专利名称：复合射孔器枪身泄压孔堵片的制作方法
技术领域：
本实用新型属于油气井射孔技术领域，特别是一种复合射孔器枪身泄压 孔堵片。
背景技术：
随着石油、天然气开发技术的深入发展，新勘探油气层类型更加复杂， 低渗透、致密砂岩油层在油气储量中占较大的比例。用常规的射孔器和普通 射孔方式射孔直接投产的油层越来越少，因此，要求射孔弹、射孔枪、射孔 工艺都要有较大的改进。为了提高油气井产能，就必须加大井筒与油层之间 的有效沟通面积，采用复合射孔技术是一种行之有效的解决方法。但是在复 合射孔器设计中，为了提高二次做功的效果，在枪身强度有限的情况下加大 火药装药量，泄压孔也是基于加大火药装药量而专门设计的，因此枪身泄压 孔的设计显得尤为重要，枪身预制通孔(泄压孔)再用垫片封堵(堵片)的 设计成为复合射孔技术的重要组成部分。这种办法不仅对封堵工艺要求较高，
还对堵片力学性能有很高的要求。现有堵片采用强度、韧性较强的调质45号 钢材料制作骨架，根据井况包覆丁腈橡胶或氟橡胶制成。在施工作业后，堵 片全部落入井底，当射孔段超过50米时，将有数百个完整钢片同时脱落，不 仅造成落物井底堆积，污染油气井，还可能产生严重的卡枪事故，严重影响 油井后期大修与改造。发明内容
本实用新型所要解决的问题是对现有的堵片加以改进，提供一种在施工 后其本体可全部破碎的复合射孔器枪身泄压孔堵片。
解决上述问题的技术方案是所提供的复合射孔器枪身泄压孔堵片包括 堵片本体和包覆在堵片本体外侧承压面的橡胶密封层，本实用新型的改进之
处是所说的堵片本体的外侧承压面为外凸的弧面，堵片本体采用脆性材料。 堵片本体采用外凸的弧面是为了增强其强度，否则难以承受井下的巨大压力，
而脆性材料会使其易于破碎。
上述堵片本体外侧承压面的曲率半径通常以26~40毫米为宜。 上述堵片本体的边缘厚度为1.5-4.3毫米。
上述堵片本体可采用粉末冶金或氧化铝-氧化锆陶瓷中的一种材料。 与现有技术相比，本实用新型的堵片本体采用了外凸的弧面，其抗压能 力增强，为釆用脆性材料创造了条件。经试验，这种结构的堵片完全可以满 足复合射孔施工的要求，并且爆炸后破碎性能好，爆炸后堵片本体破碎的碎 粒尺寸小于4X4毫米，避免了脱落堵片在井底堆积，消除油气井污染。
图la是本实用新型一个实施例的结构图。 图lb是图la堵片本体的结构图。 图2a是本实用新型另一个实施例的结构图。 图2b是图2a堵片本体的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的内容加以详细说明如图la、图lb所示。复合射孔器枪身泄压孔堵片由硫化橡胶密封层1和 堵片本体2组成，橡胶密封层1可采用丁腈橡胶或氟橡胶。本体2选用现有 的氧化铝-氧化锆增韧陶瓷，其中氧化铝占95%，氧化锆占3%。本体2为圆 片形，其直径为24毫米，本体2的外侧承压面21为外凸的球面，其曲率半 径为30毫米，本体边缘厚度为1.5毫米。
本实用新型的最佳实施例如图2a和图2b所示。橡胶密封层3选用丁腈 橡胶，本体4选用粉末冶金，其中铁为82%，铜为15%，碳为3%。本体4直 径为24毫米，其外侧承压面41为球面，曲率半径为29毫米。为了进一步增 加硫化橡胶密封层3与本体4间的粘合力，在本体外侧承压面41的外周设有 一圆环形平台22。该圆环形平台22与本体2的底面间的距离——本体边缘厚 度h为2毫米。
将该结构的堵片装配复合射孔器后作枪身90MPa耐压强度试验，证明堵 片结构性能良好，作业使用时，在导爆索和射孔弹爆炸冲击作用下堵片本体 破碎成小于4X4毫米的碎块坠入井底。
权利要求1、一种复合射孔器枪身泄压孔堵片，包括堵片本体(2、4)和包覆在堵片本体外侧承压面的橡胶密封层(1、3)，其特征是所说的堵片本体(2、4)的外侧承压面(21、41)为外凸的弧面，堵片本体采用脆性材料。
2、 根据权利要求1所述的复合射孔器枪身泄压孔堵片，其特征是所说的 堵片本体外侧承压面(21、 41)的曲率半径为26 40毫米。
3、 根据权利要求2所述的复合射孔器枪身泄压孔堵片，其特征是所说的 堵片本体外侧承压面(21、 41)是球面。
4、 根据权利要求1、 2或3所述的复合射孔器枪身泄压孔堵片，其特征 是所说的堵片本体(2、 4)的边缘厚度为1.5 4.3毫米。
5、 根据权利要求1、 2或3所述的复合射孔器枪身泄压孔堵片，其特征 是在本体(2、 4)外侧承压面(41)的外周设有一圆环形平台(22)。
6、 根据权利要求4所述的复合射孔器枪身泄压孔堵片，其特征是在本体 (2、 4)外侧承压面(41)的外周设有一圆环形平台(22)。
7、 根据权利要求5所述的复合射孔器枪身泄压孔堵片，其特征是所说的 堵片本体(2、 4)采用粉末冶金或氧化铝-氧化锆陶瓷中的一种材料，堵片本 体(2、 4)的边缘厚度为1.5~4.3毫米。
专利摘要本实用新型属于油气井射孔技术领域，是一种复合射孔器枪身泄压孔堵片。它包括堵片本体和包覆在堵片本体外侧承压面的橡胶密封层，所说的堵片本体的外侧承压面为外凸的弧面，堵片本体采用脆性材料。本实用新型提供的堵片在爆炸后其本体可全部破碎成碎块，从而避免了复合射孔器因堵片脱落而造成卡枪事故的发生，而且还不会污染油气井，能够延长采油工具的有效使用周期，不影响油气井的后期再作业，对复合射孔器材的推广使用有非常重要的意义。
文档编号E21B43/11GK201306158SQ200820179790
公开日2009年9月9日 申请日期2008年12月9日 优先权日2008年12月9日
发明者张国桉, 成建龙, 沈晶鑫 申请人:西安通源石油科技股份有限公司