專利名稱：油氣井用高孔密深穿透射孔器的射孔彈的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石油、天然氣勘探和開采作業(yè)的設備，尤其涉及一種油氣井
用高孔密深穿透射孔器的射孔彈。
背景技術：
在石油、天然氣勘探和開采作業(yè)中，通常按如下順序完成從鉆井到射孔完井的過 程在含油區(qū)塊上鉆井一將套管放入井中一用混凝土灌注套管與井眼之間的環(huán)形空間(固 定套管)一將射孔彈裝在射孔槍內下到油氣層位置一校準深度一引爆射孔槍中的射孔彈 —射孔彈輸出的射流依次穿透套管和混凝土層，進入油氣層中，在井筒和油氣層間形成油 氣通道一油氣通過這些通道進入井筒。 在采用射孔彈穿孔完井的初期，孔密一般為16孔/米，后來隨著石油開采技術的 進步，人們認識到射孔孔密和穿孔深度以及穿孔孔徑對油氣開采起著重要的作用，同時人 們對石油開采效率也提出了更高的要求，那么人們就開始研究更高孔密的射孔器，從16孔 /米到20孔/米是一個進步，有效地提高了石油、天然氣的開采率。然而從20孔/米到40 孔/米，卻經(jīng)過了漫長的過程，因為，隨著射孔器孔密的增加，射孔彈在爆炸穿孔的瞬間，先 爆炸的一發(fā)射孔彈所產(chǎn)生的沖擊波會對后爆炸的第二發(fā)射孔彈造成影響，這種影響，稱之 為彈間干擾。彈間干擾會導致射孔彈在槍管以及套管上的穿孔變成橢圓，并且穿深會降低， 隨著彈間干擾程度的增加，射孔彈的穿孔孔徑與穿孔深度會直線下降，嚴重時，無法正常形 成射流。 例如，國內現(xiàn)有178型射孔器，按孔密分只有一種40孔/米射孔彈，按穿孔性能 分為三種純大孔徑射孔彈、深穿透射孔彈、大孔徑深穿透射孔彈。純大孔徑射孔彈的穿孔 孔徑可達①25mm，但穿孔深度只有150mm左右，穿孔深度較淺，單發(fā)孔容為0. 0245cm3 ;深 穿透射孔彈穿孔深度可達800mm，但穿孔孔徑只有①9mm左右，穿孔孔徑較小，單發(fā)孔容為 0. 0169cm3 ;大孔徑深穿透射孔彈兼顧了孔徑和穿深，穿孔孔徑可達①20. Omm，穿孔深度可 達500mm，但孔密較低，單發(fā)孔容為0.0523cm3。上述三種178型射孔器都有其局限性，影響 了油氣井產(chǎn)能的提高。即通常情況下，射孔彈的穿孔深度越深，穿孔孔徑就越??；反之，穿孔 孔徑越大，穿孔深度就越淺。因此，國內外的深穿透射孔彈的穿孔孔徑都較小，而大孔徑射 孔彈的穿深都較淺。 近年來，隨著石油開采進入中后期，很多地層的油氣儲量少，油層壓力低，油比較 稠，開采難度較大，同時有的地層出砂嚴重，因此考慮到資源的有效開采，又提出了注水開 采(在油氣開采井的旁邊打一口井，通過往井里注水，增加地層壓力，從而使旁邊的油氣開 采井能順利開采)以及防砂射孔的新射孔技術要求。新射孔技術對射孔彈的要求也越來越 高，現(xiàn)有的射孔彈由于存在較大的彈間干擾，因而并不能滿足使用要求。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有射孔彈存在的上述問題，提供一種油氣井用高孔密深穿透射孔器的射孔彈，本實用新型穿孔深度較深，穿孔孔徑較大，穿孔的孔密較高，且 可以避免彈間干擾。 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案如下 —種油氣井用高孔密深穿透射孔器的射孔彈，包括彈殼和藥型罩，其特征在于所 述彈殼的射孔端由圓柱段、小圓錐段和大圓錐段形成，圓柱段的直徑為9mm-12mm，小圓錐段 的錐度為125。 -140° ，大圓錐段的錐度為45。 -55° ;彈殼內腔由傳爆孔、小錐體腔、大錐 體腔和圓柱形腔形成，小錐體腔的錐度為90。 -110° ，大錐體腔的錐度為42。 -50° ，圓柱 形腔直徑為46mm-50m m。所述圓柱段的長度為6mm-8mm，圓柱形腔的長度為18mm-22mm。 所述彈殼的圓柱段卡接有彈卡。所述傳爆孔呈圓柱形，直徑為3mm-5mm。 所述藥型罩的內腔由三個錐形段和一個圓弧段形成，三個錐形段的錐度依次為 40° -46° ，51° -57° ，42° -50° ，圓弧段的直徑為50mm-58mm。 所述藥型罩的外殼包括三個錐形段，三個錐形段的錐度依次為41。
-47° ，
50° -58° ，41° -49° 。 采用本實用新型的優(yōu)點在于 —、本實用新型彈殼的射孔端由圓柱段、小圓錐段和大圓錐段形成，圓柱段的直徑 為9mm-12mm，小圓錐段的錐度為125° -140° ，大圓錐段的錐度為45。 -55° ;彈殼內腔由 傳爆孔、小錐體腔、大錐體腔和圓柱形腔形成，小錐體腔的錐度為9(T -110° ，大錐體腔的 錐度為42° -50° ，圓柱形腔直徑為46mm-50mm，與現(xiàn)有的射孔彈相比，本實用新型與藥型 罩相協(xié)調，能得到理想的裝藥結構及爆轟波形，從而使金屬射流的速度和質量分布合理，最 終形成較長、較粗的連續(xù)穩(wěn)定的射流，采用此結構穿孔深度較深，穿孔孔徑較大，穿孔的孔 密較高，且可以避免彈間干擾。 二、本實用新型中，圓柱段的長度為6mm-8mm，圓柱形腔的長度為18mm-22mm，滿足
裝入彈架時不干涉、工作時無彈間干擾的要求，且能保證射孔彈有足夠的炸高。 三、本實用新型中，傳爆孔呈圓柱形，直徑為3mm-5mm，能達到最佳的傳爆效果。 四、本實用新型中，藥型罩的內腔由三個錐形段和一個圓弧段形成，三個錐形段的
錐度依次為40。 -46° ，51° -57° ，42° -50° ，圓弧段的直徑為50mm-58mm，采用三個錐形
段和一個圓弧段，使形成的射流長、粗且連續(xù)穩(wěn)定，射流具有足夠的能量和速度，能獲得較
好且相對穩(wěn)定的穿孔效果。 五、本實用新型中，所述藥型罩的外殼包括三個錐形段，三個錐形段的錐度依次為 41° -47° ，50° -58° ，41° -49° ，采用此結構的藥型罩可以大大提高聚能裝藥的能量集 中程度。 六、本實用新型中，彈殼的圓柱段卡接有彈卡，在使用時便于安裝固定射孔彈。
圖1為本實用新型結構示意圖 圖2為本實用新型彈殼結構示意圖 圖3為本實用新型藥型罩結構示意圖[0024] 圖中標記為1、彈殼，2、藥型罩，3、圓柱段，4、小圓錐段，5、大圓錐段，6、傳爆孔，7、 小錐體腔，8、大錐體腔，9、圓柱形腔，10、圓弧段，11、傳爆藥，12、主裝藥，13、彈卡。
具體實施方式—種油氣井用高孔密深穿透射孔器的射孔彈，包括彈殼1和藥型罩2，彈殼1的射 孔端由圓柱段3、小圓錐段4和大圓錐段5形成，圓柱段3的直徑為9mm-12mm，小圓錐段4 的錐度為125° -140° ，大圓錐段5的錐度為45。 -55° ;彈殼1內腔由傳爆孔6、小錐體 腔7、大錐體腔8和圓柱形腔9形成，小錐體腔7的錐度為90。 -110° ，大錐體腔8的錐度 為42° -50° ，圓柱形腔9直徑為46mm-50mm。 本實用新型中，圓柱段3的長度為6mm-8mm，圓柱形腔9的長度為18mm-22mm。在 彈殼l的圓柱段3卡接有彈卡13，如在圓柱段3上開設卡槽。另外，傳爆孔呈圓柱形，直徑 為3mm-5mm。 藥型罩2的內腔由三個錐形段和一個圓弧段10形成，三個錐形段的錐度依次為 40° -46° ，51° -57° ，42° -50° ，圓弧段10的直徑為50mm-58mm。藥型罩2的外殼包括 三個錐形段，三個錐形段的錐度依次為4r -47° ，50° -58° ，41° -49° 。 本實用新型的外形尺寸小于①62mmX68mm，內腔中裝有傳爆藥和主裝藥，裝藥總 量為39g 45g。
