CN201851098U - 射孔防砂弹以及便携式串联射孔防砂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种射孔防砂弹及便携式串联射孔防砂装置，该射孔防砂弹包括壳体以及壳体内设置的防砂材料、助推火药、导爆索以及射孔弹，其中所述射孔防砂弹壳体外侧具有用于多个射孔防砂弹相互连接的弹间连接部。便携式串联射孔防砂装置包括多个所述射孔防砂弹，且各射孔防砂弹间通过丝扣连接成串，从而形成无外管、无弹架式射孔防砂装置，其重量明显减轻，车辆运输、人工搬运方便。

Description

射孔防砂弹以及便携式串联射孔防砂装置 

技术领域

本实用新型涉及一种油井防砂完井设备，尤其是一种主要应用于油田石油与天然气开采过程中防止油井出砂的便携式串联射孔防砂装置。 

背景技术

现场应用的油井复合射孔防砂装置，例如中国实用新型专利ZL03242173.7，通常是由外管、弹架、药型罩、防砂材料、助推火药、射孔弹、导爆索等组成。外管一般由油田专用管材加工而成，弹架、药型罩、防砂材料也为碳钢材料，以140mm射孔弹为例，每米近120kg，其重量大，既浪费了大量钢材和人力，也给加工、运输和施工带来了极大的不便。 

由上述可知，目前采用的复合射孔防砂枪，重量大，运输、携带复杂，加工、作业浪费大量人力、物力资源。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够完成油井射孔和防砂两种作业的射孔防砂弹以及便携式串联射孔防砂装置。 

本实用新型的技术解决方案是：一种射孔防砂弹，所述射孔防砂弹包括壳体以及壳体内设置的防砂材料、助推火药、导爆索以及射孔弹，其中，所述射孔防砂弹壳体外侧具有用于多个射孔防砂弹相互连接的弹间连接部。 

如上所述的射孔防砂弹，其中，所述射孔防砂弹的弹间连接部为设于所述壳体上下相对两侧的连接丝扣。 

如上所述的射孔防砂弹，其中，所述弹间连接部的设置位置与导爆索的设置位置相对应，且所述上下两侧的连接丝扣其中之一为内螺纹，另一为外螺纹。 

如上所述的射孔防砂弹，其中，所述射孔弹设于所述射孔防砂弹的前部，所述射孔弹和所述防砂材料、助推火药中间为导爆索，且所述射孔防砂壳体的前端还设有用于密封及保护所述射孔弹的安全罩。 

如上所述的射孔防砂弹，其中，所述安全罩为由45号钢制成的圆形外罩。 

如上所述的射孔防砂弹，其中，所述壳体为由耐压固体塑料制成的壳体。 

本实用新型还提出一种便携式串联射孔防砂装置，所述射孔防砂装置包括如上所述的射孔防砂弹，且各射孔防砂弹间通过丝扣连接成串。 

如上所述的便携式串联射孔防砂装置，其中，所述射孔防砂装置为无外管式及/或无弹架式结构。 

如上所述的便携式串联射孔防砂装置，其中，所述射孔防砂装置的上部设有起爆器，起爆器上方为送入油管。 

本实用新型的特点和优点是：与原射孔防砂弹相比较，本实用新型可采用无外管式结构、无弹架式结构，即无需设置外管、弹架，只需设置防砂射孔壳体、导爆索等，其重量明显减轻，车辆运输、人工搬运方便；由于弹间采用丝扣连接，装配方便，安全可靠，壳体大部分采用特殊塑料材料制成，其能够在射孔中参与防砂材料的助推工作，使得防砂材料的推出更加彻底。该装置射孔与防砂一次完成，满足油井射孔防砂需求，对油井不造成污染，施工简单，操作简单，加工方便，节约成本，不易堵塞，生产有效期长。 

本实用新型适用范围广泛，可以用于套管完井的油井投产防砂需要，适用于各类油品性质的油藏；可适用于直井、水平井、侧钻井；还可在水井中用。射孔防砂效果明显提高，施工简单，无污染，推广应用前景看好。 

