CN101566056B - 无枪身同轴随进式射孔器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无枪身同轴随进式增效射孔器，包括无枪身射孔器弹架和安装在其上的无枪身射孔弹，无枪身射孔弹包括弹壳、药型罩以及高能炸药，弹壳的前端外壁上设置有起爆半圆槽和压丝，弹壳的前端内壁上设置有传爆孔，弹壳的后端密封安装有压裂药盒，压裂药盒内浇注有专用压裂药，专用压裂药沿压裂药盒的内壁环形分布，其中，专用压裂药由重量百分比为50-80％的高锰酸铵与重量百分比为20-50％的铝粉均匀混合制成。本发明结构简单，安装可靠，能在药型罩形成高速射流进行射孔的同时，专用压裂药起爆并直接对地层进行脉冲压裂，射孔压裂效果好，特别适用于高致密、低渗透地层的作业。

Description

无枪身同轴随进式射孔器

技术领域

本发明涉及一种油井射孔压裂复合装置，尤其是涉及一种无枪身同轴随进式射孔器。

背景技术

现有的射孔压裂复合器均为有枪身设计，在使用其进行油井射孔压裂作业时，复合药在枪内起爆并将射孔枪预制泄压孔压开，对井筒产生压力，井压升高再对地层产生压力，数据统计，射孔压裂后的水泥环深度为800mm左右，压裂裂缝为2500mm左右，所以整个做功过程能量损耗大，射孔压裂效果一般；且由于枪身的内部空间狭小，整个装置的设计容易受到限制。而现有的无枪身射孔器只能用于单纯的油井射孔作业，不能在射孔的同时对地层进行压裂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种无枪身同轴随进式射孔器，其结构简单，安装可靠，能在药型罩形成高速射流进行射孔的瞬间，专用压裂药起爆并直接对地层进行脉冲压裂，射孔压裂效果好。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种无枪身同轴随进式射孔器，包括无枪身射孔器弹架和安装在所述无枪身射孔器弹架上的无枪身射孔弹，所述无枪身射孔弹包括弹壳、设置在弹壳内部的药型罩以及压装在弹壳和药型罩之间的高能炸药，所述弹壳的前端外壁上设置有用于放置导爆索的起爆半圆槽和用于固定该导爆索的压丝，所述弹壳的前端内壁上设置有充满高能炸药的传爆孔，其特征在于：所述弹壳的后端密封安装有碗形压裂药盒，其中，在弹壳的后端外侧设置有环形凸台，所述压裂药盒的前部紧密套装在所述环形凸台的外侧，所述压裂药盒内浇注有专用压裂药，所述专用压裂药沿压裂药盒的内壁环形分布，并在压裂药盒的内腔中部形成与所述药型罩内腔相通的射流通道，所述弹壳、药型罩和压裂药盒的中心线位于同一直线上；所述专用压裂药由重量百分比为50-80％的高锰酸铵和重量百分比为20-50％的铝粉均匀混合制成。

所述环形凸台的外侧表面上开有环形凹槽，所述环形凹槽中设置有密封圈。

所述密封圈由氟橡胶制成。

所述无枪身射孔弹通过弹壳和压裂药盒安装在无枪身射孔器弹架上。

本发明与现有技术相比具有以下优点：1、本发明结构简单，现场安装使用方便，且安全可靠，不易发生事故。2、本发明的做功过程中有效能量损耗小，射孔压裂效果好，特别适用于高致密、低渗透地层的作业。弹壳后端设置有压裂药盒，在压裂药盒内部浇注有压裂效果好且成本小的专用压裂药，所以在导爆索作用下，高能炸药起爆(微秒级)并使药型罩形成高速射流的瞬间，专用压裂药起爆(毫秒级)并直接形成压裂体，压裂体同轴随进进入地层并直接对地层进行脉冲压裂，经实验证明，本发明射孔压裂后的水泥环深度能达到1000mm以上，压裂裂缝为3000mm左右，效果优于现有有枪身射孔压裂复合器。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图标记说明：

