CN101498209A - 用于聚能射孔弹的装药管 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种在射孔枪中使用的装药管，所述装药管排除了使用塑料护套限制聚能射孔弹的必要性。所述装药管包括第一管状部件和在第一管状部件内的接合结构，多个聚能射孔弹的导火线端可以安装在所述接合结构中。所述接合结构可以是中心板或内管状部件。在所披露的每个实施例中，导爆索连接安装在装药管内的聚能射孔弹的导火线端。

Description

用于聚能射孔弹的装药管

技术领域

本发明涉及射孔枪装置，更特别地，涉及用于聚能射孔弹的装药管(loading tube for shaped charges)，所述装药管排除使用围绕炸药的塑料护套组件。

背景技术

为了提高从地层的产量，典型地将射孔枪放低进入延伸通过地层的井眼。例如，射孔枪可以包括多个呈放射状定向的聚能射孔弹，将所述聚能射孔弹引爆以便在邻近井眼的地层中形成射孔。例如，可以将所述聚能射孔弹放置在沿围绕射孔枪的纵向轴线延伸的螺旋形螺线的多个点上。

射孔枪通常包括管状装药管。在将聚能射孔弹安装到装药管中之后，然后将所述装药管插入携弹管。导爆索连接装药管内的聚能射孔弹成为射孔枪管柱(perforating gun string)的弹道导火线(ballistic train)。塑料护套常规地用于将聚能射孔弹限制在装药管内适当的位置。

由于几何形状限制和对射孔枪内的间隙要求，聚能射孔弹通常被设计用于火炮系统(gun system)的特殊尺寸。设计装药管和塑料护套以配合特殊的聚能射孔弹。有时，较小尺寸的炸药必须用在较大的射孔枪中。在上述情况下，原本为炸药设计的现有护套和装药管通常不再有用，必须要求修改和重新设计。

通常使用注射模塑装置制造塑料护套，由于时间和成本的原因，很难在注射模塑装置中进行改变和修改。对现有护套设计的任何变化都需要重新加工，这通常需要巨大的初期投资和很长的一段时期来实现。塑料护套具有的另一个缺点是其使用可能降低最大射孔密度。塑料护套具有的又一个缺点是，一旦在井下引爆所述聚能射孔弹，塑料材料可能在井内产生大量的碎屑，所述碎屑不仅可以防碍了油井生产，而且可以引起油井停产。

发明内容

根据本发明，提供一种用于在射孔枪中使用的装药管。所述装药管包括第一管状部件和设置在所述第一管状部件内用于与多个聚能射孔弹的多个导火线端接合的接合结构。

在一个实施例中，所述接合结构包括设置在所述第一管状部件内用于与多个聚能射孔弹的导火线端接合的中心板。所述中心板具有大体上与第一管状部件的长度相等的长度和大体上与第一管状部件的内径相等的宽度。

在上述实施例中，所述装药管具有在中心板的上方或下方形成在第一管状部件内的、用于插入和容纳多个聚能射孔弹的多个开口。所述中心板具有形成在其中的、用于容纳和接合聚能射孔弹的多个导火线端的多个相应的开口。所述装药管进一步包括连接到安装在所述装药管内的聚能射孔弹的导火线端的导爆索。

在本发明的另一实施例中，所述接合结构包括设置在第一管状部件内的内管状部件。可以将多个聚能射孔弹的导火线端接合在形成在内管状部件内的多个开口内。所述内管状部件具有与第一管状部件的长度大体上相等的长度。

在上述实施例中，根据本发明的装药管具有形成在第一管状部件内的多个开口，所述多个开口在多个聚能射孔弹将被安装的位置形成在所述第一管状部件中，且所述内管状部件具有形成在其中的、用于容纳和接合多个聚能射孔弹的导火线端的多个相应的开口。

在本发明的一个实施例中，所述内管状部件与第一管状部件是同心的。在本发明的另一个实施例中，所述内管状部件位于第一管状部件内且与第一管状部件的内表面接触。在上述的每个实施例中，根据本发明的装药管包括导爆索，所述导爆索与聚能射孔弹的导火线端连接在一起。

根据本发明，提供了一种包括多个射孔枪部件的射孔管柱，其中每个射孔枪部件包括携弹管、和安装在所述携弹管内的装药管。所述装药管包括第一管状部件和设置在管状部件内用于与多个聚能射孔弹的导火线端接合的接合结构。也提供了一种导爆索，所述导爆索连接到在装药管内的所有聚能射孔弹的导火线端。

