專利名稱：整體封口射孔防砂裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油氣井射孔器領(lǐng)域，具體而言，涉及一種將防砂塞射入到射孔孔道中并定位在套管的孔道周圍實(shí)現(xiàn)防砂的射孔防砂裝置，即防砂塞整體封在射孔孔道出口處的整體封口射孔防砂裝置。
背景技術(shù)：
石油天然氣開采過(guò)程中，通常要注意出砂問(wèn)題。目前，防砂方法有采用機(jī)械防砂井筒、化學(xué)防砂、砂拱防砂等，但上述方法要么成本高、過(guò)程復(fù)雜，要么有效期短、污染大，近來(lái)出現(xiàn)了射孔防砂的方法?，F(xiàn)有的射孔防砂裝置是孔道充填式射孔防砂，在射孔同時(shí)將防砂材料充填于射孔孔道內(nèi)，實(shí)現(xiàn)防砂的目的。通常，采用防砂材料為零散的，但是零散的防砂材料堆積后容易產(chǎn)生脫落，防砂的效果不長(zhǎng)久。另外，也有現(xiàn)有技術(shù)采用不銹鋼絲團(tuán)和多角狀不規(guī)則顆粒物，通過(guò)射孔推進(jìn)來(lái)填到孔道口部，但這種做法的問(wèn)題是不能保證不銹鋼絲團(tuán)能夠相互勾連在一起而且能夠成為一個(gè)整體防砂結(jié)構(gòu)。而且不銹鋼絲團(tuán)的行程主要取決于推力和射孔孔道的阻力，不銹鋼絲團(tuán)的難以按照要求定位在孔道口部，而且不銹鋼絲團(tuán)容易變形。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在提供一種整體封口射孔防砂裝置，以解決現(xiàn)有的射孔防砂裝置防砂時(shí)間短、效果差的問(wèn)題。為此，本實(shí)用新型提出一種整體封口射孔防砂裝置，其中，所述射孔防砂裝置包括射孔彈；前倉(cāng)，與所述射孔彈對(duì)接，所述前倉(cāng)內(nèi)具有助推火藥部；防砂塞，設(shè)置在所述前倉(cāng)中，所述前倉(cāng)中設(shè)有所述防砂塞射出的出口 ；所述防砂塞具有沿射孔方向的通孔，所述防砂塞由過(guò)濾性金屬材質(zhì)制成并在常態(tài)下具有剛性形狀。進(jìn)--步地，所述防砂iI由金屬纖維制成。[0008]進(jìn)--步地，所述防砂i■頭部外輪廓小，尾部外輪廓大。[0009]進(jìn)--步地，所述防砂iI為錐形或錐臺(tái)形。[0010]進(jìn)--步地，所述防砂iI的通孔為齒狀直孔。[0011]進(jìn)--步地，所述助推火藥部為助推火藥環(huán)，所述助推火藥環(huán)套設(shè)在所述防砂塞外。[0012]進(jìn)--步地，所述防砂_安裝于射孔槍的槍管內(nèi)靠近射孔孔道處，所述射孔彈安裝
于射孔槍的槍管內(nèi)遠(yuǎn)離所述射孔孔道處。 由于本實(shí)用新型的射孔防砂裝置的前倉(cāng)內(nèi)設(shè)有防砂塞，防砂塞由過(guò)濾性金屬材質(zhì)制成并在常態(tài)下具有剛性形狀，射孔彈射出后，防砂塞填充在射孔彈形成的射孔孔道內(nèi)形成常態(tài)下具有剛性形狀的過(guò)濾網(wǎng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)的防砂材料由于零散容易產(chǎn)生脫落，防砂的效果不長(zhǎng)久的問(wèn)題，還克服了由柔性材料制成的防砂材料無(wú)固定形狀容易被液體或地下油層改變整體外形、喪失塞堵和過(guò)濾功能的問(wèn)題。

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的射孔防砂裝置的剖視結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的防砂塞的左視結(jié)構(gòu)；圖3為圖2的A-A方向剖視結(jié)構(gòu)；圖4為射孔孔道的結(jié)構(gòu)。附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明1、前倉(cāng) 2、助推火藥部 3、防砂塞 4、射孔彈5、射孔槍管31、防砂塞通孔33、防砂塞壁體7、套管 8、射孔孔道 11、出口
具體實(shí)施方式
