專利名稱：油氣井用槍內(nèi)裝筒式火藥裝藥的復(fù)合射孔裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于油氣井、注水井新井完井及生產(chǎn)井補(bǔ)孔改造的射孔裝置，具體地說，它是一種油氣井用槍內(nèi)裝筒式火藥裝藥的復(fù)合射孔裝置。
背景技術(shù)：
目前，用于油氣井射孔及延縫或壓裂的復(fù)合射孔器，為了在射孔彈起爆射孔之后，再通過順勢點(diǎn)燃的槍內(nèi)火藥或推進(jìn)劑進(jìn)行二次壓裂延縫，大多采用彈架內(nèi)射孔彈之間裝填火藥或推進(jìn)劑的結(jié)構(gòu)。例如中國專利ZL97242235.8“油氣井高能復(fù)合正壓高孔密雙射流孔裝置”，它采用是在筒形彈架內(nèi)安裝一個(gè)與筒形彈架內(nèi)徑相配合的圓柱形火藥柱的裝藥方式，裝藥的結(jié)果等于在彈架內(nèi)射孔彈之間全都填充了火藥。還有中國專利ZL01212979.8“油氣井高能復(fù)合射孔裝置”，采用在彈架內(nèi)射孔彈間裝火藥片的裝藥方式。上述兩種火藥裝藥方式都會隨著射孔孔密的增大而大大減小裝藥量，如果要進(jìn)行高孔密射孔的話，彈間幾乎沒有什么空間，所以，其火藥裝藥量會大大降低，從而影響二次燃?xì)饽芰繘_擊加載的效果。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對已有技術(shù)的不足，首先是提供一種油氣井用槍內(nèi)裝筒式火藥裝藥的復(fù)合射孔裝置，使其能在射孔彈密集排列的結(jié)構(gòu)下仍具有較大的裝藥量，從而保證二次燃?xì)饽芰康臎_擊效果，其次是對該裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的進(jìn)一步改進(jìn)，使其結(jié)構(gòu)更為合理。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的解決方案如下它由一節(jié)射孔器或多節(jié)射孔器連接構(gòu)成，所述的射孔器具有一個(gè)射孔槍，在該射孔槍中設(shè)有筒形彈架，并在該筒形彈架上裝有軸向密集排列的多個(gè)射孔彈，所述的射孔彈按照其射流方向朝向射孔槍內(nèi)壁而彈尾朝向筒形彈架內(nèi)的方向安裝，并且沿筒形彈架的周向多方位排列，在所述射孔槍的筒壁上正對于各射孔彈的射流部位設(shè)有臺階通孔，并在臺階通孔上設(shè)有堵蓋，所述的筒形彈架通過設(shè)在其上、下兩端的周向定位結(jié)構(gòu)固定在槍筒內(nèi)，使筒形彈架與射孔槍之間得到周向固定，在射孔槍的上、下兩端通過螺紋結(jié)構(gòu)聯(lián)有槍頭或上聯(lián)接頭和槍尾或下聯(lián)接頭，從而使筒形彈架在射孔槍內(nèi)得到軸向固定，在射孔槍中還軸向貫穿一根與各射孔彈彈尾壓接的導(dǎo)爆索，其關(guān)建結(jié)構(gòu)是在所述的射孔槍與筒形彈架之間同軸裝有一個(gè)筒式火藥裝藥，在該筒式火藥裝藥的筒壁上、對應(yīng)于射孔槍上各射孔彈射流的位置開有射流通過的通孔。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案如下上述的筒形彈架上的多個(gè)射孔彈沿筒壁右旋30°～90°等間隔螺旋式軸向密集排列。
上述的射孔彈上套有彈套。
在上述射孔槍的筒壁上設(shè)有與各射孔彈射流方向同軸的盲孔，每個(gè)盲孔的背面180°對應(yīng)設(shè)有臺階通孔，并在臺階通孔上設(shè)有堵蓋。
上述的筒式火藥裝藥采用單基或雙基發(fā)射藥或復(fù)合推進(jìn)劑或燃燒類含能材料制作。
通過上述解決方案可以看出，本裝置利用了射孔槍與筒形彈架之間的空間進(jìn)行裝藥，這個(gè)空間的大小受射孔彈密集排列的影響較小，可使高孔密射孔器的火藥裝藥量提高，從而保證二次燃?xì)饽芰康臎_擊效果。再者，本裝置在射孔彈上加設(shè)的彈套既對射孔彈有固定的作用，同時(shí)還可降低射孔彈射孔時(shí)的彈間干擾。本裝置在泄壓面積不足時(shí)，在射孔槍上采用射流射穿盲孔泄壓的同時(shí)，還可通過沖開盲孔背面的臺階通孔進(jìn)一步增大槍內(nèi)壓力的泄壓速率。
