專利名稱：油氣井用大孔超深穿透射孔彈的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石油、天然氣勘探和開采作業的射孔器材，尤其涉及一種油 氣井用大孔超深穿透射孔彈。
背景技術：
隨著油氣田勘探開發的深入發展，國內外低孔低滲儲層的儲量占已探明儲量的比 例均越來越大。開發這些儲層所遇到的難題，主要是產率比低、開發成本高，影響了整個油 氣產量的增加或保持。現在業界開發上述儲層較為成熟有效的方法是采用深穿透射孔器 射孔，并在此基礎上采取水力壓裂、酸化壓裂或高能氣體壓裂等增產改造措施。其中射孔器 的穿孔性能至關重要，一般采用超深穿透射孔器(穿孔深度大于1米)。射孔器影響低孔低滲油氣井產能的主要因素是其穿孔深度、穿孔直徑及孔密，其 中穿孔孔徑對氣井產能的影響比油井更為明顯。對穿深已足夠的超深穿透射孔器來說，可 通過兩個途徑來進一步提高其效能一是增加孔密，二是增大穿孔直徑。在射孔器外徑已限 定的情況下，增加孔密將意味著減小射孔彈的體積，并增大彈間干擾的風險，從而造成穿深 明顯下降。因此，一般不通過增加孔密來提高超深穿透射孔器的性能，而是選擇增大穿孔孔 徑。增大孔徑后，可有效增大井筒泄流面積，從而提高油氣井產能，這對中、高滲透率儲層的 增產也有顯著的效果。射孔彈是射孔器的核心部件，決定了射孔器的穿孔深度和穿孔直徑。現有射孔彈 采用傳統的結構設計，深穿透射孔彈的穿孔孔徑都較小(一般不足12mm)，而大孔徑射孔彈 的穿深都較淺(一般不足400mm)，不能同時實現大穿孔和超深穿透的目標，限制了低孔低 滲油氣井產能的進一步提高。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有射孔彈存在的上述問題，提供一種油氣井用大孔 超深穿透射孔彈。本實用新型穿孔深度較深，穿孔孔徑較大，解決了現有射孔彈不能同時實 現大穿孔和超深穿透的問題，能顯著提高油氣井產能。為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下—種油氣井用大孔超深穿透射孔彈，包括彈殼和藥型罩，其特征在于所述彈 殼的內腔由圓柱形傳爆孔、小圓臺腔、大圓臺腔和圓柱形腔依次相接形成，傳爆孔直徑 為3mm-5mm，小圓臺腔錐角為90° -120°，大圓臺腔錐角為20° -40°，圓柱形腔直徑為 40mm-48mmo所述圓柱形腔的長度為18mm-30mm。所述藥型罩的直徑為40mm-48mm，內腔由兩個錐形段形成，兩個錐形段的錐度分別 為40° -50°和35° -45°，藥型罩外錐角度為41° -49°。采用本實用新型的優點在于一、本實用新型中，彈殼內腔由圓柱形傳爆孔、小圓臺腔、大圓臺腔和圓柱形腔依
3次相接形成，該結構與藥型罩結構相匹配，能得到理想的裝藥結構及爆轟波形，從而使金屬 射流的速度和質量分布合理，有利于形成細長、連續、穩定的射流。與現有的射孔彈相比，該 內腔結構提高了炸藥能量的利用率，為同時提高穿孔深度和穿孔直徑創造了基礎條件。二、本實用新型中，圓柱形腔的長度為18mm-30mm，在保證射孔彈裝入彈架時不干 涉、工作時無彈間干擾的前提下，獲得了盡可能大的炸高，有效地提高了穿孔深度。三、本實用新型中，藥型罩的直徑為40mm-48mm，內腔由兩個錐形段形成，兩個錐形 段的錐度分別為40° -50°和35° -45°，藥型罩的外錐角度為41° -49°，采用雙錐形結 構，壁厚變化率大，使形成的聚能射流質量和能量分布更加合理，在獲得較深的穿透深度的 同時，能獲得較大的穿孔直徑。
