CN1878929B - 非线形聚能装药射孔弹、射孔枪和形成非圆形穿孔的方法 - Google Patents

Abstract

一种非线形的聚能装药射孔弹(10)，其用于对井筒所钻入的石油和天然气岩层进行穿孔，该射孔弹包括一整体的轴对称金属壳体(12)，主爆炸装药被布置在该壳体中，且位于被凹面金属衬层(24)封闭的壳体前部与壳体的封闭后端(14)之间。主爆炸装药具有多个引燃点(30)，优选地是两个引燃点，它们位于装药的外表面上，并分开约180°，从而当射孔弹被引爆时，主爆炸装药被引燃，使得金属衬层被瓦解到非圆形的射流中，该射流优选地是扇形的，其穿透井筒的套管，并在周围的岩层中形成非圆形的穿孔-优选为狭缝形的穿孔。

Description

非线形聚能装药射孔弹、射孔枪和形成非圆形穿孔的方法

本申请要求享有公约规定的、如下美国专利申请的优先权，且为该申请的部分继续申请-第10/684858号美国申请(其提交日为2003年10月14日，名称为“Method to Improve perforating EffectivenessUsing a Unique Multiple Point Initiated Shaped ChargePerforator”[采用独特的多点引发聚能装药射孔器])，该在先申请的全部内容都被结合到文中作为参考。 

技术领域

本发明总体上涉及采用爆炸性聚能射孔弹(shaped charge)对油田执行射孔和压裂的技术，尤其是涉及一种利用独特设计的、具有多个引发点的聚能装药射孔器在含烃地下岩层中形成非圆形穿孔的方法。 

背景技术

在油井已被钻出、且套管已被水泥固定在油井中之后，要在套管、水泥衬层(liner)、以及周围的岩层中造出一些穿孔，以在岩层中形成流道或隧道，原油和天然气可经这些流道或隧道流向油井，并流经水泥衬层以及套管上的孔洞而流入到井筒中，从而被输送到地面上。这些穿孔通常是圆筒形孔的或圆形孔，它们是由常规的爆炸性聚能装药射孔器制出的。通常情况下，这些射孔器被环绕着井下工具严格地布置成螺旋形，它们也被称为油井射孔器或射孔枪，它们被下放到井筒中，靠近开采原油或天然气的目标岩层。一旦就位之后，聚能射孔弹就被引爆，由此在油井的套管、水泥衬层、以及周围的目标岩层中制出多个孔洞。在许多情况下，几百粒这样的射孔弹被以密集的次序顺序引爆，以形成大量的穿孔，这些穿孔沿所有的径向方向通入到目标岩层中。 

普通的聚能装药射孔器通常包括一具有开口端的杯形金属壳体或外壳、布置在壳体中的高爆性装药、以及封闭了开口端的凹面金属薄衬层。壳体具有一基部，其被设计成接纳引爆线，该引爆线还与其它聚能射孔弹的基部相连接，从而能使大量射孔弹几乎同时引爆。通常，通过在位于壳体基部背面的单个位置处用引爆线引燃爆炸性的装药，而使每个聚能射孔弹被引爆，其中的位置通常是在壳体水平中心轴线的某一点上。所产生的爆震波瓦解金属衬层而形成向前高速运动的射流，该射流从壳体的开口端向外冲出。该射流是一种高聚能的金属射孔弹，在该射孔弹中，所有的能量都被聚焦到一条直线上。该射流的运动速度约在7km/s的数量级上，其穿透油井的套管和水泥衬层，并在环周的目标岩层中形成圆筒形的孔道。普通的聚能装药射孔弹一般形成圆形的孔道，其直径通常小于约2.54cm(即小于约1英寸)。 