在一个实施例中，根据本发明的射孔管柱包括接合结构，所述接合结构包括具有与第一管状部件的长度大体上相等的长度和与第一管状部件的内径大体上相等的宽度的中心板。在本发明的又一个实施例中，所述接合结构是具有与第一管状部件的长度大体上相同的长度的内管状部件。所述内管状部件可以与第一管状部件同心或可以定位成与第一管状部件的内径相接触。

附图说明

在附图中：

图1是根据本发明的装药管装置的一个实施例的俯视图；

图2是沿着图1中装药管装置纵向轴线的部分截面的侧视图；

图3是沿着图1中容纳装药管装置的射孔枪部件的纵向轴线的横截面图，所述装药管装置将聚能射孔弹注安装于其中；

图3A是具有图1至3的中心板22的装药管的部分截面的俯视图；

图4是沿着根据本发明的装药管装置的第二实施例的纵向轴线的一部分的横截面图；

图5是垂直于装药管的纵向轴线的图4中的装药管装置的横截面图；

图5A是图4和5中所图示的内管的一部分的透视图；

图6是沿着根据本发明的装药管装置的第三实施例的纵向轴线的一部分的横截面图；

图7是垂直于装药管的纵向轴线的图6中的装药管装置的横截面图；

图8是沿着根据本发明的装药管装置的第四实施例的纵向轴线的一部分的横截面图；和

图9是垂直于装药管的纵向轴线的图8中的装药管装置的横截面图；

具体实施方式

可以理解的是，本发明可以体现为很多形式和实施例。在以下的描述中，描述了本发明的一些实施例和阐明了很多细节以便于理解本发明。然而，本领域普通技术人员应该理解的是，在没有所述细节的情况下，可以实施本发明，并且可以对所描述的实施例进行很多变化和修改。由此以下描述试图说明本发明但并不试图限制本发明。

首先，参照图1至3和3A，图示了装药管20的一个实施例，所述装药管20特别适于例如0/180或90/270度射孔的平面相位调整(planar phasing)。装药管20包括管状部件21。在所述实施例中，装药管20的接合装置包括中心板22，所述中心板22安装在管状部件21中。中心板22的长度大体上与管状部件21的长度相同，并且中心板22的宽度大体上与管状部件21的内径相同。例如，如图3A所图示的，可以通过在形成在管状部件21的壁中的多个开口28处将多个小突出部(tabs)23沿中心板22长度的每侧点焊到管状部件21上，以实现将中心板22安装到管状部件21内。

多个开口24可以形成在管状部件21中以便容纳多个聚能射孔弹25。开口也可以形成在中心板22中以便容纳聚能射孔弹的导火线端(primer end：或称为雷管端)。通过多种机构可以将聚能射孔弹25接合在中心板22内，例如，通过将聚能射孔弹的导火线端形成为将它匹配地接合形成在中心板22内的开口。导爆索26连接到聚能射孔弹25的导火线端。所述导爆索26延伸到装药管20的长度并且设置在狭缝26中。

可以通过在管状部件21内形成多个开口29改进将聚能射孔弹25安装到管状部件21内。在将聚能射孔弹25安装到管状部件21内之后，将管状部件21安装进入携弹管27中。

现在参照图4、5和5A，图中图示了根据本发明的装药管30的第二实施例。所述装药管30包括两个同心管31和32，可以按照适合炸药的任何给定的相位模式和几何形状切割所述同心管31和32。用于插入聚能射孔弹33的开口37和38分别形成在外管31和内管32内。导爆索35沿着内管32内的通常呈螺旋型的导爆索导向切口39围绕内管32的外表面缠绕。所述导爆索导向切口也可以形成为从内管32的一端到另一端的直切口。在一个实施例中，所述导向切口可以是狭缝，而在另一个实施例中，所述导向切口可以是凹槽。所述聚能射孔弹33牢固地接合在内管32内，并且在其(聚能射孔弹33)纵向方向上被顶部弯曲的小突出部(没有示出)所抑制。因为所述导爆索35在内管的外表面上，聚能射孔弹33的导火线端牢固地与导爆索35接合。一旦已经将所述聚能射孔弹安装在装药管内，就可以将装药管安装在携弹管36内。

