专利名称：油气井全通径复合射孔装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于从井中开采油、气、水；可溶解或可溶化物质或矿物的方法或设备技术领域，具体涉及到喷流射孔器。
目前在油田上使用的油气井射孔装置是由数节射孔枪、夹层枪、启爆器、枪尾联接构成，射孔枪与射孔枪、射孔枪与夹层枪、夹层枪与夹层枪、射孔枪与启爆器、射孔枪与枪尾之间用一个中心加工有中心孔且外壁加工有螺纹的圆柱型接头联接起来。它的射孔枪是在射孔枪身内安装有用钢材料制成的弹架、上定位盘、下定位盘、上扶正管、下扶正管，在弹架上安装有弹壳用钢材料制成的射孔弹。它的夹层枪是在夹层枪身内安装有用钢材料制成的上定位盘、下定位盘、上扶正管、下扶正管、以及中心管。它的尾枪是在枪尾管的下端内通过螺纹联接有堵头。这种油气井射孔装置，在射孔作业之后，需将油气井射孔装置从油气井下取出来，才能开采油或天然气，从油、气井下提取该装置时，油或天然气从井口喷出，危及到油田的生产安全，同时需用压液压井不能实现油层保护，还需要消耗大量资金、时间和人力。
本实用新型的目的在于克服上述油气井射孔装置的缺点，为油、气井提供一种射孔作业后，不需将油气井射孔装置从油、气井下取出的油气井全通径射孔装置。
为达到上述目的，本实用新型采用的解决方案是它至少包括一节射孔枪，在该至少一节射孔枪的上端联接有能形成自通的启爆器，最下面一节射孔枪的下端联接有枪尾，在射孔枪与射孔枪之间联接有夹层枪。本实用新型的一节射孔枪与相邻一节射孔枪的外端用外联接箍联接，最上一节射孔枪上端外与启爆器下端外用外联接箍联接，最下一节射孔枪下端外与枪尾上端外用外联接箍联接，夹层枪的两端外用外联接箍与射孔枪联接。本实用新型的射孔枪为在射孔枪身内设用非金属材料制成的射孔上定位盘和射孔下定位盘将用低熔点金属材料制成的弹架固定在射孔枪身内，在射孔上定位盘上设置内装有导爆管和导爆索、且用低熔点金属材料制成的上扶机构，在射孔下定位盘上设置内装有导爆管和导爆索、且用低熔点金属材料制成的下扶正机构，在弹架的不同长度、不同相位设置有弹壳用硬质合金材料制成的射孔弹，一颗射孔弹与相邻一颗射孔弹上连接有与上扶正机构和下扶正机构内导爆管相连的导爆索，一颗射孔弹与相邻一颗射孔弹之间设置有高能材料块。本实用新型的夹层枪为在夹层枪身内设置用非金属材料制成的夹层上定位盘和夹层下定位盘，在夹层上定位盘上设置内装有导爆管和导爆索、且用低熔点金属材料制成的上扶正机构，在夹层下定位盘上设置内装有导爆管和导爆索、且用低熔点金属材料制成的下扶正机构，在夹层上定位盘与夹层下定位盘之间设置有与上扶正机构和下扶正机构相联接、内装有与上扶机构以及下扶正机机内的导爆索相连的导爆索、且用低熔点金属材料制成的中心管。本实用新型的枪尾为口袋枪尾，该口袋枪尾将射孔枪内的高能材料块爆燃后，射孔枪与夹层枪内的残留物收集在内。
本实用新型设置在射孔枪内的射孔上定位盘和射孔下定位盘为陶瓷制品，设置在夹层枪内的夹层上定位盘和夹层下定位盘为陶瓷制品。本实用新型制成弹架、上扶正机构、下扶正机构、中心管所用的低熔点金属材料为铝。本实用新型的口袋枪尾为在枪尾管的下端设置加工有排气通孔的枪尾堵头。
本实用新型的口袋枪尾也可以是丢手枪尾，该丢手枪尾为在枪尾管的下端用联接件联接有枪尾堵盖。本实用新型的弹架可以是火药筒。本实用新型设置在射孔枪身内和夹层枪身内的上扶正机构、下扶正机构的制作材料可以是非金属材料，设置在夹层枪身内的中心管的制作材料可以是非金属材料。
本实用新型制成弹架的材料还可以是非金属材料。
本实用新型的弹架可以是长度方向单元体的组合。
