固井、完井、射孔联作套管技术领域
本实用新型涉及石油天然气钻井过程中的射孔完井作业用套管，从根本上解决因
射孔等施工手段引起的各种储层损害问题。
背景技术
在石油天然气钻井过程中，当钻遇油气产层时或目标层位时，需要进行固井和完
井施工，有的井还需要进行酸化或酸压等增产施工。常规的射孔完井在射孔过程一方面是
为油气流建立若干沟通油气层与井筒的流动通道，另一方面又会造成储层损害。
射孔造成的储层损害可以归纳为以下几个主要方面：
（1）成孔过程对储层的损害。
射孔会形成一个5.08~10.16mm厚的破碎压实带，其渗透率约为原始渗透率的10%，
改压实带将极大的降低射孔完井的产能。
若射孔弹的性能不良，会形成杵堵。这种杵堵非常牢固，酸化及生产流体的冲刷都
难以将其清除。
（2）射孔参数不合理或储层打开程度不完善对储层的损害。
射孔参数的选择不合理或储层打开不完善会形成打开成都和打开性质双重不完
善，使井底附近的流速较高、附加阻力增大，储层受到伤害。
（3）射孔压差不当对储层的损害。
正压差产生的“压持效应”和负压差值的设定不恰当都会引起储层损害。
（4）射孔液对储层的损害
射孔液中的固相颗粒侵入储层会堵塞孔隙孔喉、液相侵入储层会引起贾敏效应、
水相圈闭等问题，降低储层的绝对渗透率和油气相对渗透率。
公开号为204186371U，公开日为2015年3月4日的中国专利文献公开了一种首段射
孔套管滑套分段压裂工具管柱，包括套管串、套管滑套Ⅰ、套管滑套Ⅱ、套管滑套Ⅲ、套管滑
套Ⅳ、套管滑套Ⅴ、自锁碰压座、浮箍、套管鞋、引鞋等，所述套管滑套Ⅰ、套管滑套Ⅱ、套管滑
套Ⅲ、套管滑套Ⅳ、套管滑套Ⅴ、自锁碰压座、浮箍、套管鞋和引鞋在套管串上自上而下依次
连接，在所述套管串上且位于套管滑套Ⅴ和自锁碰压座之间设有首段分段压裂射孔处，且
所述的套管滑套Ⅴ、套管滑套Ⅳ、套管滑套Ⅲ、套管滑套Ⅱ、套管滑套Ⅰ分别对应设置在裸眼
井段的分段压裂的第二段至第六段。采用本实用新型，不需专门下分段压裂工具管柱，不需
封隔器卡层分段，转层施工不需中间作业，使用套管管柱实现了大排量、连续多段分段压裂
施工。
现有技术通过优化射孔液体系、优化射孔方法、射孔参数等方法，在一定程度上防
止或解决储层损害问题，提高油气井产能，但储层损伤的因素很复杂，而且很多储层损伤是
不可逆转的，一旦受到损害，将很难通过补救措施来恢复。所以在固井施工后，找到一种既
能建立储层与井筒的油气流动通道、又能避免储层损害的新方法已成为国内外专家和工程
技术人员研究的热点。
发明内容
本实用新型旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种固井、完井、射
孔联作套管，采用本实用新型，通过在镂空套管中放置填充筒，达到了前期隔绝水泥浆，后
期弹出后连通井筒和地层的目的。
本实用新型是通过采用下述技术方案实现的：
一种固井、完井、射孔联作套管，其特征在于包括：套管本体，所述套管本体上加工
有多个镂空的孔，在所述孔内设置有填充筒，所述填充筒包括内筒、外筒和弹簧，外筒包括
与孔接触的接触段和伸出段，内筒外套有所述弹簧并装在外筒伸出段内，弹簧的一端与外
筒连接，弹簧的另一端与内筒连接，且内筒和外筒之间设置有使弹簧处于预压缩状态的销
钉。
所述外筒为阶梯状空心筒，与套管接触段横截面为圆形，接触段上设有外螺纹与
套管上的孔密封联接，伸出段横截面为椭圆形，其长轴与井筒方向平行。表面加工光滑，以
保证水泥浆等作业流体流经其表面时，产生的流动阻力最小。
所述的销钉通过铁丝与信号接收器相连。当信号接收器接受到地面信号后，拉动
铁丝，使销钉被拔出，外筒内的弹簧将内筒向外弹出，在井壁与套管之间架起一条金属“桥
梁”。
与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果如下：
1、采用本实用新型所述的套管本体、孔、填充筒形成的固井、完井、射孔联作套管，