本實用新型的工作過程如下 先用不干膠將彈殼的傳爆孔封住，再將傳爆藥11、主裝藥12、藥型罩2依次裝入彈 殼內，并用lOOMPa 200MPa壓力將其緊實，然后將彈卡13用膠粘在彈殼的射孔端的小孔 內，最后在藥型罩2與彈殼1的接縫處圖一圈密封膠。彈殼1的外形尺寸需與彈架的裝彈 孔尺寸匹配，并保證射孔彈裝入彈架后不相互干涉。 顯然，本領域的普通技術人員根據(jù)所掌握的技術知識和慣用手段，根據(jù)以上所述 內容，還可以作出不脫離本實用新型基本技術方案的多種形式，這些形式上的變換均在本 實用新型的保護范圍之內。
權利要求一種油氣井用高孔密深穿透射孔器的射孔彈，包括彈殼(1)和藥型罩(2)，其特征在于所述彈殼(1)的射孔端由圓柱段(3)、小圓錐段(4)和大圓錐段(5)形成，圓柱段(3)的直徑為9mm-12mm，小圓錐段(4)的錐度為125°-140°，大圓錐段(5)的錐度為45°-55°；彈殼(1)內腔由傳爆孔(6)、小錐體腔(7)、大錐體腔(8)和圓柱形腔(9)形成，小錐體腔(7)的錐度為90°-110°，大錐體腔(8)的錐度為42°-50°，圓柱形腔(9)直徑為46mm-50mm。
2. 根據(jù)權利要求1所述的油氣井用高孔密深穿透射孔器的射孔彈，其特征在于所述 圓柱段(3)的長度為6mm-8mm，圓柱形腔(9)的長度為18mm-22mm。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的油氣井用高孔密深穿透射孔器的射孔彈，其特征在于 所述彈殼(1)的圓柱段(3)卡接有彈卡(13)。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的油氣井用高孔密深穿透射孔器的射孔彈，其特征在于 所述傳爆孔(6)呈圓柱形，直徑為3mm-5mm。
5. 根據(jù)權利要求1或2所述的油氣井用高孔密深穿透射孔器的射孔彈，其特征在于 所述藥型罩(2)的內腔由三個錐形段和一個圓弧段(10)形成，三個錐形段的錐度依次為 40° -46° ，51° -57° ，42° -50° ，圓弧段(10)的直徑為50mm-58mm。
6. 根據(jù)權利要求1或2所述的油氣井用高孔密深穿透射孔器的射孔彈，其特征在于 所述藥型罩(2)的外殼包括三個錐形段，三個錐形段的錐度依次為4r -47° ，50° -58° ， 41° _49° 。
專利摘要本實用新型公開了一種油氣井用高孔密深穿透射孔器的射孔彈，包括彈殼和藥型罩，彈殼的射孔端由圓柱段、小圓錐段和大圓錐段形成，圓柱段的直徑為9mm-12mm，小圓錐段的錐度為125°-140°，大圓錐段的錐度為45°-55°；彈殼內腔由傳爆孔、小錐體腔、大錐體腔和圓柱形腔形成，小錐體腔的錐度為90°-110°，大錐體腔的錐度為42°-50°，圓柱形腔直徑為46mm-50mm。本實用新型穿孔深度較深，穿孔孔徑較大，穿孔的孔密較高，且可以避免彈間干擾。
文檔編號E21B43/119GK201531259SQ20092024343
公開日2010年7月21日 申請日期2009年11月24日 優(yōu)先權日2009年11月24日
發(fā)明者徐德昭, 楊仁元, 盛延強, 重成興, 陳宇 申請人:中國航天科技集團公司川南機械廠