CN111764873B - 一种电缆输送过油管射孔用无枪身单元枪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电缆输送过油管射孔用无枪身单元枪，由于模块化弹网为镂空式外形结构，不易对井下套管产生较大程度的损坏；弹间缓冲固定模块选用抗硫化氢材料，有效降低井下污染的危害；由于枪板可依据射孔层段的长度串接多个网状弹架组件，组成多种规格型号的无枪身射孔器，装配操作快捷，施工工艺灵活；雷管接线采用插拔式的快速接线设计，现场操作便捷、接线可靠；枪头与盖板扣合腔体注入硅脂，既实现对接插线绝缘保护，又可抗硫化氢腐蚀；枪尾组件贯穿有导爆索，且枪尾选用抗硫化氢的易溶性材质，表面为预制槽结构，既减小爆炸大破片的产生，又能加速爆炸颗粒在井液环境中的溶解速率，有效降低井下污染。

Description

一种电缆输送过油管射孔用无枪身单元枪

技术领域

本发明属于射孔领域，涉及一种电缆输送过油管射孔用无枪身单元枪。

背景技术

目前，针对老井侧钻、加深及部分井小井眼完井不能采用常规射孔器射孔，须选用无枪身射孔工艺以解决完井难题。传统无枪身弹架材料为不锈钢，长1.8～3.3m，宽35mm，厚度4mm，成螺旋形状，在螺纹形状的对称中心，有规则排列连接射孔弹的螺纹孔，其主要缺陷在于弹架加工难度高、精度差，且有爆炸冲击造成弹架变形导致不能顺利起出枪串的风险，再者，有爆炸产生大碎屑造成井下污染的风险。国内无枪身射孔工艺技术较为落后，而对于国内油井、气井步入中后期，为老井补孔改造实现增产，传统无枪身射孔器已不适合当前油气井的开发。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对目前过油管射孔施工技术难题，提供一种施工难度小、成本低、且增产效果明显的电缆输送过油管射孔用无枪身单元枪总成。

本发明的技术方案是：一种电缆输送过油管射孔用无枪身单元枪，包括枪板、网状弹架组件、枪头组件和易碎枪尾，其中枪头组件和易碎枪尾分别与枪板两端连接，网状弹架组件将耐压射孔弹进行固定；

所述网状弹架组件包括弹间缓冲固定模块和模块化弹网，模块化弹网整体为镂空的柱状体，在柱状体表面沿轴线方向等间距设置奇数个匹配装配耐压射孔弹的通孔；通孔轴线即为所装耐压射孔弹的射流方向，且相邻两通孔组合的轴线在其垂直弹网轴线的平面投影夹角为θ；相邻的通孔之间相互贯通，使得导爆索在模块化弹网网体上呈螺旋钟摆式绕向；

弹间缓冲固定模块包括第一缓冲固定模块和第二缓冲模块，两个缓冲模块结构相同，仅旋向不同；缓冲模块整体为柱状体，两端面分别定位为A面和B面；沿A面垂直柱状体轴线方向开有二阶半圆形凹槽，大径半圆形凹槽与耐压射孔弹的锥形盖的圆柱体直径匹配，小径半圆形凹槽与连接锥形盖的耐压射孔弹的圆柱体壳体直径匹配，二阶半圆形凹槽形成一台阶；沿B面垂直柱状体轴线方向开有二阶凹槽，大径凹槽与耐压射孔弹锥形盖的形状匹配，小径半圆形凹槽与A面小径半圆形凹槽结构一致，与连接锥形盖的耐压射孔弹的圆柱体的壳体的直径匹配。

本发明的进一步技术方案是：所述拼接的缓冲模块在模块化弹网中的排列原则为：自枪板一端起，首先为两个相同的第一缓冲固定模块或第二缓冲模块进行拼接，当耐压导爆索存在触及穿过枪板的情况时，采取两个第一缓冲固定模块和第二缓冲模块拼接，之后变为两个相同的第二缓冲模块或第一缓冲固定模块拼接。

本发明的进一步技术方案是：所述模块化弹网固定在枪板上，耐压射孔弹通过相互拼接的缓冲模块实现包裹并位于模块化弹网中；耐压射孔弹排列完成后，耐压导爆索依次串接每个耐压射孔弹。

本发明的进一步技术方案是：所述枪头组件包括枪头、盖板、耐压雷管和传爆组件，枪头为不规则形体，定义为三段外形构成的一体成型件，沿轴线方向依次为，第一段为圆柱状，第二段为口部相对的两个半径大小不同的半圆组成的形状，第三段为劣弧与其对应的弦面组成的形状；第一段与第二段为锥面过渡；圆柱端面沿轴线开有阶梯孔，用于与扶正器连接；弦面上沿轴线开有凹槽，用于放置耐压电雷管，同时设有若干螺纹孔用于与枪板固定；盖板为半圆形体，其中一端为呈半圆锥状，盖板两端的内壁均为阶梯状；盖板呈半圆锥状的一端与枪头半圆弧状一端相互配合，盖板另一端内壁与枪头圆柱体多阶状外壁贴合，使得整体呈柱状体，一端为圆柱状一端为圆锥状，且内腔为多阶状空腔体；圆柱端与扶正器连接，圆锥端与耐压雷管连接，耐压雷管与传爆组件连接，传爆组件与耐压导爆索连接；扶正器与耐压电雷管之间通过快速插线相连接。