在利用聚能装药射孔弹在岩层中形成孔洞之后，通过将含支撑剂的高粘度压裂液泵入到岩层中，以便于对岩石执行液压压裂，并支护着压裂开口，由此形成了可渗透通过的流路，石油和天然气可经该流路进入到井筒中。在利用由普通聚能装药射孔弹制成的圆形孔道执行压裂操作时，通常会遇到这样的典型问题：圆形孔洞存在与支撑剂发生架桥(bridge)的趋势，这将造成压裂过程中发生被称为“筛出”的现象。这些“筛出”现象往往会导致压裂处理被中止。公知的是：圆形孔洞的直径至少必须要为支撑剂中值粒径的六倍，以防止出现架桥和所导致的“筛出”现象，其中，“筛出”现象会带来一些操作上的问题。还公知的是：如果在岩层中形成的孔洞为狭缝的形状，则狭缝的宽度必须只能为支撑剂中值粒径的2.5到3倍，以防止由支撑剂形成架桥。狭缝对穿孔的要求较小，这将导致穿透孔能敞露开更大的岩层表面，由此可提高生产率。另外，对于给定的狭缝宽度，可使用较大的支撑剂以形成渗透性更好的裂口，这将易于石油和天然气的流动。 

人们已经提出：通过利用线形的聚能射孔弹来形成穿孔，能在石油和天然气的岩层中形成狭缝化的穿孔。但是，使用现有技术中的线形聚能射孔弹存在几方面的缺点。首先，由于几何形状的影响，由这种聚能射孔弹产生的线形射流的岩层穿透性很差。其次，用于形成线 形射流的工具与普通的设计显著不同，因而需要对人员进行另外的培训，并增大了出现大代价错位的可能性。最后，用于载带线形射孔弹的射孔枪是非常复杂的，带来了发生机械故障的可能性，而射孔枪发生故障可能导致昂贵的修理工作，或者甚至导致油井的损耗。 

从上文的讨论可清楚地看出：希望能有一种方法，其利用比线形聚能射孔弹的设计更为普通的爆炸性聚能装药射孔弹来形成线形穿孔或狭缝化的穿孔。 

发明内容

根据本发明，已经发现：通过在井筒中引爆具有多个引燃点的、具有独特设计的非线形聚能装药射孔弹，能在环绕着井筒的地下含烃岩层中形成线形和其它的非圆形穿孔。本发明的聚能装药射孔弹是由单个的非线形轴对称壳体构成的，其具有侧壁、开口的前端、以及封闭的后端。由高爆物组成的主爆炸装药填充了由侧壁和封闭后端限定的中空腔室，产生射流的轴对称金属衬层封闭了壳体的前开口端。爆炸装药的后部和侧部与由封闭后端和侧壁限定的壳体内部平齐，并与之形状相一致，爆炸装药的前部与衬层内表面平齐，且与之形状相一致。聚能装药射孔弹还被设计为用于主爆炸装药的两个或多个引燃点。这些引燃点通常位于主爆炸装药上，以便于当聚能装药射孔弹被引爆时，衬层被形成为射流，该射流至少一部分的形状能使得射流以一定的方式穿透含烃岩层，以在岩层中形成非圆形穿孔。 

在本发明一优选实施方式中，聚能装药射孔弹只包括两个用于主爆炸装药的引燃点。这两个引燃点通常都位于主爆炸装药的后部或侧部，在与聚能装药射孔弹的水平中心轴线相垂直的平面内，两引燃点分开约165°到195°，优选地是分开约180°。当在这些点处将主爆炸装药引燃时，所形成的爆震波将使金属衬层瓦解成为射流，其至少一部分为手摇扇的形状。该扇形射流在套管、水泥衬层、以及环绕着井筒的含烃岩层中形成线形或狭缝化的穿孔。 

通常使用传爆爆炸物来引燃主爆炸装药，该爆炸物可以与构成主爆炸装药的高爆物相同、或者不同。传爆爆炸物占据了轴对称整体壳 体壁板中的两条或多条通道。这些通道从壳体封闭后端的后部通到壳体的内部，使得填充了这些通道的传爆爆炸物在主爆炸装药所需的引燃点处与其连通-通常是通过直接接触而连通。这样，在作为通道起点的、位于壳体封闭后端后部的一个或多个位置点处，将传爆爆炸物引燃(通常是利用引爆线)。引燃传爆爆炸物所产生的爆震波经壳体壁板中的各条单独的通道进行传播，直到到达各条通道中传爆爆炸物与主爆炸装药连通的位置点处为止。此条件下，爆震波引燃主爆炸装药，且衬层被瓦解而形成向前运动的扇形射流。 

