專利名稱：電纜連接無殼壓裂彈的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于石油、天然氣井下巖層的高能氣體壓裂技術領域中的高能氣體發(fā)生裝置。
高能氣體壓裂是利用壓裂彈中火藥在井筒中油氣層部位快速燃燒產(chǎn)生大量高溫、高壓氣體，在近井地層區(qū)域壓出裂縫體系，改善近井地帶滲透性能，從而增加油、氣井產(chǎn)量和注水井注入量的增產(chǎn)、增注新工藝，壓裂彈是該技術領域中應用的高溫、高壓氣體發(fā)生裝置，是提高壓裂技術效果，增產(chǎn)、增注的關鍵。
高能氣體壓裂是在本世紀六十年代開始發(fā)展起來的新技術領域，我國起步比較晚。目前，在我國高能氣體壓裂技術領域中所采用的壓裂彈均是有殼壓裂彈。中國專利89213979.X油層爆燃壓裂器，92224050.7“緩沖壓裂彈”和92233646.6“深井壓裂彈”，雖然在結構設計等方面較原有的壓裂彈有了較大改進，可以適用于3000米深或3000米以上深油、氣井巖層的壓裂。但是上述壓裂彈均有笨重的金屬或非金屬外殼，彈體及點火、傳火結構復雜，施工不方便，成本高等缺點。
本實用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術中的不足之處，而設計加工成不同裝藥種類、不同尺寸的電纜連接無殼壓裂彈，可適用于3000米深和3000米以上深井和超深井的套管井中和油管井中。并且進一步簡化結構，達到現(xiàn)場連接簡單，施工方便，成本低，充分提高壓裂效果的目的。
本實用新型的構思要實現(xiàn)上述目的，就要進一步簡化結構，去掉現(xiàn)有壓裂彈的金屬或非金屬外殼，簡化彈體結構；簡化點火、傳火系統(tǒng)及裝藥包復結構。而采用通過點火器點燃引燃裝藥，在引燃裝藥的上面用電纜穿過主裝藥的內(nèi)孔串連著多節(jié)主裝藥，這些主裝藥藥柱兩端外表面只局部包復。當下面一節(jié)引燃裝藥被點燃后，在井筒中生成的高溫、高壓氣體逐個點燃相鄰的主裝藥。通過改變一些主裝藥藥柱本身的燃速或燃燒面積變化規(guī)律來實施壓力控制，并可實現(xiàn)井筒中可調(diào)脈沖式壓力變化。通過改變引燃裝藥藥柱、主裝藥藥柱的成分及外徑尺寸大小，可適用于不同深度的套管和油管井。
本實用新型由點火器1－9，引燃裝藥10－11，主裝藥12－13，電纜14組成。
點火器1－9由吊環(huán)1、密封導電桿2、電點火管3、點火具殼體4、點火芯管5、點火輔助藥塊6、密封堵7、托板8、保護帽9組成。用于裝藥的點火、固定和保護作用。
引燃裝藥10－11由引燃裝藥藥柱10、側面包復層11組成。用于引燃主裝藥。
主裝藥12－13由主裝藥藥柱12、局部包復層13組成。
電纜14由各節(jié)主裝藥內(nèi)孔穿過，將主裝藥串連起來，再與吊環(huán)1及密封導電桿2連接。電纜14既是電纜車的起下及點火用的電纜，又是各節(jié)引燃裝藥10－11與主裝藥12－13的連接電纜。根據(jù)壓裂施工工藝優(yōu)化設計的要求，確定主裝藥節(jié)數(shù)，可現(xiàn)場連接組裝，與現(xiàn)有的有殼壓裂彈相比，施工非常方便，壓裂效果明顯提高。
本實用新型的優(yōu)點是電纜連接無殼壓裂彈既沒有金屬與非金屬外殼，又去掉了各節(jié)主裝藥中心孔的芯管，單位長度裝藥量大，結構簡單，成本低。點火、傳火及密封結構簡單，避免了滲水或瞎火現(xiàn)象，可靠性好。根據(jù)壓裂施工工藝要求，可現(xiàn)場將多節(jié)不同燃速或不同燃面變化規(guī)律的主裝藥連接組裝成不同的、可調(diào)脈沖式電纜連接無殼壓裂彈。該種壓裂彈現(xiàn)場組裝、電纜連接非常方便，安全可靠，壓裂效果好。