本发明的进一步技术方案是：所述传爆组件包括传爆管和插接密封塞；传爆管与接插密封塞紧密配合，插接密封塞为两端开口的空腔柱状体，插接密封塞插入传爆管一端，腔体内插入耐压电雷管输出端连接管，传爆管另一端连接导爆索，导爆索经接插密封塞小孔端穿出按照弹架布弹方式串接每发射孔弹。

本发明的进一步技术方案是：所述易碎枪尾包括枪尾接头、锁紧片和导爆索压片；枪尾接头为一体成型件，定义形状分为A、B两部分，A部分整体为杆件状，其中杆件一面为拱形圆台，且拱形圆台的弧度与外部枪板弧度一致；B部分整体为柱状体，沿轴线周向均布有若干沟槽；其中柱状体一端为斜面状，一端为球头状；A、B两部分一体成型后，杆件靠近斜面状的一端；B部分沿轴线开有阶梯通孔，其中大径孔位于斜面端，小径口位于球头端；耐压导爆索通过导爆索压片固连在A部分的杆件平面上，且耐压导爆索一端从B部分斜面端穿入，从球头端穿出后，用锁紧片锁紧固定。

本发明的进一步技术方案是：所述枪尾接头在圆柱面沿轴线周向开有若干沟槽，沟槽呈0°～180°均匀分布。

本发明的进一步技术方案是：所述枪尾接头为易碎性可溶材料。

发明效果

本发明的技术效果在于：有益效果体现在以下几个方面：

1、由于模块化弹网为镂空式外形结构，与传统的螺旋式无枪身弹架比较，其加工难度降低，精度显著提高，且爆炸易形成小碎片，不易对井下套管产生较大程度的损坏。

2、由于固定耐压射孔弹用的弹间缓冲固定模块选用抗硫化氢材料，抗硫化氢效果好且强度适中，爆炸不易形成大碎屑，且该材料还具有碎屑状态下加速其溶解的优点，有效降低井下污染的危害，适用高含硫化氢气井过油管射孔作业。

3、由于枪板可依据射孔层段的长度串接多个网状弹架组件，组成多种规格型号的无枪身射孔器，其装配操作快捷，施工工艺灵活，作业安全性、可靠性较高。

4、由于枪头组件可依据选用井用耐压电雷管的型号、规格匹配设计其内腔结构，适用范围广，点火方式多样；雷管接线采用插拔式的快速接线设计，现场操作便捷、接线可靠；枪头与盖板扣合腔体注入硅脂，既实现对接插线绝缘保护，又可抗硫化氢腐蚀。

5、由于枪尾组件贯穿有导爆索，且枪尾选用抗硫化氢的易溶性材质，其表面为预制槽结构，既减小爆炸大破片的产生，又能加速爆炸颗粒在井液环境中的溶解速率，有效降低井下污染。

附图说明

图1为本发明一种电缆输送过油管射孔用无枪身单元枪总成结构示意图；

图2枪板结构示意图；

图3枪头组件结构示意图；

图4枪头结构示意图；

图5盖板结构示意图

图6传爆组件结构示意图；

图7固弹结构示意图；

图8(a)弹间缓冲固定模块结构示意图；

图8(b)弹间缓冲固定模块A面结构示意图；

图8(c)弹间缓冲固定模块B面结构示意图；

图9模块化弹网结构示意图；

图10易碎枪尾结构示意图；

图11枪尾接头结构示意图；

附图标记说明：1-枪板；1-1为半圆形豁槽；1-2为矩形豁槽；2-耐压射孔弹；3-枪头组件；3-1为枪头；3-1-1为第一段；3-1-2为第二段；3-1-3为第三段；3-1-4为第一平面；3-1-5为第二平面；3-1-6为第三平面；3-1-7为凹槽；3-2为盖板；3-2-1为第一阶梯孔；3-2-2为第二阶梯孔；3-2-3为第三阶梯孔；3-2-4为锥形螺纹孔；3-3为密封堵头；3-4为油气井用耐压电雷管；3-5为快速插线；3-6为传爆组件；3-6-1为接插密封塞；3-6-2为传爆管；4-网状弹架组件；4-1为弹间缓冲固定模块；4-1-1为第一缓冲固定模块；4-1-2为第二缓冲固定模块；4-2为模块化弹网；4-2-1为组合通孔；4-2-2为槽；4-2-3为圆孔；5-易碎枪尾；5-1为枪尾接头；5-1-1为拱形圆台；5-1-2为阶梯孔；5-1-3为沟槽。5-2为沉头螺钉；5-3为锁紧片；6-耐压导爆索；7-导爆索压紧片；8-扶正器；