利用本发明的聚能装药射孔弹所形成的狭缝状穿孔减小了压裂处理过程中发生架桥的可能性，由此提高了压裂处理的效能，并降低了与此类处理相关的机械性风险。由于本发明的射孔弹是非线形的，且比线形的射孔弹具有更为普通的外部构造，所以其更易于与当前的油田穿孔设备配套使用，从而消除了对工作人员就如何使用进行再培训的需要。此外，相比于由普通聚能装药射孔弹产生的圆形射流，由本发明射孔弹产生的扇形的射流能暴露出更大的岩层表面区域，对岩层的损坏更轻。这一点反过来能增加经穿孔流入到井筒中的石油和天然气。 

附图说明

图1中的轴测图表示了本发明聚能装药射孔弹的一种实施方式，其具有位于主爆炸装药上的两个引燃点，其中，该视图被沿图2中的1-1线切去了90°； 

图2是图1所示本发明聚能装药射孔弹的前视图； 

图3是沿图2中的3-3线对图1和图2所示的、本发明的聚能装药射孔弹所作的剖面图； 

图4是对图1和图3所示的本发明聚能装药射孔弹所作的端视图； 

图5是对图1和图3所示的本发明聚能装药射孔弹所作的侧视图； 

图6中的侧视图表示了图5所示的本发明聚能装药射孔弹在转过90°时的情形； 

图7中的剖视图表示了本发明一种聚能装药射孔弹，其与图3所 示射孔弹类似，但在主爆炸装药上具有三个引燃点； 

图8中的剖视图表示了本发明一种聚能装药射孔弹，其与图3所示射孔弹类似，但在主爆炸装药上具有四个引燃点； 

图9中的剖视图表示了本发明聚能装药射孔弹一种备选的实施方式，其主爆炸装药上具有两个引燃点；以及 

图10中的剖视图表示了本发明一种聚能装药射孔弹，其与图9所示射孔弹类似，但在主爆炸装药上具有四个引燃点。 

附图中所有相同的数字标号都指代相同或类似的元件。 

具体实施方式

附图中的图1-图6表示了本发明的爆炸性非线形聚能装药射孔弹的一种实施方式，该射孔弹由标号10指代。正常情况下，围绕着射孔枪的(图中未示出)的装药管以螺旋的形式安装了多个这样的聚能射孔弹，数目通常是在约10到1000之间，优选地是在30到200之间，这些射孔弹被引爆线(图中也未示出)传导联接到一起。射孔枪被降低到已钻入到含烃岩层中的油井套管中，从而，可将聚能装药射孔弹引爆而在套管、位于套管外侧与岩层之间的水泥衬层、以及岩层自身中形成穿孔。引爆线是由雷管引燃的，雷管是由在油井地面上产生的电信号激发的，所产生的爆震波在沿引爆线传播的过程中，引燃了射孔枪中各个分开的爆炸性聚能装药射孔弹10。非线形的聚能装药射孔弹10可被设计并布置在射孔枪上，以便于穿透含烃目标岩层同时形成一些基本上非圆形的穿孔，这些穿孔对称地位于所有方向上、或者按照所要求的那样位于预先选定的一个或多个平面内。 

图1-6所示的非线形聚能装药射孔弹10包括单个整体式的轴对称金属壳体12，其具有封闭的后端14、侧壁16、以及开口的前端18，这些部分围成了一个中空的内部。壳体优选地是由钢材制成的，但也可以用铝或锌等其它金属来制造。如图1-6所示，壳体12的外部总体上为杯形，但也可以采用其它任何形状，只要该形状易于被普通的射孔枪使用即可。一般情况下，壳体不采用椭圆形的轮廓。壳体内部的形状可以是圆锥形、双圆锥形、郁金香形、半球形、喇叭形、铃铛 形、双曲面形、双曲面-抛物面形、圆筒形、以及抛物面形，还可以是其它形状。此外，内部形状还可以是上述各种形状的组合。例如，图1-6所示本发明该实施方式的内部形状是锥形与圆筒形的组合形状。 

