CN111655967A - 集束枪系统 - Google Patents

Abstract

一种用于在单个平面内容纳一个或多个聚能炸药的方法和装置，该一个或多个聚能炸药围绕着枪体的中心轴线排列，并在聚能炸药集束组件中从单个引爆器引爆。

Description

集束枪系统

相关申请

本申请要求2018年1月25日提交的申请号为62/621,999的美国临时申请、2018年2月7日提交的申请号为62/627,591的美国临时申请以及2018年9月25日提交的申请号为62/736,298的美国临时申请的优先权。

背景技术

通常，当完成地下井以从地下储集层生产流体、矿物或气体时，在钻井、勘探和完井过程的一部分中，将几种类型的管形件放置在井下。这些管形件可以包括套管、导管、管道、衬里(liner)和由各种类型的管形件向井下输送的装置。每个井都是唯一的，因此，出于多种目的，可以将不同管形件的组合放到井中。

地表下或地下井穿越一个或多个地层。地层是包含一种或多种成分的岩石体或地层。地层被视为连续体。在地层内可能存在烃沉积物。通常，将从地面位置钻出井眼，在感兴趣的地层放置孔。包括套管、导管和其他所需的井下装置的完井装置将放置到位。用射孔枪对套管和岩层进行射孔是本领域中公知的用于从井眼进入岩层中的烃沉积物的方法。

使用聚能炸药爆炸性地对地层进行射孔是完成油井的众所周知的方法。聚能炸药是一种装置的技术术语，当其爆炸时会产生聚焦输出、高能量输出和/或高速射流。这是通过炸药的几何形状与相邻衬里结合实现的。通常，聚能炸药包括金属壳，该金属壳包含具有凹形形状的爆炸材料，其内表面具有薄的金属衬里。衬里使用了许多材料；一些较常见的金属包括黄铜、铜、钨和铅。爆炸物爆炸时，衬里金属被压缩成可穿透金属、混凝土和岩石的过热、超高压射流。射孔炸药通常成组使用。这些射孔炸药组通常在称为射孔枪的组件中保持在一起。射孔枪有很多款式，例如脱模枪、胶囊枪、端口堵塞枪和消耗性的空心载体枪。

射孔炸药通常是通过在每个炸药盒顶点处的起爆孔附近的导爆索引爆的。通常，导爆索终止于射孔枪的末端附近。在这种布置中，射孔枪一端的引爆器可以引爆射孔枪中的所有射孔炸药，并继续弹道转移到射孔枪的另一端。以这种方式，可以用一个引爆器将所有的射孔枪端对端地连接起来。

导爆索通常由通过点火头触发的起爆器引爆。点火头可以以多种方式致动，包括但不限于电子、液压和机械方式。

消耗性的空心载体射孔枪通常由标准尺寸的钢管制造，其箱形端部在每一端具有内螺纹/母螺纹。带有公螺纹/外螺纹的销端适配器(adapter)或接头(sub)在枪的一端或两端都带有螺纹。这些接头可将射孔枪连接在一起，将射孔枪连接至其他工具(例如固定工具和接箍定位器)，并将点火头连接至射孔枪。接头通常装有电子、机械或弹道组件，用于激活或控制射孔枪和其他组件。

射孔枪通常具有圆柱状枪体和装填射孔炸药的炸药管或加载管。枪体通常由金属制成并且是圆柱形的。炸药管可以形成为管、条或链。炸药管将包含称为炸药孔的切口，以容纳聚能炸药。

通常最好减少要引入井眼的任何工具的总长度。除其他潜在的好处外，减小的工具长度还减少了在压力下将工具引入井眼所需的润滑器的长度。另外，减小工具的长度也是期望的，以适应高度偏斜或水平井中的转弯。通常还优选地减少必须在井场进行的工具组件，因为井场通常是恶劣的环境，并且分散了现场的工人的许多注意力以及对现场的工人提出了更高要求。

电引爆器通常用于石油和天然气行业，用于在井下引发不同的高能装置。最常见的是使用50欧姆电阻引爆器。其他引爆器和电子开关配置是常见的。

发明内容

示例性实施例可以包括一种射孔枪组件，其具有：具有中心轴线的第一圆柱形部分，该第一圆柱形部分具有外表面、具有第一通孔的突出远端、具有第二通孔的圆锥形端、以及至少一个第一半聚能炸药容器；第二圆柱形部分，该第二圆柱形部分沿中心轴线并靠近第一圆柱形部分，该第二圆柱形部分具有第二外表面、通孔和圆锥形端、以及至少一个第一半聚能炸药容器，其定位成与中心轴线相切，顶点端靠近中心轴线，并且开口端与外表面相交。

