专利名称：30孔/米的127型射孔器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油、天然气勘探和开采作业的设备，特别是一种30 孔/米的127型射孔器。衆抆不在石油、天然气勘探和开采作业中，通常按如下顺序完成从钻井到射孔完井的过程在含油、气构造上钻并，将套管放入并中，用混凝土灌注 套管与地层之间的环形空间，即固定套管，封隔上下地层，再将射孔弹装 在射孔枪内下到油、气层位置，校准深度后，引爆射孔枪中的射孔弹，射 孔弹输出的射流依次穿透套管和混凝土层，进入油、气层中，在并筒和油、 气层间建立油气流动通道，油气通过这些通道进入并筒，再流到地面。射孔器的穿孔深度、孔径和孔密是影响油、气并产能的主要因素，穿 孔深度越深、孔径越大、孔密越高，油、气井产能就越高。国内现有127 型射孔器的孔密主要有13孔/米、16孑L/米、20孔/米、40孔/米四种。孔 密为20孔/米以下的127型射孔器的穿深较深，但孔密较低，每米穿孔的 孔容不超过0. 55dm3， 40孔/米的127型射孔器的穿孔深度较浅、孔径较小， 每米穿孔的孔容不超过0.45 din3。上述四种127型射孔器都有其局限性， 影响了油、气井产能的提高。发明内容本实用新型的目的是提供一种30孔/米的127型射孔器，使射孔孔密 高、穿孔深，每米穿的孔容达到0.6dm3，以提高油、气井产能，解决现有 127型射孔器不能同时实现高孔密和深穿透的问题。本实用新型由导爆索、射孔弹、弹架、射孔枪组成，在射孔枪4内装 有弹架3，在弹架3上设有装弹孔，在装弹孔内装有射孔弹2，射孔弹2
与导爆索1相联，射孔枪4外径为巾127土13咖，孔密为24孔/米 32孔/ 米，单发射孔弹内装炸药量为24 g 32g。所述射孔枪4外H为0114mm 0140咖，内j全为巾94mm 0120mm， 材料为铬锰合金结构钢，分有盲孔和无盲孔两种，有盲孔枪管的盲孔中心 距为31. 3mm 41. 6mm,盲孔相位数为8相位或6相位，8相位吋相位角 为140° 150。， 6相位时相位角为55° 65°。所述弹架3外径O70咖 0)89ram，壁厚为1. 5mm 3mm,材料为钢或铝 合金，装弹孔中心距为31. 3咖 41. 6mm，装弹孔相位数为8相位或6相 位，8相位时相位角为145°， 6相位时相位角为60°。所述射孔弹2由弹壳、药型罩、传爆药和主装药组成，在弹壳8内装 有药型罩9，在弹壳S和药型罩9之间装有主弹药10，主弹药10的顶端 装有传爆药U，在弹壳8的头部装有压丝12，外形尺寸小于O)50咖X58咖， 内装炸药总量为24 g 32g。所述弹壳8材料为钢、铸造锌铝合金或铸铁，其外形特点是总长为 52mm 58mm,小端由大小两个圆台相接而成，小圆台的小端直径为d) 13mm 016咖，高度为10. 5咖 12. 5mm，大圆台的大端直径为cD44mra (D 46mm，其内腔特点是由圆柱形传爆孔、半球腔、圆台腔及圆柱形腔依次相 接而成，传爆孔直径为①3ran cD5mm，半球腔半径为SR12. 5鹏 SR15ram， 圆台腔锥角为25。 32。，圆柱形腔直径为(D34mm cD41mffi，长度为14 mm 18mm。所述药型翠9，由多种金属粉末压制而成，密度大于10g/crn3，直径为 034mm cD41咖，内锥角度为40° 50° 、外锥角度为43° 53° 。本实用新型设计合理，结构简单，大大提高了油、气井产出能力。
图1是本实用新型结构示意图； 图2是本实用新型A-A剖视图；图3是本实用新型枪管盲孔排布图；图4是本实用新型枪管盲孔及弹架装弹孔排布展开示意图 图5是本实用新型弹架装弹孔排布图 图6是本实用新型装弹孔尺寸图7是本实用新型射孔弹结构图； 图8是本实用新型弹壳的结构图； 图9是本实用新型药型罩结构图。