壳体12包括两条通道，它们是由通路20和22构成的，两通路被钻入到壳体12的实心壁板中。通路20从封闭后端14的中心后部向上、向下延伸穿过其壁板，并与射孔弹10的水平中心轴线11(见图3)成约45°角度。这些通路20与位于侧壁16壁板中的通路22相交并连通，其中，通路22的延伸方向平行于射孔弹的水平中心轴线。通路22与壳体12的中空内部相交并连通，其中，该中空内部是由封闭后端14的内表面和侧壁16的内表面形成的。 

聚能装药射孔弹10的开口端18被凹面的金属衬层24封闭，该衬层的形状通常是从圆锥形、双圆锥形、郁金香形、半球形、喇叭形、铃铛形、双曲面形、双曲面-抛物面形、抛物面形以及其它形状中选出的。尽管图1-6所示的衬层24为单纯的圆锥形，但可以理解：衬层也可以是上述形状的组合形状。该衬层优选地是由均匀的混合物构成的，该混合物是由少量粘合剂材料保持在一起的粉末压缩金属，其中的粘合剂材料可以是聚合物或金属(例如铋或铅)以及其它的材料。用于形成衬层的粉末金属通常是从一组材料中选出的，该材料组包括铜、钨、铅、镍、锡、钼以及它们的混合物。在某些情况下，衬层并非是由粉末压缩金属制成的，而是从实体金属件加工制成的。 

由封闭的后端14、侧壁16、以及衬层24内侧表面形成的壳体12中空内部被高爆材料填充，高爆材料被挤压到一起而形成主爆炸装药26。高爆材料可以是RDX、HMX、HNS、PYX、NONA、ONT、TATB、HNIW、TNAZ、PYX、NONA、BRX、PETN、CL-20、NL-11、以及本领域公知的其它合适的爆炸物。传爆爆炸物28填充了壳体12壁板中的通路20和22。传爆爆炸物可以与构成主爆炸装药26的高爆物相同或不同，且通常是从上文列举的爆炸物组中选出的。传爆爆炸物一般在两个位置或引燃点30处与主爆炸装药26的背面接触，这两个 引燃点30在主爆炸装药后部上的分开角度在约165°到195°之间，优选地是在170°到190°之间，最为优选地是约为180°。优选地是，这些引燃点位于与射孔弹10水平中心轴线11垂直的单个平面内。壳体的内部通常只包含主爆炸装药，一般不设置波整形器、导流器、插入件、内部壳体等物品。但是，对于特定的设计目的，情况也可以是这样：壳体的内部中包含这些物品中的其中之一。 

目前已经发现：在钻入到含烃地下岩层中的井筒内，通过在射孔弹侧部或后部外侧表面上两个分开180°的位置或地点处引燃主爆炸装药，就能将本发明的非线形聚能装药射孔弹10引爆，射孔弹的引爆将使衬层24瓦解而形成扇形的射流，该射流在周围的岩层中形成狭缝形的孔洞或穿孔。这种形状的孔洞优于由现有引燃聚能装药射孔弹形成的圆形孔洞，其中，后者的主爆炸装药是在位于其后部中心或顶点处的单个位置点处进行引燃的，或者是在围绕其外侧表面或周面对称分布的多个位置点处进行引燃的，以形成基本上为圆形的射流。与由圆形聚能射流形成的圆形孔洞相比，这些狭缝形或线形的穿孔不易出现架桥，并能在对岩层损坏很小的前提下敞露出更大的岩层表面，由此使得石油和天然气流入到井筒中的流量更高。 