圖1、本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2、射孔器結(jié)構(gòu)示意圖之一。
圖3、射孔器結(jié)構(gòu)示意圖之二。
圖4、筒形火藥裝藥結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及其工作原理。
參見圖1，本裝置可以由一節(jié)射孔器2或多節(jié)射孔器2連接構(gòu)成。如果采用一節(jié)射孔器，則射孔器2的上、下兩端通過螺紋結(jié)構(gòu)連接槍頭1和槍尾5，在槍頭1中裝有通過導(dǎo)線與地面電源連接的雷管1.1，槍尾是外部為圓臺形的尾端堵頭。如果采用多節(jié)結(jié)構(gòu)，則兩射孔器之間可以用帶母螺紋的上聯(lián)接頭4和帶公螺紋的下聯(lián)接頭3連接在一起。
參見圖2、4，所述的射孔器2具有一個(gè)射孔槍10，在該射孔槍10中設(shè)有所述的筒形彈架9，該筒形彈架的外徑與射孔槍內(nèi)徑松配合，并在射孔槍10與筒形彈架9之間設(shè)有所述的筒式火藥裝藥8，在筒形彈架9上裝有多個(gè)射孔彈12，所述的射孔彈12按照其射流方向朝向槍筒10的內(nèi)壁而彈尾朝向彈架內(nèi)的方向安裝，并且沿筒形彈架9的軸向密排和徑向多方位排列，使射孔彈能以槍筒為中心向四周射孔，本例采用的射孔彈排列方式是沿筒形彈架9的筒壁右旋90°等間隔螺旋式軸向密集排列，這樣，槍內(nèi)的射孔彈可以槍筒為中心向四個(gè)方向射孔；其右旋等間隔排列的角度可以在30°～90°之間選擇，從而實(shí)現(xiàn)以槍筒為中心的多方位射孔。為了減少彈間的干擾，在所述的射孔彈12上設(shè)有彈套11，該彈套11與筒形彈架固聯(lián)，從而在筒形彈架上形成射孔彈的安裝彈穴，可對射孔彈起到扶正作用。在射孔槍10上對應(yīng)于射孔彈的射流部位設(shè)有所述的臺階通孔14，并在該通孔上裝有堵蓋13。所述的筒式火藥裝藥8上也設(shè)有相應(yīng)的通孔19，該筒形彈架9的具體結(jié)構(gòu)見圖4。所述的筒式火藥裝藥8和筒形彈架9的兩端與上定位環(huán)5、下定位環(huán)16固接。所述筒形彈架9和筒式火藥裝藥8的周向定位結(jié)構(gòu)，由設(shè)在上定位環(huán)5和下定位環(huán)16滑槽內(nèi)的定位滑卡18、定位螺釘17和射孔槍10兩端的凹槽6構(gòu)成。當(dāng)滑卡18沿槍筒徑向滑動而進(jìn)入定位凹槽6時(shí)，上緊定位螺釘17，可使上定位環(huán)5和下定位環(huán)16得到周向固定而不能相對槍筒周向旋轉(zhuǎn)，使連接在該上定位環(huán)5和下定位環(huán)16的筒式火藥裝藥8和筒形彈架9也得到周向固定，從而使筒形火藥8上的通孔19和裝在筒形彈架上的射孔彈12的射流出口與槍筒上的臺階通孔14對準(zhǔn)定位。所述的上聯(lián)接頭4和下聯(lián)接頭3通過螺紋結(jié)構(gòu)連接在射孔槍10的兩端，從而使射孔槍兩端封閉和使筒式火藥裝藥8和筒形彈架9在槍筒內(nèi)得到軸向固定。所述的導(dǎo)爆索7上、下貫穿射孔槍10，并且與各射孔彈的尾端壓接。當(dāng)導(dǎo)爆索點(diǎn)燃射孔彈時(shí)，射孔彈形成的射流先將已封閉的臺階通孔14射穿，然后再射穿油氣井的套管及水泥環(huán)，從而在產(chǎn)層內(nèi)形成一定幾何尺寸的射孔孔道；同時(shí)，在射孔彈起爆后筒式火藥裝藥8也被引燃，從而形成高能燃?xì)饷}沖對巖層進(jìn)行沖擊加載，使射孔孔道以裂縫形式得到延伸和擴(kuò)展。
參見圖4，所述的筒式火藥裝藥8可以采用單基或雙基發(fā)射藥或復(fù)合推進(jìn)劑或燃燒類含能材料制作。從圖中可以看出，該筒式火藥裝藥結(jié)構(gòu)的裝藥量受高孔密的影響不太大，因?yàn)闃屚才c筒形彈架之間的空間比高孔密的彈間空間要大，筒壁上所設(shè)通孔的多少和大小會影響裝藥量，但因通孔比射孔彈的直徑小得多，故影響程度較小。經(jīng)過實(shí)際測算，在同等高孔密結(jié)構(gòu)下，本裝置比已有彈間裝藥的柱形或片狀固體火藥的裝藥量要大兩倍以上。