具体实施方式

参见图1—图11，一种电缆输送过油管射孔用无枪身单元枪总成，包括枪板1、螺纹固定于枪板1上的3个耐压射孔弹2、枪头组件3、网状弹架组件4、易碎枪尾5，耐压导爆索6、导爆索压紧片7；所述枪板1为圆心角90°的扇环形结构，其两端分别设置与枪头组件3和易碎枪尾5螺纹连接用的一组M12规格的螺纹孔，中段等间距设有3个3/4-20UN-3B规格的螺纹孔，每个螺纹孔固定连接1个耐压射孔弹2，相邻耐压射孔弹2间设置一组阶梯孔，用于安装铆钉，将网状弹架组件4铆钉固定于枪板1上，网状弹架组件4上的一组耐压射孔弹2与枪板1发生干涉位置，其枪板1边缘设置一直径略大于耐压射孔弹2螺纹直径的半圆形豁槽1-1，串接网状弹架组件4的耐压导爆索6与枪板1发生干涉位置，其枪板1边缘设置一矩形豁槽1-2，靠近枪板1上端设置一组M3规格的螺纹孔，用于螺钉固定导爆索压紧片7；所述枪头组件3上端依次连接扶正器8和磁定位测试仪器，磁定位测试仪器通过电缆与地面仪器接通，枪头组件3包括枪头3-1、盖板3-2、密封堵头3-3、油气井用耐压电雷管3-4、快速插线3-5，传爆组件3-6，传爆组件3-6由接插密封塞3-6-1、内置传爆管3-6-2及串接耐压射孔弹2的耐压导爆索6组成；扶正器8与油气井用耐压电雷管3-4通过快速插线3-5连接，快速插线3-5所处腔体由盖板3-2连接密封堵头3-3的螺纹孔注满硅脂，枪头3-1与盖板3-2扣合连接并用螺钉紧固，枪头3-1与盖板3-2扣合腔体设有凹槽，凹槽形状与油气井用耐压电雷管3-4外形匹配，油气井用耐压电雷管3-4通过凹槽限位实现固定。油气井用耐压电雷管3-4输出端连接管插入传爆组件3-6，插入段接插密封塞3-6-1与油气井用耐压电雷管3-4连接管紧密配合，实现对其内置传爆管3-6-2密封，传爆管3-6-2卡接耐压导爆索6并装入接插密封塞3-6-1大孔内，传爆管3-6-2管壳底部正对油气井用耐压电雷管3-4，耐压导爆索6由接插密封塞3-6-1小孔端引出，经枪板1用一组“Ω”形截面形状的导爆索压紧片7压紧固定，再依次与网状弹架组件4上的耐压射孔弹2串接。所述网状弹架组件4由弹间缓冲固定模块4-1、模块化弹网4-2、耐压射孔弹2组成，弹间缓冲固定模块4-1包括第一缓冲固定模块4-1-1和第二缓冲模块4-1-2，两个缓冲模块结构相同，仅旋向不同；弹间缓冲模块4-1整体为柱状体，两端面分别定义为A面和B面，沿A面垂直其柱状体轴线方向开有二阶半圆形凹槽，沿B面垂直其轴线方向开有半圆形与圆锥形构成的二阶凹槽，A面和B面二阶凹槽均构成一台阶；第一缓冲固定模块4-1-1的B面的二阶凹槽轴线相对于其A面二阶凹槽轴线逆时针方向转动θ角度，第二缓冲固定模块4-1-2的B面二阶凹槽轴线相对其A面二阶凹槽轴线顺时针方向转动θ角度，A面、B面的二阶凹槽形状与耐压射孔弹2外形匹配，两两弹间缓冲固定模块4-1以一定方式组合，实现对同一个耐压射孔弹2固定，组合方式共三种，第一种组合方式为2个第一缓冲固定模块4-1-1以A面与B面的组合，第二种组合方式为2个第二缓冲固定模块4-1-2以A面与B面组合，第三种组合方式为第一缓冲固定模块4-1-1的B面与第二缓冲固定模块4-1-2的B面组合；弹间缓冲固定模块4-1圆柱面设有两个呈θ角度的阶梯孔，用于装配铆钉，将一组弹间缓冲固定模块4-1连同固定的一组耐压射孔弹2及模块化弹网4-2一同固定于枪板1上。所述模块化弹网4-2为薄壁圆柱体的镂空式结构，模块化弹网4-2轴线方向等间距设置若干个通孔组合4-2-1，通孔组合4-2-1配合弹间缓冲固定模块4-1匹配固定耐压射孔弹2，通孔组合4-2-1的个数为奇数，记为n个，其数量与射孔相位角度有关，在本实施例中，60°相位角对应设置通孔数量为3个，45°相位角对应设置通孔数量为5个。

通孔组合4-2-1垂直投影形状为圆形，其中，小圆直径与耐压射孔弹2开口端圆柱面直径匹配，大圆直径与耐压射孔弹2开口端密封连接的锥形盖的凸圆直径匹配；通孔组合4-2-1孔间距与孔密有关，相邻通孔组合4-2-1的轴线呈θ夹角，θ夹角与布弹相位及布弹方式有关；θ即为相位角，一般选取角度为45°或60°。射孔器一般装弹原则，相位越小、孔密越高，弹孔密高就会弹间干扰就越明显，不利于射孔弹同时起爆，常用相位为45°、60°、90°，本实施例中，射孔器取相位角度θ值为45°或60°最为合适。