示例性实施例可包括一种射孔枪组件，该射孔枪组件包括：具有中心轴线的第一圆柱形部分，该第一圆柱形部分具有外表面、具有第一通孔的突出远端、具有第二通孔的圆锥形端和至少一个第一半聚能炸药容器；第二圆柱形部分，该第二圆柱形部分沿中心轴线并靠近第一圆柱形部分，该第二圆柱形部分具有第二外表面、通孔和圆锥形端、以及至少一个第二个半聚能炸药容器；以及至少一个聚能炸药，该至少一个聚能炸药设置在第一半聚能炸药容器和第二半聚能炸药容器内，定位成与中心轴线相切，且顶点端靠近中心轴线，而开口端与外表面相交。

示例性实施例的变型可以包括在第一圆柱形部分的突出远端处的带螺纹的圆柱形接口，其中带螺纹的圆柱形接口具有与中心轴线共同的轴线并且包括位于其中的通孔。其可以包括耦接到带螺纹的圆柱形接口的接触固定螺母。其可以包括接触销，该接触销具有大体上圆柱形的主体并且部分地布置在通孔内，从带螺纹的圆柱形接口突出并且由固定螺母固持。其可以包括弹簧，该弹簧位于通孔内，并将接触销抵靠在固定螺母上。其可以包括接触带，该接触带在第一圆柱形部分和第二圆柱形部分上越过并且耦接到设置在第一通孔和第二圆柱形部分的圆锥形端内的弹簧。其可以包括扩爆器支架，该扩爆器支架具有大致圆柱形的主体，并且部分地设置在第二圆柱形部分的第二通孔内。至少一个聚能炸药可以是绕第一圆柱形部分的中心轴线排列的多个聚能炸药。至少一个聚能炸药可以适于在垂直于中心轴线的平面上射孔。

示例性实施例可以包括一种用于装载射孔枪的方法，该方法包括将第一半圆柱体与第二半圆柱体组合以形成射孔聚能炸药集束，将至少一个聚能炸药安装在炸药集束中，并将聚能炸药集束安装到射孔枪的枪体中，其中，通过多个凸片将聚能炸药集束扣合在一起。

示例性实施例的变型可以包括：枪体耦接至包含雷管的第一纵列。第一炸药集束可以耦接到第二炸药集束。其可以包括将接触活塞、弹簧和固定螺母耦接到第一炸药集束的第一端。其可以包括将第一炸药集束的第一端电耦接到炸药集束的第二端。其可以包括将射孔枪降低到井眼中。其可以包括对正交于井眼的第一射孔平面进行射孔。其可以包括使垂直于井眼的第一射孔平面压裂。

示例性实施例可以包括用于对井进行射孔的方法，该方法包括：将第一圆柱形半部和第二圆柱形半部组合以形成至少一个射孔聚能炸药集束，将至少一个聚能炸药装到炸药集束中，将炸药集束安装到射孔枪体中，将射孔枪体耦接到附加管上以形成工具串，将工具串降低到井眼内的预定位置，并在第一预定位置处引爆至少一个炸药集束。

示例性实施例的变型可以包括至少一个聚能炸药为多个聚能炸药。其可以包括至少一个为多个炸药团的射孔聚能炸药团。其可以包括在第二预定位置处引爆至少一个炸药集束。其可以包括从第一预定位置塞住井眼下孔。其可以包括从第二预定位置塞住井眼下孔。

一个示例性实施例可以包括一种用于容纳聚能炸药的装置，包括：第一圆柱形半部，该第一圆柱形半部具有通孔中心、第一端、第二端以及围绕该中心排列的至少一个半圆锥形切口，该至少一个半圆锥形切口适于保持聚能炸药，该聚能炸药定向为从中心轴线垂直点火；第二圆柱形半部，其具有通孔中心、第一端、第二端以及围绕该中心排列的至少一个半圆锥形切口，该至少一个半圆锥形切口适于保持聚能炸药，该聚能炸药定向为从中心轴线垂直点火，其中第一圆柱形半部耦接至第二圆柱形半部。

