专利名称：无枪身射孔器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油开发领域，特别是指一种用于油井井下射孔的装置。
在油田开发生产过程中，需要对已下套管的油井进行射孔作业，人们才能采得石油。射孔器就是一种将射孔弹送入井下预定层位后并引爆射孔弹完成射孔作业的一种装置。目前油田中使用的多为有枪身射孔器，即将多个射孔弹安装在管状弹架上，并与引爆系统一起封装在金属材料制成的带有多个弹孔的圆柱形枪身内，送入井下进行射孔作业。该种射孔器结构复杂，体积大，密封性能较差，射孔弹安装不便，且枪身损耗大，费用高。随着技术的发展，国内油田已少量使用一种无枪身射孔器，但因其结构和工艺水平的限制，其技术水平仍停滞在80年代以前的水平，耐压指标低于40Mpa，穿深指标低，仅为150毫米(地面混凝土实验靶)，孔径Φ5～6毫米，且射孔时对套管损伤大，不利于油井的长期稳产和高产。
本实用新型的目的在于提供一种外径小、结构简单、安装方便快捷、密封性能良好、耐压高、穿深大、紧贴井壁射孔、可选用上端起爆和下端起爆两种方式、特别适用于过油管射孔作业的无枪身射孔器。
本实用新型以如下方式实现。
一种无枪身射孔器，整体为圆柱形，它由转换接头总成、上推靠器总成、上接头总成、弹架总成、下推靠器总成和传爆系统总成构成，无枪身射孔器通过其顶部的转换接头与射孔仪器连接。在转换接头的中心孔内安装有金属接线杆，它通过套在其外侧表面的塑料绝缘套和安装在转换接头上下端的两个绝缘垫与转换接头绝缘，接线杆的一端与金属接头相接并与射孔仪器的射孔指令线相通，另一端与装在绝缘垫内的插头相接，并通过插头插针与高压连线连接在一起。上推靠器总成通过其顶端内腔的阴螺纹连接在转换接头总成的下端。在上推靠器中部平面凹台的半圆柱形侧面，安装有多个可随时更换且磁极方向与凹台平面垂直的磁体，采用磁吸合方式，可使射孔器在通过油管后紧贴井壁，保证射孔弹与井壁处于零间隙，其方向与射孔方向一致。上推靠器总成通过其底部的带阳螺纹的接头与上接头总成连接在一起，在上接头总成的下端依次安装有弹架总成和下推靠器总成。电磁雷管安装在上接头的平台上，并通过固定仓上的顶丝将电磁雷管顶紧，使其金属外壳与金属上接头连为一体。
两端带插孔的高压连线，一端通过上推靠器中部平面凹台两侧的穿线孔插接在转换接头总成上的插头插针内，另一端通过上推靠器下端接头中心的穿线孔进入上接头的连线孔并插接到电磁雷管的起爆端。导爆索的一端与电磁雷管连接在一起，其末端使用导爆索封头卡封，在导爆索上串接着多个旋装在平板式金属弹架上的射孔弹。射孔仪器的起爆指令通过金属接头、接线杆、插头、高压连线引爆电磁雷管并引爆导爆索，进而引爆射孔弹。
为确保射孔仪器通过油管后紧贴井壁，在上接头和下推靠器上均安装有不同数量的磁体，它们与上推靠器上的磁体处于相同的圆柱形侧面，且磁极方向相同。
为满足下端起爆的射孔要求，电磁雷管可安装在下推靠器的平台上。
无枪身射孔器的整体外径≤70毫米。
本实用新型有如下优点。
本实用新型整体外径小，结构简单、安装方便、密封性能好，耐温为121℃/48h，耐压105Mpa，穿深≥320毫米；推靠器采用磁吸合方式，使射孔器过油管后可紧贴井壁，保证射孔弹与井壁处于零间隙，其方向与射孔方向一致，且磁体可随时更换；弹架可根据需要加长，以增加安装射孔弹的数量，提高作业效率。可采用上端起爆和下端起爆两种工作方式，特别适用于过油管射孔作业。
图面说明。
图1为本实用新型总体结构示意图。
图2为本实用新型的转换接头总成结构示意图。
图3为本实用新型的上推靠器总成结构示意图。
图4为本实用新型的上接头总成结构示意图。
图5为本实用新型的下推靠器总成结构示意图。
图6为本实用新型的传爆系统总成示意图。
以下结合附图，评述本实用新型实施例。
参照
