一种用于大孔径等孔径射孔弹的药型罩的制作方法

1.本实用新型属于油气井改造技术领域，涉及压裂改造作业，具体涉及一种用于大孔径等孔径射孔弹的药型罩。


背景技术：

2.目前，中国石油天然气资源中，低渗透油气储层和非常规油气资源产能已占油气总量的75％，而且逐年增加。由于低渗透油气藏的渗流能力低，通常采用水平井钻探开发模式，且射孔后必须实施水力加砂压裂或者酸化压裂改造并支撑裂缝，才能达到工业产能。
3.采用水平井钻探开发射孔作业时，射孔枪由于重力原因，会紧靠套管内壁。造成常规的射孔弹发射后，在套管上各相位产生的孔眼直径大小不一致，远离套管一侧的射孔直径相比靠近套管一侧的射孔直径非常小。射孔孔眼大小不一致以及偏小，使得某些射孔孔眼成为无效孔眼，进而导致在水力加砂压裂增产改造时，压裂过程中各射孔孔眼进压裂液量差距大。此外，由于通过射孔各相位的加砂量不一致，严重影响压裂改造的效果和储层的均匀动用。
4.现有的等孔径射孔弹虽然能够解决射孔孔眼不一致的问题，但是由于孔眼直径整体偏小，并不适用于大孔径的射孔器。因此，采用现有的等孔径射孔弹进行压裂改造时，射孔孔眼偏小仍然容易造成无效孔眼，进而导致施工效率低，施工难度和作业成本高的现状。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种用于大孔径等孔径射孔弹的药型罩，解决现有技术中的等孔径射孔弹在射裂后产生的射孔孔眼偏小和孔径不均一，进而导致压裂改造施工效率低的技术问题。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
7.一种用于大孔径等孔径射孔弹的药型罩，包括同轴设置的药型罩外壁和药型罩内壁。
8.所述的药型罩外壁包括从上到下依次一体化设置的的外壁顶部、外壁中部和外壁底部，外壁顶部为球冠状结构，外壁中部为圆台状结构，外壁底部为圆柱状结构。
9.所述的药型罩内壁包括从上到下依次一体化设置的的内壁顶部、内壁中部和内壁底部，内壁顶部为球冠状结构，内壁中部为圆台状结构，内壁底部为外凸的类圆台状结构。
10.本实用新型还具有如下技术特征：
11.具体的，所述的外壁顶部的半径sr1为3mm～8mm。
12.所述的外壁中部到中轴线的最小距离等于外壁顶部的半径sr1，外壁中部到中轴线的最大距离等于外壁底部的半径r1。
13.所述的外壁底部的半径r1为12～24mm。
14.具体的，所述的外壁中部与中心轴线的夹角α为20～25
°
。
15.具体的，所述的内壁顶部的半径sr2为2mm～6mm。
16.所述的内壁中部到中轴线的最小距离等于内壁顶部的半径sr2，内壁中部到中轴线的最大距离等于内壁底部到中轴线的最小距离r1。
17.所述的内壁底部到中轴线的最小距离r1为9mm～13mm，内壁底部到中轴线的最大距离r2为13mm～17mm，内壁底部的外切线与中心轴线之间的距离d为12～24mm。
18.具体的，所述的内壁中部与中心轴线的夹角β为20～25
°
。
19.具体的，所述的外壁顶部和内壁顶部之间的壁厚等于外壁中部和内壁中部之间的壁厚σ，σ为1～1.2mm。
20.本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：
21.本发明的用于大孔径等孔径射孔弹的药型罩，其特殊的药型罩结构设计配合炸药产生的爆轰波，能够形成相对短粗的射流，该射流能够对套管产生横向破坏效应，从而增大射孔的孔眼直径；该射流还能够降低枪管与套管间隙对射流的影响，从而达到了射孔孔眼直径一致的效果。
22.将该药型罩应用于73型和89射孔器型的大孔径等孔径射孔弹上，射孔后套管上的孔眼直径相对标准偏差小于6％；射孔后套管上的孔眼直径分别达到10mm和13mm，远大于油气田射孔器材射孔的孔眼直径标准，保证了射孔孔眼足够大且孔径均一，进而保证了压裂改造施工效率。
附图说明
23.图1为用于大孔径等孔径射孔弹的药型罩的结构示意图。
24.图2为用于大孔径等孔径射孔弹的药型罩的参数示意图。
25.图中各标号的含义为：1-药型罩外壁，2-药型罩内壁；
26.101-外壁顶部，102-外壁中部，103-外壁底部；
27.201-内壁顶部，202-内壁中部，203-内壁底部；
28.sr
1-外壁顶部的半径，r
1-外壁底部的半径，α-外壁中部与中心轴线的夹角，sr
2-内壁顶部的半径，r
1-内壁底部到中轴线的最小距离，r
