專利名稱：無(wú)槍身射孔器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，特別是指一種用于油井井下射孔的裝置。
在油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中，需要對(duì)已下套管的油井進(jìn)行射孔作業(yè)，人們才能采得石油。射孔器就是一種將射孔彈送入井下預(yù)定層位后并引爆射孔彈完成射孔作業(yè)的一種裝置。目前油田中使用的多為有槍身射孔器，即將多個(gè)射孔彈安裝在管狀彈架上，并與引爆系統(tǒng)一起封裝在金屬材料制成的帶有多個(gè)彈孔的圓柱形槍身內(nèi)，送入井下進(jìn)行射孔作業(yè)。該種射孔器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，密封性能較差，射孔彈安裝不便，且槍身?yè)p耗大，費(fèi)用高。隨著技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)油田已少量使用一種無(wú)槍身射孔器，但因其結(jié)構(gòu)和工藝水平的限制，其技術(shù)水平仍停滯在80年代以前的水平，耐壓指標(biāo)低于40Mpa，穿深指標(biāo)低，僅為150毫米(地面混凝土實(shí)驗(yàn)靶)，孔徑Φ5～6毫米，且射孔時(shí)對(duì)套管損傷大，不利于油井的長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種外徑小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便快捷、密封性能良好、耐壓高、穿深大、緊貼井壁射孔、可選用上端起爆和下端起爆兩種方式、特別適用于過(guò)油管射孔作業(yè)的無(wú)槍身射孔器。
本實(shí)用新型以如下方式實(shí)現(xiàn)。
一種無(wú)槍身射孔器，整體為圓柱形，它由轉(zhuǎn)換接頭總成、上推靠器總成、上接頭總成、彈架總成、下推靠器總成和傳爆系統(tǒng)總成構(gòu)成，無(wú)槍身射孔器通過(guò)其頂部的轉(zhuǎn)換接頭與射孔儀器連接。在轉(zhuǎn)換接頭的中心孔內(nèi)安裝有金屬接線桿，它通過(guò)套在其外側(cè)表面的塑料絕緣套和安裝在轉(zhuǎn)換接頭上下端的兩個(gè)絕緣墊與轉(zhuǎn)換接頭絕緣，接線桿的一端與金屬接頭相接并與射孔儀器的射孔指令線相通，另一端與裝在絕緣墊內(nèi)的插頭相接，并通過(guò)插頭插針與高壓連線連接在一起。上推靠器總成通過(guò)其頂端內(nèi)腔的陰螺紋連接在轉(zhuǎn)換接頭總成的下端。在上推靠器中部平面凹臺(tái)的半圓柱形側(cè)面，安裝有多個(gè)可隨時(shí)更換且磁極方向與凹臺(tái)平面垂直的磁體，采用磁吸合方式，可使射孔器在通過(guò)油管后緊貼井壁，保證射孔彈與井壁處于零間隙，其方向與射孔方向一致。上推靠器總成通過(guò)其底部的帶陽(yáng)螺紋的接頭與上接頭總成連接在一起，在上接頭總成的下端依次安裝有彈架總成和下推靠器總成。電磁雷管安裝在上接頭的平臺(tái)上，并通過(guò)固定倉(cāng)上的頂絲將電磁雷管頂緊，使其金屬外殼與金屬上接頭連為一體。
兩端帶插孔的高壓連線，一端通過(guò)上推靠器中部平面凹臺(tái)兩側(cè)的穿線孔插接在轉(zhuǎn)換接頭總成上的插頭插針內(nèi)，另一端通過(guò)上推靠器下端接頭中心的穿線孔進(jìn)入上接頭的連線孔并插接到電磁雷管的起爆端。導(dǎo)爆索的一端與電磁雷管連接在一起，其末端使用導(dǎo)爆索封頭卡封，在導(dǎo)爆索上串接著多個(gè)旋裝在平板式金屬?gòu)椉苌系纳淇讖?。射孔儀器的起爆指令通過(guò)金屬接頭、接線桿、插頭、高壓連線引爆電磁雷管并引爆導(dǎo)爆索，進(jìn)而引爆射孔彈。
為確保射孔儀器通過(guò)油管后緊貼井壁，在上接頭和下推靠器上均安裝有不同數(shù)量的磁體，它們與上推靠器上的磁體處于相同的圓柱形側(cè)面，且磁極方向相同。
為滿足下端起爆的射孔要求，電磁雷管可安裝在下推靠器的平臺(tái)上。
無(wú)槍身射孔器的整體外徑≤70毫米。
