CN104169521B - 一种同轴随进式射孔弹及其自消除压实带射孔工艺 - Google Patents
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Abstract
一种同轴随进式射孔弹及其自消除压实带射孔工艺，射孔弹包括聚能射孔弹和内部装有破压实药饼的破压实药盒，破压实药盒同轴安装在聚能射孔弹前端，破压实药饼为由注入破压实药盒内的消除射孔压实带的破压实药浇注而成的环形药饼，破压实药饼与聚能射孔弹同轴布设；破压实药由高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯混合而成；添加物为端羟基聚丁二烯或由端羟基聚丁二烯、N,N′‑二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯混合成的混合物。其射孔工艺包括步骤：一、聚能射孔枪下放；二、自消除压实带射孔。同轴随进式射孔弹设计合理、操作简便且安全可靠，使用效果好，在射孔的同时能对射孔压实带进行自动去除，能有效消除压实带对岩层渗透率的影响。
Description
技术领域
本发明属于油田射孔技术领域，尤其是涉及一种同轴随进式射孔弹及其自消除压实带射孔工艺。
背景技术
现如今，油田上所使用的射孔压裂复合器进行油井射孔压裂作业时，复合药在射孔枪内起爆并将射孔枪上预制的泄压孔压开，对井筒产生压力，井压升高后再对地层产生压力，数据统计，深孔压裂后的水泥环深度为800mm左右，压裂裂缝为2500mm左右；并且经计算射孔压裂复合器的大部分能量都消耗在井筒内，能量损耗大，射孔压裂效果一般。另外，国内油田广泛使用的射孔压裂复合器大多都采用聚能射孔弹，射孔后产生射孔孔道，但同时也形成射孔压实带。由于现有的聚能射孔是靠聚能射流挤压成孔，因而所形成深孔孔道的周围不可避免地会存在射孔压实带，从而使得地层渗透率大幅下降。实验证明，压实带内的岩石力学性质及渗流性能都受到破坏，其渗透率仅为原始值的10％左右，因而压实带是射孔损害最重要的组成部分，严重影响油井产能。现有的普通聚能弹不能解决由自身缺陷带来的射孔压实带问题，而岩层射孔压实带的解决是一个世界难题，目前去除岩层射孔压实带是各油田的迫切要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、加工制作及使用操作简便且使用效果好、在射孔的同时能对射孔压实带进行自动去除的同轴随进式射孔弹。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：包括聚能射孔弹和内部装有破压实药饼的破压实药盒，所述破压实药盒同轴安装在所述聚能射孔弹前端；所述破压实药饼为由注入破压实药盒内的用于消除射孔压实带的破压实药浇注而成的环形药饼，所述破压实药饼与所述聚能射孔弹呈同轴布设；所述破压实药由高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯按以下重量百分比混合而成：高氯酸铵50％～70％，铝粉10％～30％，添加物10％～15％，癸二酸二辛酯3％～5％；所述添加物为端羟基聚丁二烯，或由端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯混合而成的混合物，所述混合物中端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量比为(2.85～7)︰(0.05～0.2)︰(3～7.8)。
上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述破压实药盒内装有重量为20g～40g的破压实药饼。
上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述破压实药饼的外部结构和尺寸均与其所布设位置处破压实药盒的内部结构和尺寸一致，所述破压实药饼的中部留有射流通道，且射流通道与所述聚能射孔弹呈同轴布设；所述破压实药盒的前端开有射流通孔，所述射流通孔为圆形孔；所述射流通孔与射流通道相通，所述射流通孔布设在射流通道的正前方。
上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述破压实药饼后端端部与所述聚能射孔弹前端端部的间距为10mm～20mm。
上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述射流通道为圆锥形通道，所述射流通道前端直径小于其后端直径，所述圆锥形通道的前端直径与射流通孔的孔径相同。
上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述射流通孔的孔径为10mm～20mm。
上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述射流通道后端直径为35mm～45mm。