具体实施方式
如图1 、 3、 4所示，在本实用新型中射孔枪4外径为0) 114mrn 0> 140卿， 内径为①94mm cin20min,材料为铬锰合金结构钢，分有盲孔和无盲孔两种， 有盲孔枪管的盲孔中心距为31. 3mm 41. 6mm，盲孔相位数为8相位或6 相位，8相位时相位角为140° 150°， 6相位时相位角为55。 65。如图4、 5、 6所示，在本实用新型中弹架3外径(D70min O89mni，壁 厚为1.5咖 3mm，材料为钢或铝合金，装弹孔中心距为31. 3咖 41. 6咖， 装弹孔相位数为8相位或6相位，8相位时相位角为145° ， 6相位时相位角 为60°。选择合适的弹架规格，并合理排布装弹孔，使孔密较高，同时使射 孔弹的穿孔能力得到充分发挥。用铝合金制成的弹架在射孔弹工作后成为 细小的碎屑，主要用于全通径射孔器。如图7、 8所示，本实用新型中射孔弹2由弹壳、药型罩、传爆药、主 装药和压丝组成，在弹壳8内装有药型翠9，在弹壳8和药型翠9之间装有 主弹药IO，主弹药10的顶端装有传爆药11,在弹壳8的头部装有压丝12, 外形尺寸小于巾50mmX58mm，内装炸药总量为24 g 32g。如图8所示，本实用新型中弹壳8，材料为钢、铸造锌铝合金或铸铁;其外形特点是总长为52imn 58mm，小端由大小两个圆台相接而成，小圆台的小端直径为013mm 016mra，高度为10. 5mm 12. 5mm,大圆台的大端直径为044mm 046mm;其内腔特点是由圆柱形传爆孔、半球腔、圆台腔及圆柱形腔依次相接而成，传爆孔直径为0 3mm 0 5mra，半球腔半径为SR12.5鹏 SR15mm，圆台腔锥角为25° 32° ，圆柱形腔直径为034mm 041mm，长度为14mm 18咖。弹壳8满足装入弹架时不干涉、工作时无弹间干扰的要求，且能保证射孔弹有足够的炸高。弹壳内腔与药型翠设计相协调，能得到理想的装药结构及爆轰波形，从而使金属射流的速度和质量分布合理，最终形成较长的连续稳定的射流。用铸造锌铝合金或铸铁制成的弹壳在射孔弹工作后成为细小的碎屑，主要用于全通径射孔器。 图8中各尺寸的取值范围如下Al: 52-58 A2: 11 ~ 14A3: (2.5-4) x ( d>44~①46)A4: 3 ~ 5A5: 10.5 ~ 12.5A7: 。13~條A6: d>44 ~①46A8: 5.5 ~ 7A9:①3 ①5A10: 600~70。 All: SR12.5 ~ SR15 A12: 35。~40° A13:250 32。 A14: <D34"①41 A15: (D46^錢 A16: 3~5 A17: 14~18 A18: 46~50如图9所示，在本实用新型中药型翠9呈圆锥形、小锥角、变壁厚，由多种金属粉末压制而成，密度大于10g/cm3,直径为O34, 0Mlmm，内锥角度为40° 50°、外锥角度为43° 53°，使形成的射流长且连续稳定，射孔后无杵堵。图9中各尺寸的取值范围如下-Bl:36~40 B5: 42。 ~ 52。B2:2~4.5 B6:巾32~0>35B3:SR2 SR4 B7: <1>34~純B4:400 ~ 50。炸药裉据井下温度情况，可选用普通级、高温级、超高温级炸药。药量 为24g 32g。炸药包括传爆药11和主弹药10，传爆药用于接收导爆索1的 爆轰能量，并可靠引爆主弹药，主弹药用于压跨药型翠9，使其形成高速聚能 射流。射孔器具体实施方式
参考图l、图2、图7,在进行油、气井射孔作 业时，先将导爆索1从轴向穿过弹架3，再将射孔弹2依次固定在弹架3 的装弹孔内，使导爆索1通过射孔弹2小端的安装槽，并用压丝12将导爆 索1压紧，然后将弹架装入射孔枪4内组成射孔器，最后将射孔器下到井 中的油、气层位置。当深度校准后引爆导爆索1，导爆索1再依次引爆射孔 弹2，射孔弹2输出聚能射流将套管、混凝土层及含油、气岩层射出孔道, 油气通过孔道汇集到井筒内，最终产出地面。射孔弹具体实施方式