本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型整體外徑小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、密封性能好，耐溫為121℃/48h，耐壓105Mpa，穿深≥320毫米；推靠器采用磁吸合方式，使射孔器過(guò)油管后可緊貼井壁，保證射孔彈與井壁處于零間隙，其方向與射孔方向一致，且磁體可隨時(shí)更換；彈架可根據(jù)需要加長(zhǎng)，以增加安裝射孔彈的數(shù)量，提高作業(yè)效率?？刹捎蒙隙似鸨拖露似鸨瑑煞N工作方式，特別適用于過(guò)油管射孔作業(yè)。
圖面說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)換接頭總成結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型的上推靠器總成結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型的上接頭總成結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型的下推靠器總成結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本實(shí)用新型的傳爆系統(tǒng)總成示意圖。
以下結(jié)合附圖，評(píng)述本實(shí)用新型實(shí)施例。
參照
圖1、圖2，本實(shí)用新型是由轉(zhuǎn)換接頭總成1、上推靠器總成2、上接頭總成3、彈架總成4、下推靠器總成5和傳爆系統(tǒng)總成組成，整體為圓柱形，其外徑≤70毫米。其中轉(zhuǎn)換接頭總成是由金屬材料制成的轉(zhuǎn)換接頭8、金屬接頭6、金屬接線桿7、插頭9、O型橡膠密封圈24、塑料絕緣套25、和上、下兩個(gè)塑料絕緣墊26、27構(gòu)成，在轉(zhuǎn)換接頭8的中心有一通孔，接線桿7穿入中心孔內(nèi)并通過(guò)套在其外表面的塑料絕緣套25和安裝于轉(zhuǎn)換接頭上、下頂端的兩個(gè)絕緣墊26、27與轉(zhuǎn)換接頭8絕緣。接線桿7的上端與金屬接頭6螺紋連接，其下端與插入絕緣墊27中心孔的金屬插頭9相連。在轉(zhuǎn)換接頭8的兩端均加工有與其他構(gòu)件相連接的陽(yáng)螺紋，并在陽(yáng)螺紋的外側(cè)至少有一道環(huán)形凹槽，用于安裝O型密封圈24。本實(shí)用新型通過(guò)轉(zhuǎn)換接頭8上端的陽(yáng)螺紋與射孔儀器外殼連接在一起，并通過(guò)O型密封圈24密封，在高溫高壓環(huán)境中密封性能良好。射孔儀器的指令線穿入金屬接頭6頂端的盲孔內(nèi)并用專用螺栓壓緊后與接線桿7連為一體。轉(zhuǎn)換接頭8的下端依次連接著上推靠器總成2、上接頭總成3、彈架總成4和下推靠器總成5。
參照?qǐng)D3、
圖1，上推靠器總成2主要由圓柱形金屬材料制成的上推靠器10、固定螺絲12、磁體13、塑料線孔塞28等構(gòu)成。上推靠器10的上端加工有與轉(zhuǎn)換接頭8的下端相對(duì)應(yīng)的具有陰螺紋的內(nèi)接頭和密封倉(cāng)31，在其中部有一平面凹臺(tái)，在凹臺(tái)的半圓柱形側(cè)面，從上至下依次加工有至少一個(gè)盲孔，盲孔內(nèi)安裝著磁體13并且用固定螺絲12固定，可隨時(shí)更換，磁極的方向必須垂直于凹臺(tái)平面。在射孔器通過(guò)油管到達(dá)預(yù)定射孔油層后，通過(guò)磁體13對(duì)金屬套管的吸合，使整體射孔器緊貼井壁，保證射孔彈21與井壁處于零間隙，其方向與射孔方向一致。上推靠器的下部為帶陽(yáng)螺紋的公接頭14，其中心有穿線孔29與凹臺(tái)平面及密封侖31相通，高壓連線11從中穿過(guò)后用線孔塞28密封。
參照?qǐng)D4、