上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述聚能射孔弹包括弹壳和同轴布设在弹壳内的药型罩，所述弹壳和药型罩之间形成一个装药腔，所述装药腔内压装有高能炸药；所述弹壳的后端中部设置有用于放置导爆索的起爆半圆槽，所述起爆半圆槽与所述装药腔内部通过传爆孔进行连通；所述射流通道与药型罩的内腔相通。
上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述弹壳为圆柱形壳体，所述破压实药盒为圆柱形盒体或碗形盒体。
上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述圆柱形盒体的内径不小于弹壳的外径，所述碗形盒体后端的内径不小于弹壳的外径。
上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述破压实药盒粘接在所述聚能射孔弹前端。
上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述破压实药盒为钢质盒体，所述钢质盒体的壁厚为2mm～3mm。
同时，本发明还提供了一种工艺步骤简单、操作简易、在射孔的同时能对射孔压实带进行自动去除且所形成射孔内各位置处的渗透率达到地层原始渗透率的自消除压实带射孔工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤：
步骤一、聚能射孔枪下放：将多颗同轴随进式射孔弹装入聚能射孔枪内，然后将装有多颗同轴随进式射孔弹的聚能射孔枪下放入油气井井眼内，再将所述聚能射孔枪下放至预先设定的射孔位置；
步骤二、自消除压实带射孔：启动步骤一中下放到射孔位置的聚能射孔枪，并通过所述同轴随进式射孔弹进行射孔。
上述的自消除压实带射孔工艺，其特征是：步骤二中射孔过程中，待所述聚能射孔枪射出的同轴随进式射孔弹形成聚能射流进入地层后，在地层中形成带压实带的射孔孔眼；在所述射孔孔眼形成的同时，所述聚能射流中同轴随进式射孔弹前端所装的破压实药饼同轴随进入所述射孔孔眼内，随着所述射孔孔眼内所述破压实药的聚集，且在所述射孔孔眼内的压力和温度共同作用下，在所述射孔孔眼内先后发生多次殉爆，使所述射孔孔眼周侧产生裂缝，并将所述射孔孔眼与其周侧地层完全连通，达到自动消除压实带的效果。
上述的自消除压实带射孔工艺，其特征是：步骤一中所述聚能射孔枪的枪筒外径D＝89mm～128mm。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、所采用的同轴随进式射孔弹结构简单，安装可靠且加工制作及使用操作简便且使用效果好，不易发生事故，在射孔的同时能对射孔压实带进行自动去除。
2、所采用的破压实药配方设计合理，射孔弹第一次爆炸(具体是聚能射孔弹内高猛炸药爆炸)的爆轰压力10GPa～40GPa；所形成射流的射流速度7000m/s～10000m/s，破压实药在第一次爆炸发生40μs(微秒)～70μs以后，以3500m/s～5000m/s的速度，同轴随进射流进入射孔孔道，在第一次爆炸发生后70μs～800μs期间破压实药逐渐聚集，且当浓度达到一定值时，在射孔孔道内自动发生多次殉爆，从而实现破压实带的目的。实际使用时，可根据具体需要，对破压实药的配方进行相应调整。
3、所采用的射孔工艺步骤简单且易于掌握，与常规射孔工艺相同。实际射孔过程中，破压实药同轴随聚能弹射孔流进入射孔孔眼内，做到第一次起爆后多次殉爆。实际使用过程中，可通过对破压实药的配比和装药量进行调整，从而对破压实药的起爆时间和起爆条件进行控制，利用射流的稀疏波使破压实药大部分进入射孔孔道，并利用殉爆使破压实药在射孔孔眼内先后发生多次爆炸，直接在射孔孔道内做功去除压实带，使压实带消除，并产生许多对油层有利的裂缝。也就是说，本发明按照多次爆破原理，且利用普通聚能弹产生的射流及压力作用，裹挟破压实药进入射孔孔眼，并直接在孔眼内爆炸做功，消去压实带并产生裂缝，提高、恢复岩层渗透率。
4、使用效果好，省力省时且实现方便，在射孔的同时能对射孔压实带进行自动去除，射孔完成后射孔孔道内侵入带外某一位置处的渗透率达到地层的原始渗透率，有效消除了压实带对岩层渗透率的影响，直接提高油井产量产油。
5、适用范围广，能适用于各类地层的油井、气井、注水井的新旧井射孔，特别适用于高致密、低渗透地层的作业。
综上所述，本发明设计合理、使用操作简便且安全可靠、使用效果好，在射孔的同时能对射孔压实带进行自动去除，有效消除了压实带对岩层渗透率的影响。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明同轴随进式射孔弹的结构示意图。
图2为本发明所采用自消除压实带射孔工艺与普通射孔工艺的平均破裂压力对比示意图。
图3为本发明所采用自消除压实带射孔工艺与普通射孔工艺的油井初周月日产量对比示意图。
附图标记说明:
1-1—弹壳； 1-2—药型罩； 1-3—高能炸药；
1-4—起爆半圆槽； 1-5—传爆孔； 2—破压实药饼；
3—破压实药盒； 4—射流通孔； 5-射流通道。
具体实施方式
实施例1