奇数个数的通孔组合4-2-1绕模块化弹网4-2轴线呈螺旋钟摆式分布，其相位以第(n+1)/2个通孔组合4-2-1(即中间通孔组合)为对称中心呈对称式分布；模块化弹网4-1母线方向设置连通通孔组合4-2-1的一组槽，槽的平面展开形状为矩形，数量为n+1个，槽宽略大于耐压导爆索6直径，槽的绕向与通孔组合4-2-1的绕向一致；模块化弹网4-1同一母线设置4个圆孔1-3，分别位于模块化弹网4-1的两端及靠近第(n+1)/2个通孔组合4-2-1的左端和右端；弹网1留有若干个支撑环，支撑环分布于相邻通孔组合之间，弹网1除设置匹配装配耐压射孔弹1的通孔、导爆索卡槽1-2和支撑环外，其余部分去除，使整个弹网1成为一个网状骨架的镂空外形。所述易碎枪尾5包括枪尾接头5-1、沉头螺钉5-2、锁紧片5-3、导爆索压条7；所述枪尾接头5-1为尾部球形的圆柱体结构，中心设有一阶梯通孔1-1，小孔孔径与耐压导爆索5直径匹配，大孔孔径与锁紧片5-3大圆柱段直径匹配；枪尾接头5-1通过沉头螺钉5-2固定于枪板2尾部，枪尾接头5-1沿头部向尾部延伸一段圆台，圆台截面为圆拱形，拱形圆台1-2向枪尾接头1的球形尾部斜面过渡，在拱形圆台1-2平面设置一组沉头螺钉孔1-3，弹架尾端引出一段串接耐压射孔弹的耐压导爆索5，耐压导爆索5贴合于拱形圆台1-2平面并由枪尾接头1的中心孔穿出，穿出部分用锁紧片3锁紧，以防止耐压导爆索5窜动、收缩。

正如图1所示，无枪身单元枪总成包括枪板1、螺纹固定于枪板1上的3个耐压射孔弹2、枪头组件3、网状弹架组件4、易碎枪尾5，耐压导爆索6、导爆索压紧片7；枪头组件3和易碎枪尾5固定于枪板1两端，中间段铆钉固定两组网状弹架组件4，两组网状弹架组件3依据射孔相位要求以头对头或尾接尾的方式组合连接，实现空间全方位的布弹；枪板1边缘分别设置一组半圆形豁槽及矩形豁槽，豁槽设计用于避免装配耐压射孔弹2及串接耐压导爆索6于枪板1发生装配干涉；枪头3-1与盖板3-2扣合连接，并通过其凹槽限位固定油气井用耐压电雷管3-4，油气井用耐压电雷管3-4与枪头组件3上端连接的扶正器8通过快速插线3-6连接，快速插线3-6内置于注满硅脂腔体内，硅脂包覆快速插线3-6实现绝缘，并起抗硫化氢作用，油气井用耐压电雷管3-4输出端连接管插入传爆组件3-6，内置传爆管3-6-2通过接插密封塞3-6-1与油气井用耐压电雷管3-4输出端连接管紧密配合实现传爆管3-6-2密封；本优选实施例选自相位45°、孔密16孔/m无枪身单元枪总成，适用过2 7/8in油管无枪身射孔工艺，耐压射孔弹2选自一种新型耐压过油管射孔弹【专利号CN109707351A】，其特点之一是耐压射孔弹2开口端连接一锥形盖，实现其密封，锥形盖圆柱段的凸圆直径大于开口端圆柱段直径，形成一台阶，台阶与弹间缓冲固定模块(4)A面、B面半圆形凹槽处台阶相匹配，用于支撑限位，实现耐压射孔弹1在模块化弹网4-1装弹孔内的固定；所述弹间缓冲固定模块3-1包括第一缓冲固定模块4-1-1和第二缓冲模块4-1-2，两个缓冲模块结构相同，仅旋向不同，两两组合拼接固定耐压射孔弹2存在以下形式：

固定方式一：当两个第一缓冲固定模块4-1-1以A面与B面拼接时，A面的二阶半圆形凹槽与耐压射孔弹2锥形盖的圆柱面及其与锥形盖相连接的耐压射孔弹2的圆柱段相贴合，贴合面构成限位台阶(台阶起到托耐压射孔弹作用)，B面二阶凹槽除与耐压射孔弹2具有A面方式贴合固定外，其二阶凹槽的锥面与耐压射孔弹2的锥形盖锥面贴合(圆锥面贴合起压、包覆耐压射孔弹作用)，共同实现对耐压射孔弹2固定。