图4和5中所图示的装药管30可以特别有助于提供容纳小炸药的多相射孔枪，其中小炸药可以解释为一种其纵向长度小于射孔枪携弹管的内径40的炸药。

现在参照图6和7，图示了根据本发明的装药管的另一个实施例。起初设计的装药管60使用中型炸药，所述中型炸药具有大于射孔枪携弹管的内径的纵向长度。装药管60包括管状部件61和内管状部件62。在所述实施例中，内管62在直径上大于图4和5中的内管32的直径。多个开口形成在管状部件61和内管状部件62内以便容纳聚能射孔弹63。导爆索64沿着内管内表面在内管内部而不是如图4和5中所示的在内管的外表面延伸。导爆索64连接到聚能射孔弹63的导火线端。装配之后，将装药管60安装在携弹管65内。

现在参照图8和9，图中图示了根据本发明的装药管的又一个实施例。装药管80包括外管状部件81和内管状部件82。所述内管状部件82定位在外管状部件81的内表面上。导爆索83沿着内管状部件82内的在其纵向方向上的导爆索导向切口上下延伸。小突出部(没有示出)设置在外管状部件81内以便限制炸药在其纵向和横向上的移动。所述内管状部件82给炸药84提供支撑并限制其横向运动。图8和9中所示的实施例特别地适合用于单相或不连续相射孔枪(single or non-continuous phase perforating gun)。

Claims (16)

1、一种用于射孔枪内的装药管，所述装药管包括第一管状部件和设置在所述第一管状部件内用于与多个聚能射孔弹的多个导火线端接合的接合结构，所述接合结构的长度大体上与第一管状部件的长度相等。

2、根据权利要求1中所述的装药管，其中所述接合结构包括中心板，所述中心板的宽度大体上与第一管状部件的内径相等。

3、根据权利要求2中所述的装药管，其中所述第一管状部件在中心板的上方或下方具有形成在其中的、用于插入所述多个聚能射孔弹的多个开口，并且其中所述中心板具有形成在其中的、用于容纳和接合聚能射孔弹的导火线端的多个相应的开口。

4、根据权利要求3中所述的装药管，其中所述装药管进一步包括连接到聚能射孔弹的导火线端的导爆索。

5、根据权利要求1中所述的装药管，其中所述接合结构包括内管状部件，所述内管状部件设置在第一管状部件内并且所述多个聚能射孔弹的多个导火线端可安装于其中，其中所述内管状部件具有形成在其外表面内用于容纳导爆索的导向切口。

6、根据权利要求5中所述的装药管，其中所述第一管状部件具有多个开口，所述多个开口在多个聚能射孔弹将被安装的位置形成在所述第一管状部件中，其中所述内管状部件具有形成在其中的、用于容纳和接合多个聚能射孔弹的导火线端的多个相应的开口。

7、根据权利要求6中所述的装药管，其中所述内管状部件与第一管状部件是同心的。

8、根据权利要求7中所述的装药管，进一步包括导爆索，所述导爆索安装在内管的外部内的导向切口内、并且所述导爆索连接到聚能射孔弹的导火线端。

9、根据权利要求5中所述的装药管，其中所述内管状部件位于第一管状部件内并与第一管状部件的内表面接触。

10、根据权利要求9中所述的装药管，其中所述第一管状部件具有多个开口，所述多个开口在多个聚能射孔弹将被安装的位置形成在所述第一管状部件中，其中所述内管状部件具有形成在其中的、用于容纳和接合多个聚能射孔弹的导火线端的多个相应的开口。

11、根据权利要求10中所述的装药管，进一步包括连接到聚能射孔弹的导火线端的导爆索。

12、一种包括多个射孔枪部件的射孔管柱，其中每个射孔枪部件包括：

携弹管；

安装在所述携弹管内的装药管，其中所述装药管包括：

用于射孔枪的装药管，包括第一管状部件和设置在管状部件内的接合结构，多个聚能射孔弹的多个导火线端安装在所述接合结构中；和

导爆索，所述导爆索连接到在装药管内的所有聚能射孔弹的导火线端。

13、根据权利要求12中所述的射孔管柱，其中所述接合结构包括中心板，所述中心板的长度大体上与第一管状部件的长度相等，且所述中心板的宽度大体上与第一管状部件的内径相等。

14、根据权利要求12中所述的射孔管柱，其中所述接合结构包括内管状部件，所述内管状部件的长度大体上与第一管状部件的长度相同，并且所述内管状部件具有形成在其外表面内用于容纳导爆索的导向切口。

15、根据权利要求14中所述的射孔管柱，其中所述内管状部件与第一管状部件是同心的。

16、根据权利要求14中所述的射孔管柱，其中所述内管状部件定位成与第一管状部件的内径相接触。

Images