如图1所示的一种同轴随进式射孔弹，包括聚能射孔弹和内部装有破压实药饼2的破压实药盒3，所述破压实药盒3同轴安装在所述聚能射孔弹前端。所述破压实药饼2为由注入破压实药盒3内的用于消除射孔压实带的破压实药浇注而成的环形药饼，所述破压实药饼2与所述聚能射孔弹呈同轴布设。所述破压实药由高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯按以下重量百分比混合而成：高氯酸铵50％～70％，铝粉10％～30％，添加物10％～15％，癸二酸二辛酯3％～5％。所述添加物为端羟基聚丁二烯，或由端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯混合而成的混合物，所述混合物中端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量比为(2.85～7)︰(0.05～0.2)︰(3～7.8)。
本实施例中，所述破压实药由高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯按以下重量百分比混合而成：高氯酸铵50％，铝粉30％，添加物15％，癸二酸二辛酯5％；并且所述添加物为端羟基聚丁二烯。实际对所述破压实药进行配制时，还可根据具体需要，对高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯的重量配比进行相应调整。
实际进行装药时，所述破压实药盒3内装有重量为20g～40g的破压实药饼2。
本实施例中，所述破压实药盒3内装有重量为30g的破压实药饼2。
本实施例中，所述破压实药饼2的外部结构和尺寸均与其所布设位置处破压实药盒3的内部结构和尺寸一致，所述破压实药饼2的中部留有射流通道5，且射流通道5与所述聚能射孔弹呈同轴布设。所述破压实药盒3的前端开有射流通孔4，所述射流通孔4为圆形孔。所述射流通孔4与射流通道5相通，所述射流通孔4布设在射流通道5的正前方。
实际装药时，所述破压实药饼2后端端部与所述聚能射孔弹前端端部的间距为10mm～20mm。
本实施例中，所述射流通道5为圆锥形通道，所述射流通道5前端直径小于其后端直径，所述圆锥形通道的前端直径与射流通孔4的孔径相同。
实际加工时，所述射流通孔4的孔径为10mm～20mm。所述射流通道5后端直径为35mm～45mm。
本实施例中，所述破压实药饼2后端端部与所述聚能射孔弹前端端部的间距为15mm，所述射流通孔4的孔径为15mm，且所述射流通道5后端直径为40mm。实际制作时，还可以根据具体需要，对所述破压实药饼2后端端部与所述聚能射孔弹前端端部的间距大小、射流通孔4的孔径大小和所述射流通道5的后端直径大小进行相应调整。
本实施例中，所述聚能射孔弹1包括弹壳1-1和同轴布设在弹壳1-1内的药型罩1-2，所述弹壳1-1和药型罩1-2之间形成一个装药腔，所述装药腔内压装有高能炸药1-3。所述弹壳1-1的后端中部设置有用于放置导爆索的起爆半圆槽1-4，所述起爆半圆槽1-4与所述装药腔内部通过传爆孔1-5进行连通。所述射流通道5与药型罩1-2的内腔相通。
另外，所述弹壳1-1的后端外侧壁上设置有对所述导爆索进行固定的固定件。
所述聚能射孔弹的外径为Φ34mm～Φ52mm之间。实际使用时，所述聚能射孔弹为目前油田上所采用的普通射孔弹，如DP33RDX-5、DP41RDX-1、DP44RDX-1、DP44RDX-3、DP44RDX-5等型号的射孔弹。
本实施例中，所述固定件为压丝，所述药型罩1-2为圆锥形罩体。所述高能炸药1-3为R852炸药。实际使用时，所述高能炸药1-3也可以采用其它型号的炸药，如SH-931炸药、聚黑-16等。
实际加工时，所述弹壳1-1为圆柱形壳体，所述破压实药盒3为圆柱形盒体或碗形盒体。所述圆柱形盒体的内径不小于弹壳1-1的外径，所述碗形盒体后端的内径不小于弹壳1-1的外径。
本实施例中，所述破压实药盒3为圆柱形盒体。所述圆柱形盒体的前端面为平面，并且所述圆柱形盒体的内径与弹壳1-1的外径相同。
另外，所述破压实药盒3也可以为所述碗形盒体，所述碗形盒体的前端面为球形面。
本实施例中，所述破压实药盒3为钢质盒体，所述钢质盒体的壁厚为2mm～3mm。
本实施例中，所述破压实药盒3由20号钢加工而成，且所述弹壳1-1由45号钢加工而成。
实际加工时，所述破压实药盒3也可以采用其它钢材料，如碳钢等。
本实施例中，所述破压实药盒3粘接在所述聚能射孔弹前端。
实际固定时，所述破压实药盒3也可以采用其它方式固定在所述聚能射孔弹前端，如螺纹连接、卡扣等。
实际进行粘接时，采用金属粘接胶将破压实药盒3粘接固定在所述聚能射孔弹前端。所采用的金属粘接胶类型与破压实药盒3和弹壳1-1的材质相对应，只需破压实药盒3粘接固定在所述聚能射孔弹前端即可。本实施例中，所述金属粘接胶为金属环氧胶或青红胶。实际粘接时，也可以采用其它类型的金属粘接胶。
本发明所述的一种利用同轴随进式射孔弹对地层进行自消除压实带射孔的工艺，包括以下步骤：
步骤一、聚能射孔枪下放：将多颗同轴随进式射孔弹装入聚能射孔枪内，然后将装有多颗同轴随进式射孔弹的聚能射孔枪下放入油气井井眼内，再将所述聚能射孔枪下放至预先设定的射孔位置。
本实施例中，通过电缆将所述聚能射孔枪下放入所述油气井井眼内。