示例性实施例的变型可以包括在第一圆柱形半部的突出远端处的带螺纹的圆柱形接口，其中，带螺纹的圆柱形接口具有与通孔中心轴线相同的轴线。其可以包括耦接到带螺纹的圆柱形接口的接触固定螺母。其可以包括接触销，该接触销具有大体上圆柱形的主体并且部分地布置在通孔内，从带螺纹的圆柱形接口突出并且由固定螺母固持。其可以包括弹簧，该弹簧位于通孔内，并将接触销加载抵靠在固定螺母上。其可以包括接触带，该接触带在第一圆柱形半部和第二圆柱形半部上越过并且耦接到设置在第一通孔和第二圆柱形半部的圆锥形端内的弹簧。其可以包括扩爆器支架，该扩爆器支架具有大致圆柱形的主体并且部分地设置在第二圆柱形半部的第二通孔内。第一圆柱形半部的至少一个半圆锥形切口可以与第二圆柱形半部的至少一个半圆锥形切口结合以形成至少一个切口，该至少一个切口适于容纳聚能炸药，该聚能炸药定向成与井眼的中心轴线正交地射孔。该至少一个切口可以是多个切口，该多个切口被排列以形成与井眼的中心轴线正交的射孔平面。

示例性实施例可包括射孔枪，包括：外枪体、第一集束炸药保持器、具有开口端和顶点端的多个聚能炸药、引爆装置，其中第一集束炸药保持器包括：顶端、底端、从顶端的中心延伸的壳体轴线和基本平行于壳体轴线的外表面；中心孔，该中心孔从炸药壳体的顶端沿壳体轴线延伸；多个炸药腔，该多个炸药腔在炸药壳体中围绕壳体轴线径向布置，每个炸药腔都从外表面上的聚能炸药孔向靠近中心孔的顶点端延伸；多个起爆孔，该多个起爆孔在炸药壳体内，将中心孔连接到多个炸药腔顶点端，其中，引爆装置在第一集束炸药保持器的中心孔内，并且多个聚能炸药在多个炸药腔内，并且其中引爆装置的爆炸输出引爆聚能炸药。

示例性实施例可以包括第二集束炸药保持器、具有开口端和顶点端的多个聚能炸药、引爆传递装置，其中第二集束炸药保持器包括：顶端、底端、从顶端的中心延伸的壳体轴线和基本平行于壳体轴线的外表面；中心孔，该中心孔从炸药壳体的顶端沿壳体轴线延伸；多个炸药腔，该多个炸药腔在炸药壳体中围绕壳体轴线径向布置，每个炸药腔从外表面上的聚能炸药孔向靠近中心孔的顶点端延伸；多个起爆孔，该多个起爆孔在炸药壳体中，将中心孔连接到多个炸药腔顶点端，其中，引爆传递装置在第二集束炸药保持器的中心孔内，并且多个聚能炸药在第一集束炸药保持器和第二集束炸药保持器的多个炸药腔内，其中，引爆装置的爆炸输出使第一集束炸药保持器和引爆传递装置中的聚能炸药爆炸，并且其中，引爆传递装置的爆炸输出使第二集束炸药保持器中的聚能炸药爆炸。引爆装置可以包括可寻址开关。引爆装置可包括雷管。引爆装置可以包括冲击引爆器。引爆传递装置可包括扩爆器。引爆传递装置可以包括导爆索。

附图说明

为了对本发明有透彻的理解，结合附图参考对优选实施例的以下详细描述，其中在附图的几幅图中，附图标记指代相同或相似的元件。简要地：

图1示出了集束组件的侧视图的示例性实施例；

图2示出了集束组件的侧视图的示例性实施例；

图3示出了集束组件的侧视图的示例性实施例；

图4A-4D示出了处于各种组装状态的集束组件的示例性实施例；

图5A-5D示出了处于各种组装状态的集束组件的示例性实施例；

图6A-6B示出了处于各种组装状态的集束组件的示例性实施例；

图7示出了集束组件的示例性实施例的剖视图；

图8A-8H描绘了示例性实施例可能的井下地层中的不同类型的射孔图案。

具体实施方式

在下面的描述中，为了简洁、清楚和示例，使用了某些术语。因此，没有暗示任何不必要的限制，并且这些术语仅用于描述目的，并且旨在进行广义解释。本文描述的不同的装置、系统和方法步骤可以单独使用或与其他装置、系统和方法步骤结合使用。可以预料，在所附权利要求的范围内，可以有各种等同物、替代和修改。