1-压丝；          2-无枪身射孔器弹架；    3-弹壳；

4-高能炸药；      5-药型罩；              6-密封圈；

7-专用压裂药；    8-压裂药盒；            9-射流通道。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括无枪身射孔器弹架2和安装在无枪身射孔器弹架2上的无枪身射孔弹，无枪身射孔弹包括弹壳3、药型罩5和高能炸药4，药型罩5设置在弹壳3的内部并用来封装高能炸药4，高能炸药4通过压药装置压装在弹壳3和药型罩5之间。弹壳3的前端外壁上设置有用于放置导爆索的起爆半圆槽和用于固定该导爆索的压丝1，与所述起爆半圆槽相对在弹壳3的前端内壁上设置有充满高能炸药4的传爆孔。弹壳3的后端密封安装有碗形压裂药盒8，其中，在弹壳3的后端外侧设置有用于安装压裂药盒8的环形凸台，压裂药盒8的前部紧密套装在所述环形凸台的外侧。压裂药盒8的内壁上浇注有专用压裂药7，即专用压裂药7沿压裂药盒8的内壁呈环状分布，并在压裂药盒8的内腔中部形成与药型罩5内腔相通的射流通道9，弹壳3、药型罩5和压裂药盒8的中心线位于同一直线上。其中，无枪身射孔器弹架2为粉碎性弹架，帽形弹壳3由45号钢加工而成，圆锥形药型罩5由金属粉末制成，高能炸药4为聚黑-16，压裂药盒8由20号钢加工而成。

专用压裂药7由重量百分比为50-80％的高锰酸铵与重量百分比为20-50％的铝粉均匀混合制成后，再浇注在压裂药盒8内。

实施例1

专用压裂药7由重量百分比为50％的高锰酸铵与重量百分比为50％的铝粉均匀混合制成。

实施例2

专用压裂药7由重量百分比为60％的高锰酸铵与重量百分比为40％的铝粉均匀混合制成。

实施例3

专用压裂药7由重量百分比为80％的高锰酸铵与重量百分比为20％的铝粉均匀混合制成。

为保证弹壳3和压裂药盒8之间的密封效果，在弹壳3的环形凸台的外侧表面上开有环形凹槽，环形凹槽中设置有密封圈6。在本实施方式中，密封圈6由氟橡胶制成。

无枪身射孔弹通过弹壳3和压裂药盒8安装在无枪身射孔器弹架2的安装孔上。

本发明无枪身同轴随进式射孔器的工作过程为：首先，将导爆索放置在起爆半圆槽内，并通过压丝1将导爆索固定；引爆导爆索，导爆索起爆并击穿弹壳3上位于起爆半圆槽和传爆孔之间的前端壁，高能炸药4起爆并使药型罩5形成高速射流，该高速射流穿透套管、水泥环后，进入地层并形成孔道；在高能炸药4起爆的瞬间，专用压裂药7起爆并形成压裂体，继而压裂体顺着射孔形成的孔道同轴随进进入地层进行爆燃压裂。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种无枪身同轴随进式射孔器，包括无枪身射孔器弹架(2)和安装在所述无枪身射孔器弹架(2)上的无枪身射孔弹，所述无枪身射孔弹包括弹壳(3)、设置在弹壳(3)内部的药型罩(5)以及压装在弹壳(3)和药型罩(5)之间的高能炸药(4)，所述弹壳(3)的前端外壁上设置有用于放置导爆索的起爆半圆槽和用于固定该导爆索的压丝(1)，所述弹壳(3)的前端内壁上设置有充满高能炸药(4)的传爆孔，其特征在于：所述弹壳(3)的后端密封安装有碗形压裂药盒(8)，其中，在弹壳(3)的后端外侧设置有环形凸台，所述压裂药盒(8)的前部紧密套装在所述环形凸台的外侧，所述压裂药盒(8)内浇注有专用压裂药(7)，所述专用压裂药(7)沿压裂药盒(8)的内壁环形分布，并在压裂药盒(8)的内腔中部形成与所述药型罩(5)内腔相通的射流通道(9)，所述弹壳(3)、药型罩(5)和压裂药盒(8)的中心线位于同一直线上；所述专用压裂药(7)由重量百分比为50-80％的高锰酸铵和重量百分比为20-50％的铝粉均匀混合制成。

2.按照权利要求1所述的无枪身同轴随进式射孔器，其特征在于：所述环形凸台的外侧表面上开有环形凹槽，所述环形凹槽中设置有密封圈(6)。

3.按照权利要求2所述的无枪身同轴随进式射孔器，其特征在于：所述密封圈(6)由氟橡胶制成。

4.按照权利要求1或2所述的无枪身同轴随进式射孔器，其特征在于：所述无枪身射孔弹通过弹壳(3)和压裂药盒(8)安装在无枪身射孔器弹架(2)上。