专利名称：二次爆炸复合增效射孔器的制作方法
技术领域：
本发明涉及油田开发射孔作业技术领域，尤其是一种二次爆炸复合增效射孔器。
背景技术：
目前，使用聚能射孔器进行射孔作业是油气田勘探开发中的主要完井方式，聚能射孔弹被导爆索引爆后，射孔弹的药型罩在爆轰波作用下形成高速的金属射流，穿透射孔枪、套管、水泥环进入地层，形成油气流进入井筒的通道。孔道壁、地层岩石受到高温、高压的射流冲击后变形、破碎和压实，在射孔孔道的周围形成压实带；实验研究认为这一压实带厚约0. 64 1. 27cm，渗透率为原始渗透率的7% 20%，严重影响了油井的产能。此外射孔弹穿孔过程中在孔道内残留的岩石碎屑和金属粉末增大了地层流体流向孔眼的流动阻力，从而降低了油井的生产能力。
发明内容
本发明在于克服背景技术中存在的射孔弹的药型罩在爆轰波作用下形成高速的金属射流在射孔孔道的周围形成压实带严重影响油井产能的问题，而提供一种二次爆炸复合增效射孔器，该二次爆炸复合增效射孔器在射孔的同时，能够在射孔孔道内产生二次爆炸，清洁孔道，提高孔道周围储层的渗透率，从而提高射孔孔道的导流能力，增加油井的生产能力。本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到该二次爆炸复合增效射孔器包括射孔枪、射孔弹、导爆索，射孔枪内腔为弹架，所述的射孔弹的前端开口部位固定含能装置， 固定含能装置的射孔弹置于射孔枪内腔的弹架上，射孔弹后端凹槽内置有导爆索。所述的含能装置为圆柱形空心环形体，圆柱形空心环形体后端为密封端，前端为开口端，密封端与开口端间为环形室，环形室内装有含能材料；所述的含能材料为铝粉与火药的混合物，铝粉的质量含量为40% 60%。本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果该二次爆炸复合增效射孔器由于采样上述结构，将含能装置应用到射孔器中，组装成复合增效射孔器，在射孔作业中应用保证了射孔器应有的性能不降低，在数毫秒的时间内在孔道中产生强烈的放热反应，释放大量气体，对射孔孔道内的压实带、碎屑和杂质进行冲洗和返涌，将孔道内脱落的岩石碎屑和金属粉末从孔道中清除，并在孔道末端产生裂缝，实现清洁射孔孔道的目的，从而增加射孔孔道的体积和渗透率，提高射孔孔道的导流能力，使作业井的产量显著上升。
附图1是本发明的结构示意图；附图2是本发明的含能装置的结构示意图；附图3是本发明的接有含能装置的射孔弹的结构示意图；附图4是本发明装有含能材料的含能装置的结构示意图。
图中1-射孔枪，2-导爆索，3-射孔弹，4-弹架，5-含能装置，6-含能材料。
具体实施例方式下面结合附图将对本发明作进一步说明附图1结合图3所示，该二次爆炸复合增效射孔器包括射孔枪1、射孔弹3、导爆索 2，射孔枪1内腔为弹架4，所述的射孔弹3的前端开口部位固定含能装置5的前端，固定含能装置5的射孔弹3置于射孔枪内腔的弹架4上，射孔弹3后端凹槽内置有导爆索2。如图2及图4所示，所述的含能装置5为圆柱形空心环，圆柱形空心环形体后端为密封端，前端为开口端，密封端与开口端间为环形室，环形室内装有含能材料6。含能装置5 前端能够套置在射孔弹3的前端开口部位，含能装置5前端也能粘接在射孔弹3的前端开口部位；所述的含能材料6为铝粉与火药的混合物，铝粉含量为40% 60%，铝粉与火药的质量比为4 6 6 4。