有内螺纹，所述坐封工具的内部设置有推杆，所述推杆的底端配置有外螺纹，所述推杆的底端与所述坐封工具对接端的中心流道的上部通过螺纹连接；
19、所述坐封工具的下部配置有推筒，当所述推杆的底端与所述坐封工具对接端的中心流道的上部完成螺纹连接时，所述坐封工具的下部的推筒正好所述桥塞本体的顶端抵靠并对齐。
20、进一步地，所述坐封工具对接端的内螺纹下方的内壁配置有易折断的弱点。
21、进一步地，所述活塞通过两根剪切销钉临时束缚在所述活塞外壳的空腔上部的内壁上。
22、进一步地，所述活塞外壳的空腔的内径大于所述中心管的中心流道的内径，且在所述活塞外壳的空腔与所述中心管的中心流道的结合处设置为台阶，用于阻挡所述活塞从所述活塞外壳的空腔内进入所述中心管的中心流道内。
23、进一步地，所述坐封工具对接端与所述中心管的中心流道的连接处设置有单向阀，且所述单向阀用于只允许介质自上而下传输，而不允许介质自下而上的传输。
24、进一步地，所述桥塞本体和所述点火头均由易钻材料制成。
25、第二方面，本专利技术还公开了一种上述点火桥塞的使用方法，包括
26、步骤一：转动坐封工具的推杆，使坐封工具的推杆的底端与所述坐封工具对接端的中心流道的上部通过螺纹连接，直至所述坐封工具的下部的推筒正好所述桥塞本体的顶端抵靠并对齐，完成坐封工具与点火桥塞的对接；
27、步骤二：通过电缆运送坐封工具，将点火桥塞下入井筒内并达到预定深度，以保证点火桥塞的活塞外壳的雷管浸入井筒的液态高能材料内；
28、步骤三：坐封工具的推筒向下运动，推动推环；推环通过上卡瓦推动上锥体向下运动，上锥体向下挤压胶筒，所述胶筒向外膨胀，直至紧贴到井筒内壁并固定，实现桥塞的坐封；
29、步骤四：坐封工具的推杆与坐封工具对接端之间的拉力继续增大，直至所述坐封工具对接端的易折断的弱点发生断裂，通过电缆起出坐封工具；
30、步骤五：在井口加压，加压介质通过所述中心管的中心流道，冲击所述活塞，所述活塞受到加压介质冲击时首先剪断剪切销钉，随后带动所述击针向前运动；所述击针向前运动，直至撞击所述雷管；所述雷管被撞击后产生火花，火花向前实现点火；
31、步骤六：雷管点火引爆井筒内及水力缝内的液态高能材料，产生大量高能气体，实现储层改造；
32、步骤七：通过下入钻具将点火桥塞钻掉，疏通水平井。
33、其中，在所述步骤六中，当雷管点火后引爆期间，所述活塞外壳的空腔与所述中心管的中心流道的结合处的台阶始终阻挡所述活塞从所述活塞外壳的空腔内进入所述中心管的中心流道内，且所述活塞始终被约束在该台阶处，构成封隔爆炸后产生的高压高能气体的第一道防护屏障；所述单向阀始终限制介质自下而上的传输，构成封隔爆炸后产生的高压高能气体的第二道防护屏障。
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【技术保护点】
1.一种点火桥塞，包括桥塞本体，所述桥塞本体包括中心管（1），其特征在于，所述中心管（1）具有中心流道，其底端固定有活塞外壳（11），且所述活塞外壳（11）内与所述中心流道相连通；
2.根据权利要求1所述的点火桥塞，其特征在于，所述桥塞本体还包括推环（13）、上卡瓦（14）、上锥体（15）、胶筒（16）、下锥体（17）、下卡瓦（18）和固定环（19），
3.根据权利要求1所述的点火桥塞，其特征在于，与坐封工具（100）配合使用；
4.根据权利要求3所述的点火桥塞，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的点火桥塞，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的点火桥塞，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的点火桥塞，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的点火桥塞，其特征在于，
9.一种权利要求1至8任一项所述的点火桥塞的使用方法，其特征在于，包括
10.根据权利要求9所述的点火桥塞的使用方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种点火桥塞，包括桥塞本体，所述桥塞本体包括中心管（1），其特征在于，所述中心管（1）具有中心流道，其底端固定有活塞外壳（11），且所述活塞外壳（11）内与所述中心流道相连通；
2.根据权利要求1所述的点火桥塞，其特征在于，所述桥塞本体还包括推环（13）、上卡瓦（14）、上锥体（15）、胶筒（16）、下锥体（17）、下卡瓦（18）和固定环（19），
3.根据权利要求1所述的点火桥塞，其特征在于，与坐封工具（100）配合使用；...
【专利技术属性】
技术研发人员：武广瑷，曹砚锋，马英文，訾敬玉，吴建树，文恒，侯亚南，吴百烈，朱颖，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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