专利名称：石油射孔枪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种石油射孔枪。
背景技术：
石油生产井钻好井后，在井眼中下入一根根互相连接的无缝钢管，此即下套管。然后在井壁与套管之间压注水泥进行固井。固井完成的同时，也把油、气层与井壁都封隔起来了。要采油，就要将装好射孔弹的射孔枪沿套管下到含油层处，向四周射孔，将套管、水泥套管射穿，并射入油层中，方可使原油经射出的孔道流入套管内，此即射孔作业。油井的射孔是一项非常重要的完井作业，射孔作业的质量直接影响着油井的产油率和生产成本，射孔作业的事故常给生产带来颇大麻烦，并导致重大经济损失。保证高质量低成本射孔的关键之一就是提供性能优良、成本低廉的射孔枪，然而，目前在石油射孔枪的设计与生产方面，还处于一种缺乏严格科学依据的状态，因而在枪体壁厚、材料选配、强化工艺处理及与弹的匹配诸方面，存在着严重的不合理现象，致使射孔枪上述搭配不合理，有的壁厚过大因而成本过高，不但笨重且影响射孔深度，有的则壁厚太小安全性不足，屡出事故，常常造成重大经济损失。
发明内容
本发明的目的是要解决上述石油射孔枪结构设计不合理的问题，而提供一种结构设计合理的石油射孔枪。
石油射孔枪在正常发射载荷下出现一些塑性变形应该是允许的，只要这种塑性变形能可靠地控制在限定范围内，将不会影响石油射孔枪的使用性能和安全可靠性，针对上述特点，本发明将现代设计计算方法有限元法引进到对石油射孔枪进行现代设计计算中，并提出了对石油射孔枪进行结构壁厚优化设计的弹塑性设计准则，按弹塑性有限元优化设计方法，应用先进的结构分析程序，既能精确确定石油射孔枪的合理壁厚，又充分考虑了石油射孔枪的安全可靠性。
本发明之石油射孔枪是由枪头、枪尾、枪身、射孔弹、弹架、导线所组成，其中枪头、枪尾位于枪身的两端，射孔弹由弹架固定并置于枪身中，导线与各射孔弹连接并从枪头处引出，枪身的侧壁外在相对于射孔弹的发射口位置处开设有盲孔，其特征在于，该石油射孔枪的结构尺寸由以下公式确定ps＝0.92σsln(b/a)式中ps为石油射孔枪发射时能承受的最大膛压(实际膛压可由装弹条件确定)，单位为Mpa，当膛压达到这个值时，石油射孔枪将沿整个壁厚全面屈服；σs为材料的屈服极限，单位为Mpa，对于没有屈服平台的材料，用σ0.2代替；a为石油射孔枪枪身的内半径，b为石油射孔枪枪身的外半径；对型号一定的石油射孔枪，外半径b是常数，根据估算的结果，可对石油射孔枪的壁厚(通过调整内半径a)进行修改，直至使计算的膛压大于实际膛压。
利用这种估算方法，可对各类石油射孔枪作出非常简单适用的评价，而在设计新的石油射孔枪时，这种简便方法更是有价值的。本发明为石油射孔枪使用者和设计者提供一种估算各种型号石油射孔枪最大承载能力或结构壁厚尺寸的简单、有效的工具。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施例方式
请参阅图1所示，本发明之石油射孔枪是由枪头1、枪尾2、枪身3、射孔弹4、弹架5、导线6所组成，其中，枪头1、枪尾2位于枪身3的两端，射孔弹4由弹架5固定并置于枪身3中，导线6与各射孔弹4连接并从枪头1处引出，枪身3的侧壁外在相对于射孔弹4的发射口位置处开设有盲孔7，其特征在于，该石油射孔枪的结构尺寸由以下公式确定ps＝0.92σsln(b/a)式中ps为石油射孔枪发射时能承受的最大膛压(实际膛压可由装弹条件确定)，单位为Mpa，当膛压达到这个值时，石油射孔枪将沿整个壁厚全面屈服；σs为材料的屈服极限，单位为Mpa，对于没有屈服平台的材料，用σ0.2代替；a为石油射孔枪枪身的内半径，b为石油射孔枪枪身的外半径；对型号一定的石油射孔枪，外半径b是常数，根据估算的结果，可对石油射孔枪的壁厚(通过调整内半径a)进行修改，直至使计算的膛压大于实际膛压。
利用这种估算方法，本发明可对各类石油射孔枪作出非常简单适用的评价，而在设计新的石油射孔枪时，这种简便方法更是有价值的，本发明为石油射孔枪使用者和设计者提供一种估算各种型号石油射孔枪最大承载能力或结构壁厚尺寸的简单、有效的工具。
权利要求
1.一种石油射孔枪，其是由枪头、枪尾、枪身、射孔弹、弹架、导线所组成，其中枪头、枪尾位于枪身的两端，射孔弹由弹架固定并置于枪身中，导线与各射孔弹连接并从枪头处引出，枪身的侧壁外在相对于射孔弹的发射口位置处开设有盲孔，其特征在于该石油射孔枪的结构尺寸由以下公式确定ps＝0.92σsln(b/a)公式中的ps为石油射孔枪发射时能承受的最大膛压，单位为Mpa；σs为材料的屈服极限，单位为Mpa；a为石油射孔枪枪身的内半径；b为石油射孔枪枪身的外半径。
全文摘要
本发明公开了一种石油射孔枪，其是由枪头、枪尾、枪身、射孔弹、弹架、导线所组成，其中枪头、枪尾位于枪身的两端，射孔弹由弹架固定并置于枪身中，导线与各射孔弹连接并从枪头处引出，枪身的侧壁外在相对于射孔弹的发射口位置处开设有盲孔，其特征在于，该石油射孔枪的结构尺寸由以下公式确定p
文档编号E21B43/116GK1737330SQ20051001712
公开日2006年2月22日 申请日期2005年9月12日 优先权日2005年9月12日
发明者韩秀清, 董小刚, 邹宽城 申请人:长春工业大学