专利名称：油气井用高孔密深穿透射孔器的射孔弹的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油、天然气勘探和开采作业的设备，尤其涉及一种油气井
用高孔密深穿透射孔器的射孔弹。
背景技术：
在石油、天然气勘探和开采作业中，通常按如下顺序完成从钻井到射孔完井的过 程在含油区块上钻井一将套管放入井中一用混凝土灌注套管与井眼之间的环形空间(固 定套管)一将射孔弹装在射孔枪内下到油气层位置一校准深度一引爆射孔枪中的射孔弹 —射孔弹输出的射流依次穿透套管和混凝土层，进入油气层中，在井筒和油气层间形成油 气通道一油气通过这些通道进入井筒。 在采用射孔弹穿孔完井的初期，孔密一般为16孔/米，后来随着石油开采技术的 进步，人们认识到射孔孔密和穿孔深度以及穿孔孔径对油气开采起着重要的作用，同时人 们对石油开采效率也提出了更高的要求，那么人们就开始研究更高孔密的射孔器，从16孔 /米到20孔/米是一个进步，有效地提高了石油、天然气的开采率。然而从20孔/米到40 孔/米，却经过了漫长的过程，因为，随着射孔器孔密的增加，射孔弹在爆炸穿孔的瞬间，先 爆炸的一发射孔弹所产生的冲击波会对后爆炸的第二发射孔弹造成影响，这种影响，称之 为弹间干扰。弹间干扰会导致射孔弹在枪管以及套管上的穿孔变成椭圆，并且穿深会降低， 随着弹间干扰程度的增加，射孔弹的穿孔孔径与穿孔深度会直线下降，严重时，无法正常形 成射流。 例如，国内现有178型射孔器，按孔密分只有一种40孔/米射孔弹，按穿孔性能 分为三种纯大孔径射孔弹、深穿透射孔弹、大孔径深穿透射孔弹。纯大孔径射孔弹的穿孔 孔径可达①25mm，但穿孔深度只有150mm左右，穿孔深度较浅，单发孔容为0. 0245cm3 ;深 穿透射孔弹穿孔深度可达800mm，但穿孔孔径只有①9mm左右，穿孔孔径较小，单发孔容为 0. 0169cm3 ;大孔径深穿透射孔弹兼顾了孔径和穿深，穿孔孔径可达①20. Omm，穿孔深度可 达500mm，但孔密较低，单发孔容为0.0523cm3。上述三种178型射孔器都有其局限性，影响 了油气井产能的提高。即通常情况下，射孔弹的穿孔深度越深，穿孔孔径就越小；反之，穿孔 孔径越大，穿孔深度就越浅。因此，国内外的深穿透射孔弹的穿孔孔径都较小，而大孔径射 孔弹的穿深都较浅。 近年来，随着石油开采进入中后期，很多地层的油气储量少，油层压力低，油比较 稠，开采难度较大，同时有的地层出砂严重，因此考虑到资源的有效开采，又提出了注水开 采(在油气开采井的旁边打一口井，通过往井里注水，增加地层压力，从而使旁边的油气开 采井能顺利开采)以及防砂射孔的新射孔技术要求。新射孔技术对射孔弹的要求也越来越 高，现有的射孔弹由于存在较大的弹间干扰，因而并不能满足使用要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有射孔弹存在的上述问题，提供一种油气井用高孔密深穿透射孔器的射孔弹，本实用新型穿孔深度较深，穿孔孔径较大，穿孔的孔密较高，且 可以避免弹间干扰。 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下 —种油气井用高孔密深穿透射孔器的射孔弹，包括弹壳和药型罩，其特征在于所 述弹壳的射孔端由圆柱段、小圆锥段和大圆锥段形成，圆柱段的直径为9mm-12mm，小圆锥段 的锥度为125。 -140° ，大圆锥段的锥度为45。 -55° ;弹壳内腔由传爆孔、小锥体腔、大锥 体腔和圆柱形腔形成，小锥体腔的锥度为90。 -110° ，大锥体腔的锥度为42。 -50° ，圆柱 形腔直径为46mm-50m m。所述圆柱段的长度为6mm-8mm，圆柱形腔的长度为18mm-22mm。 所述弹壳的圆柱段卡接有弹卡。所述传爆孔呈圆柱形，直径为3mm-5mm。 所述药型罩的内腔由三个锥形段和一个圆弧段形成，三个锥形段的锥度依次为 40° -46° ，51° -57° ，42° -50° ，圆弧段的直径为50mm-58mm。 所述药型罩的外壳包括三个锥形段，三个锥形段的锥度依次为41。
-47° ，
50° -58° ，41° -49° 。 采用本实用新型的优点在于 —、本实用新型弹壳的射孔端由圆柱段、小圆锥段和大圆锥段形成，圆柱段的直径 为9mm-12mm，小圆锥段的锥度为125° -140° ，大圆锥段的锥度为45。 -55° ;弹壳内腔由 传爆孔、小锥体腔、大锥体腔和圆柱形腔形成，小锥体腔的锥度为9(T -110° ，大锥体腔的 锥度为42° -50° ，圆柱形腔直径为46mm-50mm，与现有的射孔弹相比，本实用新型与药型 罩相协调，能得到理想的装药结构及爆轰波形，从而使金属射流的速度和质量分布合理，最 终形成较长、较粗的连续稳定的射流，采用此结构穿孔深度较深，穿孔孔径较大，穿孔的孔 密较高，且可以避免弹间干扰。 二、本实用新型中，圆柱段的长度为6mm-8mm，圆柱形腔的长度为18mm-22mm，满足
装入弹架时不干涉、工作时无弹间干扰的要求，且能保证射孔弹有足够的炸高。 三、本实用新型中，传爆孔呈圆柱形，直径为3mm-5mm，能达到最佳的传爆效果。 四、本实用新型中，药型罩的内腔由三个锥形段和一个圆弧段形成，三个锥形段的
锥度依次为40。 -46° ，51° -57° ，42° -50° ，圆弧段的直径为50mm-58mm，采用三个锥形
段和一个圆弧段，使形成的射流长、粗且连续稳定，射流具有足够的能量和速度，能获得较
好且相对稳定的穿孔效果。 五、本实用新型中，所述药型罩的外壳包括三个锥形段，三个锥形段的锥度依次为 41° -47° ，50° -58° ，41° -49° ，采用此结构的药型罩可以大大提高聚能装药的能量集 中程度。 六、本实用新型中，弹壳的圆柱段卡接有弹卡，在使用时便于安装固定射孔弹。
图1为本实用新型结构示意图 图2为本实用新型弹壳结构示意图 图3为本实用新型药型罩结构示意图[0024] 图中标记为1、弹壳，2、药型罩，3、圆柱段，4、小圆锥段，5、大圆锥段，6、传爆孔，7、 小锥体腔，8、大锥体腔，9、圆柱形腔，10、圆弧段，11、传爆药，12、主装药，13、弹卡。
具体实施方式—种油气井用高孔密深穿透射孔器的射孔弹，包括弹壳1和药型罩2，弹壳1的射 孔端由圆柱段3、小圆锥段4和大圆锥段5形成，圆柱段3的直径为9mm-12mm，小圆锥段4 的锥度为125° -140° ，大圆锥段5的锥度为45。 -55° ;弹壳1内腔由传爆孔6、小锥体 腔7、大锥体腔8和圆柱形腔9形成，小锥体腔7的锥度为90。 -110° ，大锥体腔8的锥度 为42° -50° ，圆柱形腔9直径为46mm-50mm。 本实用新型中，圆柱段3的长度为6mm-8mm，圆柱形腔9的长度为18mm-22mm。在 弹壳l的圆柱段3卡接有弹卡13，如在圆柱段3上开设卡槽。另外，传爆孔呈圆柱形，直径 为3mm-5mm。 药型罩2的内腔由三个锥形段和一个圆弧段10形成，三个锥形段的锥度依次为 40° -46° ，51° -57° ，42° -50° ，圆弧段10的直径为50mm-58mm。药型罩2的外壳包括 三个锥形段，三个锥形段的锥度依次为4r -47° ，50° -58° ，41° -49° 。 本实用新型的外形尺寸小于①62mmX68mm，内腔中装有传爆药和主装药，装药总 量为39g 45g。
