本实用新型属于石油射孔领域，主要涉及大孔径射孔弹的设计、制造领域。
背景技术：
目前，在稠油井或者非常规页岩气开采射孔作业过程中，所使用的常规射孔弹中药型罩结构采用等壁厚、变壁厚结构，和传统的大孔径射孔弹中药型罩采用的三锥结构、球缺形结构和圆锥加曲面型结构，在套管及地层中的射孔孔道直径偏小，不能满足套管孔径大、射孔枪身孔径小的需求，易造成砂堵导致油气产量较低；特别对于非常规页岩气射孔作业后需进行水力压裂，在压裂时由于常规射孔弹射孔形成的射孔孔道直径较小，当泵入压裂液时在孔道附近的摩阻较大，致使地层破裂压力较大，泵排量无法上去，严重时无法将地层有效的压开。
技术实现要素：
本实用新型解决的技术问题是：为了解决现有射孔弹在地层中孔道中产生孔径小的不足之处，本实用新型提供一种能在套管及地层中产生具有大孔径的射孔弹。
大孔径射孔弹能够产生较大的孔径，且孔道较深，有利于疏松岩层的防砂、提高射孔后期水力压裂效果，大幅提高油气采收率，成为油气增产的主要措施之一。
本实用新型的技术方案是：一种大孔径射孔弹，包括药型罩和壳体；所述药型罩上段为球形结构，下段为锥形结构，且上段和下段同轴；壳体内腔下部为柱形结构，中部为锥形结构，上部为球形结构。所述药型罩为金属药型罩，为合金板冲压成型。
本实用新型的进一步技术方案是：所述药型罩上段球形结构的内径SR1在13mm～23mm之间；下段锥形结构锥角α1在50°～65°之间。
本实用新型的进一步技术方案是：所述的大孔径射孔弹药型罩上段球形结构的外径SR2＝SR1+δ1；下段锥形结构锥角β1＝α1，且其中SR2＞SR1。
本实用新型的进一步技术方案是：所述药型罩内表面上段球面高度H2为下段圆锥高度H1的0.35～0.65倍。
本实用新型的进一步技术方案是：所述药型罩上段球形结构轴线上冲压一个直径为φ1的同轴通孔，通孔直径φ1在9mm～11mm之间。开孔的主要作用是提高药型罩头部速度，增加穿孔深度。
本实用新型的进一步技术方案是：所述壳体内腔上部球面外径SR2在15mm～ 25.5mm之间，中部圆台锥角θ1在40°～70°之间，下部圆柱面高度H3应为壳体总高H4的0.2～0.35倍
发明效果
本实用新型的技术效果在于：采用本实用新型所述的药型罩结构和与之相匹配的壳体结构，使炸药在装药腔内的分布更为合理，提高了爆炸能量的利用率，能达到最佳的爆炸能量输出效果，因此，在油井水力压裂作业、页岩气开采或者套管射孔滤砂管防砂作业过程中，射孔器在套管上形成更大的孔眼，具有大孔径和深穿透的特点。采用本实用新型制造的114型射孔弹，装入114型射孔枪 (孔密：40孔/m，相位135°/45°)，布枪时居中放入7″套管内，侵彻API标准混凝土靶，经检测，平均穿孔深度达到300mm，套管上平均孔径大小为24.5mm，通过大量的方案调整、模具加工、试验摸底和效果对比，本实用新型制造的114 型大孔径射孔弹相比国内外其他射孔弹厂生产的114型大孔径射孔弹，在套管孔径上提高11％以上，柱状混凝土靶穿深提高45％以上。
附图说明
图1为本实用新型药型罩的结构示意图。
图2为本实用新型药型罩、壳体和高能炸药装配后的结构示意图。
附图标记说明：1—药型罩外表面上段；2—药型罩内表面上段；3—药型罩外表面下段；4—药型罩内表面下段；5—壳体；6—高能炸药；7—药型罩；8—药型罩外表面；9—药型罩内表面。
具体实施方式
参见图1-图2，本实用新型主要包括：药型罩7和壳体5，其中药型罩7和壳体5 之间铺设有高能炸药6。a.所述药型罩7为铜合金药型罩，内表面9和外表面8均由上段球面、下段圆锥面连接构成。采用上半部分球型、下半部分圆锥型的药型罩结构，可实现射孔枪身孔径小、套管孔径特别大、穿深不降低的目的，相比传统大孔径射孔弹药型罩结构有较大的改善。其中，内表面9上段2为同轴的球面结构，下段4为同轴的圆锥面结构；外表面8上段1为同轴的球面结构，下段3 为同轴的圆锥面结构；此药型罩结构在加工过程中可更好保证药型罩各轴向横截面的同轴度b.所述壳体5为金属壳体，内腔下部为圆柱形，中部为圆台锥形，上部为球面。
所述的大孔径射孔弹药型罩7内表面9上段球面内径SR1在13mm～23mm之间；下段锥角α1在50°～65°之间。
所述的大孔径射孔弹药型罩7外表面8上段球面外径SR2＝SR1+δ1；下段锥角β1＝α1。其中SR2＞SR1。
所述的大孔径射孔弹药型罩7壁厚δ1在0.5mm～1.2mm。
所述的大孔径射孔弹药型罩7内表面9上段球面高度H2应为下段圆锥面高度H1 的0.35～0.65倍。
所述的大孔径射孔弹药型罩7上段球面中心轴线上冲压一个直径φ1的同轴通孔，通孔直径φ1在9mm～11mm之间。
所述的大孔径射孔弹壳体5内腔上部球面外径SR2在15mm～25.5mm之间，中部圆台锥角θ1在40°～70°之间，下部圆柱面高度H3应为壳体总高H4的0.2～ 0.35倍。
制造时，先在冲压机上安装模具，将铜合金板冲压成药型罩7，冲压成型的药型罩7经检验合格后送到射孔弹压装工序，然后将已称量准确的高能炸药6倒入壳体5内，使用压弹设备将药型罩7压入壳体5内，完成射孔弹的制造。
壳体5为金属壳体，内腔下部为圆柱形，中部为圆台锥形，上部为球面。其中，内腔上部球面外径SR2在15mm～25.5mm之间，中部圆台锥角θ1在40°～ 70°之间，下部圆柱面高度H3应为壳体总高H4的0.2～0.35倍。药型罩7为金属药型罩，内表面9和外表面8均由上段球面、下段圆锥面连接构成。其中，内表面9上段2为同轴的球面结构，下段4为同轴的圆锥面结构，并且内表面9 上段球面高度H2应为下段圆锥面高度H1的0.35～0.65倍；外表面8上段1为同轴的球面结构，下段3为同轴的圆锥面结构，上段球面外径SR2＝SR1+δ1，下段锥角β1＝α1。其中，SR2＞SR1，壁厚δ1在0.5mm～1.2mm；药型罩7上段球面中心轴线上冲压一个直径为φ1的同轴通孔，φ1在9mm～11mm之间。
制造时，先在压制机上安装模具将铜合金板冲压成药型罩7，冲压成型的药型罩7经检验合格后送到射孔弹压装工序，然后将已称量准确的高能炸药6倒入壳体5内，使用压弹设备将药型罩7压入壳体5内，完成射孔弹的制造。
采用本实用新型制造的114型射孔弹，装入114型射孔枪(孔密：40孔/m，相位135°/45°)，布枪时居中放入7″套管内，侵彻API标准混凝土靶，经检测，平均穿孔深度达到300mm以上，套管上平均孔径大小为24.5mm以上。