2-内壁底部到中轴线的最大距离，d-内壁底部的外切线与中心轴线之间的距离，β-内壁中部与中心轴线的夹角，σ-外壁中部和内壁中部之间的壁厚。
29.以下结合实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
30.本实用新型中：
31.大孔径等孔径射孔弹指的是现有技术中73型或89型射孔器的射孔弹。
32.需要说明的是，本实用新型中的所有用到的装置和材料，在没有特殊说明的情况下，均采用本领域已知的装置和材料。
33.遵从上述技术方案，以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本技术技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
34.实施例1：
35.本实施例给出一种用于大孔径等孔径射孔弹的药型罩，如图1所示，包括同轴设置
的药型罩外壁1和药型罩内壁2。
36.药型罩外壁1包括从上到下依次一体化设置的的外壁顶部101、外壁中部102和外壁底部103，外壁顶部101为球冠状结构，外壁中部102为圆台状结构，外壁底部103为圆柱状结构。
37.药型罩内壁2包括从上到下依次一体化设置的的内壁顶部201、内壁中部202和内壁底部203，内壁顶部201为球冠状结构，内壁中部202为圆台状结构，内壁底部203为外凸的类圆台状结构。
38.作为本实施例的一种具体方案，外壁顶部101的半径sr1为3mm；外壁中部102到中轴线的最小距离等于外壁顶部101的半径sr1，外壁中部102到中轴线的最大距离等于外壁底部103的半径r1，外壁底部103的半径r1为16mm。外壁中部102与中心轴线的夹角α为24
°
。
39.作为本实施例的一种具体方案，内壁顶部201的半径sr2为2mm；内壁中部202到中轴线的最小距离等于内壁顶部201的半径sr2，内壁中部202到中轴线的最大距离等于内壁底部203到中轴线的最小距离r1；内壁底部203到中轴线的最小距离r1为9mm，内壁底部203到中轴线的最大距离r2为14mm，内壁底部203的外切线与中心轴线之间的距离d为16mm。内壁中部202与中心轴线的夹角β为24
°
。
40.作为本实施例的一种具体方案，外壁顶部101和内壁顶部201之间的壁厚等于外壁中部102和内壁中部202之间的壁厚σ，σ为1mm。
41.本实施例中，该用于大孔径等孔径射孔弹的药型罩的材料组分和组分质量含量为：钨粉为15％，铜铅合金粉为35％，球形铜粉为20％，铋粉为24％，钛粉为6％。
42.本实用新型的工作原理如下：将该用于大孔径等孔径射孔弹的药型罩用于73射孔器的等孔径射孔弹中，并装填好炸药，然后对待改造区域进行压裂作业。
43.实施例1的效果验证：
44.本实施例中，将该用于大孔径等孔径射孔弹的药型罩应用于73型射孔器的等孔径射孔弹中，并装填好炸药，进行混凝土靶试验，试验结果为：射孔孔径大于等于10mm，孔径相对标准偏差小于等于6％。
45.实施例2：
46.本实施例给出一种用于大孔径等孔径射孔弹的药型罩，该药型罩的结构与实施例1基本相同，区别在于：
47.作为本实施例的一种具体方案，外壁顶部101的半径sr1为3.5mm；外壁中部102到中轴线的最小距离等于外壁顶部101的半径sr1，外壁中部102到中轴线的最大距离等于外壁底部103的半径r1，外壁底部103的半径r1为18mm。外壁中部102与中心轴线的夹角α为24
°
。
48.作为本实施例的一种具体方案，内壁顶部201的半径sr2为2.3mm；内壁中部202到中轴线的最小距离等于内壁顶部201的半径sr2，内壁中部202到中轴线的最大距离等于内壁底部203到中轴线的最小距离r1；内壁底部203到中轴线的最小距离r1为13mm，内壁底部203到中轴线的最大距离r2为16mm，内壁底部203的外切线与中心轴线之间的距离d为18mm。内壁中部202与中心轴线的夹角β为24
°
。
49.作为本实施例的一种具体方案，外壁顶部101和内壁顶部201之间的壁厚等于外壁中部102和内壁中部202之间的壁厚σ，σ为1.2mm。
50.本实施例中，该用于大孔径等孔径射孔弹的药型罩的材料组分和组分质量含量与
实施例1相同。
51.实施例2的效果验证：
52.本实施例中，将该用于大孔径等孔径射孔弹的药型罩应用于89型射孔器的等孔径射孔弹中，并装填好炸药，进行混凝土靶试验，试验结果为：射孔孔径大于等于13mm，孔径相对标准偏差小于等于6％。