步骤二、自消除压实带射孔：启动步骤一中下放到射孔位置的聚能射孔枪，并通过所述同轴随进式射孔弹进行射孔。
本实施例中，步骤二中射孔过程中，待所述聚能射孔枪射出的同轴随进式射孔弹形成聚能射流进入地层后，在地层中形成带压实带的射孔孔眼；在所述射孔孔眼形成的同时，所述聚能射流中同轴随进式射孔弹前端所装的破压实药饼2同轴随进入所述射孔孔眼内，随着所述射孔孔眼内所述破压实药的聚集，且在所述射孔孔眼内的压力和温度共同作用下，在所述射孔孔眼内先后发生多次殉爆，使所述射孔孔眼周侧产生裂缝，并将所述射孔孔眼与其周侧地层完全连通，达到自动消除压实带的效果。
本实施例中，步骤一中所述聚能射孔枪的枪筒外径D＝89mm～128mm。
实际使用时，所采用聚能射孔枪的结构与现有常用的射孔枪(如YD-89、YD-102、YD127等射孔枪)结构相同。本实施例中，步骤一中所述聚能射孔枪的枪筒外径D＝108mm。实际使用时，可以根据具体需要，对所述聚能射孔枪的枪筒外径大小进行相应调整。
本实施例中，步骤二中射孔过程中，先引爆所述导爆索，且所述导爆索起爆后击穿弹壳1-1上位于起爆半圆槽1-4和所述传爆孔1-5之间的前端壁，并使得高能炸药1-3起爆并形成高速聚能射流，该聚能射流穿透套管、水泥环后，进入地层并形成射孔孔道(即所述射孔孔眼)。所述高能炸药1-3起爆后，所述聚能射流中同轴随进式射孔弹前端所装的破压实药饼2同轴随进入所述射孔孔眼内(即破压实药饼2实现方向性控制，并跟随聚能射流同轴进入所述射孔孔眼内，破压实药饼2与聚能射流同轴布设)，且在所述射孔孔眼内所聚集的压力和温度的共同作用下，自动由先至后发生多次殉爆，并相应对所述射孔孔眼上的压实带进行去除，具体是对射孔孔眼边侧的压实带进行爆燃压裂。并且射孔完成后，所述射孔孔道内各位置处的渗透率达到地层的原始渗透率，因而能达到自消除压实带的效果。
在实验室采用切片法对岩心渗透率进行测试发现，本发明所采用的同轴随进式射孔弹与普通射孔弹(即聚能射孔弹前侧未设置装有破压实药饼2的破压实药盒3)相比，射孔孔眼的直径明显增大，比普通射孔孔眼大，压实带影响完全消除，并在射孔孔眼范围内形成裂缝带，从而有效破除射孔所形成的压实带，使得射孔孔道的渗透率大大提高。
另外，在某采油厂的多口油井进行现场射孔试验，并对现有的普通射孔工艺与本发明所采用的自消除压实带射孔工艺进行对比分析，且对比分析结果如下：
(一)压裂情况：本发明所采用自消除压实带射孔工艺压裂时所产生的平均破裂压力，比普通射孔工艺射孔后所产生的平均破裂压力下降2.2Mpa，且下降幅度为5.76％，详见图2；
(二)产量情况：采用自消除压实带射孔工艺与普通射孔工艺射孔后的油井初周月日产量对比结果，详见图3。
由图3可知，采用自消除压实带射孔工艺射孔后的油井(以下简称试验井)与采用普通射孔工艺射孔后的油井(以下简称对比井)相比，试验井的初产高，前7天平均日产量为9.2吨，而对比井前7天平均日产量为4.9吨，试验井比对比井平均日产量高4.3吨，产量提高87％以上；
同时，试验井新井稳产时间长，稳产期为8天～25天，试验井平均日产量为5.1吨，对比井平均日产量为3.6吨，试验井平均日产量比对比井平均日产量高1.5吨；25天以后，试验井平均日产量为4.9吨，对比井平均日产量为2.1吨，试验井平均日产量比对比井平均日产量高2.8吨；产量提高130％。
综上，由现场射孔试验得出以下结论：
第一、本发明所采用自消除压实带射孔工艺安全可靠：射孔时的现场作业工艺与普通聚能弹的射孔工艺完全相同，操作简便，并且在射孔操作上与普通射孔无任何区别，不会对套管、射孔设备等造成损伤；
第二、采用自消除压实带射孔工艺射孔后，在压裂时的平均破裂压力相比普通射孔后的平均破裂压力下降，说明岩层的连通性能改善，岩层的阻抗减弱，间接证明压实带的负作用减少；
第三、增产效果明显。
实施例2
本实施例中，所采用的同轴随进式射孔弹与实施例1不同的是：所述破压实药由高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯按以下重量百分比混合而成：高氯酸铵70％，铝粉10％，添加物15％，癸二酸二辛酯5％。所述添加物为端羟基聚丁二烯；所述破压实药的装药量为20g；所述破压实药饼2后端端部与所述聚能射孔弹前端端部的间距为10mm，所述射流通孔4的孔径为10mm，所述射流通道5后端直径为35mm。
本实施例中，所采用同轴随进式射孔弹的结构和连接关系均与实施例1相同。
本实施例中，所采用的自消除压实带射孔工艺与实施例1不同的是：步骤一中所述聚能射孔枪的枪筒外径D＝89mm。
本实施例中，所采用自消除压实带射孔工艺的其余工艺步骤均与实施例1相同。
实施例3
本实施例中，所采用的同轴随进式射孔弹与实施例1不同的是：所述破压实药由高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯按以下重量百分比混合而成：高氯酸铵65％，铝粉22％，添加物10％，癸二酸二辛酯3％；所述添加物为端羟基聚丁二烯；所述破压实药的装药量为25g；所述破压实药饼2后端端部与所述聚能射孔弹前端端部的间距为18mm，所述射流通孔4的孔径为13mm，所述射流通道5后端直径为42mm。