一旦非线形聚能装药射孔弹10被引爆线或其它引爆装置与射孔枪中其它类似的射孔弹联接到一起之后，将射孔枪降低到井筒中其预期的位置处，并用电信号激发引爆线上的雷管。雷管将引爆线中的爆炸物引燃，引爆线通过位于封闭后端14外侧上的尖头体32与各个射孔弹相连，且所产生的爆震波经引爆线进行传播而在单个位置上引燃传爆爆炸物，其中的单个位置位于各个射孔弹封闭后端14的后部中心处。由传爆爆炸物产生的爆震波行经两通路20，然后行经两通路22中的传爆爆炸物，直到到达位于主爆炸装药26后部的、分开约180°的引燃点30为止。然后，在这两个位置点处引发对主爆炸装药的引爆，以形成爆震波，其将衬层24瓦解而形成高速射流，射流向前行进，其速度一般在约7.0km/s到11km/s之间。向前行进的射流以高聚能金属射孔弹的形式离开射孔弹的开口端，该射流的形状类似于手摇扇的形 状。该射流在穿透了井筒套管和水泥衬层之后，在周围的岩层中形成狭缝形或基本为线形的穿孔。 

希望在岩层中形成的穿孔基本上为线形，其长宽比大于1.5，优选地是大于2.0，且穿孔孔道是直线形、未受损坏且很深。为了获得这些优化的结果，当在与射流最大宽度所在平面相垂直的剖面上观察由各个聚能装药射孔弹的引爆所产生的射流时，射流基本上为扇形。为了获得这样的射流，通常优选地是：只在与射孔弹水平中心轴线相垂直的单个表面内的、分开约180°的两个位置点处对主爆炸装药进行引燃。但应当理解的是：通过在多于两个的位置点-例如三个或四个位置点上对主爆炸装药进行引燃，也能获得线形的穿孔，且不同形状的非圆形穿孔也能增加石油和天然气的开采量，且通过在多于两个的位置点上引燃主爆炸装药就能形成非圆形穿孔。 

可通过改变主爆炸装药26后部和/或侧部外表面上引燃点的位置，能改变利用本发明的非线形聚能装药射孔弹在石油和天然气岩层中形成的、狭缝形穿孔和所形成孔道的实际尺寸。一般情况下，如果两引燃点在爆炸装药的后部分开约180°，则使它们在装药后部上相互靠近将能形成狭窄的扇形射流，其所形成的狭缝形穿孔的长宽比较小，并具有较大的长度，而如果将两引燃点在装药后部上相互远离，则将形成较宽的扇形射流，该射流所形成狭缝形穿孔的长宽比较大，且长度较短。如果其中一个引燃点被从爆炸装药的后部移向爆炸装药其中一个侧部的后部，另一引燃点被从后部移向爆炸装药相反侧部的后部，则能形成更宽的扇形射流，这反过来能形成长宽比更大的穿孔。通常情况下，将引燃点在装药的侧部上向前移向中间、然后再移向前部将导致扇形射流的宽度增大，这反过来能形成长宽比更大的狭缝形穿孔和更短的孔道。 

在本发明上述的实施方式中，本发明聚能装药射孔弹的主爆炸装药是由传爆爆炸物在两个位置点上引燃的，而传爆爆炸物是由引爆线在一个位置上引爆的。可以理解：可利用引爆线直接引燃主爆炸装药，而不使用传爆爆炸物。作为备选方案，可使用电子引爆器来引燃传爆 爆炸物或主爆炸装药，以取代引爆线。此外，可以不在位于装药后部或侧部上的、分开约180°的两单个引燃点处进行引燃，而是在一簇位置点(例如2、3、4个位置点)处对主爆炸装药进行引燃，这些位置点相互靠近，且各个位置点簇在主爆炸装药上的位置分开约180°。 

附图中的图7和图8表示了本发明的一些实施方式，它们与图1-6所示的实施方式类似，但区别在于主爆炸装药上引燃点的数目不同。图7所示本发明聚能装药射孔弹实施方式与图3所示实施方式类似，但存在不同：在靠近射孔弹10水平中心轴线11的位置点处，在主爆炸装药26的后部上设置了第三引燃点31。位于主爆炸装药上的该第三引燃点是由填充了通道23的传爆爆炸物28引燃的，其中的通道23沿射孔弹水平中心轴线11穿过封闭后端14的壁板。 

