一种可以完成射孔和防砂处理两项作业的完井装置。它包括普通射孔器和装有多孔材料的后效作用部分，其特点是将能让岩液通过，又能阻挡流砂的多孔材料置于射孔器的前方，利用射孔器装药爆轰产生的高压将其推入射流打出的孔道中，并留在其中，形成永久的过滤塞。发明专利技术可以节省资金，提高作业效率，且寿命长，无需中途更换，降低了维持费用。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种将射孔和向套管井周围岩层中安置流砂过滤塞两项作业结合在一起的完井装置，具体地说是通过炸药爆炸驱动金属射流、穿透油管、水泥层并在周围含油岩层中射出足够深的孔道，然后再利用炸药爆轰产生的高压将多孔材料推入这个孔道，并留在其中，形成永久的流砂过滤塞的完井装置，属于C10G100类。在松散岩层的完井过程中，必须考虑油井作业中可能出现的砂子问题，岩层的细砂迁移可以用许多防砂方法加以控制，而所有这些方法都是建立一个隔砂区，岩层液体流入井筒前，必须通过这一隔砂区。隔砂区可以用机械方法(如衬套、滤网、砾石滤层)提供，也可通过注入塑料固结来实现。然而，前者工艺繁锁，投资大，而且寿命很短，维持费用较高；后者又需要复杂的＂射孔一注入＂具和完备高超的望料固结工艺技术，而这些在我国又都很落后。本专利技术之目的是针对上述问题，提供一种具备射孔和防砂两种功能的完井装置，使射孔和防砂两项作业一次完成，并在孔道中形成永久性多孔过滤塞。这样不仅可以节省大量的人力、物力和资金，而且作用持久，无需中途更换，降低了维持费用。本专利技术的目的是这样实现的一种具有射孔和防砂两种功能的完井装置，它包括普通的石油射孔器和能完成防砂处理的后效作用部分。其结构特点是在普通射孔器前方充添可使岩液通过，又能挡住流砂的多孔材料，以及盛装此多孔材料的前仓。前仓底部有供射流、炸药爆轰产物及多孔材料通过的圆孔，内表面为易于多孔材料喷出的流线或折线型。前仓可为金属，粉末冶金及其它耐温材料制成。可使岩液通过的多孔材料可为丝网状物如金属丝团，多孔物质，可以固化形成多孔材料的高分子材料及它们的混合物，其中心留一可让射流及炸药爆轰产物通过的圆孔。在多孔材料中可充添少量(重量百分比＜5％)高温下快速固化的高分子材料，及催化剂，以保证过滤塞的强度和在岩层中长久固定。或者在多孔材料外侧加一层侧向驱动隔板，侧向驱动隔板外侧与前仓内壁之间有一薄层空气间隙，其作用是让射孔器装药爆轰产生的高能量高压力产物先进入这层空隙中，使这个狭窄空间内压力急剧升高，进而推动侧向驱动隔板向内运动，而侧向驱动隔板又将这个作用传递给重面的多孔材料，使之加速向轴心运动。另外还可以在多孔材料外侧加一薄层耐温含能材料，并安置一层薄的侧向驱动隔板于多孔材料和含能材料之间，含能材料的作用是产生一个侧向推力，加速多孔材料向轴心运动，最后从前仓底部圆孔中喷出。含能材料可以是耐热火药、炸药、推进剂及它们的混合物，低密度充添于前仓和惰性隔板之间。隔板可为轻金属如铝或其它耐温材料制成。由于采用了上述方案，本专利技术具有射孔和防砂处理两项功能的完井装置，可通过在普通射孔器前方充添多孔材料来实现；射孔器起爆后，驱动金属射流在油层中射孔，由于射流速度很高，它走过的途径周围(特别是多孔材料中心孔附近)就形成了一个低压区，另外射孔器中炸药的爆轰，爆轰产物迅速膨胀，导致完井装置内部压力急剧升高，这两者共同作用将多孔材料从前仓底部孔中挤出，充添在射流打出的孔道内，并留在那里，形成永久的多孔过滤塞，它只通过岩液，挡住了砂。下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明。附图说明图1是石油勘探和采油时油井射孔作业示意图。图2是普通石油射孔器示意图。图3是普通石油射孔器射孔过程示意图。图4是本专利技术具有射孔和防砂处理两种功能的完井装置示意图。图5是本专利技术带侧向驱动的完井装置示意图。图6是本专利技术带侧向含能材料驱动的完井装置示意图。图7是本专利技术用于完井作业的装配示意图。图8是本专利技术用于完井作业的结果示意图。图1所示，在石油采油时，要对油田钻井后下套管1，再把套管1与地层之间用水泥层2加固，然后把射孔器5装入射孔枪4内，下插入套管1适当深度。