:参考图7，先用不干胶将弹壳8的传爆孔封住， 再将传爆药ll、主弹药IO、药型犟9依次装入弹壳8内，并用100MPa 200MPa压力将其紧实，然后将压丝12用胶粘在弹壳8小端的小孔内，最后 在药型翠9与弹壳8的接缝处涂一圏密封胶。弹壳8的外形尺寸需与弹架3 的装弹孔尺寸匹配，并保证射孔弹2装入弹架3后不相互干涉。
权利要求1.一种30孔/米的127型射孔器，由导爆索、射孔弹、弹架和射孔枪组成，其特征在于在射孔枪(4)内装有弹架(3)，在弹架(3)上设有装弹孔，在装弹孔内装有射孔弹(2)，射孔弹(2)与导爆索(1)相联，射孔枪(4)外径为Φ127±13mm，孔密为24孔/米～32孔/米，单发射孔弹内装炸药量为24g～32g。
2. 据权利要求1所述的30孔/米的127型射孔器，其特征在于射 孔枪(4)外径为cD114mm 0n40,，内径为cD94ram 0) 120mm，材料为铬 锰合金结构钢，分有盲孔和无盲孔两种，有盲孔枪管的盲孔中心距为 31. 3鹏 41. 6mi，盲孔相位数为8相位或6相位，8相位时相位角为140 ° 150°， 6相位时相位角为55。 65°。
3. 据权利要求1所述的30孔/米的127型射孔器，其特征在于弹 架(3)外径O70ram cD89mm，壁厚为1. 5mm 3mm，材料为钢或铝合金， 装弹孔中心距为31.3mm 41. 6mm,装弹孔相位数为8相位或6相位，8 相位时相位角为145° ， 6相位时相位角为60° 。
4. 据权利要求1所述的30孔/米的127型射孔器，其特征在于射 孔弹(2)由弹壳、药型罩、传爆药和主弹药组成，在弹壳(8)内装有药 型罩(9)，在弹壳(8)和药型罩(9)之间装有主弹药(10)，主弹药(10) 的顶端装有传爆药(11),在弹壳(8)的头部装有压丝(12)，外形尺寸 小于O50mmX58mm，内装炸药总量为24 g 32g。
5. 据权利要求4所述的30孑L/米的127型射孔器，其特征在于弹 壳(8)材料为钢、铸造锌铝合金或铸铁，其外形特点是总长为52mni 58nim, 小端由大小两个圆台相接而成，小圆台的小端直径为0>13咖 0>16,，高 度为10.5mm 12.5咖，大圆台的大端直径为044咖 cD46mm，其内腔特点 是由圆柱形传爆孔、半球腔、圆台腔及圆柱形腔依次相接而成，传爆孔直 径为①3mm ①5mm,半球腔半径为SR12. 5im SR15咖，圆台腔锥角为25° 32° ，圆柱形腔直径为OJ34mm 0)41mm，长度为14 mm 18mm。
6.据权利要求4所述的30孔/米的127型射孔器，其特征在于药 型罩(9)，由多种金属粉末压制而成，密度大于10g/cm3,直径为034mm 041mm，内锥角度为40° 50° 、外锥角度为43° 53° 。
专利摘要一种30孔/米的127型射孔器，由导爆索、射孔弹、弹架及射孔枪组成，具有高孔密深穿透的特点。该射孔器外径为Φ127mm，孔密为24孔/米～32孔/米，单发射孔弹装药量为24g～32g，其穿孔深度大于680mm，穿孔孔径大于Φ10.4mm。该射孔器的发明解决了现有127型射孔器孔密低或穿孔深度不足的技术难题，提高了油、气井产出能力。
文档编号E21B43/116GK201025011SQ20072005112
公开日2008年2月20日 申请日期2007年4月27日 优先权日2007年4月27日
发明者吴志勇, 吴木旺, 徐德昭, 徐立强, 温伟明, 重成兴, 宇 陈 申请人:中国海洋石油总公司;中国航天科技集团公司川南机械厂;中海石油(中国)有限公司湛江分公司