专利名称：一种三相流复合射孔压裂装置的制作方法
技术领域：
本实用新型装置属于油气井打开油层的工作领域。主要用于油气井开发中在近井带提高渗流面积，穿透套管，水泥环和部分地层，直接使井筒与地层连通，从而在近井地带形成一个导流区。
目前国内专利CN2188649Y报道了一种增效射孔器，主要为射孔弹采用89-Ⅲ型，火药为枪，炮使用的发射药，射孔枪身采用89型枪身，一般采用电缆下弹。全浇铸型整体结构。在每发射孔弹之间，导爆索不连续，人为断开。
本实用新型的目的是提供一种三相流复合射孔压裂装置，利用凸凹形状复合药片，互相配合，使导爆索可连续通过，并可控制弹与弹间相差90°相位角度，使炸药与固体推进剂在能量释放中控制爆轰到爆燃的相对稳定状态，将金属液流，高温、高压气流和砂片颗粒流实现复合射孔压裂。
为了实现上述目的，本实用新型采用的解决方案是在射孔压裂装置中，固体推进剂为凸凹形状的片状药片，中间有通孔，导爆索可连续通过，弹与弹之间相位由凸凹形状的复合药片，非金属盒，控制每一发弹间相差90°相位角度。先将弹管装入药盒柱面上的通孔，使弹管上的中心孔、中心线垂直于药盒柱面上的通孔的中心线，在弹管上的弧形边与药盒柱面通孔相交，面上涂粘结剂固化成为整体，砂片安装于凸凹形复合药片配合处之间，导爆索通过凹形复合药片的园形孔与射孔弹相连后再继续向下通过凸形复合药片的中心孔中引出导爆索的另一端直通堵头，在药盒的两端分别装入凸凹形复合药片，套装形成整体，配合旋转90°装配可使装入弹管内的射孔弹形成90°相位变化。
药盒上下两端各有四个定位矩形槽。
本实用新型的优点1、把聚能射孔弹和凸凹形复合药片相互结合起来，构成一种分体套装粘结形成整体。
2、沿轴向同时点火，避免了射孔，压裂相互间的滞后作用。
3、操作简单，易于现场施工。
4、降低费用，油井投产周期缩短。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型一种三相流复合射孔压裂装置的单发装配剖视图。
图2是本实用新型一种三相流复合射孔压裂装置的整体装配剖视图。
图3、图4、图5是本实用新型一种三相流复合射孔压裂装置的药盒示意图。
图6是本实用新型一种三相流复合射孔压裂装置的弹管示意图。
图7、图8是本实用新型一种三相流复合射孔压裂装置的凹形复合药片示意图。
图9、
图10是本实用新型一种三相流复合射孔压裂装置的凸形复合药片示意图。
图11、
图12是本实用新型一种三相流复合射孔压裂装置的砂片示意图。
在
图1所示的一种三相流复合射孔压裂装置单发装配剖视图中，由砂片15，药盒16，凹形复合药片17，弹管18，导爆索19，射孔弹20，凸形复合药片21组成；先将弹管18装入药盒16粘结固化为整体后，将在药盒16的两端分别装入凹凸形复合药片17、21在凹凸形复合药片17、21的中间配合处装有砂片15，弹管18内装入射孔弹20，导爆索19通过凹形复合药片17的园形孔28(图8)与射孔弹20相连后与凸形复合药片21的中心孔31(
图10)中引出导爆索19经凹凸复合药片17、21套装形成整体，使导爆索19可传爆给每一发射孔弹20。
在图2所示的一种三相流复合射孔压裂装置剖面图中，由电缆1、磁定位器2、高压扦针3、启爆器及炮头4、电雷管5、扩爆管6、扩爆管7、凸形止退定位器8、紧定螺丝9、射孔枪身10、泄压孔11、堵片12、凹形止退定位器13、堵头14组成；射孔枪身10的上部连接启爆器4，高压扦针3，磁定位器2，电缆1和地面电缆车，仪器车连接在启爆器4的中部装有电雷管5和扩爆管6、7。在射孔枪身10内对凹形复合药片17(
图1)配接凸形止退定位器8，凸形复合药片21(
图1)配接凹形止退定位器13，采用紧定螺丝9固定在射孔枪身的内壁，枪身上有泄压孔11和堵片12，在形成爆轰，爆燃的阶段使砂片15(
图1)和堵片12破碎或打开在凹凸形复合药片17、21(
图1)燃烧产生大量高温高压气体，经过射孔孔眼和泄压孔11，冲向聚能金属流射流孔道的同时，大量的砂片15(
图1)碎屑也被携带进入。在射孔枪身10的底部装有堵头14起导向作用。
图3、图4、图5所示的一种三相流复合射孔压裂装置药盒示意图中药盒16的外周围矩形槽22粘结套装上弧形凸台26、29，在药盒16的中部有通孔23可放入弹管18，射孔弹20。
图6所示的一种三相流复合射孔压裂装置弹管示意图中，弹管18(
图1)的外周围弧形边24与药盒16(
图1)柱面通孔23相交面上涂粘结剂固化成为整体，在弹管18(
图1)的中间有中心孔25可使导爆索19(
图1)通过。
图7、图8、图9、