附图说明

图1为本实用新型的射孔防砂弹的一具体实施例的结构示意图。 

图2为本实用新型的串联射孔防砂装置的一具体应用例的结构示意图。 

图3为本实用新型的串联射孔防砂装置射孔完成后防砂材料充填示意图。 

附图标号说明： 

1、防砂材料与助推火药 2、导爆索        3、射孔弹 

4、安全罩             5、弹间连接丝扣  6、药型罩 

10、壳体              11、起爆器       12、平衡管 

13、油管              21、套管         22、水泥环 

23、地层              24、防砂塞       100、射孔防砂装置 

具体实施方式

本实用新型提出一种射孔防砂弹及具有该射孔防砂弹的便携式串联射孔防砂装置，其中，射孔防砂弹包括壳体以及壳体内设置的防砂材料、助推火药、导爆索以及射孔弹，其中，所述射孔防砂弹壳体外侧具有用于多个射孔防砂弹相互连接的弹间连接部。本实用新型在各射孔防砂弹间采用弹间连接部直接相接，在保证油井射孔防砂效果的前提下，能够去除原射孔枪厚重的外管及弹架，从而大大减轻射孔防砂弹及其所串联组成的射孔防砂装置的重量。 

较佳地，所述射孔防砂弹的弹间连接部为设于所述壳体上下相对两侧的连接丝扣，但不限于此，本领域的技术人员也可结合井下流体状况、管柱及射孔弹的密封要求选用其它弹间连接方式，此处不再一一列举。 

进一步地，为了便于各部分的设置及装配，所述弹间连接部的设置位置与导爆索的设置位置较佳是相对应的，该导爆索较佳是通过该上下弹间连接部(连接丝扣)穿设入该壳体内。 

较佳地，所述上下两侧的连接丝扣其中之一为内螺纹，另一为外螺纹，以利于各射孔防砂弹的连接装配。 

下面配合附图及具体实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。 

如图1所示，其为本实用新型的射孔防砂弹的一具体实施例的结构示意图。本实施例中，射孔防砂弹主要包括防砂材料与助推火药1、导爆索2、射孔弹3以及弹间连接丝扣5，将防砂材料与助推火药1放置在防砂射孔壳体10内，该壳体1的前部为射孔弹3，且射孔弹前方的壳体上对应设有射孔弹保护装置；射孔弹3和防砂材料与助推火药1中间为导爆索，射孔弹3间通过连接丝扣5形成射孔防砂弹串。 

优选地，该射孔弹保护装置可为图1所示的安全罩4，其除了可以在现场施工中保护射孔弹3之外，还可以起到井下密封的作用；进一步地，安全罩3较佳是由45号钢制成圆形外罩，但本实用新型并不仅限于此，也可为耐压固体塑料制成的圆形外罩。 

较佳地，射孔防砂弹的壳体10是由耐压固体塑料制成。在射孔过程中由于射孔弹3以高速射流前行，紧随其后形成一负压区，从而拉动防砂材料；另外由于射孔弹3起爆，使助推火药产生殉爆，其高温高压推动防砂材料前行，一拉一推一方面使防砂材料向前运动，另一方面迫使耐压固体塑料整体破碎，前移推动防砂材料，参与防砂材料的助推工作，使得防砂材料的推出更加彻底。 

本实用新型提出的便携式串联射孔防砂装置100，包括上述多个射孔防砂弹，且各射孔防砂弹间通过壳体外的连接丝扣相互连接成串。如图所示，每一射孔防砂弹主要由防砂材料与助推火药1、导爆索2、射孔弹3、药型罩6、安全罩4以及弹间连接丝扣5组成，射孔弹3之间用连接丝扣5相互连接，弹串的具体长度可根据油井射孔方案确定后进行装配，其相位角可调。 

本实用新型的射孔防砂弹是将防砂材料与助推火药放置在防砂射孔壳体10内，前部为射孔弹3及射孔弹保护装置(安全罩4)，其射孔弹3和防砂材料与助推火药1的中间贯通壳体10设有导爆索2，由于各射孔防砂弹间采用螺纹连接，因此，整体射孔防砂装置可以不再设置外管和弹架，即利用前述结构，本实用新型可以形成无外管式及/或无弹架式的射孔防砂装置，结构简单、携带方便。 