如图2所示，使装有炸药502的射孔器5在射孔枪4内引爆，并在管壁和油层之间射孔，射孔过程如图3所示，药型罩503被压垮，形成金属射流，穿过射孔枪4、套管1及水泥层2，一直深入到油层3中，打出孔道8。图4是本专利技术实施例一。它包括射孔器5和后效作用部分6，其特点是在射孔器5前方装有能阻挡流砂，又能使岩液通过的多孔材料602，以及盛装此多孔材料602的前仓601，两者中心留有圆孔，供射孔器5射流及装药502的爆轰产物通过。前仓601是轴对称旋转体，内表面为流线或折线型。多孔材料602外型也是轴对称旋转体与前仓601同轴，为金属丝团或其它多孔物质及可以固化后形成多孔材料的高分子材料。多孔材料602中可充添少量(重量百分比＜5％)的高温下快速固化的高分子粘合剂及催化剂。图5是本专利技术实施例二，其结构特点是多孔材料602置于射孔器5的前方中部，多孔材料602的外层四周置一圈薄的侧向驱动隔板6031，侧向驱动隔板6031也是轴对称的放置并与前仓601，多孔材料602同轴。侧向驱动隔板6031外部为一层0-5毫米厚的空气隙，空气隙外罩有前仓601，当射孔器5引爆后，冲击波以8000米/秒的速度扫过射孔器5外边沿，进入前仓601和侧向驱动隔板6031之间的空气隙，并带有部分药型罩503碎片及装药502的爆轰产物，这使前仓601和侧向驱动隔板6031之间的空间压力急剧增高，这个压力推动侧向驱动隔板6031向轴心运动，同时侧向驱动隔板6031又将这个运动传递给多孔材料602，使多孔材料602加速向轴心运动，最后从前仓601底部的圆孔中喷出。图6是本专利技术实施例三。其结构特点是将多孔材料602置于射孔器5前方中部，在多孔材料602外侧加一层薄侧向驱动隔板6032，在侧向驱动隔板6032外侧加一薄层侧向驱动含能材料604，侧向驱动隔板6032和侧向驱动含能材料604都是轴对称的安置，并且和前仓601、多孔材料602同轴。其作用是射孔器装药502被引爆后，冲击波在装药502中高速传播，很快到达射孔器5和侧向驱动含能材料604之间的边界，并以8000米/秒的速度进入侧向驱动含能材料604，并带有部分药型罩502碎片及装药502的爆轰产物，使侧向驱动含能材料604在这个冲击作用下点火。含能材料604在点火反应后，迅速膨胀，产生巨大压力，推动多孔材料602向轴心运动，最后从前仓601底部的圆孔喷出。图7是本专利技术用于完井作业的装配示意图。将本专利技术完井装置7置入射孔枪4内，将射孔枪4放入套管1内适当深度。一切准备就绪，引爆完井装置7中的射孔器，开始作业。图8是本专利技术用于完井作业的结果示意图，多孔材料602进入孔道8后，受到的外力不断变化，减速堆积，形成一个过滤塞9堵在孔道8中，它只通过岩液挡住了流砂，完成了防砂处理作业。权利要求一.一种完井装置，包括普通射孔器5和后效作用部分6，后效作用部分6由前仓601和充添其中的多孔材料602组成，其特征是多孔材料602置于射孔器5的前方，多孔材料602外侧罩有前仓601。二.根据权力要求1所述的完井装置，其特征是前仓601底部留一圆孔，内表面为流线或折线型。前仓601为金属材料，粉末冶金或其它的耐温材料制成。三.根据权力要求1所述的完井装置，其特征是多孔材料602能阻挡流砂，通过岩液，它可以是丝网状物如金属丝团，多孔物质或可以固化形成多孔材料的高分子材料以及它们的混合物，其中心留一圆孔。四.根据权力要求1所述的完井装置，其特征是多孔材料602中添加少量高温下快速固化的高分子材料及催化剂。五.一种完井装本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种完井装置，包括普通射孔器５和后效作用部分６，后效作用部分６由前仓６０１和充添其中的多孔材料６０２组成，其特征是多孔材料６０２置于射孔器５的前方，多孔材料６０２外侧罩有前仓６０１。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：史慧生，
申请(专利权)人：史慧生，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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