图8所示本发明聚能装药射孔弹实施方式与图3和图7所示实施方式类似，但存在不同：其具有两对引燃点30、33-即四个引燃点。每对引燃点中的两引燃点在主爆炸装药26的后部位于分开180°的位置上。另外的引燃点33是由填充了通道25的传爆爆炸物28引燃的，其中的通道25与通路20类似，穿过了封闭后端14的壁板。在主爆炸装药的后侧上，这两个引燃点33之间的距离小于两引燃点30之间的间距。 

图9表示了本发明非线形聚能装药射孔弹的一种备选实施方式，该射孔弹用附图标号40指代。与图3所示的射孔弹10类似，射孔弹40包括一壳体42，其具有封闭的后端44和侧壁46，它们形成了一个具有开口端的中空内部。衬层48被布置在中空内部中，并封闭了开口端。由高爆材料组成的主爆炸装药50填充了射孔弹的中空内部，并与衬层48内表面形状一致，并与之平齐。位于壳体42封闭端44后部中的两通道52从壳体后表面的外侧穿过封闭后端的壁板通入，并在两个引燃点54处与主爆炸装药50的后部连通。通道中填充有传爆爆炸物56，其在引燃点54处与主爆炸装药相接触。 

通过在两通道52的后部处引燃传爆爆炸物而将射孔弹40引爆，通常是利用引爆线(图中未示出)进行引燃的，引爆线与两通道的后 端相接触。由此产生的爆震波经通道52传播到位于主爆炸装药50后部的引燃点54处。此条件下，主爆炸装药被引燃而形成爆震波，其将衬层瓦解到扇形的射流中。 

附图中的图10表示了本发明的一种实施方式，其与图9所示的实施方式类似，但存在区别：除了位于主爆炸装药50后部的两引燃点54之外，在主爆炸装药的侧部上设置了另外两个引燃点55。另外的两个引燃点55由填充了通道57的传爆爆炸物56进行引燃，通道57穿过射孔弹40侧部46的壁板。与位于主爆炸装药后部的引燃点类似，两引燃点55也被布置成：在与射孔弹水平中心轴线相垂直的平面内，分开的角度约在165°到195°之间，优选地是约180°。 

在本发明上述的实施方式中，本发明聚能装药射孔弹的主爆炸装药是在两个或多个位置点上引燃的，以便于形成扇形的射流，该扇形的射流能在目标岩层中形成基本为线形的穿孔。但应当理解的是：还可采用在两个或多个位置点进行引燃的设计来形成除线形形状之外的其它非圆形穿孔。在此情况下，引燃点通常是环绕着主爆炸装药的外部进行分布的，从而，可在多个位置点上同时进行引燃，以形成与圆形聚能射流相反的非圆形聚能射流。 

本申请公开了一种非线形的聚能装药射孔弹，其用于对井筒所钻入的石油、天然气岩层进行穿孔，该射孔弹包括一个整体的轴对称金属壳体，主爆炸装药被布置在该壳体中，且位于被凹面金属衬层封闭的壳体前部与壳体的封闭后端之间。主爆炸装药具有多个引燃点，优选地是两个引燃点，它们位于装药的外表面上，并分开约180°。从而当射孔弹被引爆时，主爆炸装药被引燃，使得金属衬层被瓦解到非圆形的射流中，该射流优选地是扇形的，其穿透井筒的套管，并在周围的岩层中形成非圆形的穿孔-优选为狭缝形的穿孔。 