当工作时，如图2所示，将射孔防砂弹通过丝扣连接成串下入井内，串联射孔防砂装置100的上部设有起爆器11，以便撞针通过撞击首先引爆起爆器11；串联射孔防砂装置100上方为送入油管13，本实施例中，该油管13内设有平衡管12，以平衡油管13内与套管内液柱压力，使它们相互连通，不至于形成压力差，避免射孔施工中将油管13压迫变形。由于可以通过向油管13内灌注液体的方式达到油管与套管压力平衡的目的，因此，该平衡管12可选择设置或不设置。当起爆器引爆导爆索2，导爆索2通过点燃或殉爆方式瞬间点燃射孔弹3及防砂材料后方的助推火药，射孔弹3被点燃引爆冲破安全罩4而将套管21、水泥环22及地层23射出一孔道，随后助推火药被点燃或因殉爆而引爆，利用高压将防砂材料推出至射孔孔道，并留在孔道中形成永久的防砂塞24，请参照图3所示，完成射孔防砂两项施工作业，其孔道将能让液流通过，而地层砂被阻挡在地层中，实现射孔防砂的目的。 

本实用新型的一具体应用例中，该防砂塞的渗透率为47μm²，防砂粒径大于0.1mm，工作温度350℃，达到防砂的目的。 

本实用新型的便携式串联射孔防砂完井装置能够完成油井射孔和防砂两种作业的，其重量轻，体积小，应用安全可靠。具体地，便携式串联射孔防砂装置是在保证油井射孔防砂效果的前提下，弹间采用丝扣连接，从而能够去除原射孔枪厚重的外管及弹架，使得其重量可以减少到原来的10％；射孔时射孔弹及药型罩等瞬间燃烧，并帮助射孔防砂材料及时推进到射孔孔道中，既节约资源降低成本又提高了射孔防砂效果。施工简单，无污染，减少了作业次数，增加了效益，推广应用前景良好。 

综上所述，本实用新型的射孔防砂弹以及便携式串联射孔防砂装置的特征如下： 

1、射孔与防砂一次完成，施工方便，操作简单，完全能够满足油井射孔防砂需求。 

2、弹间丝扣连接，无外管，无弹架，重量轻，便于运输、携带，安全性能高。 

3、射孔后无残留物，井筒便于后期作业施工。 

4、弹体特殊材料，施工，操作安全可靠。 

5、无污染，不易堵塞，生产有效期长。 

6、节约人力、物力资源，减少了作业次数。 

虽然本实用新型已以具体实施例揭示，但其并非用以限定本实用新型，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围的前提下所作出的等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范畴。 

Claims (9)

1.一种射孔防砂弹，所述射孔防砂弹包括壳体以及壳体内设置的防砂材料、助推火药、导爆索以及射孔弹，其特征在于，所述射孔防砂弹壳体外侧具有用于多个射孔防砂弹相互连接的弹间连接部。

2.如权利要求1所述的射孔防砂弹，其特征在于，所述射孔防砂弹的弹间连接部为设于所述壳体上下相对两侧的连接丝扣。

3.如权利要求2所述的射孔防砂弹，其特征在于，所述弹间连接部的设置位置与导爆索的设置位置相对应，且所述上下两侧的连接丝扣其中之一为内螺纹，另一为外螺纹。

4.如权利要求3所述的射孔防砂弹，其特征在于，所述射孔弹设于所述射孔防砂弹的前部，所述射孔弹和所述防砂材料、助推火药中间为导爆索，且所述射孔防砂壳体的前端还设有用于密封及保护所述射孔弹的安全罩。

5.如权利要求4所述的射孔防砂弹，其特征在于，所述安全罩为由45号钢或耐压固体塑料制成的圆形外罩。

6.如权利要求4所述的射孔防砂弹，其特征在于，所述壳体为由耐压固体塑料制成的壳体。

7.一种便携式串联射孔防砂装置，其特征在于，所述射孔防砂装置包括权利要求1～6任一项所述的射孔防砂弹，且各射孔防砂弹间通过丝扣连接成串。

8.如权利要求7所述的便携式串联射孔防砂装置，其特征在于，所述射孔防砂装置为无外管式及/或无弹架式结构。

9.如权利要求8所述的便携式串联射孔防砂装置，其特征在于，所述射孔防砂装置的上部设有起爆器，起爆器上方为送入油管。 

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