為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的射孔防砂裝置的剖視結(jié)構(gòu)的示意圖，如圖1所示， 根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的射孔防砂裝置包括射孔彈4 ；前倉(cāng)1，與所述射孔彈4對(duì)接，所述前倉(cāng)內(nèi)1具有助推火藥部2 ；防砂塞3，設(shè)置在所述前倉(cāng)1中，所述前倉(cāng)1中設(shè)有所述防砂塞射出的出口 11 ；所述防砂塞3具有沿射孔方向的通孔，所述防砂塞3由過(guò)濾性金屬材質(zhì)制成并在常態(tài)下具有剛性形狀。所述防砂塞3安裝于射孔槍的槍管5內(nèi)靠近射孔孔道處，所述射孔彈安裝于射孔槍內(nèi)遠(yuǎn)離所述射孔孔道處。如圖4所示，射孔彈4中設(shè)有導(dǎo)爆索等引爆裝置和/或炸藥以穿透套管7形成射孔孔道8。前倉(cāng)1通常為罩狀，主要起到保護(hù)助推火藥部2和防砂塞3的作用。助推火藥部2含有助推火藥，當(dāng)射孔彈4射出時(shí)，助推火藥被射孔彈4引爆，從而推動(dòng)防砂塞3射入到射孔孔道中。其中，射孔彈4、前倉(cāng)1以及助推火藥部2的主要結(jié)構(gòu)可以參照現(xiàn)有技術(shù)。如圖3所示，防砂塞3的中心設(shè)有通孔31，以便射孔彈4從中射出形成爆炸流以形成射孔孔道。防砂塞3隨后填充在射孔彈4射出的射孔孔道內(nèi)，帶有通孔31的錐形防砂塞在火藥的爆轟壓力推動(dòng)下以及孔道的巨大壓力之下形成了一個(gè)整體防砂塞填充于射孔孔道，在此過(guò)程中，原先的防砂塞具有通孔31的錐形形狀已完全消失，射孔完成后的結(jié)果是， 射孔槍內(nèi)的防砂塞被完全的擠壓致密地推入到射孔孔道內(nèi)及套管壁內(nèi)。防砂塞3在高溫高壓下被擠壓，防砂塞壁體33內(nèi)縮，通孔31消失，最后形成網(wǎng)塞。通孔31的形狀和大小要與射孔彈4的射孔能力相適應(yīng)以便最后消失形成網(wǎng)塞。一旦防砂塞3形成網(wǎng)塞后，防砂塞3 則不會(huì)輕易變形，不會(huì)喪失塞堵和過(guò)濾功能。所述防砂塞3由過(guò)濾性金屬材質(zhì)制成，過(guò)濾性金屬材質(zhì)要能夠過(guò)濾液體，例如過(guò)濾石油或水的金屬材質(zhì)，過(guò)濾性金屬材質(zhì)同時(shí)阻止砂石等通過(guò)，以起到防砂作用。所述防砂塞3在常態(tài)下具有剛性形狀，這樣，在射入到射孔孔道中并固定于其中后，防砂塞3不會(huì)輕易形變，不會(huì)被液體(例如石油或水)或地下油層改變整體外形不會(huì)喪失塞堵和過(guò)濾功能， 因而克服了由柔性材料(例如不銹鋼絲球等)制成的防砂材料無(wú)固定形狀容易被液體或地下油層改變整體外形、喪失塞堵和過(guò)濾功能的問(wèn)題，避免了以往射孔防砂材料斷條、不足，防砂塞位置超前或拖后，以致脫落等弊病。防砂后井筒能夠保持原有井筒狀態(tài)，為后期作業(yè)施工奠定基礎(chǔ)。本實(shí)用新型討論在相同的射孔彈4射出的射孔孔道8的情況下，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的防砂裝置，防砂塞3的結(jié)構(gòu)和效果。如果本實(shí)用新型采用改進(jìn)的射孔彈4，本實(shí)用新型的防砂裝置有可能達(dá)到更好的效果。進(jìn)一步地，所述防砂塞由金屬纖維制成。這種由金屬纖維制成的防砂塞具有合適的滲透率，能夠?qū)崿F(xiàn)理想的防砂效果，具有抗高溫、抗酸、堿介質(zhì)腐蝕的能力(可長(zhǎng)期在 PH2 11介質(zhì)中使用)。所述防砂塞例如由奧氏體型不銹鋼絲制成，可滿足長(zhǎng)期連續(xù)注汽的技術(shù)要求，又不妨礙油井進(jìn)行酸化、堿洗等措施。而且由于防砂塞由金屬纖維制成，金屬纖維形成一個(gè)立體防砂網(wǎng)絡(luò)，相對(duì)于現(xiàn)有的平面防砂方式，本實(shí)用新型的防砂塞擋砂與濾砂能力強(qiáng)，流動(dòng)阻力小，對(duì)油井正常生產(chǎn)無(wú)影響。與其它防砂措施相比，其防砂性能更佳，有效期更長(zhǎng)。為油井的穩(wěn)定高產(chǎn)開采創(chuàng)造了條件，也有利于水平井、側(cè)鉆井的射孔防砂施工作業(yè)。進(jìn)一步地，如圖1和圖3所示，所述防砂塞3頭部外輪廓小，尾部外輪廓大，這樣，有利于減小填入射孔孔道中的阻力，有利于封堵射孔孔道，而且形成了立體防砂網(wǎng)。進(jìn)一步地， 所述防砂塞3為錐形或錐臺(tái)形。這樣，便于加工，便于封堵射孔孔道。所述防砂塞的通孔31例如可以為圓形通孔。進(jìn)一步地，如圖2和圖3所示，所述防砂塞的通孔31為齒狀直孔。防砂塞是中空的是為了給射流運(yùn)動(dòng)留出足夠的通道，整體防砂塞是在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中被擠壓成圓錐體的，因此整體防砂塞的齒狀設(shè)計(jì)有利于其在運(yùn)動(dòng)中自由變形，不僅使防砂塞3的外表面受到孔道的巨大壓力，而且有利于使防砂塞3在通孔31 處從內(nèi)部也受到孔道的巨大壓力，防砂塞3在受到內(nèi)外巨大壓力的同時(shí)，變形更加充分，更容易在射孔過(guò)程中消除通孔31從而形成內(nèi)部致密的整體防砂塞。