本实用新型的工作过程如下 先用不干胶将弹壳的传爆孔封住，再将传爆药11、主装药12、药型罩2依次装入弹 壳内，并用lOOMPa 200MPa压力将其紧实，然后将弹卡13用胶粘在弹壳的射孔端的小孔 内，最后在药型罩2与弹壳1的接缝处图一圈密封胶。弹壳1的外形尺寸需与弹架的装弹 孔尺寸匹配，并保证射孔弹装入弹架后不相互干涉。 显然，本领域的普通技术人员根据所掌握的技术知识和惯用手段，根据以上所述 内容，还可以作出不脱离本实用新型基本技术方案的多种形式，这些形式上的变换均在本 实用新型的保护范围之内。
权利要求一种油气井用高孔密深穿透射孔器的射孔弹，包括弹壳(1)和药型罩(2)，其特征在于所述弹壳(1)的射孔端由圆柱段(3)、小圆锥段(4)和大圆锥段(5)形成，圆柱段(3)的直径为9mm-12mm，小圆锥段(4)的锥度为125°-140°，大圆锥段(5)的锥度为45°-55°；弹壳(1)内腔由传爆孔(6)、小锥体腔(7)、大锥体腔(8)和圆柱形腔(9)形成，小锥体腔(7)的锥度为90°-110°，大锥体腔(8)的锥度为42°-50°，圆柱形腔(9)直径为46mm-50mm。
2. 根据权利要求1所述的油气井用高孔密深穿透射孔器的射孔弹，其特征在于所述 圆柱段(3)的长度为6mm-8mm，圆柱形腔(9)的长度为18mm-22mm。
3. 根据权利要求1或2所述的油气井用高孔密深穿透射孔器的射孔弹，其特征在于 所述弹壳(1)的圆柱段(3)卡接有弹卡(13)。
4. 根据权利要求1或2所述的油气井用高孔密深穿透射孔器的射孔弹，其特征在于 所述传爆孔(6)呈圆柱形，直径为3mm-5mm。
5. 根据权利要求1或2所述的油气井用高孔密深穿透射孔器的射孔弹，其特征在于 所述药型罩(2)的内腔由三个锥形段和一个圆弧段(10)形成，三个锥形段的锥度依次为 40° -46° ，51° -57° ，42° -50° ，圆弧段(10)的直径为50mm-58mm。
6. 根据权利要求1或2所述的油气井用高孔密深穿透射孔器的射孔弹，其特征在于 所述药型罩(2)的外壳包括三个锥形段，三个锥形段的锥度依次为4r -47° ，50° -58° ， 41° _49° 。
专利摘要本实用新型公开了一种油气井用高孔密深穿透射孔器的射孔弹，包括弹壳和药型罩，弹壳的射孔端由圆柱段、小圆锥段和大圆锥段形成，圆柱段的直径为9mm-12mm，小圆锥段的锥度为125°-140°，大圆锥段的锥度为45°-55°；弹壳内腔由传爆孔、小锥体腔、大锥体腔和圆柱形腔形成，小锥体腔的锥度为90°-110°，大锥体腔的锥度为42°-50°，圆柱形腔直径为46mm-50mm。本实用新型穿孔深度较深，穿孔孔径较大，穿孔的孔密较高，且可以避免弹间干扰。
文档编号E21B43/119GK201531259SQ20092024343
公开日2010年7月21日 申请日期2009年11月24日 优先权日2009年11月24日
发明者徐德昭, 杨仁元, 盛延强, 重成兴, 陈宇 申请人:中国航天科技集团公司川南机械厂