圖1，上接頭總成3主要由圓柱形金屬材料制成的上接頭15，磁體13，固定螺絲12、頂絲34、蓋板39、導(dǎo)爆索壓板41和壓緊套42等構(gòu)成。上接頭15的上端為與上推靠器10的下端公接頭14相對(duì)應(yīng)的帶陰螺紋的母接頭，其中心的連線孔33與空腔37、電磁雷管固定侖35相通，在與連線孔33相對(duì)的圓柱形側(cè)面上從上至下至少加工有一個(gè)盲孔，用于安裝磁體13，磁體13用固定螺絲12固定且可隨時(shí)更換，磁極方向與上推靠器上的磁極方向相同。上接頭15的下半部為一半圓柱形平臺(tái)36，電磁雷管16的起爆端沿平臺(tái)36伸入固定侖35內(nèi)，并用頂絲34將其壓緊，使其金屬外殼與上接頭15的金屬體連為一體，同時(shí)使用鋼絲將電磁雷管16與上接頭15捆扎在一起，鋼絲限定在固定槽38內(nèi)，以防滑動(dòng)脫落。在上接頭15末端的圓柱形側(cè)面加工有一個(gè)與平臺(tái)36相平行的平臺(tái)，使用螺栓40將彈架總成4連接在上接頭總成3的下端。
參照
圖1、彈架總成4主要由金屬材料制成的平板式彈架18，連接板19、活節(jié)螺栓20、射孔彈21構(gòu)成。在彈架18上均勻加工有多個(gè)安裝孔，用于安裝單獨(dú)加工完成的無(wú)槍身射孔彈21。也可根據(jù)需要使用連接板19和螺釘將多個(gè)彈架18連接起來(lái)，以增加安裝射孔彈21的數(shù)量。彈架總成4的下端連接下推靠器總成5。
參照?qǐng)D5、
圖1，下推靠器總成5主要由圓柱形金屬材料制成的下推靠器23、磁體13、固定螺釘12、蓋板39、導(dǎo)爆索壓板41、壓緊套42、頂絲34等組成，它安裝在無(wú)槍身射孔器最下端。在下推靠器23的下半部，與安裝有磁體13的上推靠器10同一圓柱形側(cè)面也安裝有多個(gè)磁體13，并用螺釘12固定且隨時(shí)可以更換，其作用同上所述。為滿足下端起爆的射孔要求，在下推靠器23的上半部加工有可安裝和固定電磁雷管16的半圓柱形平臺(tái)36和與之連通的電磁雷管固定侖35，連線孔33，并用空心頂絲43將連線孔33封閉。
參照
圖1～圖6，本實(shí)用新型可采用上端起爆(如圖6(a)所示)和下端起爆(如圖6(b)所示)兩種方式，在此僅就上端起爆方式加以說(shuō)明。傳爆系統(tǒng)總成由高壓連線11、電磁雷管16、導(dǎo)爆索17、導(dǎo)爆索封頭22、高壓膠帶44構(gòu)成。兩端帶插孔的高壓連線11，其一端通過(guò)上推靠器10平面凹臺(tái)兩側(cè)的穿線孔29，進(jìn)入密封侖31后插接到插頭9的插針上，塑料線孔塞28將穿線孔29封閉后，通過(guò)注硅膠孔30向密封侖31內(nèi)注滿硅膠，以防在高溫高壓環(huán)境中產(chǎn)生高壓漏電及短路。高壓連線11的另一端通過(guò)穿線孔29和上推靠器10下端的公接頭14、連線孔33插接到電磁雷管16的引爆端。同樣通過(guò)注硅膠孔30在線孔塞28和電磁雷管16之間的空腔37內(nèi)也注滿硅膠。對(duì)上推靠器10平面凹臺(tái)處的部分高壓連線11，用可固定在凹臺(tái)平面上的上蓋板32加以保護(hù)。導(dǎo)爆索17的一端插入電磁雷管16的起爆端，并用高壓膠帶44加固密封，為防止脫落，在上接頭15下端的平臺(tái)36上，還安裝有用于固定導(dǎo)爆索17的蓋板39，Ω型導(dǎo)爆索壓板41和橡膠壓緊套42。導(dǎo)爆索17的末端用封頭22卡封，并通過(guò)蓋板39，Ω型導(dǎo)爆索壓板41和壓緊套42固定在下推靠器23上端的平臺(tái)36上。導(dǎo)爆索17逐一放入射孔彈21頂部的導(dǎo)爆索槽內(nèi)，并用彈卡加以壓緊固定。
射孔儀器的射孔指令是通過(guò)金屬接頭6、金屬接線桿7、插頭9、高壓連線11、而引爆電磁雷管16，并由此引爆導(dǎo)爆索17，從而引爆射孔彈21。起爆后射孔彈21所形成的高壓聚能射流穿透套管壁后進(jìn)入油層，并形成一定深度的出油孔，石油便從中涌出。
采用下端起爆方式時(shí)，傳爆系統(tǒng)的連接如圖6(b)所示，連接與固定方式與上述雷同，只是電磁雷管16是固定在下推靠器23上端的平臺(tái)36上。
另外，根據(jù)需要只需對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組合稍作改變，即可進(jìn)行多相位射孔作業(yè)。
