[實用新型]油井用可拆卸射孔壓裂控砂裝置

無效

• 申請號: 200620148331.0
• 申請日: 2006-10-23
• 公開（公告）號: CN200964837Y
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 史慧生;張萬忠
• 申請（專利權）人: 營口市石光石油機械有限責任公司
• 主分類號: E21B43/117
• 分類號: E21B43/117;E21B43/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本實用新型涉及油井使用的一種完井裝置，具體地說是一種油井用可拆卸射孔壓裂控砂裝置。

二、背景技術

在松散巖層的完井過程中，必須考慮油井作業中可能出現的砂子問題。巖層中的細砂遷移可以用防砂方法加以控制，而所有這些方法都是建立一個隔砂區。隔砂區可用機械方法(如襯套、濾網、礫石濾層)提供，也可以通過注入樹脂以及塑料固結來實現。然而，后者需要復雜的“射孔一注入”工具和完備高超的塑料固結工藝技術，而這些在我國都很落后。

上世紀九十年代，人們開始研究將射孔和防砂兩項作業結合一起的射孔壓裂防砂技術。該技術通過炸藥爆炸驅動金屬射流穿透套管、水泥環并在周圍含油巖層中射出足夠深的孔道，然后利用炸藥爆轟和火藥燃燒產生的高壓將多孔材料推入這個孔道并留在那里，形成永久的流砂過濾塞。這樣可以使射孔和防砂兩項作業一次完成，與傳統的射孔和防砂作業相比，省去了復雜的防砂作業工序，不僅可以節省大量的人力、物力和資金，而且作用持久，無需中途更換，降低了維持費用。

然而由于缺乏實踐經驗，以往的設計還存在著一些明顯的缺陷：首先是彈倉均為鑄鋼件，焊接在一起無法拆卸，遇到夾層需要拆彈時要用鋼鋸切開、費時費力又不安全，用起來很不方便；其次是鑄鋼彈架質量太重，為了避免射孔槍過于沉重，必須做得很短，這樣現場作業時就要使用很多接頭來連接射孔槍，因此降低了油層的射孔數量、浪費油層，影響油氣產量----等等，這些不足和缺陷不僅影響了射孔壓裂控砂技術的作業效果，而且給該技術的大面積推廣帶來了困難。

三、發明內容

本實用新型就是針對以上問題，提供一種油井用可拆卸射孔壓裂控砂裝置，使射孔壓裂控砂技術可以根據油層具體情況隨意拆卸、現場組裝；同時使單位長度的射孔槍重量降低了30％以上，這樣在重量不變的前提下單支射孔槍長度有明顯的增加。此設計不僅使現場作業更加安全方便，而且提高了油層的利用率、增加了油氣產量。

本實用新型是這樣實現的：一種油井用可拆卸射孔壓裂控砂裝置，它包括石油射孔器和能完成控砂作用的后效作用部分，其結構特征是前倉和壓蓋采用塑料或其它加熱擠壓成型的低密度輕質材料，前倉與前倉、前倉與壓蓋之間是用螺絲和銷釘連接的。

前倉上表面為一矩形，中間挖出一個直徑為9.0-10.0厘米的圓柱型空腔，圓柱高度為25-45毫米，圓柱前方為圓臺型，最前方開一個直徑大于20毫米的圓孔。前倉兩端都是平面，一側中線底部開一圓孔，直徑6-12毫米，深度大于5毫米；另一側平行于上表面的中線兩側對稱留2個突出圓柱，圓柱直徑6-12毫米，高度大于5毫米。前倉的形狀為圓柱型。

緊貼前倉內表面裝有軸向助推藥環。助推藥環為速燃低密度火藥、推進劑，重量25-40克，為軸對稱中空固體圓環，厚度5-8毫米、高度25-40毫米。助推藥環內部盛裝防砂材料，防砂材料由不銹鋼絲球和高強度惰性固體顆粒組成。鋼絲球由直徑0.2-0.3毫米的不銹鋼絲制成，為直徑小于4毫米、高度低于4毫米的圓柱型。高強度惰性固體顆粒起支撐作用，它可以是白鋼鐵、石英砂、碎玻璃等，粒度直徑和最大徑應小于5毫米。助推藥環和防砂材料的上面是徑向助推藥餅。助推藥餅為速燃低密度火藥或推進劑，重量25-40克，為軸對稱中空固體圓餅，厚度5-8毫米。徑向助推藥餅上面為射孔器和壓蓋。

壓蓋的外側為矩形或類似的矩形、內側為中心對稱的圓孔，圓孔底大上小呈圓臺狀，厚度8-15毫米。四角留有四個圓孔，在四個圓孔中上四個螺絲，用以固定前倉。在壓蓋任意一側伸出一連接塊，連接塊高度大于10毫米，厚度大于5毫米，寬度大于10毫米，中間靠上部位開一圓通孔，圓孔直徑大于6--12毫米。

由于采用了上述方案，本實用新型油井用可拆卸射孔壓裂控砂裝置，可通過前倉和壓蓋均采用塑料或其它可加熱擠壓材料制成，相互之間的連接采用螺絲和銷釘來實現：這樣的裝置可拿到現場根據需要組裝，既方便又安全，遇到夾層或油層厚度不足，可通過夾墊充填塊來解決。另外由于采用了塑料，不僅成本大大降低，重量也減少了許多，前倉和壓蓋的重量僅為鋼材料的20％，大大方便了射孔壓裂控砂裝置的運輸和使用。

四、附圖說明

圖1是石油勘探和采油時油井射孔作業示意圖。

圖2是普通石油射孔器結構圖。

圖3是本實用新型采用的前倉立體局部剖視圖。

圖4是本實用新型采用的壓蓋立體局部剖視圖。

圖5是本實用新型油井用可拆卸射孔壓裂控砂裝置示意圖。

五、具體實施方式