通过在带有镂空孔的套管中放置填充筒，达到了前期隔绝水泥浆，后期弹出后连通井筒和
地层的目的。
2、销钉通过铁丝与信号接收器相连，当信号接收器接受到地面信号后，拉动铁丝，
使销钉被拔出，外筒内的弹簧将内筒向外弹出，在井壁与套管之间架起一条金属“桥梁”。
3、将本实用新型应用于“固井、完井、酸化一体化作业”中，将固井、完井、酸化作业
更加紧密的联系起来，使原本独立的三项作业，变为工程技术人员能从一定的高度来统筹
规划、协调和实施的一体化作业。从根本上解决射孔完井带来的各种储层损害问题，实践全
过程保护油气层的理念，提高油气井产能。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明，其
中：
图1为套管本体结构示意图；
图2为内筒和弹簧结构示意图；
图3为外筒结构示意图。
图中标记：
1、套管本体，2、孔，3、内筒，4、弹簧，5、外筒，6、销钉。
具体实施方式
作为本实用新型的最佳实施方式，其使用镂空套管，在其孔2内填充甲型填充筒，
套管下到位后，在固井水泥顶替到位时，上下胶塞处会产生碰压，位于封隔器上方的压力感
应器可以感应到碰压产生前后的压力突变，然后发出信号，将各个甲型填充筒的销钉6拉
出。甲型填充筒弹出，填充筒外端与套管外壁间有弹簧4，保证填充筒外端始终与井壁接触。
酸化前，前置液现将井筒内的液体顶替，防止金属腐蚀酸与井内液体发生反应，避免浪费和
预防引发工程事故。再注金属腐蚀酸，其与甲型填充筒反应，将甲型填充筒腐蚀掉，建立起
从储层到井筒的油气流动通道，起到类似于射孔的作用，其后进行常规的酸化作业。
系统使用的作业工具和材料主要有镂空套管、填充筒、信号传输器、酸化液等。下
文将对他们分别进行阐述。
（1）镂空套管
镂空套管是在常规的生产套管上，按照一定几何分布凿好的孔2，孔2内有与填充
筒联接的密封内螺纹的特殊生产套管。
本实用新型所描述的填充筒为甲型填充筒，甲型填充筒是用能被金属酸化液酸化
的特殊钢材制作、用于填充镂空套管上的孔2的筒状部件。填充筒分为内筒3与外筒5。外筒5
为阶梯状空心筒，与套管接触段横截面为圆形，有外螺纹与套管上的孔2密封联接，伸出套
管段横截面为椭圆形，其长轴与井筒方向平行，表面加工光滑，以保证水泥浆等作业流体流
经其表面时，产生的流动阻力最小。内筒3装在外筒5伸出段内，内筒3底端与外筒5底端之间
有弹簧4连接，且有销钉6使弹簧4处于压缩状态，将内筒3暂时固定于外筒5之内。销钉6通过
铁丝与信号接收器相连，当信号接收器接受到地面信号后，拉动铁丝，使销钉6被拔出，外筒
5内的弹簧4将内筒3向外弹出，在井壁与套管之间架起一条金属“桥梁”。
同时，还可以采用乙型填充筒，乙型填充筒为不锈钢实心螺母，作用仅为密封填充
镂空套管上多余的孔2。
（3）信号传输器
信号传输器分为压力感应器和信号转换部分。
在固井水泥顶替到位时，在上下胶塞处会产生碰压并被地面上操作人员通过实时
监测井筒内的压力变化得到水泥顶替位置的情况。在本系统中，位于封隔器上方的压力感
应器可以感应到碰压产生前后的压力突变，然后向信号转换部分发出工作指令信号。
信号转换部分接收到信号后，能将信号转换为机械力，将各个甲型填充筒内的销
钉6拉出。
填充筒外端端与套管外壁间有弹簧4，能保证填充筒外端始终与井壁接触。
（4）酸液
酸液分为前置液、金属腐蚀酸和酸化施工酸。
前置液用于将井筒内的液体顶替，防止金属腐蚀酸与井内液体发生反应，避免浪
费和预防引发工程事故。
金属腐蚀酸能与甲型填充筒反应，但不与水泥、套管、及其他井下作业工具反应。
用于将甲型填充筒腐蚀掉，建立起从储层到井筒的油气流动通道，起到类似于射孔的作用。
酸化施工酸为常规的酸化或酸压施工的酸，用于在金属腐蚀酸建立起从储层到井
筒的油气流动通道后，进行常规的酸化或酸压施工。
若金属腐蚀酸与酸化施工酸为同一种酸不会引起储层损害时，二者可合为一体。