一種油氣井用的壓裂射孔彈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于油氣井射孔技術(shù)領(lǐng)域，涉及油氣井聚能射孔彈，具體涉及一種油氣井用的壓裂射孔彈。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)對(duì)石油天然氣的需求量逐年迅速增加，在石油測(cè)井、開采等作業(yè)過(guò)程中，需要完成對(duì)含油地層射孔、壓裂等一系列作業(yè)后，才能進(jìn)行油氣的采收。而國(guó)內(nèi)新增石油儲(chǔ)量絕大多數(shù)屬低滲致密油氣層，巖層所需的破裂壓力較大，這不僅大幅提高了后續(xù)壓裂過(guò)程的作業(yè)難度和成本，甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)地層有效壓裂，同時(shí)高輸送壓力下作業(yè)過(guò)程的危險(xiǎn)性也驟然增加。降低地層的破裂壓力已成為當(dāng)今石油射孔領(lǐng)域中的亟待解決的重要課題。
[0003]目前常規(guī)的聚能射孔彈，它的藥型罩配方與本專利所述的配方從成分組成以及粒度級(jí)配上有著本質(zhì)上的不同。同時(shí)，傳統(tǒng)的射孔彈彈殼內(nèi)腔均為單錐直線結(jié)構(gòu)，并且沒(méi)有與藥型罩形狀的形成有效的匹配。
[0004]傳統(tǒng)的油氣井射孔彈形成的射流在穿過(guò)射孔槍壁以及射孔槍和套管的間隙后，射流能量和射流直徑均出現(xiàn)迅速衰減的現(xiàn)象。在實(shí)際油氣田現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過(guò)程中，由于射孔槍下井后與套管四周形成的間隙并不一致，這使得射流在穿過(guò)射孔槍壁以及射孔槍和套管之間的不同間隙后，在套管上形成的的穿孔孔徑大小很不一致。
[0005]現(xiàn)有的常規(guī)射孔彈在射孔后，在套管形成的穿孔孔徑一致性很差，這使得射孔后在地層仍然存在較高破裂壓力，在射孔后進(jìn)行對(duì)地層的后續(xù)壓裂過(guò)程中，如果此時(shí)地層破裂壓力較大，則需要對(duì)地層輸送較大的壓力才能對(duì)地層完成有效壓裂，這樣不僅大幅增加了施工的難度和作業(yè)成本，而且高輸送壓力下進(jìn)行作業(yè)的危險(xiǎn)性也驟然增加，甚至出現(xiàn)事故。對(duì)于一些地層破裂壓力本身較高的地層，有時(shí)甚至無(wú)法完成對(duì)地層的有效壓裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種油氣井用的壓裂射孔彈，這種射孔彈形成的射流具有較高的能量密度，且射流不易發(fā)散，具有較高的抗橫向漂移性，同時(shí)這種射流在穿過(guò)射孔槍后，射流的直徑具有很好的一致性，對(duì)不同射孔槍和套管間隙下的套管穿孔孔徑具有較高的一致性，最終可大幅降低地層破裂壓力。
[0007]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0008]—種油氣井用的壓裂射孔彈，包括彈殼和藥型罩，彈殼和藥型罩形成的密閉裝藥腔內(nèi)填充有裝藥，所述的彈殼的內(nèi)壁從頂部到底部依次設(shè)置為水平頂面、第一圓弧面、第一圓錐面、第二圓弧面、第二圓錐面和圓柱面；
[0009]所述的藥型罩的外壁從頂部到底部依次由錐頂圓弧面和第三圓錐面組成；
[0010]圓柱面的底端與第三圓錐面的底端相接。
[0011 ]本實(shí)用新型還具有如下區(qū)別技術(shù)特征:
[0012]所述的水平頂面與第一圓錐面之間通過(guò)第一圓弧面相切過(guò)渡，所述的第一圓錐面和第二圓錐面之間通過(guò)第二圓弧面相切過(guò)渡。
[0013]所述的第一圓弧面的圓弧半徑為錐頂圓弧面的圓弧半徑的I?1.5倍;所述的第二圓弧面的圓弧半徑為錐頂圓弧面的圓弧半徑的I?1.5倍。
[0014]所述的第一圓錐面的母線斜率為第三圓錐面的母線斜率的0.8?1.3倍;所述的第二圓錐面的母線斜率為第三圓錐面的母線斜率的1.3?1.8倍。
[0015]所述的圓柱面的高度為5mm?10mm。