附


圖1是電纜連接無殼壓裂彈剖面圖、附圖2是電纜連接無殼壓裂彈橫截面
圖1－－吊環(huán)、2－－密封導電桿、3－－電點火管、4－－點火具殼體、5－－點火芯管、6－－點火輔助藥塊、7－－密封堵、8－－托板、9－－保護帽、10－－引燃裝藥藥柱、11－－側面包復層、12－－主裝藥藥柱、13－－局部包復層、14－－電纜。
實施例我們一致認為實現(xiàn)本實用新型的最佳方案是1、參照附
圖1實施點火器1－9的制造其中吊環(huán)1用材料為中碳鋼，點火具殼體4、點火芯管5、密封堵7、托板8的材料均為鋁合金(或鋼)。
引燃裝藥10－11及主裝藥12－13的制造引燃裝藥藥柱及主裝藥藥柱是主要成分為硝化棉、硝化甘油及附加成分的雙基藥壓成的藥柱，包復層為棉織物粘膠纏繞在藥柱外表面上。引燃裝藥10－11及主裝藥12－13的外徑為100毫米，長度可為500毫米。一套完整的電纜連接無殼壓裂彈用電纜將點火器1－9、引燃裝藥10－11及3～10節(jié)主裝藥12－13(節(jié)數(shù)可由工藝要求而定)串連組成。適用于深度不超過3000米的套管井下施工。
2、參照附
圖1中電纜連接無殼壓裂彈，其特征在于引燃裝藥藥柱10和主裝藥藥柱12橫截面制成單孔管狀及圓孔多孔或網(wǎng)格孔多孔狀(如附圖2所示)，用電纜將單孔管狀和多孔狀主裝藥串連成一體，構成可調(diào)脈沖式電纜連接無殼壓裂彈。
3、如附
圖1所示電纜連接無殼壓裂彈，其特征在于引燃裝藥10－11和主裝藥12－13外徑制成 40～ 60時，適用于油管井中起下。
4、如附
圖1所示的電纜連接無殼壓裂彈的引燃裝藥藥柱10與主裝藥藥柱12，其成分為過氯酸銨、橡膠及附加成分時，可適用于3000米以上的深井和超深井套管與油管井中。
權利要求1.電纜連接無殼壓裂彈是由點火器1～9、引燃裝藥10～11、主裝藥12～13和電纜14組成，其特征在于無金屬和非金屬外殼，在各節(jié)主裝藥12～13的內(nèi)孔中無連接與傳火用芯管；在引燃裝藥10～11的內(nèi)孔中置入點火器1～9，將電纜從各節(jié)主裝藥內(nèi)孔中穿過后與點火器1～9的吊環(huán)連接起來；點火器1～9是由吊環(huán)1、密封導電桿2、電點火管3、點火具殼體4、點火芯管5、點火輔助藥塊6、密封堵7、托板8和保護帽9組成；引燃裝藥10～11是由引燃裝藥藥柱10，側面包復層11組成；主裝藥12～13是由主裝藥藥柱12、局部包復層13組成。
專利摘要本實用新型是提供一種電纜連接無殼壓裂彈，由點火器、引燃裝藥、主裝藥和電纜組成。其主要特征是既沒有金屬和非金屬外殼，又沒有連接與傳火用芯管；根據(jù)壓裂工藝要求，可在施工現(xiàn)場用電纜將點火器、不同燃速或不同燃面變化規(guī)律的引燃裝藥和3～10節(jié)主裝藥串連組裝成可調(diào)脈沖式電纜連接無殼壓裂彈。本實用新型廣泛適用于淺井、深井和超深井使用，施工方便、安全可靠。
文檔編號E21B43/263GK2208098SQ9420778
公開日1995年9月20日 申請日期1994年4月18日 優(yōu)先權日1994年4月18日
發(fā)明者高長友, 任永久, 吳忠民, 顧國良, 王濤, 劉祥成, 辛再樹, 周紹民, 崔哲珠, 付明軍, 周海濤, 王玉申, 王云龍 申請人:高長友