本实施例中，所采用同轴随进式射孔弹的结构和连接关系均与实施例1相同。
本实施例中，所采用的自消除压实带射孔工艺与实施例1不同的是：步骤一中所述聚能射孔枪的枪筒外径D＝128mm。
本实施例中，所采用自消除压实带射孔工艺的其余工艺步骤均与实施例1相同。
实施例4
本实施例中，所采用的同轴随进式射孔弹与实施例1不同的是：所述破压实药由高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯按以下重量百分比混合而成：高氯酸铵56％，铝粉28％，添加物12％，癸二酸二辛酯4％；所述添加物为端羟基聚丁二烯；所述破压实药的装药量为35g；所述破压实药饼2后端端部与所述聚能射孔弹前端端部的间距为12mm，所述射流通孔4的孔径为18mm，所述射流通道5后端直径为38mm。
本实施例中，所采用同轴随进式射孔弹的结构和连接关系均与实施例1相同。
本实施例中，所采用的自消除压实带射孔工艺与实施例1不同的是：步骤一中所述聚能射孔枪的枪筒外径D＝95mm。
本实施例中，所采用自消除压实带射孔工艺的其余工艺步骤均与实施例1相同。
实施例5
本实施例中，所采用的同轴随进式射孔弹与实施例1不同的是：所述破压实药由高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯按以下重量百分比混合而成：高氯酸铵65％，铝粉15％，添加物15％，癸二酸二辛酯5％。所述破压实药饼2后端端部与所述聚能射孔弹前端端部的间距为20mm，所述射流通孔4的孔径为20mm，所述射流通道5后端直径为45mm。
本实施例中，所采用同轴随进式射孔弹的结构和连接关系均与实施例1相同。
本实施例中，所采用的自消除压实带射孔工艺与实施例1不同的是：步骤一中所述聚能射孔枪的枪筒外径D＝102mm。
本实施例中，所采用自消除压实带射孔工艺的其余工艺步骤均与实施例1相同。
实施例6
本实施例中，所采用的同轴随进式射孔弹与实施例1不同的是：所述破压实药由高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯按以下重量百分比混合而成：高氯酸铵60％，铝粉20％，添加物15％，癸二酸二辛酯5％。
本实施例中，所采用同轴随进式射孔弹的结构和连接关系均与实施例1相同。
本实施例中，所采用的自消除压实带射孔工艺与实施例1不同的是：步骤一中所述聚能射孔枪的枪筒外径D＝89mm。
本实施例中，所采用自消除压实带射孔工艺的其余工艺步骤均与实施例1相同。
实施例7
本实施例中，所采用的同轴随进式射孔弹与实施例1不同的是：所述添加物为由端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯混合而成的混合物，且所述混合物中端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量比为2.85︰0.05︰3。
本实施例中，所采用同轴随进式射孔弹的结构和连接关系均与实施例1相同；本实施例中，同轴随进式射孔弹中的破压实药中的高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯的重量百分比与实施例1相同。
本实施例中，所采用的自消除压实带射孔工艺与实施例1相同。
实施例8
本实施例中，所采用的同轴随进式射孔弹与实施例1不同的是：所述添加物为由端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯混合而成的混合物，且所述混合物中端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量比为7︰0.2︰7.8。
本实施例中，所采用同轴随进式射孔弹的结构和连接关系均与实施例1相同；本实施例中，同轴随进式射孔弹中的破压实药中的高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯的重量百分比与实施例1相同。
本实施例中，所采用的自消除压实带射孔工艺与实施例1相同。
实施例9
本实施例中，所采用的同轴随进式射孔弹与实施例2不同的是：所述添加物为由端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯混合而成的混合物，且所述混合物中端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量比为3.5︰0.08︰4。
实际对所述混合物进行配制时，可以根据具体需要，对端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量配比进行相应调整。
本实施例中，所采用同轴随进式射孔弹的结构和连接关系均与实施例2相同；本实施例中，同轴随进式射孔弹中的破压实药中的高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯的重量百分比与实施例2相同。
本实施例中，所采用的自消除压实带射孔工艺与实施例2相同。