本实用新型与目前在油田上使用的油气井射孔装置相比，射孔枪与射孔枪、射孔枪与夹层枪、夹层枪与夹层枪、射孔枪与启爆器、射孔枪与枪尾之间用外联接箍联接，弹架用低熔点金属材料或非金属材料制成、或为火药筒，射孔弹的弹壳用硬质合金材料制成，射孔枪内的上扶正机构和下扶正机构、夹层枪内的上扶正机构和下扶正机构以及中心管用低熔点的金属材料或非金属材料制成，射孔枪和夹层枪内的上定位盘和下定位盘用非金属材料制成，并采用了口袋枪尾或丢手枪尾。当射孔枪内的射孔弹爆炸和高能材料块爆燃后，从启爆器至枪尾为一直通管，弹架被熔化，射孔枪和夹层枪内的上扶正机构、下扶正机构、中心管被熔化，射孔枪和夹层枪内的上定位盘、下定位盘、射孔弹的弹壳被炸碎，上述零部件的残留物将落入到口袋枪尾或落到油、气井底。本实用新型作业完后可留存到油、气井内。它具有保护了油层、简化了采油工艺、便于油田生产测井、保证了油气井生产安全、节约了能源和资金、经济效益显著等优点，可在油田上广泛推广应用。
图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。
图2是
图1中射孔枪2的结构示意图。
图3是
图1中夹层枪5的结构示意图。
图4是
图1中口袋枪尾6的结构示意图。
图5是丢手枪尾7的结构示意图。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。
在
图1中、本实施例采用二节射孔枪2、一节夹层枪5、启爆器1、口袋枪尾6、密封圈3、外联接箍4联接构成。上面一节射孔枪2的上端外与启爆器1的下端外安装有密封圈3用外联接箍4联接、下端外与夹层枪5的上端外装有密封圈3用外联接箍联接，夹层枪5的下端外与另一节射孔枪2上端外装有密封圈3用外联接箍4联接，另一节射孔枪2下端外与口袋枪尾6上端外装有密封圈3用外联接箍4联接。本实用新型选用射孔枪2的节数以及每节射孔枪2的长度应由油层的厚度来确定，选用夹层枪5的节数以及每节夹层枪5的长度应由油层中夹层的厚度以及夹层的位置来确定。
在
图1、2中，本实施例的射孔枪2由射孔枪身2-1、射孔上扶正管2-2、导爆管2-3、射孔上定位盘2-4、弹架2-5、射孔弹2-6、导爆索2-7、高能材料块2-8、射孔下定位盘2-9、射孔档圈2-10、射孔下扶正管2-11联接构成，射孔上扶正管2-2为上扶正机构的一个实施例，射孔下扶正管2-11为下扶正机构的一个实施例。射孔上扶正管2-2、射孔下扶正管2-11、弹架2-5用铝金属材料制成，也可用紫铜金属材料制成，射孔弹2-6的弹壳用硬质合金材料制成，弹架也可制成火药筒。本实用新型的弹架2-5也可在长度方向制成几个单元体。射孔上定位盘2-4和射孔下定位盘2-9为陶瓷制品。在射孔枪身2-1内安装有弹架2-5，弹架2-5上端联接有射孔上定位盘2-4、下端联接有射孔下定位盘2-9，在射孔枪身2-1内下方安装有射孔档圈2-10，将弹架2-5放入谢孔枪身2-1内时，射孔上定位盘2-4悬挂在射孔枪身2-1内的台阶上，射孔下定位盘2-9正好放置在射孔档圈2-10上。在射孔上定位盘2-4的中心位置套装有射孔上扶正管2-2，在射孔下定位盘2-9的中心位置套装有射孔下扶正管2-11，在射孔上扶正管2-2内的上端和射孔下扶正管2-11内的下端安装有导爆管2-3，在射孔上扶正管2-2和射孔下扶正管2-11内安装有导爆索2-7与导爆管2-3相连接。在弹架2-5的不同长度不同相位安装有射孔弹2-6，每颗射孔弹2-6的尾部固定有与射孔上扶正管2-2和射孔下扶正管2-11内的导爆索2-7连为一体的导爆索2-7，在一颗射孔弹2-6与相邻一颗射孔弹2-6之间安装有高能材料块2-8。射孔枪身2-1内的高能材料块2-8爆燃时所产生的高温高压气流可将弹架2-5、射孔上扶正管2-2、射孔下扶正管2-11熔化，并将射孔上定位盘2-4和射孔下定位盘2-9、射孔弹2-6的弹壳炸碎。
在
