專利名稱：一種爆炸封堵油井炮眼的方法及其封堵彈的制作方法
技術領域：
本發明涉及為提高采油率而采用的封堵油井炮眼的爆炸封堵方法及其封堵彈。
我國許多油田由于采油時間已久，已進入了高含水期的采油方式，目前多采用注水采油法。但是，油層滲透率差異很大，注入的水水竄嚴重，采出程度很低，綜合含水高，多年來采用的以堵水調剖為主導的綜合治理，因重復堵水而效果變差，在油井實施封堵炮眼已成為采油生產的一項重要技術措施。然而，直徑只有12mm的炮眼分布在深數千米的油井內各油層位置的套管壁上，而油井套管的口徑僅120mm左右，坐標位置難以精確確定。而且，炮眼處于油井下千米以上深處、近百度攝氏溫度和數十兆帕壓力與油水共存的環境中，這種復雜惡劣的環境使封堵油井炮眼成為一項技術難題。目前國內油田多采用補注石英砂水泥漿的傳統工藝封堵炮眼，該工藝施工周期長，成本代價偏高。國外油藏量豐富的產油國寧愿將油井廢棄也不愿投資封堵炮眼。迄今未見有關利用炮眼封堵彈爆炸封堵油井炮眼方法的文獻報導。
本發明提出一種油井炮眼封堵彈、以及利用這種封堵彈在油井下進行爆炸封堵炮眼的方法。
附圖1為本發明油井炮眼封堵彈的結構示意圖；附圖2為一種用于爆炸沖塞法的油井炮眼封堵彈的形狀結構示意圖；附圖3為一種用于爆炸補貼法的油井炮眼封堵彈的形狀結構示意圖。
這種油井炮眼封堵彈，其特征在于由包括油管連接頭1、螺桿2、加固法蘭3、金屬管4、引爆線5、專用雷管7、藥管8、耐溫炸藥9和封藥塞10構成；所述油管連接頭1下部外徑和金屬管4的外徑比油井的內徑略小，以剛好能放入油井為度；螺桿2穿過設在油管連接頭1下部周邊的孔與加固法蘭3周邊相配的帶有螺紋的螺孔、將金屬管4與加固法蘭3和油管連接頭1固定連接在一起，油管連接頭1下部周邊和加固法蘭3的周邊間隔地留有空著的互相連通的孔6作為排水孔及引線孔；藥管8固定在油管連接頭1的下部處于金屬管4的中央，藥管8內裝有耐溫炸藥9和雷管7，藥管8的底部用封藥塞10封死；在連接頭的內壁開有引線槽，引爆線5嵌在引線槽內，經引線孔引出；油管連接頭1的上部用于與采油管相連接。
本發明封堵油井炮眼的方法，其特征在于將炮眼封堵彈固定在采油管下端，送入到要封堵炮眼的位置，引爆封堵彈，利用爆炸能量通過油水的傳壓將封堵彈金屬管壁相應部位的金屬補貼在油井壁上或嵌入炮眼內，實現炮眼的堵塞。
所述加固法蘭3是為了將金屬管4牢固地和油管連接頭1固定連接在一起而設置的。
金屬管4的材料和壁厚可根據所采用的封堵方法來選擇當采用爆炸沖塞法時，金屬管采用較軟的材料如鉛、鉛錫合金或鋁、鋁合金，管壁一般厚6-12mm；若采用爆炸補貼法，金屬管采用較硬的材料如銅、碳鋼或不銹鋼，管壁一般厚2-4mm。
雷管7采用耐溫的無起爆藥雷管。每顆封堵彈藥管內放置的雷管數可根據藥管8的長短來設置，一般每米長度的藥管內設置兩個雷管。
藥管8與油管連接頭1的連接方式可采用螺紋匹配式、插卡式、藥管連接頭式或其它可活動拆卸的固定連接方式。
藥管8可采用高強度的耐溫樹脂管或薄壁鋁管；藥管8的直徑根據封堵彈的單位長度的藥量決定。藥管8內耐溫炸藥9的裝藥量，可根據炸藥的品種、金屬管材料和壁厚、以及金屬管的長度等因素來確定。
封藥塞10用于將裝藥后的藥管8的下端封死。封藥塞10采用耐溫材料制造，可采用耐溫膠與藥管8粘接固定。
在油管連接頭1和加固法蘭3的周邊留有空著的互相連通的排水孔6，以及后面實施例中所述的扶正片11、導向封頭12上開的排水孔6，其作用都是為了使彈體向井下輸送時減小水的阻力。
