一种可溶性铝基金属合金溶解成孔的井下套管制造技术

本发明专利技术公开了一种可溶性铝基金属合金溶解成孔的井下套管，包括套管，在套管的壁上设有开孔，并在开孔的壁上设有螺纹或凹槽，在开孔部位填补可溶性金属合金。该套管是将常规套管按照在油气生产储层段的射孔要求进行开孔，并利用液态可溶性铝基金属合金对开孔套管进行修补，在完井后，利用一定量浓度超过2％的NaCl溶液对可溶性铝基合金进行溶解，形成套管通孔。通过可溶性铝基金属合金与套管结合，实现完井功能后再进行溶解可溶性合金形成通孔，具有在射孔或水力喷射作业时不需要再对套管进行开孔作业，可以极大的提高射孔弹金属射流侵彻油气储层岩石的深度和降低水力喷射施工作业的难度。

A Soluble Aluminum-based Metal Alloy Dissolved Hole-forming Downhole Casing

The invention discloses a downhole casing dissolved into holes by soluble aluminium-based metal alloy, including a casing, which has holes on the wall of the casing, threads or grooves on the wall of the hole, and fills the soluble metal alloy in the hole position. The casing is to open the conventional casing according to the perforation requirement in the oil and gas production reservoir section, and repair the perforated casing with liquid soluble Al-based metal alloy. After completion, soluble Al-based alloy is dissolved by a certain amount of NaCl solution with a concentration of more than 2% to form the casing through-hole. Through the combination of soluble Al-based metal alloy and casing, the through hole can be formed by dissolving soluble alloy after completion, which can greatly improve the penetration depth of perforating projectile metal jet into oil and gas reservoir rock and reduce the difficulty of hydraulic jet operation.