固定方式二：当两第一缓冲固定模块4-1-2以A面与B面拼接时，与上述固定方式相仿，但与上述不同之处在于固定的相邻两发耐压射孔弹2的旋向相反。

固定方式三：当第一缓冲固定模块4-1-1以B面和第二缓冲固定模块4-1-2的B面拼接时，依靠贴合面台阶的支撑限位及圆锥面贴合包覆实现耐压射孔弹(2)固定；

正如图2所示，枪板1为截面形状为1/4圆环的圆板，可匹配过2 7/8in油管射孔施工工艺使用，枪板1选用抗硫化氢材质，枪板1两端分别设置固定枪头组件3和易碎枪尾5用的沉头螺钉孔，枪板1中段设置铆钉连接网状弹架组件4用的4个铆钉孔和螺纹固定3个等间距耐压射孔弹2用的3个螺纹孔，在枪板1与网状弹架组件4的耐压射孔弹2装配干涉的4个位置对应设置半圆形豁槽1-1，在枪板1与装配耐压导爆索6干涉的2个位置分别设置矩形豁槽1-2。

正如图3所示，枪头组件3包括枪头3-1、盖板3-2、密封堵头3-3、油气井用耐压电雷管3-4、快速插线3-5、传爆组件3-6，枪头3-1与盖板3-2扣合并螺钉固定，其内部腔体形状为阶梯状，腔体两端阶梯孔结构分别与扶正器8的外形及油气井用耐压电雷管3-4的外形相匹配，分别用于扶正器8的连接和油气井用耐压电雷管3-4的固定，扶正器8与油气井用耐压电雷管3-4通过一根贯穿腔体的快速插线3-5相连接，并在腔体内填充满硅脂，油气井用耐压电雷管3-4输出端连接传爆组件3-6，传爆组件3-6预留一段长度用于串接耐压射孔弹2的耐压导爆索6。

正如图4所示，所述枪头3-1外形为阶梯状圆柱体，沿轴线方向其外形有三段局部变化，依次为近1/4枪头长度段为圆柱形，为第一段3-1-1，近1/8枪头长度段为口部相对的两半圆相交组成的形状，为第二段3-1-2，其余长度段为由劣弧与其对应的弦组成的形状，为第三段3-1-3，三段外形构成枪头整体外形；第一段3-1-1与第二段3-1-2锥面过渡，形成第一平面3-1-4，构成第三段3-1-3的劣弧对应弦所在平面记为第二平面3-1-5，第二平面3-1-5向中心方向延伸一段矩形槽，槽底所在平面记为第三平面3-1-6，第一平面3-1-4、第二平面3-1-5和第三平面3-1-6间相互平行，第三平面3-1-6设置一组螺纹孔，用于螺钉固定盖板3-2，设置一组沉头螺钉孔，用于螺钉固定枪头3-1于枪板1上；第二平面3-1-5与第三平面3-1-6贯穿一凹槽3-1-7，凹槽3-1-7形状与油气井用耐压电雷管3-4外形匹配，用于限位固定油气井用耐压电雷管3-4。

正如图5所示，所述盖板3-2为阶梯状通孔的圆拱形结构体，与枪头3-1扣合连接，沿其轴线方向设置孔径依次变小的第一阶梯孔3-2-1、第二阶梯孔3-2-2和第三阶梯孔3-2-3，第一阶梯孔3-2-1形状与枪头3-1轴线方向的第二段3-1-2外形相匹配，第二阶梯孔3-2-2径向方向设置锥形螺纹孔3-2-4，第二阶梯孔3-2-2与枪头3-1构成腔体内通过锥形螺纹孔3-2-4注入硅脂，并通过密封堵头3-3连接实现封堵，第三阶梯孔3-2-3依据油气井用耐压电雷管3-4外形匹配设计其凹槽，依靠盖板3-2与枪头3-1扣合固定油气井用耐压电雷管3-4。

正如图6所示，所述传爆组件3-6由插接密封塞3-6-1及传爆管3-6-2组成；所述插接密封塞3-6-1为橡胶材质的阶梯状通孔结构的锥形结构体，大孔端内置传爆管3-6-2，传爆管3-6-2底部与接插密封塞3-6-1端面平齐，传爆管3-6-2连接耐压导爆索6，耐压导爆索6由接插密封塞3-6-1小孔端穿出与枪板1上固定的耐压射孔弹2相连，接插密封塞3-6-1内置传爆管3-6-2一端装入耐压电雷管3-4输出端连接管，依靠耐压导爆索6与接插密封塞3-6-1紧密配合及接插密封塞3-6-1与耐压电雷管3-4紧密配合实现传爆管3-6-2密封。