实施例10
本实施例中，所采用的同轴随进式射孔弹与实施例3不同的是：所述添加物为由端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯混合而成的混合物，且所述混合物中端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量比为4.5︰0.15︰5.5。
本实施例中，所采用同轴随进式射孔弹的结构和连接关系均与实施例3相同；本实施例中，同轴随进式射孔弹中的破压实药中的高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯的重量百分比与实施例3相同。
本实施例中，所采用的自消除压实带射孔工艺与实施例3相同。
实施例11
本实施例中，所采用的同轴随进式射孔弹与实施例3不同的是：所述添加物为由端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯混合而成的混合物，且所述混合物中端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量比为5.5︰0.18︰6.5。
本实施例中，所采用同轴随进式射孔弹的结构和连接关系均与实施例3相同；本实施例中，同轴随进式射孔弹中的破压实药中的高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯的重量百分比与实施例3相同。
本实施例中，所采用的自消除压实带射孔工艺与实施例3相同。
实施例12
本实施例中，所采用的同轴随进式射孔弹与实施例4不同的是：所述添加物为由端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯混合而成的混合物，且所述混合物中端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量比为6.5︰0.1︰7。
本实施例中，所采用同轴随进式射孔弹的结构和连接关系均与实施例4相同；本实施例中，同轴随进式射孔弹中的破压实药中的高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯的重量百分比与实施例4相同。
本实施例中，所采用的自消除压实带射孔工艺与实施例4相同。
实施例13
本实施例中，所采用的同轴随进式射孔弹与实施例5不同的是：所述添加物为由端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯混合而成的混合物，且所述混合物中端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量比为4︰0.1︰4。
本实施例中，所采用同轴随进式射孔弹的结构和连接关系均与实施例5相同；本实施例中，同轴随进式射孔弹中的破压实药中的高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯的重量百分比与实施例5相同。
本实施例中，所采用的自消除压实带射孔工艺与实施例5相同。
实施例14
本实施例中，所采用的同轴随进式射孔弹与实施例6不同的是：所述添加物为由端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯混合而成的混合物，且所述混合物中端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量比为5︰0.1︰6。
本实施例中，所采用同轴随进式射孔弹的结构和连接关系均与实施例6相同；本实施例中，同轴随进式射孔弹中的破压实药中的高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯的重量百分比与实施例6相同。
本实施例中，所采用的自消除压实带射孔工艺与实施例6相同。
实施例15
本实施例中，所采用的同轴随进式射孔弹与实施例7不同的是：所述混合物中端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量比为2.85︰0.05︰7.8。
本实施例中，所采用同轴随进式射孔弹的结构和连接关系均与实施例7相同；本实施例中，同轴随进式射孔弹中的破压实药中的高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯的重量百分比与实施例7相同。
本实施例中，所采用的自消除压实带射孔工艺与实施例7相同。
实施例16
本实施例中，所采用的同轴随进式射孔弹与实施例7不同的是：所述混合物中端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量比为2.85︰0.2︰3。
本实施例中，所采用同轴随进式射孔弹的结构和连接关系均与实施例7相同；本实施例中，同轴随进式射孔弹中的破压实药中的高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯的重量百分比与实施例7相同。
本实施例中，所采用的自消除压实带射孔工艺与实施例7相同。