權(quán)利要求1.一種無(wú)槍身射孔器，整體為圓柱形，它由轉(zhuǎn)換接頭總成(1)、上推靠器總成(2)、上接頭總成(3)、彈架總成(4)、下推靠器總成(5)和傳爆系統(tǒng)總成組成，其特征在于由圓柱形金屬材料制成的轉(zhuǎn)換接頭(8)的上下端均加工有陽(yáng)螺紋，在陽(yáng)螺紋的外側(cè)至少有一道環(huán)形凹槽，用于安裝O型密封圈；金屬接線桿(7)穿入轉(zhuǎn)換接頭(8)的中心孔內(nèi)并通過(guò)套在其外表面的塑料絕緣套(25)和安裝于轉(zhuǎn)換接頭(8)上、下頂端的兩個(gè)絕緣墊(26)、(27)與轉(zhuǎn)換接頭(8)絕緣，接線桿(7)的一端與金屬接頭(6)螺紋連接，另一端通過(guò)安裝在轉(zhuǎn)換接頭(8)下端絕緣墊(27)內(nèi)的插頭(9)與高壓連線(11)相接；上推靠器(10)通過(guò)其頂部?jī)?nèi)接頭的陰螺紋與轉(zhuǎn)換接頭(8)相連接，在其中部平面凹臺(tái)的半圓柱形側(cè)面加工有至少一個(gè)盲孔，其內(nèi)安裝有磁體(13)，磁極方向與凹臺(tái)平面相垂直，磁體(13)可為任意形狀且可隨時(shí)更換，利用磁力吸合推靠方式，使射孔器緊貼井壁，射孔彈(21)與井壁保持零間隙，且與射孔方向一致；兩端帶插孔的高壓連線(11)的一端通過(guò)上推靠器(10)中心的且與平面凹臺(tái)相通的穿線孔(29)插接到位于轉(zhuǎn)接頭(8)下端的插頭(9)的插針內(nèi)，另一端通過(guò)穿線孔(29)及上推靠器(10)的公接頭(14)插入安裝在上接頭(15)上的電磁雷管(16)的引爆端，導(dǎo)爆索(17)的一端與電磁雷管(16)的起爆端相接并用高壓帶(44)加固密封，其末端使用導(dǎo)爆索封頭(22)卡封，并固定在下推靠器(23)上端，導(dǎo)爆索(17)串接著多個(gè)射孔彈(21)，射孔彈(21)旋裝在兩端與上接頭(15)和下推靠器(23)連接在一起的金屬材料制成的平板式彈架(18)上，射孔儀器發(fā)出的射孔指令通過(guò)金屬接頭(16)、金屬接線桿(7)、插頭(9)、高壓連線(11)、電磁雷管(16)、導(dǎo)爆索(17)而引爆射孔彈(21)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)槍身射孔器，其特征在于在上接頭(15)和下推靠器(23)上均安裝有至少一個(gè)可隨時(shí)更換的磁體(13)，它們與位于上推靠器(10)上的磁體(13)處于相同的圓柱形側(cè)面，且磁極方向相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)槍身射孔器，其特征在于電磁雷管(16)的引爆端伸入固定侖(35)內(nèi)，并用頂絲(34)頂緊，使電磁雷管(16)的金屬外殼與金屬上接頭(15)連為一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)槍身射孔器，其特征在于可選用上端起爆和下端起爆兩種工作方式，下端起爆時(shí)，電磁雷管(16)安裝在下推靠器(23)上端的平臺(tái)(36)上。
5.按照權(quán)利要求1所述的無(wú)槍身射孔器，其特征在于整體為圓柱形，其外徑≤70毫米。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種無(wú)槍身射孔器,屬于石油開(kāi)發(fā)領(lǐng)域,它由轉(zhuǎn)換接頭總成,上推靠器總成、上接頭總成、彈架總成、下推靠器總成和傳爆系統(tǒng)總成構(gòu)成,整體為圓柱形,其外徑≤70毫米。采用磁吸合推靠方式,使射孔器緊貼井壁,保證射孔彈與井壁處于零間隙且與射孔方向一致,磁體可隨時(shí)更換?？蛇x用上端起爆和下端起爆兩種工作方式,引爆旋裝在彈架上的多個(gè)射孔彈。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝方便,作業(yè)效率高,特別適用于過(guò)油管射孔作業(yè)。
文檔編號(hào)E21B43/11GK2464937SQ0121296
公開(kāi)日2001年12月12日 申請(qǐng)日期2001年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月21日
發(fā)明者賈成學(xué), 郝希望, 張布, 吳繼先 申請(qǐng)人:西安石油勘探儀器總廠