在图1中示出了示例性实施例。该示例性实施例包括短集束枪100，该短集束枪100具有圆柱形枪体102，该圆柱形枪体102具有中心、内孔、外表面、耦接至隔板101的第一端和耦接至隔板103的第二端。在枪体102内是一个或多个炸药集束，在该例子下是第一炸药集束104和第二炸药集束105。每个炸药集束包含一个或多个聚能炸药。在该示例中，第一炸药集束104包含围绕中心排列的聚能炸药111，第二炸药集束105包含围绕中心排列的聚能炸药112。第一炸药集束104和第二炸药集束105由内部隔板108分开。枪体102的外表面具有与每个聚能炸药对准的扇形。扇形提供较薄的主体部分，以使聚能炸药穿透。在这种情况下，扇形109与聚能炸药111对齐，扇形110与聚能炸药112对齐。

第一聚能炸药111位于靠近引爆装置(例如雷管)的位置，该引爆装置在被点燃时将点火聚能炸药111。引爆装置113耦接到容纳在雷管组件106内的电子板115，该电子板115进一步容纳在第一炸药集束104和内部隔板108中的相邻孔内。雷管组件106可包括可寻址开关。第一聚能炸药112位于靠近引爆装置(例如雷管)的位置，该引爆装置在被点燃时将引爆聚能炸药112。引爆装置114耦接到容纳在雷管组件107内的电子板116，该电子板116进一步容纳在第二炸药集束105和隔板103中的相邻孔内。雷管组件107可包括可寻址开关。第一聚能炸药111具有衬里150，衬里150衬有爆炸材料151，并被封闭在与第一炸药集束104成一体的内表面152内，其中第一炸药集束104用作聚能炸药壳体。第一聚能炸药112具有衬里160，衬里160衬有爆炸材料161，并被封闭在与第一炸药集束105成一体的内表面162内，其中第一炸药集束105用作聚能炸药壳体。

在图2中示出了集束枪组件200的示例性实施例。枪体202包含两组炸药集束半部，其中包含形成聚能炸药集束组件280的聚能炸药。第一集束半部222和第二集束半部223在枪体202内结合在一起，它们容纳聚能炸药211，该聚能炸药211位于穿过两个炸药半部222和223的中心开口的扩爆器213附近。第三集束半部224和第四集束半部225在枪体202内结合在一起，它们容纳聚能炸药212和穿过两个炸药半部224和225的中心开口定位的引爆装置214。

第一纵列220连接到枪体202的第一端。纵列220具有中空的通孔，该中空的通孔适于容纳雷管组件206，该雷管组件206还包含用于点火聚能炸药的电路板215。雷管组件206可包括可寻址开关。隔板229耦接至纵列220，并且进一步耦接至雷管组件206。

第二纵列221耦接到枪体202的第二端。纵列221具有中空的通孔，该中空的通孔适于容纳雷管组件207，该雷管组件207还包含用于点火聚能炸药的电路板216。雷管组件207可包括可寻址开关。隔板228耦接至纵列221，并且进一步耦接至雷管组件207。雷管组件207电连接至控制点火药筒227。控制点火药筒227耦接到引爆装置214，用于引爆聚能炸药212和扩爆器213，然后其将引爆聚能炸药211。

集束枪组件200的示例性实施例的特写视图在图3中示出。第一集束半部222与第二集束半部223结合以形成聚能炸药集束组件280。圆锥形容器部分236适于可滑动地接收设置在其中的聚能炸药。圆锥形容器部分245和247围绕第一集束半部222和第二集束半部223的中心排列。圆锥形容器部分246和248分别围绕集束半部225和224的中心排列。集束半部222和223具有通孔，该通孔适于允许扩爆器213可滑动地定位在圆锥形容器部分236的端部。扩爆器213由扩爆器支架242保持。扩爆器支架242通过固定螺母241抵靠在第三集束半部224上。组合的圆锥形容器部分245和247具有通孔237，通孔237允许扩爆器213的爆炸输出冲击容纳在其中的聚能炸药。

第三集束半部224与第四集束半部225结合以形成聚能炸药集束组件282。圆锥形容器部分246和248适于可滑动地接收设置在其中的聚能炸药，并围绕集束半部224和225的中心排列。集束半部224和225具有通孔，该通孔适于允许扩爆器可滑动地定位在圆锥形容器部分236的阵列的端部。组合的圆锥形容器部分246和248具有通孔238，通孔238允许雷管的爆炸输出冲击容纳在其中的聚能炸药。在这些示例中，第一炸药集束组件可以由雷管引爆，而每个随后的炸药集束组件可以通过传递雷管原始爆炸输出的扩爆器引爆。可以采用众所周知的其他变型，例如对每个集束组件使用雷管，或使用从一端到另一端穿过射孔枪的导爆索。每个集束组件可具有与其雷管相关联的唯一可寻址开关。