申请人保留在目前或将来对文中所公开特征、特征组合、或特征部分组合提起保护或撤消保护的权利。 

本申请(包括说明书、权利要求、摘要、附图、以及任何附件)中提出的所有数值或定量测值都是近似的。 

在缺乏任何未在文中特别公开或声称的元件的情况下，文中示例性公开或要求保护的发明都可以被合适地实施。因而，本发明包括或实质上包括文中公开或要求保护的元件。 

下文的权利要求有权得到与该申请一致的、最宽泛的保护范围。权利要求不必受限于示例中介绍的优选实施方式或实施方式。 

该申请中引用或参照的所有专利、在先提交的专利申请、以及任何其它文件和印刷材料都被完全地结合到文中，以作为参考。 

尽管上文已参照几种实施方式和附图对本发明进行了描述，但很显然：本领域技术人员按照上文描述，能很容易地作出多种改动、替换和变型。因而，所有这些落入到后附权利要求实质思想和范围内的改动、替换和变型都应当被涵盖在本发明中。 

所引用的美国信息

美国专利文献 

美国专利文献 

国外专利文献 

Claims (28)

1.一种使用非线形聚能装药射孔弹在环绕着井筒的含烃地下岩层中形成非圆形穿孔的方法，所述方法包括：

(a)将所述非线形聚能装药射孔弹放入到所述井筒中，所述聚能装药射孔弹包括(1)单个轴对称的壳体，其具有中空的内部、开口的前端、侧壁、以及封闭的后端；(2)形成射流的、轴对称的衬层，其被布置在所述轴对称壳体中，并封闭了所述的开口前端；以及(3)主爆炸装药，其被布置在位于所述衬层与所述轴对称壳体封闭后端之间的所述中空内部中，其中，所述主爆炸装药的后部与所述封闭后端形状一致，并基本上平齐，主爆炸装药的侧部与所述侧壁形状一致，并基本上平齐，主爆炸装药的前部与所述衬层形状一致，并基本上平齐；以及

(b)通过在所述主爆炸装药外侧表面上分开角度在约165°到195°之间的两个或多个位置点处引燃所述主爆炸装药而引爆所述非线形聚能装药射孔弹，所述的位置点被设置为使得所述衬层被瓦解为一种射流，该射流的形状使其能以一定形式穿透所述含烃地下岩层，由此在所述含烃地下岩层中产生基本上非圆形的穿孔。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当在与射流最大宽度所在平面相垂直的剖面上观察所述射流时，所述射流为扇形。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述引燃点位于与所述聚能装药射孔弹的水平中心轴线相垂直的单个平面内。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述主爆炸装药是在两个位置点处引燃的，两位置点位于所述主爆炸装药的所述后部上，并分开约165°到195°的角度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述主爆炸装药是在两个位置点处引燃的，两位置点位于所述主爆炸装药的所述侧部上，并分开约165°到195°的角度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述引燃点位于所述侧部上，并靠近所述主爆炸装药的后部。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述引燃点位于所述侧部上，并靠近所述主爆炸装药的中部。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述引燃点位于所述侧部上，并靠近所述主爆炸装药的前部。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述轴对称衬层的形状是从一组形状中选出的，这组形状包括：圆锥形、双圆锥形、郁金香形、半球形、喇叭形、铃铛形、双曲面形、双曲面-抛物面形、以及抛物面形。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述轴对称壳体的内部形状是从一组形状中选出的，这组形状包括：圆锥形、双圆锥形、郁金香形、半球形、喇叭形、铃铛形、双曲面形、双曲面-抛物面形、圆筒形以及抛物面形。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述轴对称衬层的形状基本上为圆锥形，且所述轴对称壳体内部的形状部分为圆锥形状，部分为圆筒形。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述穿孔的形状基本上为狭缝形。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述穿孔的形状基本上为线形的狭缝。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述狭缝的长宽比大于1.5。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：利用独立的电子引爆器在所述两位置点处同时引燃所述主爆炸装药。

16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：利用传爆爆炸物在所述两位置点处同时引燃所述主爆炸装药，其中的传爆爆炸物被在单个位置点处引燃。

17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对所述主爆炸装药的引燃是在所述两位置点处进行的，且不在其它任何位置点处进行引燃。

18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述主爆炸装药被在两个或多个位置点处同时引燃。

19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述的两个位置点对所述主爆炸装药进行所述的引燃，且位于所述主爆炸装药后部上在所述聚能装药射孔弹的水平中心轴线上不存在任何引燃。

