專利名稱：一種大孔徑深穿透射孔彈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種大孔徑深穿透射孔彈，用于石油天然氣開發(fā)過程的射孔作業(yè)，涉及石油勘探 開發(fā)中增產(chǎn)措施的射孔彈的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
石油射孔彈是利用聚能效應(yīng)，使炸藥爆炸的能量作用于金屬藥型罩上，從而產(chǎn)生 高溫、高壓、高速的金屬射流，穿透套管和固井水泥環(huán)，在油氣層中形成一定深度的孔眼，這 些形成的孔眼起到溝通井筒和地層自然裂縫的作用，使地下油氣儲(chǔ)層中的原油或天然氣通 過射孔孔眼流入井筒；在射孔完井的油氣井中，射孔孔眼是溝通產(chǎn)層和井筒的唯一通道，因 此，射孔彈在巖層中的穿孔深度和在套管上的入口孔徑是評(píng)價(jià)射孔彈穿孔性能的兩個(gè)重要 指標(biāo)，也是影響油氣井產(chǎn)能的重要因素；實(shí)踐證明，提高射孔彈的穿孔深度和套管入口孔 徑，對(duì)油氣井的增產(chǎn)是有益的；現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是目前，射孔完井所用的深穿透射孔彈，其在巖層中的穿孔深度 較深，但在套管上形成的入口較?。淮罂讖缴淇讖梽t是在套管上形成的入口孔徑較大，但在 巖層中的穿孔深度又較淺；目前應(yīng)用的大孔徑射孔彈通常采用半球形藥型罩，采用紫銅板 沖壓制成，加工工藝復(fù)雜，難以批量生產(chǎn)，而且，目前的射孔彈的穿孔深度在150 200mm之 間，在套管上形成的孔徑在15 25mm之間。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種既能在套管上形成較大套管入口孔 徑，又具有良好穿孔深度的大孔徑深穿透射孔彈。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型包括彈殼和藥型罩，其特征在于彈殼由 金屬殼體3構(gòu)成，金屬殼體3的內(nèi)壁面由四段曲線結(jié)構(gòu)構(gòu)成；藥型罩1的罩頂部為圓弧結(jié) 構(gòu)，藥型罩1的外壁為圓錐面結(jié)構(gòu)，在藥型罩1的外壁與金屬殼體3的內(nèi)壁之間為裝藥腔2 ；所述藥型罩1外壁的圓錐面結(jié)構(gòu)的錐面角度范圍為40° 60° ；所述藥型罩1內(nèi)壁面分為兩個(gè)部分，上半部分為圓錐面，其圓錐面的角度比外錐 面小0° 3°，下半部分為指數(shù)方程確定的曲面結(jié)構(gòu)，上下兩個(gè)部分在連接處相切；所述金屬殼體3的第一段5為圓柱形結(jié)構(gòu)，第二段6和第三段7為圓錐形結(jié)構(gòu)、第 四段8是圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)，以本實(shí)用新型中心垂直線為基準(zhǔn)，第二段6圓錐形結(jié)構(gòu)的錐形角度為 15° 25°，第三段7圓錐形結(jié)構(gòu)的錐形角度為35° 40°，第四段8圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)的角度 為110° 125°，第三段與第四段之間為圓弧連接，制造時(shí)先用金屬粉末直接壓制藥型罩1，然后將散粒高能炸藥裝倒入裝藥腔內(nèi)2， 使用壓彈設(shè)備將所述藥型罩壓入裝藥腔內(nèi)就完成了射孔彈的制造；使用時(shí)將將本實(shí)用新型 安裝在射孔搶上，連接好導(dǎo)暴索，然后下入井內(nèi)，當(dāng)下到需要射孔的層位后，引爆實(shí)施對(duì)地 層的射孔，經(jīng)本行業(yè)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)部門檢測(cè)，射孔彈具有理想的穿孔孔徑和穿孔深度。本實(shí)用新型的有益效果和優(yōu)點(diǎn)采用所述的藥型罩結(jié)構(gòu)，其外壁為直線型母線，更易于粉末藥型罩旋轉(zhuǎn)壓制成型，且藥型罩的密度分布均勻，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，適用于大批量 生產(chǎn)；內(nèi)壁下半部分為圓弧形，增大了藥型罩下半部分的質(zhì)量，在爆轟波的作用下，形成的 金屬射流更多，且增加了尾部射流直徑，有利于形成更大的套管入口孔徑和提高巖層的穿 孔深度；經(jīng)油田試用表明，該射孔彈能有效增大射孔孔道的滲流面積，降低地層破裂壓力， 提高單井油氣產(chǎn)量效果明顯。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例本實(shí)用新型包括彈殼和藥型罩，彈 殼由一個(gè)金屬殼體3構(gòu)成，藥型罩1的罩頂部為圓弧結(jié)構(gòu)，藥型罩1的外壁為圓錐面結(jié)構(gòu)， 金屬殼體3的內(nèi)壁面由四段曲線構(gòu)成，第一段5為圓柱形結(jié)構(gòu)，第二段6和第三段7為錐 形結(jié)構(gòu)、第四段8是圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)，以本實(shí)用新型中心垂直線為基準(zhǔn)，第二段6錐形結(jié)構(gòu)的角 度為15° 25°，第三段7錐形結(jié)構(gòu)的角度為35° 40°，第四段8圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)的角度 