防砂塞的通孔31為齒狀直孔相對(duì)于圓形通孔，更有利于防砂塞的致密。進(jìn)一步地，如圖1所示，所述助推火藥部2為助推火藥環(huán)，所述助推火藥環(huán)套設(shè)在所述防砂塞3外，這樣，能夠充分推動(dòng)防砂塞3射入到射孔孔道中。下面介紹一下本實(shí)用新型的使用過(guò)程如圖1所示，將射孔防砂裝置安裝在射孔槍的槍管5內(nèi)，其中，所述防砂塞3安裝于射孔槍的槍管5內(nèi)靠近射孔孔道處，所述射孔彈安裝于射孔槍內(nèi)遠(yuǎn)離所述射孔孔道處，按一定設(shè)計(jì)要求下入井筒內(nèi)并進(jìn)行射孔。射孔時(shí)該防砂塞3，填到射孔打出的射孔孔道8中。防砂塞3在高溫高壓下被擠壓，防砂塞壁體33內(nèi)縮，通孔31消失，最后形成網(wǎng)塞。一旦防砂塞3形成網(wǎng)塞后，防砂塞3則不會(huì)輕易變形，不會(huì)喪失塞堵和過(guò)濾功能，從而形成穩(wěn)定的立體防砂結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的射孔防砂裝置，設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，性能可靠，加工方便。以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的具體實(shí)施方式
，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。為本實(shí)用新型的各組成部分在不沖突的條件下可以相互組合，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員， 在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種整體封口射孔防砂裝置，其特征在于，所述整體封口射孔防砂裝置包括射孔彈；前倉(cāng)，與所述射孔彈對(duì)接，所述前倉(cāng)內(nèi)具有助推火藥部；防砂塞，設(shè)置在所述前倉(cāng)中，所述前倉(cāng)中設(shè)有所述防砂塞射出的出口；所述防砂塞具有沿射孔方向的通孔，所述防砂塞由過(guò)濾性金屬材質(zhì)制成并在常態(tài)下具有剛性形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的整體封口射孔防砂裝置，其特征在于，所述防砂塞由金屬纖維制成。
3.如權(quán)利要求2所述的整體封口射孔防砂裝置，其特征在于，所述防砂塞頭部外輪廓小，尾部外輪廓大。
4.如權(quán)利要求2所述的整體封口射孔防砂裝置，其特征在于，所述防砂塞為錐形或錐臺(tái)形。
5.如權(quán)利要求1所述的整體封口射孔防砂裝置，其特征在于，所述防砂塞的通孔為齒狀直孔。
6.如權(quán)利要求1所述的整體封口射孔防砂裝置，其特征在于，所述助推火藥部為助推火藥環(huán)，所述助推火藥環(huán)套設(shè)在所述防砂塞外。
7.如權(quán)利要求1所述的整體封口射孔防砂裝置，其特征在于，所述防砂塞安裝于射孔槍的槍管內(nèi)靠近射孔孔道處，所述射孔彈安裝于射孔槍的槍管內(nèi)遠(yuǎn)離所述射孔孔道處。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種整體封口射孔防砂裝置，其中，所述射孔防砂裝置包括射孔彈；前倉(cāng)，與所述射孔彈對(duì)接，所述前倉(cāng)內(nèi)具有助推火藥部；防砂塞，設(shè)置在所述前倉(cāng)中，所述前倉(cāng)中設(shè)有所述防砂塞射出的出口；所述防砂塞具有沿射孔方向的通孔，所述防砂塞由過(guò)濾性金屬材質(zhì)制成并在常態(tài)下具有剛性形狀。本實(shí)用新型的射孔防砂裝置，設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，性能可靠，加工方便。
文檔編號(hào)E21B43/116GK202012336SQ20112012824
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者叢志新, 仲景儒, 史慧生, 呂民, 吳志勇, 孫厚利, 左秀石, 張軍, 張建軍, 張?chǎng)? 李學(xué)良, 陳大釗 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司