图1、图2，本实用新型是由转换接头总成1、上推靠器总成2、上接头总成3、弹架总成4、下推靠器总成5和传爆系统总成组成，整体为圆柱形，其外径≤70毫米。其中转换接头总成是由金属材料制成的转换接头8、金属接头6、金属接线杆7、插头9、O型橡胶密封圈24、塑料绝缘套25、和上、下两个塑料绝缘垫26、27构成，在转换接头8的中心有一通孔，接线杆7穿入中心孔内并通过套在其外表面的塑料绝缘套25和安装于转换接头上、下顶端的两个绝缘垫26、27与转换接头8绝缘。接线杆7的上端与金属接头6螺纹连接，其下端与插入绝缘垫27中心孔的金属插头9相连。在转换接头8的两端均加工有与其他构件相连接的阳螺纹，并在阳螺纹的外侧至少有一道环形凹槽，用于安装O型密封圈24。本实用新型通过转换接头8上端的阳螺纹与射孔仪器外壳连接在一起，并通过O型密封圈24密封，在高温高压环境中密封性能良好。射孔仪器的指令线穿入金属接头6顶端的盲孔内并用专用螺栓压紧后与接线杆7连为一体。转换接头8的下端依次连接着上推靠器总成2、上接头总成3、弹架总成4和下推靠器总成5。
参照图3、
图1，上推靠器总成2主要由圆柱形金属材料制成的上推靠器10、固定螺丝12、磁体13、塑料线孔塞28等构成。上推靠器10的上端加工有与转换接头8的下端相对应的具有阴螺纹的内接头和密封仓31，在其中部有一平面凹台，在凹台的半圆柱形侧面，从上至下依次加工有至少一个盲孔，盲孔内安装着磁体13并且用固定螺丝12固定，可随时更换，磁极的方向必须垂直于凹台平面。在射孔器通过油管到达预定射孔油层后，通过磁体13对金属套管的吸合，使整体射孔器紧贴井壁，保证射孔弹21与井壁处于零间隙，其方向与射孔方向一致。上推靠器的下部为带阳螺纹的公接头14，其中心有穿线孔29与凹台平面及密封仑31相通，高压连线11从中穿过后用线孔塞28密封。
参照图4、
图1，上接头总成3主要由圆柱形金属材料制成的上接头15，磁体13，固定螺丝12、顶丝34、盖板39、导爆索压板41和压紧套42等构成。上接头15的上端为与上推靠器10的下端公接头14相对应的带阴螺纹的母接头，其中心的连线孔33与空腔37、电磁雷管固定仑35相通，在与连线孔33相对的圆柱形侧面上从上至下至少加工有一个盲孔，用于安装磁体13，磁体13用固定螺丝12固定且可随时更换，磁极方向与上推靠器上的磁极方向相同。上接头15的下半部为一半圆柱形平台36，电磁雷管16的起爆端沿平台36伸入固定仑35内，并用顶丝34将其压紧，使其金属外壳与上接头15的金属体连为一体，同时使用钢丝将电磁雷管16与上接头15捆扎在一起，钢丝限定在固定槽38内，以防滑动脱落。在上接头15末端的圆柱形侧面加工有一个与平台36相平行的平台，使用螺栓40将弹架总成4连接在上接头总成3的下端。
参照
图1、弹架总成4主要由金属材料制成的平板式弹架18，连接板19、活节螺栓20、射孔弹21构成。在弹架18上均匀加工有多个安装孔，用于安装单独加工完成的无枪身射孔弹21。也可根据需要使用连接板19和螺钉将多个弹架18连接起来，以增加安装射孔弹21的数量。弹架总成4的下端连接下推靠器总成5。
参照图5、
图1，下推靠器总成5主要由圆柱形金属材料制成的下推靠器23、磁体13、固定螺钉12、盖板39、导爆索压板41、压紧套42、顶丝34等组成，它安装在无枪身射孔器最下端。在下推靠器23的下半部，与安装有磁体13的上推靠器10同一圆柱形侧面也安装有多个磁体13，并用螺钉12固定且随时可以更换，其作用同上所述。为满足下端起爆的射孔要求，在下推靠器23的上半部加工有可安装和固定电磁雷管16的半圆柱形平台36和与之连通的电磁雷管固定仑35，连线孔33，并用空心顶丝43将连线孔33封闭。
参照
图1～图6，本实用新型可采用上端起爆(如图6(a)所示)和下端起爆(如图6(b)所示)两种方式，在此仅就上端起爆方式加以说明。传爆系统总成由高压连线11、电磁雷管16、导爆索17、导爆索封头22、高压胶带44构成。两端带插孔的高压连线11，其一端通过上推靠器10平面凹台两侧的穿线孔29，进入密封仑31后插接到插头9的插针上，塑料线孔塞28将穿线孔29封闭后，通过注硅胶孔30向密封仑31内注满硅胶，以防在高温高压环境中产生高压漏电及短路。高压连线11的另一端通过穿线孔29和上推靠器10下端的公接头14、连线孔33插接到电磁雷管16的引爆端。同样通过注硅胶孔30在线孔塞28和电磁雷管16之间的空腔37内也注满硅胶。对上推靠器10平面凹台处的部分高压连线11，用可固定在凹台平面上的上盖板32加以保护。导爆索17的一端插入电磁雷管16的起爆端，并用高压胶带44加固密封，为防止脱落，在上接头15下端的平台36上，还安装有用于固定导爆索17的盖板39，Ω型导爆索压板41和橡胶压紧套42。导爆索17的末端用封头22卡封，并通过盖板39，Ω型导爆索压板41和压紧套42固定在下推靠器23上端的平台36上。导爆索17逐一放入射孔弹21顶部的导爆索槽内，并用弹卡加以压紧固定。