图1、2、3中，本实施例的夹层枪5由夹层枪身5-1、夹层上扶正管5-2、导爆管5-3、导爆索5-4、夹层上定位盘5-5、中心管5-6、夹层下定位盘5-7、夹层档圈5-8、夹层下扶正管5-9联接构成，夹层上扶正管5-2为上扶正机构的一个实施例，夹层下扶正管5-9为下扶正机构的一个实施例。夹层上扶正管5-2、夹层下扶正管5-9、夹层上定位盘5-5、夹层下定位盘5-7、夹层档圈5-8的形状结构和制作的材料以及在夹层枪身5-1内安装的位置，与射孔枪2的射孔上扶正管2-2、射孔下扶正管2-11、射孔上定位盘2-4、射孔下定位盘2-9、射孔档圈2-10完全相同。中心管5-6用铝金属材料制成，也可用紫铜金属材料制成，中心管5-6的上端穿插入夹层上定位盘5-5的中心孔用螺纹紧固联接件与夹层上扶正管5-2联接、下端穿插入夹层下定位盘5-7的中心孔用螺纹紧固联接件与夹层下扶正管5-9联接。在夹层上扶正管5-2内的上端和夹层下扶正管5-9内的下端安装有导爆管5-3，在夹层上扶正管5-2、夹层下扶正管5-9、中心管5-6内还装有与导爆管5-3相连接的导爆索5-4。当射孔枪2内的高能材料块2-8爆燃时，所产生的高温高压气流将夹层枪5内夹层上扶正管5-2、夹层下扶正管5-9、中心管5-6熔化，并将夹层上定位盘5-5和夹层下定位盘5-7炸碎。
在
图1、2、3、4中，本实施例的口袋枪6由枪尾管6-1和枪尾堵头6-2、密封圈3、外联接箍4联接构成。枪尾堵头6-2上加工有排气通孔1′，枪尾管6-1的上端外以及最下一节射孔枪2的射孔枪身2-1下端外装有密封圈3用外联接箍4联接、枪尾管6-1的下端外以及枪尾堵头6-2的上端外装有密封圈3用外联接箍4联接。本实施例采用这种结构的口袋枪尾6，在射孔枪2内的高能材料块2-8爆燃时，射孔枪2内的弹架2-5和射孔上扶正管2-2以及射孔下扶正管2-11、夹层枪5内的夹层上扶正管5-2和夹层下扶正管5-9以及中心管5-6被熔化，射孔枪2内射孔弹2-6的弹壳和射孔上定位盘2-4以及射孔下定位盘2-9、夹层枪中的夹层上定位盘5-5和夹层下定位盘5-7被炸成碎块，从启爆器1、最上一节射孔枪2、经夹层枪5、最下一节射孔枪2到口袋枪尾6为一直通管，射孔枪2内和夹层枪5内被熔化、被炸成碎块元器件的残留物可落入口袋枪尾6内，进入口袋枪尾6内的高温高压燃气可从排气孔1′排到口袋枪尾6外。射孔作业结束后，不需将本实用新型从油、气井中取出，可直接开采油或天然气。
在
图1、5中，本实用新型的枪尾也可采用丢手枪尾7。本实施例的丢手枪尾7由枪尾管7-1、枪尾堵盖7-2、销钉7-3、密封圈3、外联接箍4联接构成。枪尾管7-1的上端外以及最下一节射孔枪2的射孔枪身2-1下端外装有密封圈3用外联接箍4联接，枪尾管7-1的下端外装有密封圈3与外联接箍4通过螺纹联接，枪尾堵盖7-2的上端外装有密封圈3与外联接箍4通过销钉7-3联接。当射孔枪2内的高能材料块2-8爆燃时所产生的高温高压燃气将枪尾堵盖7-2冲掉，射孔枪2和夹层枪5内被熔化、被炸碎元器件的残留物到丢手枪尾7后，可落入油、气井底。射孔作业结束后不需将本实用新型从油、气井内取出，可直接开采油或天然气。
设计人给出了本实用新型第二个实施例。在本实施例中，射孔枪2内的弹架2-5、射孔上扶正管2-2、射孔下扶正管2-11、射孔上定位盘2-4、射孔下定位盘2-9用塑料或尼龙或胶木材料制成。夹层枪5内的夹层上扶正管5-2、夹层下扶正管5-9、中心管5-6、夹层上定位盘5-5、夹层下定位盘5-7用塑料或尼龙或胶木材料制成。
根据上述原理还可设计出另外一种具体结构的油气井全通径复合射孔装置。