采用与普通射孔弹相同的压药工艺进行含能装置的生产，通过模具按上述比例将铝粉与火药熔融混合后在圆柱形环形体空间内浇铸成型，制得含能装置5，再将含能装置固定在射孔弹3的前端开口部位。所述的压制成型模具的生产厂家是玉田县兴星模具厂；铝粉的生产厂家西安航天化学动力厂、偃师市金鹏冶金材料厂。火药可选用双基火药和复合推进剂中的一种。双基火药又称硝化甘油火药，其主要成份为硝化棉(NC)和硝化甘油(NG)，还可加入其它活性硝酸酯，所述的活性硝酸酯可选用硝化乙二醇、硝化二乙二醇；双基火药生产厂家为山西北方新安化学工业有限公司生产的双基火药。复合推进剂的主要组份是环三亚甲基三硝胺(RDX)或环四亚甲基四硝胺(HMX)， 加入固体氯酸盐为氧化剂成份，固体氯酸盐可选用高氯酸铵。复合推进剂的生产厂家为西安航天化学动力厂生产的复合推进剂。该装置应用时，引爆导爆索使射孔器起爆后，火药燃烧爆轰产物主要有氏0、CO2, CO、C、N2, H2等，与含能装置中的部分铝粉发生反应，释放大量的热，见下列方程式(1)和 (2)，使含能装置中剩余的铝粉变成熔化状态的铝。2A1+3H20 — Al203+H2+946. 2KJ/mol......(1)2A1+3C02 — Al203+3C0+820. 6KJ/mol......(2)熔化状态的铝迫于射孔枪内高压作用，随气流由射孔枪身孔眼泄出，除少部分与井液发生剧烈反应外，大部分进入射孔孔道内，在孔道内与井液发生爆炸反应。产生的二次爆炸直接作用在射孔孔道内部，对射孔孔道内压实带、碎屑和杂质进行冲洗和返涌，将孔道内脱落的岩石碎屑和金属粉末从孔道中清除，并在孔道末端产生裂缝，最终实现清洁孔道， 增加孔道直径，提高射孔孔道导流能力的目的。由方程式⑴和⑵可知，含能装置中的铝粉量至少不低于放热反应所需的量将有熔化状态的铝形成。熔化状态的铝越多，效果也将更好。
权利要求
1.种二次爆炸复合增效射孔器，包括射孔枪(1)、射孔弹(3)、导爆索(2)，射孔枪(1)内腔为弹架(4)，其特征在于所述的射孔弹(3)的前端开口部位固定含能装置(5)，固定含能装置(5)的射孔弹(3)置于射孔枪内腔的弹架(4)上，射孔弹(3)后端凹槽内置有导爆索 (2)。
2.根据权利要求1所述的二次爆炸复合增效射孔器，其特征在于所述的含能装置(5) 为圆柱形空心环形体，圆柱形空心环形体后端为密封端，前端为开口端，密封端与开口端间为环形室，环形室内装有含能材料(6)。
3.根据权利要求2所述的二次爆炸复合增效射孔器，其特征在于所述的含能材料(6) 为铝粉与火药的混合物，铝粉的质量含量为40%飞0%。
全文摘要
本发明涉及一种二次爆炸复合增效射孔器。主要解决了射孔弹的药型罩在爆轰波作用下形成高速的金属射流在射孔孔道的周围形成压实带严重影响油井产能的问题。其特征在于所述的射孔弹(3)的前端开口部位固定含能装置(5)，固定含能装置(5)的射孔弹(3)置于射孔枪内腔的弹架(4)上，射孔弹(3)后端凹槽内置有导爆索(2)。该二次爆炸复合增效射孔器在射孔的同时，能够在射孔孔道内产生二次爆炸，清洁孔道，提高孔道周围储层的渗透率，从而提高射孔孔道的导流能力，增加油井的生产能力。
文档编号E21B43/119GK102337870SQ20111027677
公开日2012年2月1日 申请日期2011年9月19日 优先权日2011年9月19日
发明者汤占军, 潘永新, 石前, 郭忠万, 顾军 申请人:中国石油天然气集团公司, 大庆石油管理局