本發明封堵油井炮眼的封堵彈可以根據油井的直徑大小、需封堵井壁的長短等實際需要，制作成不同直徑、長短的不同型號彈型。
與現有補注石英砂水泥漿封堵炮眼的方法相比較，采用本發明的油井炮眼封堵彈以爆炸沖塞或爆炸補貼的方法來封堵炮眼，無須精確確定炮眼的坐標位置，工藝簡單，施工周期短，成本代價低。
以下結合
本發明的
具體實施例方式實施例1采用爆炸沖塞方法對口徑為120mm的油井下長1米范圍內的水層炮眼進行封堵。
附圖2為本實施例爆炸沖塞法用的油井炮眼封堵彈形狀結構示意圖。
本實施例油井炮眼封堵彈，其油管連接頭1采用45號鋼制造，其上部外部螺紋與采油管的內螺紋口徑尺寸相匹配，油管連接頭1下部周邊的外徑與金屬管4的外徑比油井的內徑略小以剛好能放入油井為度，本實施例采用115mm。
本實施例適用于爆炸沖塞法用的油井炮眼封堵彈，其金屬管4壁厚10mm、采用粘展性較好的鉛、鉛錫合金或鋁、鋁合金制作，金屬管4的長度為1米。金屬管4的上端采用向內翻邊成沿的方式，由加固法蘭3與油管連接頭1的周邊將金屬管4的內翻邊沿從內外夾住而連成一體；這樣，當封堵爆炸發生時，金屬管4與加固法蘭3和油管連接頭1不致脫開，從而在封堵結束后，可利用采油管將連接頭、法蘭和金屬管的殘骸提出油井。
加固法蘭3是為了加固金屬管4與油管接頭1的連接而設置的。螺桿2、夾固法蘭3以碳鋼制造。本實施例中采用6個螺桿2穿過設在油管連接頭1周邊沿上的φ10.5×12的孔，與加固法蘭3周邊帶有螺紋M10×12的螺孔中相間隔的6個孔相連，將油管連接頭1與加固法蘭3和軟金屬管4相固定連接，其中留有空著的6個孔6作為排水孔，其中一個兼作引爆線5的引線孔。
藥管8固定連接在油管連接頭1下部的中央。本實施例中采用螺紋匹配式藥管連接頭13連接方式時，使藥管連接頭13的外部螺紋與油管連接頭1下部的內螺紋相匹配，藥管連接頭13的內徑與藥管8的外徑相匹配，將制作好的裝有耐溫炸藥9和雷管7的藥管插入并用耐溫膠粘接固定在藥管連接頭13的藥管插孔內，藥管連接頭13的內壁上開有引線槽，將引爆線5嵌在引線槽內經引線孔引出。藥管8與油管連接頭1的連接方式也可采用直接螺紋匹配式、插卡式、或其它可活動拆卸的固定連接方式。
雷管7采用耐溫的無起爆藥雷管，根據彈的長度設定雷管數及其位置，一般平均每米藥管內設置兩發雷管根據炸藥的品種、金屬管材料或壁厚、以及金屬管的長度等因素來選擇耐溫炸藥9的裝藥量；藥管8直徑根據單位長度的藥量來決定。
以封藥塞10將裝藥后的藥管8的下端封死，可采用耐溫膠將封藥塞10與藥管8內壁相粘接固定。封藥塞10采用耐溫材料、例如可選用塑料或金屬材料制作。
本實施例中以薄鋁板制成的直徑為95mm的圓形扶正片11，中心開有比藥管8外徑略大的圓孔套在藥管8外，放置在金屬管4與藥管8之間作為扶正藥管之用，其上對稱開有Φ30×4個排水孔6。在這1米長的金屬管4內均勻設置了兩片扶正片11。
本實施例中，在金屬管4的下端套有導向封頭12，可采用鋁、鋁合金、碳鋼或不銹鋼等材料制成；它在利用采油管將炮眼封堵彈送入油井下時起著在井中導向的作用，可避免因碰撞而造成金屬管4變形或損壞。在封頭上對稱開有排水孔6，排水孔6的作用是為了使彈體向井下輸送時減小水的阻力。
使用時，將油管連接頭1與采油管相連，利用采油管將炮眼封堵彈送入油井下要封堵炮眼的水層位置，實施爆炸沖塞后再將炮眼封堵彈的殘骸由采油管提升回地面。