【技术实现步骤摘要】
一种可溶性铝基金属合金溶解成孔的井下套管
本专利技术涉及一种井下套管，尤其涉及一种可溶性铝基金属合金溶解成孔的井下套管。
技术介绍
井下套管中的可溶性铝基合金溶解而导致套管自动成孔是连通水泥环和井筒的关键技术，其优势是不需要经过射孔弹引爆后产生的金属射流击穿成孔。现有技术中，在油气储层阶段的套管必须要经过射孔弹射孔才能沟通水泥环和井筒。在射孔弹进行射孔时，金属射流击穿套管时的速度非常高，耗费很多的动能，极大的削弱金属射流侵彻水泥环和储层岩石的能力。同时，在利用水力喷射侵彻岩石必须要在套管上成孔，在套管有限的空间内机械钻孔效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种不需要射孔弹射孔就能成孔的可溶性铝基金属合金溶解成孔的井下套管。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术的可溶性铝基金属合金溶解成孔的井下套管，包括套管，在套管的壁上设有开孔，并在开孔的壁上设有螺纹或凹槽，在开孔部位填补可溶性金属合金。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的可溶性铝基金属合金溶解成孔的井下套管，可以利用盐溶液溶解成孔，可以任意设置孔的直径大小，克服了利用射孔弹金属射流射孔的孔径小的局限性，同时极大的提高了金属射流侵彻岩石能力，并具有成本优势。附图说明图1为本专利技术实施例提供的可溶性铝基金属合金溶解成孔的井下套管结构示意图。图中：1、常规套管，2、可溶性铝基合金，3、开孔攻丝壁面，4为密封帽。具体实施方式下面将对本专利技术实施例作进一步地详细描述。本专利技术实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本专利技术的可溶性铝基金属合金溶解成孔的井下套管，其较佳的具体实施方式是：包括套管，在套管的壁上设有开孔，并在开孔的壁上设有螺纹或凹槽，在开孔部位填补可溶性金属合金。该井下套管的制作和应用过程包括步骤：A、根据油气地质储层设计的射孔设计要求和水力喷射设计要求在套管上进行射孔方位确定，依据确定的方位对套管进行开孔；B、对套管上的开孔进行攻丝或加工凹槽；C、将滑动式强磁铁支撑装置置入套管内部，滑动式强磁铁支撑装置的外壁曲率与套管的内壁曲率相同，强磁铁式支撑装置封闭套管开孔处的内壁，将高温熔融可溶性铝基合金浇入开孔中；D、可溶性铝基合金金属凝固和降温后进行表面处理，整体表面与套管表面一致；E、将加工后的井下套管进行喷漆，并将套管两端用密封帽密封；F、将制作的可溶性铝基金属合金溶解成孔的井下套管下放至油气储层的生产阶段，并完成注入水泥浆完井工艺；G、水泥凝固养护后，向井下套管内注入量浓度超过2％的NaCl盐水；H、利用超声波探测仪检查可溶性铝基合金是否完全溶解，确定可溶性铝基合金完全溶解后，将套管内的盐水排出。本专利技术的可溶性铝基合金溶解成孔的井下套管，利用常规套管射孔设计要求进行钻孔，并对通孔进行攻丝或在套管壁内进行凹槽加工。将加工后的套管壁上的通孔浇筑高温液态铝基合金，并将表面处理成与原套管一致。该套管具有在利用射孔弹侵彻深度大，水力喷射作业效率高，具有极大的经济成本，成功率高等优点。在定向射孔方面可以根据预先设计在地面上进行加工，具有很强的针对性。在经济成本上，采用这种可溶性铝基合金溶解成孔的井下套管可以避免在火工品在储存和运输的安全方面增加的高额成本。本专利技术的井下套管需要采用适用于油气生产储层阶段的套管，若生产需求有高密度孔的情况下，需要使用高强度套管。套管的钻孔需要根据射孔工艺的要求进行设计，尤其是壁面上同一方向线的定方位射孔密度不能太高。在套管壁上钻孔后需要进行壁面攻丝或者具有一定深度的凹槽。将高温熔融的液态铝基合金在滑动式强磁铁支撑装置辅助下浇筑已经钻取的孔。在可溶性铝基合金凝固并降温到常温后，利用打磨装置将套管和固体可溶性铝基合金壁面与原套管一致。该新型可溶性铝基合金溶解成孔的井下套管的使用过程包括以下几个步骤：将加工好的可溶性铝基合金溶解成孔的井下套管外部喷漆，尤其实在铝基合金位置处，避免长期暴露在空气中出现腐蚀现象。将套管的两端密封；在施工作业中将可溶性铝基合金溶解成孔套管放入井下，快速进行水泥完井，并要求套管内的溶液不含盐溶液或者很低浓度的盐溶液。在水泥完井后，将超过浓度为2％的NaCl溶液或其它盐溶液注入到井下，套管壁内的铝基合金开始溶解。在经过一定时间套管壁面上的铝基合金溶解后，像井筒内下放超生探测器，检查套管壁面成孔状况，避免铝基合金溶解不完全的情况出现。可溶性铝基合金完全溶解后，将沟通水泥环和井筒。本专利技术套管与现有常规套管相比具有的优势在于：本专利技术套管的实现是在现有的套管的基础上按照射孔设计要求或水力喷射要求在地表上进行钻孔，在车间进行加工，效率高。加工好的井下套管可以利用盐溶液溶解成孔，可以任意设置孔的直径大小，克服了利用射孔弹金属射流射孔的孔径小的局限性，同时极大的提高了金属射流侵彻岩石能力。在利用水利喷射作业中不需要利用机械钻孔，极大的缩短了施工时间。由于现有技术中的利用射孔弹进行射孔完井，涉及用到火工品，在施工过程中，申请手续繁琐，并且储存、运输、施工作业成本极高，所以本专利技术装置具有成本优势。具体实施例：如图1所示，本专利技术装置主要由常规套管1、可溶性铝基合金2、孔壁凹槽3和密封帽4等组成；首先按照射孔设计要求或水力喷射设计对常规套管进行钻孔，钻孔后对每一个孔攻丝或在壁面内设置凹槽。在套管内放置滑动式强磁铁支撑装置封堵开孔，并将高温熔融的铝基合金依次浇筑通孔。在可溶性铝基合金凝固降温后，需要打磨套管的外壁，使其可溶性铝基合金2在套管1壁内具有与原套管形同的壁厚。将改造后的井下套管外表面喷漆作防腐蚀处理，并利用密封帽4封住套管的两端。在使用新型可溶性铝基合金溶解成孔的井下套管时，首先将这种井下套管下放到井下油气生产储层段，与常规完井一样，完成水泥环完井。水泥环养护结束后，向井筒内注入一定量浓度超过2％的NaCl盐水。可溶性铝基合金2溶解后，可以利用超声波探测仪检查可溶性铝基合金是否完全溶解。确定可溶性铝基合金2完全溶解后，将套管内的盐水排出。本专利技术井下套管的制作和使用过程有以下几个步骤：(1)将常规套管1进行开孔，开孔时需要根据射孔设计要求和水力喷射设计要求进行射孔方位确定；(2)对在常规套管1上的开孔进行攻丝或加工凹槽；(3)将可溶性铝基合金2在滑动式强磁铁支撑装置浇筑高温熔融铝基合金金属；(4)可溶性铝基合金金属2凝固和降温后进行表面处理，整体表面与套管表面一致；(5)将加工后的可溶性铝基金属合金溶解成孔的井下套管进行喷漆，并在套管两端密封；(6)将制作的新型可溶性铝基金属合金溶解成孔的井下套管下放至油气储层的生产阶段，并完成注入水泥浆完井工艺；(7)水泥凝固养护后，向井筒内注入一定量浓度超过2％的NaCl盐水。(8)利用超声波探测仪检查可溶性铝基合金是否完全溶解。确定可溶性铝基合金完全溶解后，将套管内的盐水排出。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可溶性铝基金属合金溶解成孔的井下套管，其特征在于，包括套管，在套管的壁上设有开孔，并在开孔的壁上设有螺纹或凹槽，在开孔部位填补可溶性金属合金。

【技术特征摘要】
1.一种可溶性铝基金属合金溶解成孔的井下套管，其特征在于，包括套管，在套管的壁上设有开孔，并在开孔的壁上设有螺纹或凹槽，在开孔部位填补可溶性金属合金。2.根据权利要求1所述的可溶性铝基金属合金溶解成孔的井下套管，其特征在于，该井下套管的制作和应用过程包括步骤：A、根据油气地质储层设计的射孔设计要求和水力喷射设计要求在套管上进行射孔方位确定，依据确定的方位对套管进行开孔；B、对套管上的开孔进行攻丝或加工凹槽；C、将滑动式强磁铁支撑装置置入套管内部，滑动式强磁铁支撑装置的外壁曲率与套管...

【专利技术属性】
技术研发人员：咸玉席，卢德唐，杜鑫，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34