正如图7所示，无枪身单元枪总成装弹数量为13个，相位呈对称式分布，若以垂直枪板1方向对应的相位记为0°，右旋为正方向，各耐压射孔弹2依次对应的相位为：0°、-45°、-90°、-135°、-90°、-45°、0°、45°、90°、135°、90°、45°、0°；其中0°相位的3个耐压射孔弹等间距螺纹固定于枪板1上，其余10个耐压射孔弹2来自于固定于枪板上1的两组网状弹架组件4，这两组网状弹架组件4均由一个模块化弹网4-2、3个第一弹间缓冲固定模块4-1-1与3个第二弹间缓冲固定模块4-1-2固弹组合及5个耐压射孔弹2组成，其中，3个第一弹间缓冲固定模块4-1-1是以相邻两个第一弹间缓冲固定模块4-1-1的A面与B面连接方式依次串接，相应固定的2个耐压射孔弹按逆时针方向螺旋式旋转45°，串接过渡至第二弹间缓冲固定模块4-1-2，第一缓冲模块4-1-1与其连接组合的第二缓冲模块4-1-2以各自B面连接方式串接，对应固定的耐压射孔弹2相位为-135°，再依次串接其余两个第二弹间缓冲固定模块4-1-2，串接方式与第一弹间缓冲固定模块4-1-1串接方式相同，此时，布弹相位按顺时针方向排布，5个耐压射孔弹2的相位以中间的耐压射孔弹2为对称点，呈对称式分布；两组网状弹架组件4按照布弹要求可按照头接头或尾接尾的方式组合，实现全方位布弹。

正如图8(a)-8(c)所示，弹间缓冲固定模块4-1包括第一缓冲固定模块4-1-1和第二缓冲模块4-1-2，两个缓冲模块结构相同，整体为柱状体，外径略小于模块化弹网4-2内径，A面设置二阶半圆形凹槽，B面设置半圆形与圆锥形构成的二阶凹槽，二阶凹槽形状与耐压射孔弹2外形匹配，用于固定耐压射孔弹2的两个弹间缓冲固定模块4-1组合，利用其A面及B面的二阶凹槽处台阶支撑托起耐压射孔弹2，并依靠其B面圆锥面贴合包覆实现对耐压射孔弹2的固定，第一缓冲固定模块4-1-1的B面二阶凹槽轴线相对于其A面二阶凹槽轴线逆时针旋转45°，第二缓冲固定模块4-1-2的B面二阶凹槽轴线相对于其A面二阶凹槽轴线顺时针旋转45°。

正如图9所示，所述模块化弹网4-2为薄壁圆柱体的镂空式结构，模块化弹网4-2轴线方向等间距设置若干个通孔组合4-2-1，通孔组合4-2-1配合弹间缓冲固定模块4-1匹配固定耐压射孔弹2，通孔组合4-2-1垂直投影形状为圆形，其中，小圆直径与耐压射孔弹2开口端圆柱面直径2-1匹配，大圆直径与耐压射孔弹2开口端密封连接的锥形盖2-2的凸圆直径匹配；通孔组合4-2-1孔间距与设计孔密有关，相邻通孔组合4-2-1的轴线呈45°；通孔组合4-2-1绕模块化弹网4-2轴线呈螺旋钟摆式分布，模块化弹网4-2母线方向设置连通通孔组合4-2-1的一组卡槽4-2-2，槽4-2-2的平面展开形状为矩形，数量为6个，槽宽略大于耐压导爆索6直径，槽的绕向与通孔组合4-2-1的绕向一致；模块化弹网4-2同一母线设置4个圆孔4-2-3，分别位于模块化弹网4-2的两端、靠近中间通孔组合4-2-1的左端和右端；模块化弹网4-2留有若干个支撑环，支撑环分布于相邻通孔组合4-2-1之间，模块化弹网4-2除设置匹配装配耐压射孔弹2的通孔、导爆索卡槽4-2-2和支撑环外，其余部分去除，使整个模块化弹网4-2成为一个网状骨架的镂空外形。

正如图10所示，易碎枪尾5包括枪尾接头5-1、沉头螺钉5-2、锁紧片5-3、导爆索压条7；枪尾接头1抗硫化氢可溶材料，枪尾接头1整体形状为圆柱体，尾部为球形，尾部圆柱面直径与枪板外径匹配；枪尾接头1头部为一段拱形圆台1-2，拱形圆台1-2的弧面与枪板4弧面匹配，枪尾接头1与枪板4匹配连接并通过沉头螺钉2固定；弹架尾部预留一段耐压导爆索5，耐压导爆索5附于拱形圆台1-2平面并通过一组导爆索压片6固定，由枪尾接头1阶梯通孔1-1小孔端穿入，由阶梯通孔1-1大孔端穿出，穿出部分套入锁紧片3并锁紧；导爆索压片6为“Ω”字形截面的薄壁体，其薄壁平面设置一组通孔，用于安装自攻螺钉，利用自攻螺丝将导爆索压片固定于枪尾接头拱形圆台的平面上；锁紧片3为空心状阶梯圆柱体结构，凸圆直径与枪尾接头1阶梯通孔1-1的大孔直径匹配，内腔与耐压导爆索5直径匹配，耐压导爆索5末端套入锁紧片3后用专用工具锁紧。

正如图11所示，枪尾接头5-1选用抗硫化氢的易溶材料，尾部球形圆柱体结构，其头部设置一段截面形状为圆拱形的圆台，拱形圆台5-1-1与枪尾接头5-1同轴，拱形圆台5-1-1的平面与其弧面圆角过渡，平面距枪尾接头5-1轴线一段距离，构成拱形圆台5-1-1的圆弧为劣弧，直径与枪板1内径匹配，拱形圆台5-1-1平面上设有两个用于安装沉头螺钉的阶梯孔5-1-2，平面收尾段向枪尾接头5-1的尾部斜面过渡，斜面角度为135°～150°，沿斜面中心贯穿有一阶梯孔，耐压导爆索6经小孔端穿入，大孔端穿出，并在大孔内安装锁紧片5-3，锁死耐压导爆索6，枪尾接头5-1设置若干沟槽5-1-3，沟槽5-1-3经枪尾接头5-1的头部贯穿尾部，形状为矩形或梯形，呈0°～180°均匀分布。