图10是一种三相流复合射孔压裂装置凸凹形复合药片示意图，在凹形复合药片17中制有正方形槽27和园形孔28，外周围制有弧形凸台26，凸形复合药片21上制有正方形体30和中心孔31，凸形台阶32，外周围制有弧形凸台29。多发射孔弹之中，每发射孔弹，通过凸凹形复合药片17、21和弧形台阶26、29和正方形槽27与正方形体30相互涂胶塑装成为整体。
图11、
图12是一种三相流复合射孔压裂装置砂片示意图在凹凸形复合药片17、21(
图1)中间配合处装有砂片15(
图1)外周围制有弧形凸台33，砂片15，中部正方形孔34和凹凸形复合药片17、21(
图1)的正方形槽27(图8)和正方形体30(
图10)粘结固化成为整体。
实施例
(1)先将弹管18装入药盒16柱面上的通孔23，使弹管18上的中心孔25中心线垂直于药盒16柱面上的通孔23中心线，在弹管18上的弧形边24与药盒16柱面通孔23相交，面上涂粘结剂固化成为整体。药盒16是由非金属材料制成，如酚醛树脂或PVC管、弹管是由纸管或PVC管。
(2)将弹管18和药盒16粘结固化为整体后，将在药盒16的两端分别放置凹凸形复合药片17、21，并将凹形复合药片17上的弧形凸台26和凸形复合药片21上的弧形凸台29放入药盒16的两端的矩形槽22内，并将其涂胶粘结固化，在弹管18内装入射孔弹20时即可组成一发三相流复合射孔压裂弹。凹凸形复合药片17、21是一种固体复合推进剂，在模具中浇涛成型。射孔弹20采用聚能式射孔弹，如89-Ⅲ型。
(3)在组成的多发三相流复合射孔压裂弹之中，每发三相流复合射孔压裂弹通过凸形复合药片21的正方形体30与下一发三相流复合射孔压裂弹的凹形复合药片17的正方形槽27相互涂胶塑装，并在其间可套装上砂片15，而且可利用正方形体30和正方形槽27旋转90°，可实现装入弹管18内的射孔弹20的90°相位变化，在多发射孔弹20和其间的砂片15与凸凹形复合药片21 17的中心孔31和园形孔28及弹管18上的通孔23及射孔弹20可使导爆索19不间断连接。接通后，经过地面电缆车控制通电，使启爆器4引爆，经扩爆管6、7使导爆索19传爆给每一发射孔弹20，在形成爆轰、爆燃的阶段使砂片15和堵片14破碎或打开在凹凸形复合药片17、21，燃烧产生大量高温高压气体，经过射孔孔眼和泄压孔11冲向聚能金属流射流孔道的同时大量的砂片15碎屑也被携带进入。使地层内的孔隙和裂纹，裂缝得到支撑作用，在射孔过程中，因有聚能的金属流，高温高压的气流，砂片15的颗粒流将此射孔压裂作用称为三相流复合射孔压裂技术。凹凸形止退定位器8、13采用45#钢材料制成。砂片15采用石英砂与粘结剂在模压中制成。射孔枪身10采用N80#钢材料制成泄压孔11是在射孔枪身10上按一定规律加工的台阶孔，堵片12采用钢片做底基上面硫化有橡胶密封件。
在每米长度的射孔枪身10内可装入12-13发射孔弹20，并在每发弹与弹相互配合间加入11-12片砂片15，导爆索19连续穿过12-13发射孔弹20后，在射孔枪身10内两端分别对凹形复合药片17配接凸形止退定位器8，凸形复合药片21配接凹形止退定位器13，射孔枪身10之间的连接可通过厂家定型标准接头及相应的配件组合完成连接和密封及导爆索19的传爆。射孔枪身10最上部连接启爆器4、高压扦针3、磁定位器2、电缆1和地面电缆车仪器车连接，操作对准射孔层位通电启爆工作，射孔枪身10最底部连接堵头14。
权利要求1.一种三相流复合射孔压裂装置，由射孔弹和导爆索、射孔枪、堵头、启爆器、扩爆管等组成，其特征在于弹管(18)装入药盒(16)柱面上的通孔(23)和弹管(18)上的中心孔(25)中心线垂直于药盒(16)和通孔(23)的中心线，弹管(18)上的弧形边(24)与药盒(16)柱面通孔(23)相交，导爆索(19)通过凹形复合药片(17)的园形孔(28)与射孔弹(20)相连后与凸形复合药片(21)的中心孔(31)中引出导爆索(19)的另一端直通堵头(14)，在药盒(16)的两端分别装入凹凸形复合药片(17)、(21)套装形成整体，中间配合处装有砂片(15)，配合旋转90°装配，可使装入弹管(18)内的射孔弹(20)形成90°相位变化。
2.根据权利要求1的一种三相流复合射孔压裂装置其特征在于药盒(16)上下两端各有四个定位矩形槽。
专利摘要本实用新型是一种三相流复合射孔压裂装置,它由:射孔弹、导爆索、射孔枪身、堵头、复合药片、砂片等组成,其特征是在通过电缆引爆启爆器,导爆索向下传爆,引爆射孔弹和复合药片,使射孔弹在地层中形成射流孔道的瞬间,复合药片也产生大量的高温高压气体进入射流孔道,同时砂片颗粒也进入射流孔道和裂缝之间,整个射孔过程在金属液流,高温高压气流和砂片颗粒流的综合作用下完成。
文档编号E21B43/11GK2325510SQ9724210
公开日1999年6月23日 申请日期1997年11月14日 优先权日1997年11月14日
发明者卫小平 申请人:卫小平