[发明专利]无残片射孔设备和方法

权利要求书

1.一种可用于油井的设备，其包括：

适合在井下引爆的射孔系统，该射孔系统包括并入具有负腐蚀电位且不能够被钝化的合金的部件，所述部件适合随着所述射孔系统的引爆而分解，从而形成基本不含残片的物质。

2.权利要求1的设备，其中所述基本上不含残片的物质基本上由约为沙粒大小的个别碎片和/或溶解的材料组成。

3.权利要求1的设备，其中所述合金包括含镓、铟以及任选的锡和铋的铝合金，从而该合金为阳极性的且不钝化，以致在含水油井流体中自分解。

4.权利要求1的设备，其中所述合金包括任何钙合金或镁和碱金属合金，条件是该合金为阳极性的且不钝化，以致在含水油井流体中自分解。

5.权利要求1的设备，其中所述部件包括金属基体复合物，所述金属基体复合物具有包括基本不留残片的合金的基体和由该合金制的基体结合的添加剂。

6.权利要求5的设备，其中所述射孔系统包括射孔弹，以及所述添加剂包括重金属或半金属性重金属相以增大所述射孔弹的密度。

7.权利要求5的设备，其中所述添加剂用作机械增强体并且包括氧化物、碳化物、氮化物和它们的组合，其包括氧化硅、碳化硅、氧化铝和碳化硼。

8.权利要求1的设备，其中所述部件包括陶瓷基体复合物。

9.权利要求8的设备，其中所述陶瓷基体包括碱金属和碱土金属的氧化物、氮化物，或其它反应性且可溶于水的陶瓷类材料。

10.权利要求1的设备，其中由于合金内脆性金属间相的形成，使得在射孔系统引爆时所述合金适于形成脆性的且极易碎的结构。

11.权利要求1的设备，其中所述部件包括聚能射孔弹的部件。

12.权利要求11的设备，其中所述聚能射孔弹的部件包括衬里、外壳、罩体和/或炸药。

13.权利要求1的设备，其中所述射孔系统包括发火头外壳，并且所述部件包括栓塞，该栓塞在所述射孔系统引爆之前阻断油井环和发火头外壳内部空间之间的连通，并且随着所述射孔系统的引爆允许所述油井环和发火头外壳内部空间之间的连通。

14.一种用于油井的方法，其包括：

在井下设置射孔系统；

引爆所述射孔系统的至少一枚射孔弹；和

随着引爆射孔弹，将包含具有负腐蚀电位且不能够被钝化的合金的所述射孔系统的部件分解。

15.权利要求14的方法，其中所述基本上不含残片的物质基本上由约为沙粒大小的个别碎片和/或溶解的材料组成。

16.权利要求14的方法，其中所述部件包括金属基体复合物，并且所述基体包括所述合金。

17.权利要求14的方法，其中所述部件包括陶瓷基体复合物，并且所述基体包括所述合金。

18.权利要求14的方法，还包括：

对所述合金进行设计和处理，使得在所述射孔系统引爆之前所述合金是脆性的。

19.权利要求14的方法，其中所述分解部件的操作包括分解聚能射孔弹的部件。

20.权利要求19的方法，其中所述聚能射孔弹的部件包括衬里、外壳、罩体和/或炸药。

21.权利要求14的方法，还包括：

利用所述部件的分解提高所述聚能射孔弹的射流能量。

22.权利要求21的方法，还包括：

在所述聚能射孔弹的至少一个附加部件中提供具有负腐蚀电位的合金；和

利用所述至少一个附加部件中所述合金的分解提高所述聚能射孔弹的射流能量。

23.权利要求14的方法，其中

所述射孔系统包括发火头外壳，并且所述部件包括栓塞，所述栓塞在所述射孔系统引爆之前阻断油井环和所述发火头外壳内部空间之间的连通，和

所述分解操作包括随着所述射孔系统的引爆分解所述栓塞。