實施例2采用爆炸補貼方法對口徑為120mm的油井下長1米范圍內的水層炮眼進行封堵。
附圖3為本實施例用于爆炸補貼法的油井炮眼封堵彈的形狀結構示意圖。
本實施例適用于爆炸補貼方法的油井炮眼封堵彈，金屬管4采用較硬的材料銅、碳鋼或不銹鋼制成，管壁厚3mm；金屬管4的上端口套在與加固法蘭3的周邊上，采用點焊或銷釘固定連接。
以厚2.5mm的碳鋼板制成的圓形加固底板14嵌套在金屬管4的下端口內，加固底板14中央開有比藥管8外徑略大的圓孔嵌套在藥管8外以起加固金屬管4和扶正藥管8之用；在加固底板上對稱開有數個排水孔6；加固底板14與金屬管4可采用點焊點焊或銷釘固定連接。
本實施例的油井炮眼封堵彈的其它部分與實施例1一樣。
使用時，將油管連接頭1與采油管相連，將炮眼封堵彈固定在采油管下端，利用采油管將炮眼封堵彈送入要封堵的炮眼位置；引爆封堵彈，利用爆炸能量通過油水的傳壓將封堵彈金屬管壁的金屬補貼在油井壁上，實現炮眼的堵塞。
當封堵爆炸發生時，由于本實施例的油井炮眼封堵彈的上述焊點或銷釘可自動脫開，從而可在封堵結束后，利用采油管將與此相連的油管連接頭1和已與金屬管4脫離的法蘭3提出油井。
權利要求
1.一種油井炮眼封堵彈，其特征在于由包括油管連接頭(1)、螺桿(2)、加固法蘭(3)、金屬管(4)、引爆線(5)、專用雷管(7)、藥管(8)、耐溫炸藥(9)和封藥塞(10)構成；所述油管連接頭(1)下部周邊的外徑和金屬管(4)的外徑比油井的內徑略小，以剛好能放入油井為度；螺桿(2)穿過設在油管連接頭(1)下部周邊的孔與加固法蘭(3)周邊相配的帶有螺紋的螺孔、將金屬管(4)與加固法蘭(3)和油管連接頭(1)固定連接在一起，油管連接頭(1)和加固法蘭(3)的周邊間隔地留有空著的互相連通的孔(6)作為排水孔及引線孔；藥管(8)固定在油管連接頭(1)的下部處于金屬管(4)的中央，藥管(8)內裝有耐溫炸藥(9)和雷管(7)，藥管(8)的底部用封藥塞(10)封死；在連接頭的內壁開有引線槽，引爆線(5)嵌在引線槽內，經引線孔引出；油管連接頭(1)的上部用以與采油管相連接。
2.如權利要求1所述的油井炮眼封堵彈，特征在于其金屬管(4)材料采用鉛、鉛錫合金或鋁、鋁合金，管壁厚6-12mm。
3.如權利要求1所述的油井炮眼封堵彈，特征在于其金屬管(4)材料采用銅、碳鋼或不銹鋼，管壁厚2-4mm。
4.如權利要求1所述的油井炮眼封堵彈，特征在于其金屬管(4)的下端套有開有排水孔(6)的導向封頭(12)。
5.一種封堵油井炮眼的方法，其特征在于將炮眼封堵彈固定在采油管下端，送入到要封堵炮眼的位置，引爆封堵彈，利用爆炸能量通過油水的傳壓將封堵彈金屬管壁相應部位的金屬補貼在油井壁上或嵌入炮眼內，實現炮眼的堵塞。
全文摘要
本發明油井炮眼封堵彈,特征在于由螺桿將金屬管與加固法蘭和油管連接頭固定連接在一起,油管連接頭和加固法蘭上開有互相連通的排水孔,固定在油管連接頭下部中央的藥管內裝有耐溫炸藥和雷管,引爆線經引線孔引出;使用時將炮眼封堵彈固定在采油管下端,送入到要封堵炮眼的位置,引爆封堵彈,將金屬管壁相應部位的金屬補貼在油井壁上或嵌入炮眼內,實現炮眼的堵塞;采用本發明方法來封堵炮眼,無須精確確定炮眼的坐標位置,工藝簡單,施工周期短,成本代價低。
文檔編號E21B33/13GK1346011SQ00112580
公開日2002年4月24日 申請日期2000年9月25日 優先權日2000年9月25日
發明者周聽清, 顏世春, 梁開芳 申請人:中國科學技術大學