參見圖3，如果在裝藥量較大，而射孔槍上射流孔的泄壓面積不足時(shí)，所述的射孔槍可以采用盲孔加臺階通孔結(jié)構(gòu)，以增大泄壓面積。即在射孔槍20上、與各射孔彈射流方向同軸的位置設(shè)置盲孔21，而在每個(gè)盲孔21的背面180°對應(yīng)設(shè)置臺階通孔14，并在臺階通孔14上設(shè)置堵蓋13。當(dāng)射孔彈12被點(diǎn)燃而射孔時(shí)，其射流先射穿盲孔21，然后在筒式火藥裝藥8被引燃時(shí)，較大高能燃?xì)獾臎_擊又將臺階通孔的堵蓋沖開，從而起到增大泄壓速率的作用。該射孔器的其它結(jié)構(gòu)與圖2中的相同。
權(quán)利要求1.一種油氣井用槍內(nèi)裝筒式火藥裝藥的復(fù)合射孔裝置，它由一節(jié)射孔器(2)或多節(jié)射孔器(2)連接構(gòu)成，所述的射孔器具有一個(gè)射孔槍(10)，在該射孔槍中設(shè)有筒形彈架(9)，并在該筒形彈架上裝有軸向密集排列的多個(gè)射孔彈(12)，所述的射孔彈按照其射流方向朝向射孔槍內(nèi)壁而彈尾朝向筒形彈架內(nèi)的方向安裝，并且沿筒形彈架(9)的周向多方位排列，在所述射孔槍的筒壁上正對于各射孔彈的射流部位設(shè)有臺階通孔(14)，并在臺階通孔上設(shè)有堵蓋(13)，所述的筒形彈架(9)通過設(shè)在其上、下兩端的周向定位結(jié)構(gòu)固定在槍筒(10)內(nèi)，使筒形彈架(9)與射孔槍之間得到周向固定，在射孔槍的上、下兩端通過螺紋結(jié)構(gòu)聯(lián)有槍頭(1)或上聯(lián)接頭(4)和槍尾(5)或下聯(lián)接頭(3)，使筒形彈架(9)在射孔槍內(nèi)得到軸向固定，在射孔槍(10)中還軸向貫穿一根與各射孔彈彈尾壓接的導(dǎo)爆索(7)，其特征是在所述的射孔槍(10)與筒形彈架(9)之間同軸裝有一個(gè)筒式火藥裝藥(8)，在該筒式火藥裝藥(8)的筒壁上、對應(yīng)于射孔槍上各射孔彈射流的位置開有射流通過的通孔(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣井用槍內(nèi)裝筒式火藥裝藥的復(fù)合射孔裝置，其特征是所述的筒形彈架(9)上的多個(gè)射孔彈(12)沿筒壁右旋30°～90°等間隔螺旋式軸向密集排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油氣井用槍內(nèi)裝筒式火藥裝藥的復(fù)合射孔裝置，其特征是所述的射孔彈(12)上套有彈套(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油氣井用槍內(nèi)裝筒式火藥裝藥的復(fù)合射孔裝置，其特征是在所述射孔槍(20)的筒壁上設(shè)有與各射孔彈射流方向同軸的盲孔(21)，每個(gè)盲孔(21)的背面180°對應(yīng)設(shè)有臺階通孔(14)，并在臺階通孔上設(shè)有堵蓋(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油氣井用槍內(nèi)裝筒式火藥裝藥的復(fù)合射孔裝置，其特征是所述的筒式火藥裝藥(8)采用單基或雙基發(fā)射藥或復(fù)合推進(jìn)劑或燃燒類含能材料制作。
專利摘要本實(shí)用新型是一種油氣井用槍內(nèi)裝筒式火藥裝藥的復(fù)合射孔裝置。它由一節(jié)射孔器或多節(jié)射孔器連接構(gòu)成，所述的射孔器由射孔槍、同軸裝在射孔槍中的筒形彈架、裝在該彈架上的射孔彈、連接在射孔彈尾端的導(dǎo)爆索、設(shè)在槍筒兩端的筒形彈架的周向定位結(jié)構(gòu)和上、下連接頭構(gòu)成，其改進(jìn)結(jié)構(gòu)是在射孔槍與筒形彈架之間同軸裝有一個(gè)筒式火藥裝藥。本實(shí)用新型解決了射孔彈軸向密集排列結(jié)構(gòu)下射孔器內(nèi)火藥裝藥量減少的問題，本裝置的上述裝藥方式比已有技術(shù)彈間裝藥的裝藥量要大兩倍以上。
文檔編號E21B43/116GK2653125SQ20032010975
公開日2004年11月3日 申請日期2003年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月11日
發(fā)明者張曦 申請人:西安通源石油科技股份有限公司