為110° 125°，第三段7與第四段8之間為圓弧連接，在藥型罩1的內(nèi)壁與金屬殼體3 的內(nèi)壁之間形成裝藥腔2 ；以本實(shí)用新型中心垂直線為基準(zhǔn)，藥型罩1外壁圓錐面的角度為 40° 60°之間，藥型罩1的內(nèi)壁面分為兩個(gè)部分，上半部分為圓錐面，下半部分為指數(shù)方 程確定的曲面結(jié)構(gòu)，上下兩個(gè)部分在連接處相切，藥型罩1內(nèi)壁圓錐面的角度比藥型罩1外 錐面的角度小0° 3° ；本實(shí)用新型的制作過程是先按照設(shè)計(jì)要求加工好金屬殼體3，加工好的金屬殼 體3的內(nèi)壁具有四段曲線結(jié)構(gòu)，然后壓制藥型罩1，設(shè)計(jì)的藥型罩1為粉末藥型罩，由于設(shè)計(jì) 的藥型罩1的內(nèi)壁為直線型母線，更于粉末藥型罩旋轉(zhuǎn)壓制成型，而且密度分布也較均勻； 然后在藥型罩1的內(nèi)壁與金屬殼體3的內(nèi)壁之間形成的裝藥腔2中裝入炸藥，使用壓彈設(shè) 備將所述藥型罩1壓入裝藥腔內(nèi)，再裝上壓絲4，就完成了射孔彈的制造；使用實(shí)例在某油田的一口井實(shí)施射孔作業(yè)，目的層是該井的雷口坡地層，為了增 加產(chǎn)量，要求套管的開孔大，而且射入深度要求也較深，因此，采用本實(shí)用新型加工的射孔 彈安裝固定在外徑為。76mm的彈架上，用壓絲4將導(dǎo)爆索固定在射孔彈尾部，安裝完畢后， 將射孔彈及彈架裝入外徑為。127mm的射孔槍內(nèi)，并裝上槍頭、槍層，組裝成射孔器；然后 由油管將組裝好的射孔器送入井下，并定位在射孔目的地層，在井口加壓到額定值，起爆裝 置起爆并將導(dǎo)爆索引爆，由導(dǎo)爆索起爆射孔彈，射孔彈爆炸后，形成的金屬射流依次穿過射 孔槍、套管、固井水泥環(huán)并進(jìn)入巖層，最終在套管、水泥環(huán)，經(jīng)測(cè)井檢測(cè)，在套管和巖層中形 成地穿孔和深入孔道符合設(shè)計(jì)要求；該井射孔后采用酸化壓裂，其破裂壓力明顯降低，完成 增產(chǎn)規(guī)定地措施施工后，該井預(yù)定層位的產(chǎn)量為6.0X104m3/d，取得了很好的增產(chǎn)效果。
權(quán)利要求一種大孔徑深穿透射孔彈，包括彈殼和藥型罩，其特征在于彈殼由金屬殼體構(gòu)成，金屬殼體的內(nèi)壁面由四段曲線結(jié)構(gòu)構(gòu)成；藥型罩的罩頂部為圓弧結(jié)構(gòu)，藥型罩的外壁為圓錐面結(jié)構(gòu)，在藥型罩的外壁與金屬殼體的內(nèi)壁之間為裝藥腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大孔徑深穿透射孔彈，其特征在于所述藥型罩外壁的圓錐 面結(jié)構(gòu)的錐面角度范圍為40° 60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大孔徑深穿透射孔彈，其特征在于所述藥型罩內(nèi)壁面分為 兩個(gè)部分，上半部分為圓錐面，其圓錐面的角度比外錐面小0° 3°，下半部分為指數(shù)方 程確定的曲面結(jié)構(gòu)，上下兩個(gè)部分在連接處相切。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大孔徑深穿透射孔彈，其特征在于所述金屬殼體的第一段 為圓柱形結(jié)構(gòu)，第二段和第三段為圓錐形結(jié)構(gòu)、第四段是圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和4所述的大孔徑深穿透射孔彈，其特征在于所述金屬殼體內(nèi)壁 面曲線結(jié)構(gòu)的第二段圓錐形結(jié)構(gòu)的錐形角度為15° 25°，第三段圓錐形結(jié)構(gòu)的錐形角 度為35° 40°，第四段圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)的角度為110° 125°，第三段與第四段之間為圓弧 連接。
專利摘要一種大孔徑深穿透射孔彈，涉及射孔彈的設(shè)計(jì)制造技術(shù)領(lǐng)域，包括彈殼和藥型罩，彈殼由金屬殼體構(gòu)成，金屬殼體的內(nèi)壁面由四段曲線結(jié)構(gòu)構(gòu)成，藥型罩的尖部為圓弧形結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁面為圓錐面結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型提供了一種既有較大穿孔孔徑，又具良好穿孔深度的大孔徑深穿透射孔彈，解決了深穿透射孔彈和大孔徑射孔彈不能同時(shí)形成套管上的大孔徑，和地層的深穿透的問題，采用的藥型罩設(shè)計(jì)，可以加大裝藥量，因此具有提高射孔彈效率的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B43/119GK201560753SQ20102003754
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2010年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月5日
發(fā)明者付代軒, 余訊, 涂良, 羅宏偉, 謝湛, 趙世華, 郭鵬 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司