权利要求1.一种油气井全通径复合射孔装置，它至少包括一节射孔枪[2]，在该至少一节射孔枪[2]的上端联接有能形成自通的启爆器[1]，最下面一节射孔枪[2]的下端联接有枪尾，在射孔枪[2]与射孔枪[2]之间联接有夹层枪[5]，其特征在于上述的一节射孔枪[2]与相邻一节射孔枪[2]的外端用外联接箍[2]联接，最上一节射孔枪[2]上端外与启爆器[1]下端外用外联接箍[4]联接，最下一节射孔枪[2]下端外与枪尾上端外用外联接箍[4]联接，夹层枪[5]的两端外用外联接箍[4]与射孔枪[2]联接；上述的射孔枪[2]为在射孔枪身[2-1]内设用非金属材料制成的射孔上定位盘[2-4]和射孔下定位盘[2-9]将用低熔点金属材料制成的弹架[2-5]固定在射孔枪身[2-1]内，在射孔上定位盘[2-4]上设置内装有导爆管[2-3]和导爆索[2-7]、且用低熔点金属材料制成的上扶机构，在射孔下定位盘[2-9]上设置内装有导爆管[2-3]和导爆索[2-7]、且用低熔点金属材料制成的下扶正机构，在弹架[2-5]的不同长度、不同相位设置有弹壳用硬质合金材料制成的射孔弹[2-6]，一颗射孔弹[2-6]与相邻一颗射孔弹[2-6]上连接有与上扶正机构和下扶正机构内导爆管[2-3]相连的导爆索[2-7]，一颗射孔弹[2-6]与相邻一颗射孔弹[2-6]之间设置有高能材料块[2-8]；上述的夹层枪[5]为在夹层枪身[5-1]内设置用非金属材料制成的夹层上定位盘[5-5]和夹层下定位盘[5-7]，在夹层上定位盘[5-5]上设置内装有导爆管[5-3]和导爆索[5-4]、且用低熔点金属材料制成的上扶正机构，在夹层下定位盘[5-7]上设置内装有导爆管[5-3]和导爆索[5-4]、且用低熔点金属材料制成的下扶正机构，在夹层上定位盘[5-5]与夹层下定位盘[5-7]之间设置有与上扶正机构和下扶正机构相联接、内装有与上扶机构以及下扶正机机内的导爆索[5-4]相连的导爆索[5-4]、且用低熔点金属材料制成的中心管[5-6]；上述的枪尾为口袋枪尾[6]，该口袋枪尾[6]将射孔枪[2]内的高能材料块[2-8]爆燃后，射孔枪[2]与夹层枪[5]内的残留物收集在内。
2.按照权利要求1所述的油气井全通径复合射孔装置，其特征在于所说设置在射孔枪[2]内的射孔上定位盘[2-4]和射孔下定位盘[2-9]为陶瓷制品，设置在夹层枪[5]内的夹层上定位盘[5-5]和夹层下定位盘[5-7]为陶瓷制品；所说制成弹架[2-5]、上扶正机构、下扶正机构、中心管[5-6]所用的低熔点金属材料为铝；所说的口袋枪尾[6]为在枪尾管[6-1]的下端设置加工有排气通孔[1′]的枪尾堵头[6-2]。
3.按照权利要求1或2所述的油气井全通径复合射孔装置，其特征在于所说的口袋枪尾[6]也可以是丢手枪尾[7]，该丢手枪尾[7]为在枪尾管[7-1]的下端用联接件联接有枪尾堵盖[7-2]；所说的弹架[2-5]可以是火药筒；所说设置在射孔枪身[2-1]内和夹层枪身[5-1]内的上扶正机构、下扶正机构的制作材料可以是非金属材料，设置在夹层枪身[5-1]内的中心管[5-6]的制作材料可以是非金属材料。
4.按照权利要求1或2所述的油气井全通径复合射孔装置，其特征在于所说制成弹架[2-5]的材料还可以是非金属材料。
5.按照权利要求3所述的油气井全通径复合射孔装置，其特征在于所说制成弹架[2-5]的材料还可以是非金属材料。
6.按照权利要求1所述的油气井全通径复合射孔装置，其特征在于所说的弹架[2-5]可以是长度方向单元体的组合。
专利摘要一种油气井全通径复合射孔装置,射孔枪与射孔枪、与启爆器、与枪尾、与夹层枪用外联接箍联接,射孔枪和夹层枪内的上、下扶正机构和中心管用低熔点金属材料或非金属材料制成,上、下定位盘用非金属材料制成,射孔枪内的弹架用低熔点金属材料或非金属材料制成、或为火药筒,弹壳用硬质合金材料制成,射孔作业时所产生的高温高压燃气将射孔枪、夹层枪内的元器件熔化或炸碎落入口袋枪尾或井底,不需将该装置从油气井下取出。
文档编号E21B43/11GK2386194SQ9923490
公开日2000年7月5日 申请日期1999年8月27日 优先权日1999年8月27日
发明者张曦, 张廷汉 申请人:西安通源石油科技产业有限责任公司