20.一种非线形的聚能装药射孔弹，其用于在含烃地下岩层中形成穿孔，其包括：

(a)单个轴对称的壳体，其具有一中空的内部，该中空内部是由(1)侧壁、(2)封闭的后端、以及(3)开口的前端限定的；

(b)形成射流的轴对称衬层，其被布置在所述轴对称壳体中，并封闭所述开口的前端；

(c)主爆炸装药，其被布置在所述中空内部中，并位于所述衬层与所述轴对称壳体的封闭后端之间，其中，所述主爆炸装药具有(1)后部，其与所述封闭后端形状一致，并基本上平齐；(2)侧部，其与所述侧壁形状一致，并基本上平齐；(3)前部，其与所述衬层形状一致，并基本上平齐；以及

(d)用于在两个位置处引燃所述主爆炸装药的装置，所述两位置位于所述主爆炸装药的后部或侧部上，并分开约165°到195°，所述的位置被设置为使得所述衬层被瓦解为一种射流，该射流的形状使其能以一定形式穿透含烃地下岩层，由此在含烃地下岩层中产生基本上非圆形的穿孔，其中，所述聚能装药射孔弹不包括任何在其它位置处引燃所述主爆炸装药的装置。

21.根据权利要求20所述的聚能装药射孔弹，其特征在于：所述单个轴对称壳体的所述封闭后端和/或侧壁包括两条与所述中空内部连通的通道，且用于引燃的所述装置包括传爆爆炸物，其占据所述通道，在所述的两个引燃位置处与所述主爆炸装药连通。

22.根据权利要求21所述的聚能装药射孔弹，其特征在于：所述引燃位置都位于所述主爆炸装药的侧部上，且所述通道起源于所述壳体的所述封闭后端后部上的一个位置，并延伸穿过所述后端和所述侧壁而到达所述引燃位置。

23.根据权利要求21所述的聚能装药射孔弹，其特征在于：所述引燃位置都位于所述主爆炸装药的后部上，且所述通道起源于所述壳体的所述封闭后端后部上的两个分开位置，并延伸穿过所述封闭后端而到达所述引燃位置。

24.根据权利要求20所述的聚能装药射孔弹，其特征在于：用于进行引燃的所述装置包括引爆线。

25.根据权利要求20所述的聚能装药射孔弹，其特征在于：用于进行引燃的所述装置包括电子引爆器。

26.一种射孔枪，其包括多个根据权利要求20所述的聚能装药射孔弹。

27.根据权利要求26所述的射孔枪，其特征在于：所述聚能装药射孔弹被以螺旋形式布置在所述射孔枪的装药管上。

28.一种非线形的聚能装药射孔弹，其包括：

(a)单个轴对称的壳体，其具有一中空的内部，该中空内部由(1)侧壁、(2)封闭的后端、以及(3)开口的前端限定，其中，所述壳体的所述封闭后端和/或所述侧壁包含至少两条与所述中空内部连通的通道；

(b)形成射流的轴对称衬层，其被布置在所述轴对称壳体中，并封闭所述开口的前端；

(c)主爆炸装药，其被布置在所述中空内部中，并位于所述衬层与所述轴对称壳体的封闭后端之间，其中，所述主爆炸装药具有(1)后部，其与所述封闭后端形状一致，并基本上平齐；(2)侧部，其与所述侧壁形状一致，并基本上平齐；(3)前部，其与所述衬层形状一致，并基本上平齐；以及

(d)传爆爆炸物，其占据所述单个轴对称壳体中的所述通道，并在两个或多个引燃点处与所述主爆炸装药的后部或侧部连通，所述引燃点位于所述主爆炸装药的后部或侧部上，并分开约165°到195°，所述引燃点被设置为使得所述衬层被瓦解为一种射流，该射流的形状使其能以一定形式穿透含烃地下岩层，由此在含烃地下岩层中产生基本上非圆形的穿孔。

Images