本优选实施例的优点在于无枪身单元枪总成采用弹间缓冲固定模块4-1组合，配合模块化弹网4-2实现耐压射孔弹2在模块化弹网4-1上的固定，弹间缓冲固定模块4-1的A、B面所对应的二阶凹槽相对旋转角度可依据射孔相位要求进行相应的设计，且模块化弹网4-2镂空外形设计及弹间缓冲固定模块4-1选用抗硫化氢的易溶材料，其材料具有良好的强度、碎性特性，既能满足枪串下井固弹要求及射孔作业对射孔器相位多样化的需求，又能满足爆炸易碎要求，有效吸收耐压射孔弹2爆炸侧向能量，减小弹间干扰的影响，有效抗硫化氢气体腐蚀、侵蚀，提升施工的安全性、可靠性。

本优选实施例的优点在于无枪身单元枪总成固弹结构采用两组网状弹架组件以4头对头或尾接尾匹配连接设计，网状弹架组件4作为重复单元，在满足枪串电缆强度及枪板1连接强度的前提下，串接多个网状弹架组件34，设计出多种枪长的射孔枪，以满足射孔需求。

本优选实施例的优点在于枪头组件3腔体内注满硅脂，硅脂一方面能对连接油气井用耐压电雷管3-4和扶正器8用的快速插线3-5起到绝缘保护作用，另一方面能有效防止硫化氢气体对快速插线3-5的腐蚀。

本优选实施例的装配过程是：第一步，完成枪头组件3的装配，先将枪头3-1螺钉固定连接于枪板1上端，井用耐压电雷管3-4置于枪头3-1尾部凹槽处，连接快速插线3-5，扣上盖板3-2并安装螺钉完成固定，经盖板3-2上锥形螺纹孔3-2-4注入硅脂，待硅脂注满后，连接密封螺堵3-3；接着，制作传爆组件3-6，将一段耐压导爆索6插入传爆管3-6-2口部并用专用工具沿传爆管3-6-2口部位置锁死，再将耐压导爆索6连同传爆管3-6-2接插密封塞3-6-1大孔端装入，小孔端穿出，传爆管3-6-2底部与其紧密配合的插密封塞3-6-1端面平齐视为传爆组件3-6制作完成，传爆组件3-6插入油气井用耐压电雷管3-4输出端连接管内，完成枪头组件3的装配；

第二步，完成无枪身单元枪总成的装弹体的装配，首先，完成一组网状弹架组件4的装配，先将模块化弹网4-2铆钉固定于枪板1上，自左至右装入的耐压射孔弹2依次按第1～第5顺序排序，先将1个第一缓冲固定模块4-1-1设有锥形凹穴台阶孔一端朝向模块化弹网4-2左端腔体装入临近模块化弹网4-2第3个装弹孔位置，同样将1个第二缓冲固定模块4-1-2设有锥形凹穴台阶孔一端朝向模块化弹网4-2右端腔体装入临近模块化弹网4-2第3个装弹孔位置，再由模块化弹网4-2的第3个装弹孔装入1发耐压射孔弹2，接着按先前的装配方法依次从模块化弹网4-2左端腔体装入2个第一缓冲固定模块4-1-1，右端腔体装入2个第二缓冲固定模块4-1-2，对应的模块化弹网4-2其他4个装弹孔分别装入1发耐压射孔弹2，完成装配后，按同样的装配方法，装配另一组网状弹架组件4，并依次在枪板1的3处螺纹孔各拧入1发耐压射孔弹2，完成后，耐压导爆索6逐个串接耐压射孔弹2；

第三步，耐压导爆索6经枪尾接头5-1平面段通过导爆索压片7固定，并由枪尾接头5-1尾端中心孔穿出，其尾部用锁紧片5-3锁紧固定，完成无枪身单元枪总成的装配。

Claims (7)

1.一种电缆输送过油管射孔用无枪身单元枪，其特征在于，包括枪板(1)、网状弹架组件(4)、枪头组件(3)和易碎枪尾(5)，其中枪头组件(3)和易碎枪尾(5)分别与枪板(1)两端连接，网状弹架组件(4)将耐压射孔弹进行固定；

所述网状弹架组件(4)包括弹间缓冲固定模块(4-1)和模块化弹网(4-2)，模块化弹网(4-2)整体为镂空的柱状体，在柱状体表面沿轴线方向等间距设置奇数个匹配装配耐压射孔弹的通孔；通孔轴线即为所装耐压射孔弹的射流方向，且相邻两通孔组合的轴线在其垂直弹网轴线的平面投影夹角为θ；相邻的通孔之间相互贯通，使得导爆索在模块化弹网(4-2)网体上呈螺旋钟摆式绕向；