接触带230用于通过圆锥形接触部分239将接触销232和固定弹簧234与固定螺母241电连接。在该示例中，集束半部由电绝缘材料制成。接触带230和240通过集束半部222、223、224和225提供电连通。接触销232通过固定螺母231抵靠固定弹簧234保持在适当的位置。圆锥形接触部分249可以耦接至附加的固定螺母。

集束半部222和223的另外的视图在图4A、4B、4C和4D中示出。多个聚能炸药235可包含在集束半部222和223内。使用炸药凸片250将聚能炸药235保持在适当位置。扩爆器213与每个聚能炸药235的顶点端249对准。接触销232和弹簧234电连接到接触带230，接触带230穿过轴向通道251和258。两个集束半部222和223通过凸片和插槽253彼此连接。集束组件280可通过凸片256和257与插槽254和255结合而与其他集束组件结合。通孔252提供用于电气路径或辅助电线路径的路径。多个凸片254允许不同的集束组件之间的不同的对准和取向关系，诸如将不同组件中的聚能炸药对齐或者将聚能炸药偏移期望的量。

参考图4A-4D，工具串的组装将包括取出完全组装好的集束半部222和223并安装扩爆器支架和扩爆器213。然后，安装接触带230、弹簧234和接触销232并通过固定螺母231保持，该固定螺母231直接拧到集束组件280上。然后，聚能炸药235将被插入圆锥形腔245和247中，并由凸片250保持。如果将附加的集束组件耦接到第一集束组件280，则可以将扩爆器安装到接触销232中。

参照图4A-4D，拆卸集束组件280将包括：卸下固定螺母231，然后卸下接触销232，然后卸下弹簧234，然后卸下接触带230，然后将集束半部222和223分开。

如图5A、5B和5C所示，两个集束组件280和282安装在一起，并使用凸片和凸片插槽254耦接。扩爆器283与集束组件280中的聚能炸药235对准。提供凸片256用于与附加的集束组件接合或用于接合枪壳体的内螺纹部分。在图5C中，圆锥形腔245和247结合以形成适于容纳并保持聚能炸药235的空腔。圆锥形腔248和246结合以形成适于容纳并保持聚能炸药284的空腔。

参照图6A和6B，使用凸片和凸片插槽256组合了两个集束组件280和282。然后将两个集束组件280和282可滑动地定位在枪体290中。枪体290具有内表面294和外表面295。在该示例中，枪体290没有扇形，但是在一些实施例中它可以具有扇形的外表面。内表面295具有肩部291，该肩部在集束组件280和282插入时为集束组件280和282提供硬止动。凸片298将与螺纹297接合以提供抵抗组件从枪体掉落的阻力。卡环槽293还提供了附加的机械机构，以将集束组件280和282保持在适当的位置。外部凹槽292在组装工具串期间提供了枪体290的定向的标识。射孔炸药235包含在圆锥形空腔245和247中，围绕集束组件280的中心线排列。射孔炸药284包含在圆锥形腔246和248中，围绕集束组件282的中心线排列。当将点火控制药筒插入枪体290中时，扩爆器283已经被插入，并且引爆装置将被插入到集束组件282中。螺纹296可与凸片256接合。

参照图7，射孔枪组件300包括：具有盒端310和销端311的枪体301，在其中可滑动地接合有集束组件303。肩部307确定集束组件303可在其中滑入枪体301的距离。键305和拉刀(broach)306的功能用于控制枪体301中的集束组件的方向。示出了聚能炸药304插入到集束组件的相(phase)之一中，并且示出了雷管组件302。

参考图8A-8H，使用示例性实施例示出了地层400中的一系列射孔构型。在图8A和8B中，典型的水平井眼轴线401被射孔。存在三个与井眼轴线401正交的射孔平面402。每个射孔平面402具有四个射孔射流(jet)403，射孔射流403围绕井眼轴线401的水平部分均匀地相移90度。射孔射流403垂直于井眼轴线401。图8B示出了射孔平面402的视图，其中射孔射流403离开井眼404并进入地层400。射孔平面402可以多于或少于三个。射孔平面402可以位于彼此不同的距离处。在每个平面中可以存在多于或少于四个的射孔射流403。