[0016]所述的錐頂圓弧面的圓弧半徑為3mm?6mm，所述的第三圓錐面的母線斜率為1.9
?2.4。
[0017]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)效果:
[0018]本實(shí)用新型的壓裂射孔彈結(jié)構(gòu)，所形成的射流在穿過(guò)射孔槍后，射流直徑具有很高的一致性，所形成射流對(duì)套管穿孔孔徑的一致性，相比常規(guī)普通壓裂射孔彈提高15%?20%，可降低地層破裂壓力10%?15%。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的壓裂射孔彈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中各個(gè)標(biāo)號(hào)的含義為:1_彈殼，2-藥型罩，3-裝藥，(1-1)-水平頂面，(1-2)-第一圓弧面，(1-3)-第一圓錐面，(1-4)-第二圓弧面，(1-5)-第二圓錐面，(1-6)-圓柱面；(2-1)-錐頂圓弧面，(2-2)-第三圓錐面。
[0021]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體內(nèi)容作詳細(xì)解釋說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，需要說(shuō)明的是本實(shí)用新型并不局限于以下具體實(shí)施例，凡在本申請(qǐng)技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0023]實(shí)施例1:
[0024]本實(shí)施例給出一種油氣井用的壓裂射孔彈編號(hào)為(DP41RDX25-S1)，包括彈殼I和藥型罩2，彈殼I和藥型罩2形成的密閉裝藥腔內(nèi)填充有裝藥3，所述的彈殼I的內(nèi)壁從頂部到底部依次設(shè)置為水平頂面1-1、第一圓弧面1-2、第一圓錐面1-3、第二圓弧面1-4、第二圓錐面1-5和圓柱面1-6;
[0025]所述的藥型罩2的外壁從頂部到底部依次由錐頂圓弧面2-1和第三圓錐面2-2組成；
[0026]圓柱面1-6的底端與第三圓錐面2-2的底端相接。
[0027]本實(shí)施例中的藥型罩材料與同型號(hào)的常規(guī)DP41RDX25-1型射孔彈的中所采用的藥型罩材料相同。
[0028]所述的水平頂面1-1與第一圓錐面1-3之間通過(guò)第一圓弧面1-2相切過(guò)渡，所述的第一圓錐面1-3和第二圓錐面1-5之間通過(guò)第二圓弧面1-4相切過(guò)渡。
[0029]具體的，第一圓弧面1-2的圓弧半徑為錐頂圓弧面2-1的圓弧半徑的I倍;第二圓弧面1-4的圓弧半徑為錐頂圓弧面2-1的圓弧半徑的I倍。
[0030]具體的，第一圓錐面1-3的母線斜率為第三圓錐面2-2的母線斜率的0.8倍;第二圓錐面1-5的母線斜率為第三圓錐面2-2的母線斜率的1.3倍。
[0031]具體的，圓柱面1-6的高度為10_。
[0032]具體的，錐頂圓弧面2-1的圓弧半徑為3mm，所述的第三圓錐面2-2的母線斜率為1.9。
[0033]試驗(yàn)條件和試驗(yàn)方法:以同型號(hào)的常規(guī)DP41RDX25-1型射孔彈(編號(hào)為DP41RDX25-1)為試驗(yàn)彈型與本實(shí)施例的壓裂射孔彈(編號(hào)為DP41RDX25-S1)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。通過(guò)地面混凝土靶試驗(yàn)測(cè)量對(duì)套管穿孔孔徑的一致性，試驗(yàn)時(shí)射孔槍零相位一側(cè)緊貼套管內(nèi)壁，試驗(yàn)方法見GB/T20488-2006《油氣井聚能射孔器材性能試驗(yàn)方法》;通過(guò)油氣田現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行地層破裂壓力數(shù)據(jù)測(cè)量，試驗(yàn)方法與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際作業(yè)方法完全相同。
[0034]試驗(yàn)結(jié)果:
[0035](A)經(jīng)過(guò)地面混凝