专利名称：井下高压水力射孔器冲头的制作方法
技术领域：
本实用新型属于从井中开采油、气、水；可溶解或可溶化物质或矿物泥浆的方法或设备技术领域，具体涉及到射孔器的零件。
在地下开采石油和天然气，传统的工艺是在地面上打井，然后在井下用射孔弹射孔，来开采石油和天然气。采用此工艺，成本高，射孔弹的射程不超过1米，所射的孔径也很小，影响到产油和天然气量，而且射孔弹在运输过程中很不安全。近年来有人发明高压水力射孔器，采用此射孔器在井下岩石上射孔，首先井下高压水力射孔器冲头(以下简称冲头)将油、气井的套管冲裂，然后喷咀喷射出高压水在岩石上射孔。专利号为2203778A、发明名称为《一种改进的油井钻孔装置和方法》的英国专利，所用的冲头是在一个圆柱体的前端设有与圆柱体连为一体的楔体、后端用螺纹联接有圆柱形底座，圆柱体采用这种联接方式与圆柱形底座联接，使得该冲头楔体前端的刃部很难与油、气井内套管的轴线平行，安装时，往往靠调整圆柱体与圆柱形底座之间垫片的厚度来调整冲头刃部与油、气井内套管的轴线平行，一但冲头刃部与油、气井内套管的轴线不平行时，冲头需很大的力才能将油、气井内的套管冲裂，使力过大，冲头很容易被损坏，又能将油、气井内的套管冲破，影响到油、气井的安全生产。
本实用新型的目的在于克服上述冲头的缺点，提供一种结构简单，不需装配使楔刃能对准预定方向、使用寿命长，在进给力小的作用下很容易将油、气井内套管冲裂的冲头。
为达到上述目的，本实用新型采用的解决方案是在柱体的一端设有与柱体连为一体的楔体、另一端设有至少为三棱柱的多棱柱底座且与柱体连为一体。
本实用新型的柱体可以是矩形柱体、可以是阶梯形柱体，也可以是圆柱体。
本实用新型与《一种改进的油井钻孔装置和方法》英国专利的冲头相比，具有结构简单、不需装配使楔刃能对准预定方向、使寿命长等优点，在进给力小的作用下，很容易将油、气井内的套管冲裂，对油、气井内管壁较厚的套管也能被冲裂，可在油、气井下的高压水力射孔器上广泛推广使用。
图1是本实用新型一个实施例的主视图。
图2是
图1的左视图。
图3是
图1俯视图。
图4是
图1的剖视图。
图5是本实用新型另一个实施例的主视图。
图6是图5的左视图。
图7是图5的俯视图。
图8是图5的剖视图。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。
图1、2、3、4给出了本实用新型一个实施例的结构示意图，本实施为阶梯形冲头。在图中，本实施例的柱体为阶梯形四棱柱体2，在阶梯形四棱柱体2的左端有一个与阶梯形四棱柱体2连为一体的楔体1，楔体1的前后两平面平行、上下两平面的二面夹角为90°，在阶梯形四棱柱体2的右端有一个与阶梯形四棱柱体2连为一体的四棱柱底座3，该四棱柱底座3的竖截面为矩形，四棱柱底座3也可采用三棱柱底座、或六棱柱底座。本实施例采用阶梯形四棱柱体2，使冲头所需的进给力较小，在不增加进给力的情况下，能将较厚的油、气井套管冲裂。本实施例采用四棱柱底座3，冲头安装在井下高压水力射孔器上时，很容易定位，使得该冲头前端楔体的刃部与油、气井内套管的轴线保持平行，很容易将油、气井内的套管冲裂。阶梯形四棱柱体2与四棱柱底座3连为一体，克服了柱体与底座用螺纹联接时，冲头楔体的刃部与油、气井内套管轴线不平行，作用力过大时，易于损坏冲头以及将油、气井内套管冲破的弊端。在楔体1、阶梯形四棱柱体2、四棱柱底座3的中心位置加工有一个通孔，用于放置井下高压水力射孔器的喷咀、并使喷咀能从该孔中伸出或缩回。
图5、6、7、8给出了本实用新型另一个实施例的结构示意图，本实施例为圆柱形冲头。在图中，本实施例的柱体为圆柱体5，在圆柱体5的左端有一个与圆柱体5连为一体的楔体4，在圆柱体5的右端有一个与圆柱体5连为一体的四棱柱底座6，楔体5和四棱柱底座6的形状与实施例1中的楔体1和四棱柱底座3的形状相同，在楔体4、圆柱体5、四棱柱底座6的中心位置加工有一个通孔，用于放置井下高压水力射孔器的喷咀、并使喷咀能从该孔中伸出或缩回。本实施例的冲头，适用于冲裂油、气井内管壁较薄的套管。采用本实施例的冲头，冲头将油、气井的套管冲裂后，冲头的圆柱体5具有良好的密封性，使井下高压水力射孔器的喷咀从冲头孔内伸出喷射出高速高压水流冲击到油、气井套管外的岩石上时，返流回来的岩屑不能进入井下高压水力射孔器内、阻碍或堵塞冲头的运行，使得井下高压水力射孔器能多次重复作业。
还可根据上述原理设计出另一种具体结构的冲头。
权利要求1.一种井下高压水力射孔器冲头，在柱体的一端设有与柱体连为一体的楔体[1、4]、另一端设有底座，在楔体[1、4]、柱体以及底座的中心处加工有通孔，其特征在于上述的底座是至少为三棱柱的多棱柱体、与所说的柱体连为一体。
2.按照权利要求1所述的井下高压水力射孔器冲头，其特征在于所说的柱体可以是矩形柱体、可以是阶梯形柱体[2]、也可以是圆柱体[5]。
专利摘要一种井下高压水力射孔器冲头,在柱体的一端设有与柱体连为一体的楔体、另一端设有与柱体连为一体至少为三棱柱的多棱柱底座,在楔体、柱体以及多棱柱底座的中心处加工有通孔。它具有结构简单、安装方便、使用寿命长等优点,在进给力小的作用下,很容易将油、气井内的套管冲裂,对油、气井内管壁较厚的套管也能冲裂,可在油气井下的高压水力射孔器上推广使用。
文档编号E21B43/11GK2295045SQ9723962
公开日1998年10月21日 申请日期1997年5月20日 优先权日1997年5月20日
发明者张曦, 张廷汉 申请人:西安市通源科技产业有限责任公司