在图8C和8D中，典型的水平井眼轴线401被射孔。存在三个与井眼轴线401正交的射孔平面402。每个射孔平面402具有三个射孔射流403，三个射孔射流403围绕井眼轴线401的水平部分均匀地相移120度。图8D示出了射孔平面402的视图，其中射孔射流403离开井眼404并进入地层400。射孔射流403垂直于井眼轴线401。射孔平面402可以多于或少于三个。射孔平面402可以位于彼此不同的距离处。在每个平面中可以存在多于或少于三个的射孔射流403。

在图8E和8F中，典型的水平井眼轴线401被射孔。有两个紧密间隔的射孔平面412，它们垂直于井眼轴线401。与垂直于井眼轴线401的两个附加的紧密间隔的射孔平面415。每个射孔平面412具有四个射孔射流413。射孔平面412异相，导致总共有八个射流413围绕井眼414每45度射孔一次。射孔平面415是同相的，导致两个射孔射流413围绕井眼414每90度射孔一次。图8F示出了射孔平面412和415的视图，其中射孔射流413和416离开井眼414并进入地层400。

在图8G和8H中，典型的水平井眼轴线401被射孔。有两个紧密间隔的射孔平面412，其垂直于井眼轴线401。有两个附加的紧密间隔的射孔平面415，其垂直于井眼轴线401。每个射孔平面412具有三个射孔射流413。射孔平面412异相，导致总共六个射孔射流孔413围绕井眼414每60度射孔一次。射孔平面412是同相的，导致总共有两个射孔射流413围绕井眼414每120度射孔一次。图8H示出了射孔平面412和415的视图，其中射孔射流413和416离开井眼414并进入地层400。本文公开的集束组件的数量和取向允许射孔平面、每个平面中的射孔数量、射孔平面的定相以及每个射孔平面之间的距离的可变性的多种组合。

公开的集束组件允许在一个或多个分开的径向平面上射孔。这提供了一种通过对一系列不一定相交的平面射孔来压裂非常规井的方法。增产液与支撑剂和适当的压裂液一起注入射孔中。压裂通过射孔向地层施加流体静压力，从而基本上在一个或多个径向射孔平面内使地层压裂。

诸如扩爆器之类的术语可能包括一根小金属管，其中装有压在导爆索末端的次级高爆炸药。炸药部件设计为在射孔枪或其他炸药装置之间提供可靠的爆炸传递，并且经常用作辅助炸药以确保爆炸。

导爆索是一种包含高爆炸性材料的线，该材料包在柔软的外壳中，用于将雷管连接到主要的高爆炸药，例如聚能炸药。这提供了非常快速的启动顺序，可用于同时点火多个聚能炸药。

雷管或引爆装置可包括含有主要的高爆炸性材料的装置，该材料用于引发爆炸序列，包括一个或多个聚能炸药。两种常见的类型可能包括电雷管和冲击雷管。雷管可称为引爆器。电雷管具有保险丝材料，当施加高压以引发主要的高爆炸时，该材料会燃烧。冲击雷管在一个用撞针激活的密封容器中包含砂砾和主要的高爆炸药。撞针的冲击力足以引发弹道序列，然后将其传送到导爆索。

尽管已经根据详细阐述的实施例描述了本发明，但是应当理解，这仅是示例性的，本发明不必限于此。例如，诸如上和下或顶和底的术语可以分别用井上和井下代替。顶部和底部可以分别为左和右。井上和井下分别在图中显示为左侧和右侧，或分别在顶部和底部。通常，井下工具最初以垂直方向进入井孔，但是由于某些井孔最终以水平方向进入，因此工具的方向可能会发生变化。在那种情况下，井下、下部或底部相对而言通常是指在进入被称为井上、上部或顶部的组件之前进入井眼的工具串中的一个组件。第一壳体和第二壳体分别可以是顶部壳体和底部壳体。在本文所述的枪束中，第一枪可以是与第二枪相同的上井枪或下井枪，对井上或井下的参考可以互换，因为它们仅用于描述各个组件的位置关系。像井眼、钻孔、井、孔、油井等术语可以作为同义词使用。诸如工具串、工具、射孔枪串，枪串或井下工具之类的术语以及其他替代词可以作为同义词使用。鉴于本公开，替代实施例和操作技术对于本领域普通技术人员将变得显而易见。因此，可以设想到在不脱离要求保护的本发明的精神的情况下做出的对本发明的修改。

Claims (39)