射孔仪器的射孔指令是通过金属接头6、金属接线杆7、插头9、高压连线11、而引爆电磁雷管16，并由此引爆导爆索17，从而引爆射孔弹21。起爆后射孔弹21所形成的高压聚能射流穿透套管壁后进入油层，并形成一定深度的出油孔，石油便从中涌出。
采用下端起爆方式时，传爆系统的连接如图6(b)所示，连接与固定方式与上述雷同，只是电磁雷管16是固定在下推靠器23上端的平台36上。
另外，根据需要只需对本实用新型的结构组合稍作改变，即可进行多相位射孔作业。
权利要求1.一种无枪身射孔器，整体为圆柱形，它由转换接头总成(1)、上推靠器总成(2)、上接头总成(3)、弹架总成(4)、下推靠器总成(5)和传爆系统总成组成，其特征在于由圆柱形金属材料制成的转换接头(8)的上下端均加工有阳螺纹，在阳螺纹的外侧至少有一道环形凹槽，用于安装O型密封圈；金属接线杆(7)穿入转换接头(8)的中心孔内并通过套在其外表面的塑料绝缘套(25)和安装于转换接头(8)上、下顶端的两个绝缘垫(26)、(27)与转换接头(8)绝缘，接线杆(7)的一端与金属接头(6)螺纹连接，另一端通过安装在转换接头(8)下端绝缘垫(27)内的插头(9)与高压连线(11)相接；上推靠器(10)通过其顶部内接头的阴螺纹与转换接头(8)相连接，在其中部平面凹台的半圆柱形侧面加工有至少一个盲孔，其内安装有磁体(13)，磁极方向与凹台平面相垂直，磁体(13)可为任意形状且可随时更换，利用磁力吸合推靠方式，使射孔器紧贴井壁，射孔弹(21)与井壁保持零间隙，且与射孔方向一致；两端带插孔的高压连线(11)的一端通过上推靠器(10)中心的且与平面凹台相通的穿线孔(29)插接到位于转接头(8)下端的插头(9)的插针内，另一端通过穿线孔(29)及上推靠器(10)的公接头(14)插入安装在上接头(15)上的电磁雷管(16)的引爆端，导爆索(17)的一端与电磁雷管(16)的起爆端相接并用高压带(44)加固密封，其末端使用导爆索封头(22)卡封，并固定在下推靠器(23)上端，导爆索(17)串接着多个射孔弹(21)，射孔弹(21)旋装在两端与上接头(15)和下推靠器(23)连接在一起的金属材料制成的平板式弹架(18)上，射孔仪器发出的射孔指令通过金属接头(16)、金属接线杆(7)、插头(9)、高压连线(11)、电磁雷管(16)、导爆索(17)而引爆射孔弹(21)。
2.根据权利要求1所述的无枪身射孔器，其特征在于在上接头(15)和下推靠器(23)上均安装有至少一个可随时更换的磁体(13)，它们与位于上推靠器(10)上的磁体(13)处于相同的圆柱形侧面，且磁极方向相同。
3.根据权利要求1所述的无枪身射孔器，其特征在于电磁雷管(16)的引爆端伸入固定仑(35)内，并用顶丝(34)顶紧，使电磁雷管(16)的金属外壳与金属上接头(15)连为一体。
4.根据权利要求1所述的无枪身射孔器，其特征在于可选用上端起爆和下端起爆两种工作方式，下端起爆时，电磁雷管(16)安装在下推靠器(23)上端的平台(36)上。
5.按照权利要求1所述的无枪身射孔器，其特征在于整体为圆柱形，其外径≤70毫米。
专利摘要本实用新型提供一种无枪身射孔器,属于石油开发领域,它由转换接头总成,上推靠器总成、上接头总成、弹架总成、下推靠器总成和传爆系统总成构成,整体为圆柱形,其外径≤70毫米。采用磁吸合推靠方式,使射孔器紧贴井壁,保证射孔弹与井壁处于零间隙且与射孔方向一致,磁体可随时更换。可选用上端起爆和下端起爆两种工作方式,引爆旋装在弹架上的多个射孔弹。结构简单,安装方便,作业效率高,特别适用于过油管射孔作业。
文档编号E21B43/11GK2464937SQ0121296
公开日2001年12月12日 申请日期2001年1月21日 优先权日2001年1月21日
发明者贾成学, 郝希望, 张布, 吴继先 申请人:西安石油勘探仪器总厂