弹间缓冲固定模块(4-1)包括第一缓冲固定模块(4-1-1)和第二缓冲固定模块(4-1-2)，两个缓冲固定模块结构相同，仅旋向不同；缓冲固定模块整体为柱状体，两端面分别定位为A面和B面；沿A面垂直柱状体轴线方向开有二阶半圆形凹槽，大径半圆形凹槽与耐压射孔弹的锥形盖的圆柱体直径匹配，小径半圆形凹槽与连接锥形盖的耐压射孔弹的圆柱体壳体直径匹配，二阶半圆形凹槽形成一台阶；沿B面垂直柱状体轴线方向开有二阶凹槽，大径凹槽与耐压射孔弹锥形盖的形状匹配，小径半圆形凹槽与A面小径半圆形凹槽结构一致，与连接锥形盖的耐压射孔弹的圆柱体的壳体的直径匹配；拼接的所述的缓冲固定模块在模块化弹网(4-2)中的排列原则为：自枪板(1)一端起，首先为两个相同的第一缓冲固定模块(4-1-1)或第二缓冲固定模块(4-1-2)进行拼接，当耐压导爆索存在触及穿过枪板(1)的情况时，采取两个第一缓冲固定模块(4-1-1)和第二缓冲固定模块(4-1-2)拼接，之后变为两个相同的第二缓冲固定模块(4-1-2)或第一缓冲固定模块(4-1-1)拼接。

2.如权利要求1所述的一种电缆输送过油管射孔用无枪身单元枪，其特征在于，所述模块化弹网(4-2)固定在枪板(1)上，耐压射孔弹通过相互拼接的缓冲固定模块实现包裹并位于模块化弹网(4-2)中；耐压射孔弹排列完成后，耐压导爆索依次串接每个耐压射孔弹。

3.如权利要求1所述的一种电缆输送过油管射孔用无枪身单元枪，其特征在于，所述枪头组件(3)包括枪头(3-1)、盖板(3-2)、耐压雷管(3-4)和传爆组件(3-6)，枪头(3-1)为不规则形体，定义为三段外形构成的一体成型件，沿轴线方向依次为，第一段为圆柱状，第二段为口部相对的两个半径大小不同的半圆组成的形状，第三段为劣弧与其对应的弦面组成的形状；第一段与第二段为锥面过渡；圆柱端面沿轴线开有阶梯孔，用于与扶正器连接；弦面上沿轴线开有凹槽，用于放置耐压电雷管，同时设有若干螺纹孔用于与枪板(1)固定；盖板(3-2)为半圆形体，其中一端为呈半圆锥状，盖板(3-2)两端的内壁均为阶梯状；盖板(3-2)呈半圆锥状的一端与枪头(3-1)半圆弧状一端相互配合，盖板(3-2)另一端内壁与枪头(3-1)圆柱体多阶状外壁贴合，使得整体呈柱状体，一端为圆柱状一端为圆锥状，且内腔为多阶状空腔体；圆柱端与扶正器连接，圆锥端与耐压雷管(3-4)连接，耐压雷管(3-4)与传爆组件(3-6)连接，传爆组件(3-6)与耐压导爆索(6)连接；扶正器与耐压电雷管之间通过快速插线相连接。

4.如权利要求3所述的一种电缆输送过油管射孔用无枪身单元枪，其特征在于，所述传爆组件(3-6)包括传爆管(3-6-2)和插接密封塞(3-6-1)；传爆管与接插密封塞紧密配合，插接密封塞(3-6-1)为两端开口的空腔柱状体，插接密封塞(3-6-1)插入传爆管(3-6-2)一端，腔体内插入耐压电雷管输出端连接管，传爆管(3-6-2)另一端连接导爆索，导爆索经接插密封塞小孔端穿出按照弹架布弹方式串接每发射孔弹。

5.如权利要求1所述的一种电缆输送过油管射孔用无枪身单元枪，其特征在于，所述易碎枪尾(5)包括枪尾接头、锁紧片和导爆索压片；枪尾接头为一体成型件，定义形状分为A、B两部分，A部分整体为杆件状，其中杆件一面为拱形圆台，且拱形圆台的弧度与外部枪板弧度一致；B部分整体为柱状体，沿轴线周向均布有若干沟槽；其中柱状体一端为斜面状，一端为球头状；A、B两部分一体成型后，杆件靠近斜面状的一端；B部分沿轴线开有阶梯通孔，其中大径孔位于斜面端，小径口位于球头端；耐压导爆索通过导爆索压片固连在A部分的杆件平面上，且耐压导爆索一端从B部分斜面端穿入，从球头端穿出后，用锁紧片锁紧固定。

6.如权利要求5所述的一种电缆输送过油管射孔用无枪身单元枪，其特征在于，所述枪尾接头(5-1)在圆柱面沿轴线周向开有若干沟槽(5-1-3)，沟槽(5-1-3)呈0°～180°均匀分布。

7.如权利要求6所述的一种电缆输送过油管射孔用无枪身单元枪，其特征在于，所述枪尾接头(5-1)为易碎性可溶材料。

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