圖1為本實用新型結構示意圖圖2為本實用新型彈殼結構示意圖圖3為本實用新型藥型罩結構示意圖圖中標記為1、彈殼，2、藥型罩，3、傳爆孔，4、小圓臺腔，5、大圓臺腔，6、圓柱形腔，
7、傳爆藥，8、主裝藥，9、壓絲。
具體實施方式
一種油氣井用大孔超深穿透射孔彈，包括彈殼1和藥型罩，彈殼1內腔由圓柱形傳 爆孔3、小圓臺腔4、大圓臺腔5和圓柱形腔6依次相接形成，傳爆孔3直徑為3mm-5mm，小圓 臺腔4錐角為90° -120°，大圓臺腔5錐角為20° -40°，圓柱形腔6直徑為40mm-48mm， 長度為 18mm-30mm。本實用新型中，藥型罩2的直徑為40mm-48mm，內腔由兩個錐形段形成，兩個錐形 段的錐度分別為40° -50°和35° -45°。藥型罩2的外錐角度為41° -49°。彈殼1以普通鋼材為原料，用普通的機械加工的方式生產，材料成本及制造成本 低。藥型罩2用模壓成型的方式加工，成型壓強為400-550MPa，生產效率高。射孔彈先用不干膠將彈殼的左端小孔封住，再將傳爆藥7、主裝藥8、藥型罩2 —次 裝入彈殼內，并用100MPa-200MPa壓力將其壓緊實，然后將壓絲9用膠粘在彈殼1小端的小 孔內，最后在藥型罩2與彈殼1的接縫處涂一圈密封膠。本實用新型適用于外徑為①114mm-①178mm，孔密為13孔/米 20孔/米的射孔 槍。單發射孔彈裝藥量為39g 45g，其穿孔深度大于1200mm，穿孔孔徑大于O 14. 5mm,穿 孔孔容比同類射孔彈提高40%以上。解決了現有超深穿透射孔器不能同時實現穿孔大的技 術難題，提高了油氣井產出能力。顯然，本領域的普通技術人員根據所掌握的技術知識和慣用手段，根據以上所述 內容，還可以作出不脫離本實用新型基本技術方案的多種形式，這些形式上的變換均在本 實用新型的保護范圍之內。
權利要求一種油氣井用大孔超深穿透射孔彈，包括彈殼(1)和藥型罩(2)，其特征在于所述彈殼(1)的內腔由圓柱形傳爆孔(3)、小圓臺腔(4)、大圓臺腔(5)和圓柱形腔(6)依次相接形成，傳爆孔(3)直徑為3mm-5mm，小圓臺腔(4)錐角為90°-120°，大圓臺腔(5)錐角為20°-40°，圓柱形腔(6)直徑為40mm-48mm。
2.根據權利要求1所述的油氣井用大孔超深穿透射孔彈，其特征在于所述圓柱形腔 (6)的長度為 18mm-30mm。
3.根據權利要求1或2所述的油氣井用大孔超深穿透射孔彈，其特征在于所述藥型 罩(2)的直徑為40mm-48mm，內腔由兩個錐形段形成，兩個錐形段的錐度分別為40° -50° 和35° -45°，藥型罩(2)外錐角度為41° -49°。
專利摘要本實用新型公開了一種油氣井用大孔超深穿透射孔彈，主要包括彈殼、藥型罩和炸藥。彈殼內腔由圓柱形傳爆孔、小圓臺腔、大圓臺腔和圓柱形腔依次相接形成，傳爆孔直徑為3mm-5mm，小圓臺腔錐角為90°-120°，大圓臺腔錐角為20°-40°，圓柱形腔直徑為40mm-48mm，長度為18mm-30mm。本實用新型兼有穿孔較大和穿透超深的雙重特性，解決了現有射孔彈不能同時實現大穿孔和超深穿透的問題，能顯著提高油氣井產能。
文檔編號E21B43/119GK201581876SQ200920243998
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月16日 優先權日2009年12月16日
發明者付豪, 倪衛明, 吳志勇, 孫琪, 徐德昭, 朱進初, 李三喜, 王夢晨, 郭士生, 重成興, 閆波, 陳宇, 陳玲玲 申請人:中國海洋石油總公司;中海石油(中國)有限公司上海分公司;中海油田服務股份有限公司上海分公司;中國航天科技集團公司川南機械廠