1.一种射孔枪组件，包括：

具有中心轴线的第一圆柱形部分，所述第一圆柱形部分具有：外表面、具有第一通孔的突出远端、具有第二通孔的圆锥形端、以及至少一个第一半聚能炸药容器；

第二圆柱形部分，所述第二圆柱形部分沿着所述中心轴线并靠近所述第一圆柱形部分，所述第二圆柱形部分具有第二外表面、通孔和圆锥形端、以及至少一个第二半聚能炸药容器；以及

至少一个聚能炸药，所述至少一个聚能炸药设置在所述第一半聚能炸药容器和第二半聚能炸药容器内，定位成与所述中心轴线相切且顶点端靠近所述中心轴线，而开口端与外表面相交。

2.根据权利要求1所述的射孔枪组件，还包括在所述第一圆柱形部分的突出远端处的带螺纹的圆柱形接口，其中，所述带螺纹的圆柱形接口具有与所述中心轴线相同的轴线并且包括位于其中的通孔。

3.根据权利要求2所述的射孔枪组件，还包括耦接到所述带螺纹的圆柱形接口的接触固定螺母。

4.根据权利要求3所述的射孔枪组件，还包括接触销，所述接触销具有大体上圆柱形的主体并且部分地布置在所述通孔内，从所述带螺纹的圆柱形接口突出并被所述固定螺母固持。

5.根据权利要求4所述的射孔枪组件，还包括弹簧，所述弹簧位于所述通孔内并且将所述接触销加载至抵靠所述固定螺母。

6.根据权利要求5所述的射孔枪组件，还包括接触带，所述接触带在所述第一圆柱形部分和所述第二圆柱形部分上越过并且耦接至设置在所述第一通孔和所述第二圆柱形部分的圆锥形端内的所述弹簧。

7.根据权利要求1所述的射孔枪组件，还包括扩爆器支架，所述扩爆器支架具有大体上圆柱形的主体并且部分地布置在所述第二圆柱形部分的第二通孔内。

8.根据权利要求1所述的射孔枪组件，所述至少一个聚能炸药是围绕所述第一圆柱形部分的中心轴线排列的多个聚能炸药。

9.根据权利要求1所述的射孔枪组件，其中，所述至少一个聚能炸药适于在与所述中心轴线正交的平面上射孔。

10.一种装载射孔枪的方法，包括：

将第一圆柱形半部与第二圆柱形半部组合以形成射孔聚能炸药集束；

将至少一个聚能炸药安装到炸药集束中；以及

将炸药集束安装到射孔枪体中，其中，使用多个凸片将聚能炸药集束扣合在一起。

11.根据权利要求10所述的方法，所述枪体耦接至包含雷管的第一纵列。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一炸药集束耦接至第二炸药集束。

13.根据权利要求10所述的方法，还包括将接触活塞、弹簧和固定螺母耦接到所述第一炸药集束的第一端。

14.根据权利要求10所述的方法，还包括将所述第一炸药集束的第一端电耦接到所述炸药集束的第二端。

15.根据权利要求10所述的方法，还包括将所述射孔枪降低到井眼中。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括对与所述井眼正交的第一射孔平面进行射孔。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括使与所述井眼正交的第一射孔平面压裂。

18.一种用于钻井的方法，包括：

将第一圆柱形半部与第二圆柱形半部组合以形成至少一个射孔聚能炸药集束；

将至少一个聚能炸药安装到炸药集束中；

将所述炸药集束安装到射孔枪体中；

将所述射孔枪体耦接到附加管上以形成工具串；

将所述工具串降低到井眼内的预定位置；以及

在第一预定位置处引爆至少一个炸药集束。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述至少一个聚能炸药是多个聚能炸药。

20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述至少一个射孔聚能炸药集束是多个射孔聚能炸药集束。

21.根据权利要求18所述的方法，还包括在第二预定位置处引爆至少一个炸药集束。

22.根据权利要求18所述的方法，还包括从所述第一预定位置堵塞井眼下孔。

23.根据权利要求18所述的方法，还包括从所述第二预定位置堵塞井眼下孔。

24.一种用于容纳聚能炸药的装置，包括：

第一圆柱形半部，所述第一圆柱形半部具有通孔中心、第一端、第二端和围绕所述中心排列的至少一个半圆锥形切口，所述至少一个半圆锥形切口适于保持聚能炸药，所述聚能炸药定向为从中心轴线垂直点火；

第二圆柱形半部，所述第二圆柱形半部具有通孔中心、第一端、第二端和围绕所述中心排列的至少一个半圆锥形切口，所述至少一个半圆锥形切口适于保持聚能炸药，所述聚能炸药定向为从中心轴线垂直点火；以及