实施例17
本实施例中，所采用的同轴随进式射孔弹与实施例7不同的是：所述混合物中端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量比为2.85︰0.2︰7.8。
本实施例中，所采用同轴随进式射孔弹的结构和连接关系均与实施例7相同；本实施例中，同轴随进式射孔弹中的破压实药中的高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯的重量百分比与实施例7相同。
本实施例中，所采用的自消除压实带射孔工艺与实施例7相同。
实施例18
本实施例中，所采用的同轴随进式射孔弹与实施例7不同的是：所述混合物中端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量比为7︰0.05︰3。
本实施例中，所采用同轴随进式射孔弹的结构和连接关系均与实施例7相同；本实施例中，同轴随进式射孔弹中的破压实药中的高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯的重量百分比与实施例7相同。
本实施例中，所采用的自消除压实带射孔工艺与实施例7相同。
实施例19
本实施例中，所采用的同轴随进式射孔弹与实施例7不同的是：所述混合物中端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量比为7︰0.05︰7.8。
本实施例中，所采用同轴随进式射孔弹的结构和连接关系均与实施例7相同；本实施例中，同轴随进式射孔弹中的破压实药中的高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯的重量百分比与实施例7相同。
本实施例中，所采用的自消除压实带射孔工艺与实施例7相同。
实施例20
本实施例中，所采用的同轴随进式射孔弹与实施例7不同的是：所述混合物中端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量比为7︰0.2︰3。
本实施例中，所采用同轴随进式射孔弹的结构和连接关系均与实施例7相同；本实施例中，同轴随进式射孔弹中的破压实药中的高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯的重量百分比与实施例7相同。
本实施例中，所采用的自消除压实带射孔工艺与实施例7相同。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (15)
1.一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：包括聚能射孔弹和内部装有破压实药饼(2)的破压实药盒(3)，所述破压实药盒(3)同轴安装在所述聚能射孔弹前端；所述破压实药饼(2)为由注入破压实药盒(3)内的用于消除射孔压实带的破压实药浇注而成的环形药饼，所述破压实药饼(2)与所述聚能射孔弹呈同轴布设；所述破压实药由高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯按以下重量百分比混合而成：高氯酸铵50％～70％，铝粉10％～30％，添加物10％～15％，癸二酸二辛酯3％～5％；所述添加物为端羟基聚丁二烯，或由端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯混合而成的混合物，所述混合物中端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量比为(2.85～7)︰(0.05～0.2)︰(3～7.8)。
2.按照权利要求1所述的一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：所述破压实药盒(3)内装有重量为20g～40g的破压实药饼(2)。
3.按照权利要求1或2所述的一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：所述破压实药饼(2)的外部结构和尺寸均与其所布设位置处破压实药盒(3)的内部结构和尺寸一致，所述破压实药饼(2)的中部留有射流通道(5)，且射流通道(5)与所述聚能射孔弹呈同轴布设；所述破压实药盒(3)的前端开有射流通孔(4)，所述射流通孔(4)为圆形孔；所述射流通孔(4)与射流通道(5)相通，所述射流通孔(4)布设在射流通道(5)的正前方。
4.按照权利要求1或2所述的一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：所述破压实药饼(2)后端端部与所述聚能射孔弹前端端部的间距为10mm～20mm。
5.按照权利要求3所述的一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：所述射流通道(5)为圆锥形通道，所述射流通道(5)前端直径小于其后端直径，所述圆锥形通道的前端直径与射流通孔(4)的孔径相同。