其中，所述第一圆柱形半部耦接至所述第二圆柱形半部。

25.根据权利要求24所述的装置，还包括在所述第一圆柱形半部的突出远端处的带螺纹的圆柱形接口，其中所述带螺纹的圆柱形接口具有与所述通孔中心轴线相同的轴线。

26.根据权利要求25所述的装置，还包括耦接到所述带螺纹的圆柱形接口的接触固定螺母。

27.根据权利要求26所述的装置，还包括接触销，所述接触销具有大体上圆柱形的主体并且部分地布置在所述通孔内，从所述带螺纹的圆柱形接口突出并被所述固定螺母固持。

28.根据权利要求26所述的装置，还包括弹簧，所述弹簧位于所述通孔内并且将所述接触销加载至抵靠所述固定螺母。

29.根据权利要求28所述的装置，还包括接触带，所述接触带在所述第一圆柱形半部和所述第二圆柱形半部上越过并与设置在所述第一通孔和所述第二圆柱形半部的圆锥形端内的所述弹簧耦接。

30.根据权利要求24所述的装置，还包括扩爆器支架，所述扩爆器支架具有大体上圆柱形的主体并且部分地布置在所述第二圆柱形半部的第二通孔内。

31.根据权利要求24所述的装置，其中所述第一圆柱形半部的至少一个半圆锥形切口与所述第二圆柱形半部的至少一个半圆锥形切口结合以形成至少一个切口，所述至少一个切口适于容纳聚能炸药，所述聚能炸药定向成正交于井眼的中心轴线进行射孔。

32.根据权利要求24所述的装置，其中，所述至少一个切口是多个切口，所述多个切口排列以形成正交于井眼的中心轴线的射孔平面。

33.一种射孔枪，包括：

外枪体；

第一集束炸药保持器；

多个聚能炸药，所述多个聚能炸药具有开口端和顶点端；

引爆装置；

其中所述第一集束炸药保持器包括：

顶端、底端、从顶端的中心延伸的壳体轴线以及基本平行于所述壳体轴线的外表面；

中心孔，所述中心孔从炸药壳体的顶端沿壳体轴线延伸；

多个炸药腔，所述多个炸药腔在炸药壳体中围绕所述壳体轴线径向地布置，每个炸药腔从外表面中的聚能炸药孔向靠近中心孔的顶点端延伸；

多个起爆孔，所述多个起爆孔在炸药壳体中，将所述中心孔连接到多个炸药腔顶点端；

其中，所述引爆装置在所述第一集束炸药保持器的中心孔内，并且所述多个聚能炸药在所述多个炸药腔内；并且

其中，所述引爆装置的爆炸输出使聚能炸药爆炸。

34.根据权利要求33所述的射孔枪，还包括：

第二集束炸药保持器；

具有开口端和顶点端的多个聚能炸药；

引爆传递装置；

其中所述第二集束炸药保持器包括：

顶端、底端、从顶端的中心延伸的壳体轴线和基本平行于所述壳体轴线的外表面；

中心孔，所述中心孔从炸药壳体的顶端沿壳体轴线延伸；

多个炸药腔，所述多个炸药腔在炸药壳体中围绕壳体轴线径向地布置，每个炸药腔从外表面中的聚能炸药孔向靠近所述中心孔的顶点端延伸；

多个起爆孔，所述多个起爆孔在炸药壳体中，将所述中心孔连接到多个炸药腔顶点端；

其中，所述引爆传递装置在所述第二集束炸药保持器的中心孔内，并且所述多个聚能炸药在第一集束炸药保持器和第二集束炸药保持器的多个炸药腔内；

其中，所述引爆装置的爆炸输出使所述第一集束炸药保持器和所述引爆传递装置中的聚能炸药爆炸；并且

其中，所述引爆传递装置的爆炸输出使所述第二集束炸药保持器中的聚能炸药爆炸。

35.根据权利要求33所述的射孔枪，其中，所述引爆装置还包括可寻址开关。

36.根据权利要求33所述的射孔枪，其中，所述引爆装置还包括雷管。

37.根据权利要求33所述的射孔枪，其中，所述引爆装置还包括冲击引爆器。

38.根据权利要求34所述的射孔枪，其中，所述引爆传递装置还包括扩爆器。

39.根据权利要求34所述的射孔枪，其中，所述引爆传递装置还包括导爆索。

Images