6.按照权利要求5所述的一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：所述射流通孔(4)的孔径为10mm～20mm。
7.按照权利要求6所述的一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：所述射流通道(5)后端直径为35mm～45mm。
8.按照权利要求3所述的一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：所述聚能射孔弹(1)包括弹壳(1-1)和同轴布设在弹壳(1-1)内的药型罩(1-2)，所述弹壳(1-1)和药型罩(1-2)之间形成一个装药腔，所述装药腔内压装有高能炸药(1-3)；所述弹壳(1-1)的后端中部设置有用于放置导爆索的起爆半圆槽(1-4)，所述起爆半圆槽(1-4)与所述装药腔内部通过传爆孔(1-5)进行连通；所述射流通道(5)与药型罩(1-2)的内腔相通。
9.按照权利要求8所述的一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：所述弹壳(1-1)为圆柱形壳体，所述破压实药盒(3)为圆柱形盒体或碗形盒体。
10.按照权利要求9所述的一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：所述圆柱形盒体的内径不小于弹壳(1-1)的外径，所述碗形盒体后端的内径不小于弹壳(1-1)的外径。
11.按照权利要求1或2所述的一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：所述破压实药盒(3)粘接在所述聚能射孔弹前端。
12.按照权利要求1或2所述的一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：所述破压实药盒(3)为钢质盒体，所述钢质盒体的壁厚为2mm～3mm。
13.一种利用如权利要求1所述同轴随进式射孔弹对地层进行自消除压实带射孔的工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤：
步骤一、聚能射孔枪下放：将多颗同轴随进式射孔弹装入聚能射孔枪内，然后将装有多颗同轴随进式射孔弹的聚能射孔枪下放入油气井井眼内，再将所述聚能射孔枪下放至预先设定的射孔位置；
步骤二、自消除压实带射孔：启动步骤一中下放到射孔位置的聚能射孔枪，并通过所述同轴随进式射孔弹进行射孔。
14.按照权利要求13所述的工艺，其特征在于：步骤二中射孔过程中，待所述聚能射孔枪射出的同轴随进式射孔弹形成聚能射流进入地层后，在地层中形成带压实带的射孔孔眼；在所述射孔孔眼形成的同时，所述聚能射流中同轴随进式射孔弹前端所装的破压实药饼(2)同轴随进入所述射孔孔眼内，随着所述射孔孔眼内所述破压实药的聚集，且在所述射孔孔眼内的压力和温度共同作用下，在所述射孔孔眼内先后发生多次殉爆，使所述射孔孔眼周侧产生裂缝，并将所述射孔孔眼与其周侧地层完全连通，达到自动消除压实带的效果。
15.按照权利要求13或14所述的工艺，其特征在于：步骤一中所述聚能射孔枪的枪筒外径D＝89mm～128mm。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2013/074869 WO2014172910A1 (zh) | 2013-04-27 | 2013-04-27 | 一种同轴随进式射孔弹及其自消除压实带射孔工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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Commission number: 4W109152 Conclusion of examination: Declare part of the invention patent No. 201380002928.7 invalid, and continue to maintain the validity of the patent on the basis of claims 1-15 submitted by the patentee on December 26, 2019 Decision date of declaring invalidation: 20200120 Decision number of declaring invalidation: 43060 Denomination of invention: A coaxial follow-up perforating charge and its self eliminating compaction zone perforating technology Granted publication date: 20161207 Patentee: XI'AN RUITONG ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. |