CN201254977Y - 一体式增效射孔枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于石油勘探设备技术领域，特别是增效射孔完井作业装置中的一体式增效射孔枪，其主要由枪体、弹架、定位环、上接头、下接头、枪尾构成，枪体两端分别通过螺纹和上接头、下接头连接，枪尾连接在下接头上形成了一个密闭的高压密闭容器，弹架位于枪体内并且被枪体两端的上接头与下接头用定位环定位；弹架上焊接有360°圆周方向上均匀分布的螺母且四个均匀分布的螺母形成具有一定直径的包络圆。与外套式火药增效射孔枪相比，安装简单、操作方便、对火药的耐水性要求低，且在相同套管内径下比127大直径的射孔枪更利于进行修井、打捞作业，射孔作业操作简单方便、安全可靠、射孔完善程度较高。

Description

一体式增效射孔枪

技术领域

本实用新型属于石油勘探设备技术领域，特别是增效射孔完井作业装置。

背景技术

近年来，国内的射孔技术取得了长足的发展，基本能够满足现有条件下的射孔作业。但是现有这种工艺性单一的常规射孔在如何增产，降耗方面还有待完善，必须通过技术创新来解决不足。随着国内增效射孔技术的不断提高和完善，使一体式增效射孔枪的研制成为可能，而国内外油田用户对提高射孔效果的新产品需求也越来越迫切。

发明目的

本实用新型的设计目的是设计一种一体式增效射孔枪，在枪身结构上实现将射孔弹和压裂火药合为一体，拓展增效射孔技术，同时利用炸药和火药的燃速差来完成先射孔后压裂的目的。通过在近井带形成多条星状径向裂缝，从而较大幅度改善近井带地层渗透性能，达到增产目的。

本实用新型的设计方案是：一体式增效射孔枪，其主要由枪体、弹架、定位环、上接头、下接头、枪尾构成，枪体两端分别通过螺纹和上接头、下接头连接，枪尾连接在下接头上形成了一个密闭的高压密闭容器，弹架位于枪体内并且被枪体两端的上接头与下接头用定位环定位；弹架上焊接有360°圆周方向上均匀分布的螺母且四个均匀分布的螺母形成具有一定直径的包络圆。

枪体两端加工了防止退扣的螺孔，用紧定螺钉或紧定螺钉拧紧。

枪身上制有盲孔，且每个盲孔180°的方向上设计了泄压孔并用高温密封堵片粘堵)。

弹架上的固弹结构为椭圆孔、偏心环形槽。

本实用新型与背景技术相比具有以下几个特点：

1.枪体两端加工了防止退扣的螺孔，用紧定螺钉拧紧；枪身每个盲孔180度的方向上设计了泄压孔，有利于增大高温、高压气体的通流面积，及时将枪体内的高压泄出，大大地避免了炸枪、落枪事故的发生。

2.新型的弹型结构将射孔弹、压裂火药装入同一支弹架，利用炸药和火药的燃速差来实现先射孔后压裂的。通过在近井带形成多条星状径向裂缝，从而改善近井带地层的渗透性能，达到增产目的。结构合理、工艺成熟，省略了射孔后单独压裂的步骤，减少了一次污染，缩短了施工周期，节约了成本，是一种很好的增效、解堵措施。

3.采用焊接在弹架上的四个在360°圆周方向上均匀分布螺母形成具有一定直径的包络园，保证了整支弹架在装满射孔弹时，弹架(2)的轴线与枪体(1)内孔轴线重合，这种结构成本低、加工简单，对中性好，射孔传爆更可靠。并大大简化设计了结构，降低了生产成本。

4.射孔弹固弹结构，采用“椭圆孔、偏心环形槽压弹”的特殊固弹结构，使射孔弹与弹架贴合更理想，固弹更可靠。

5.产品开发符合HSE和ISO14000的要求。如降低劳动强度、操作安全、降低成本、减少污染等方面。

本实用新型一体式增效射孔枪，利用127大药量深穿透射孔弹瞬时起爆射孔、产生的冲击波起爆压裂火药，利用炸药和火药的燃速差来而实现深穿透射孔和气体压裂的双重效果。通过在近井带形成多条星状径向裂缝，来改善近井带地层渗透性能，达到增产的目的。

结构上采用弹架了加开装药槽、偏心开槽固弹的弹、药一体式结构，枪体增加单边泄压孔结构。结构简单、紧凑、可靠，与国外OWEN公司等几家公司联合研制的外套式火药增效射孔枪相比，安装简单、操作方便、对火药的耐水性要求低，且在相同套管内径下比127大直径的射孔枪更利于进行修井、打捞作业。它主要由增效射孔枪枪身结构、弹架的扶正结构、射孔弹和压裂火药一体式结构和射孔弹固弹所采用的“椭圆孔、偏心环形槽压弹”结构构成。可通过油管输送射孔管柱或电缆输送射孔管柱的两种方式，采用机械式、泵压式、大电流起爆等的起爆方式可同时完成射孔和气体压裂作业，射孔作业操作简单方便、安全可靠、射孔完善程度较高。

附图说明

图1：是本实用新型中射孔枪枪身结构、弹架扶正结构、射孔弹和压裂火药一体式结构示意图。

图2是射孔弹固弹所采用的“椭圆孔、偏心环形槽压弹”结构示意图。

具体实施方式

射孔枪适用于φ168.3mm～φ193.7mm范围内各种壁厚规格的套管井增效射孔领域。本实用新型的结构如附图1、2所示，由射孔枪枪身结构、弹架的扶正结构、射孔弹和压裂火药一体式结构、射孔弹固弹结构四部分组成。枪体1两端分别通过螺纹和上接头4、下接头5连接，枪尾6连接在下接头5上形成了一个密闭的高压密闭容器，弹架2位于枪体1内并且被枪体1两端的上接头4与下接头5用定位环3定位；弹架2上焊接有360°圆周方向上均匀分布的螺母8且四个均匀分布的螺母形成具有一定直径的包络圆。

增效射孔枪枪身结构主要由枪体1、弹架2、定位环3、上接头4、下接头5、枪尾6、高温密封堵片15、O形圈等组成。其工作原理是：采用高强度无缝钢管制造的枪体1，其耐压达100MPa；枪体1通过螺纹和上、下接头4、5或枪尾6连接，形成了一个密闭的、并限制弹架2上下窜动的高压密闭容器；枪体1两端加工了防止退扣的螺孔，用紧定螺钉12、16拧紧；枪身每个盲孔180°的方向上设计了泄压孔，有利于增大高温、高压气体的通流面积，及时将枪体1内的高压泄出，大大地避免了炸枪、落枪事故的发生。能够实现先水平射孔后压裂，改善近井带地层渗透性能，达到增产目的。

弹架的扶正结构主要由弹架、焊接在弹架上的四个在360°圆周方向上均匀分布螺母8组成。四个均匀分布的螺母形成具有一定直径的包络园，保证了整支弹架2在装满射孔弹时，弹架2的轴线与枪体1内孔轴线重合，这种结构成本低、加工简单，对中性好，射孔传爆更可靠。这种结构设计使射孔传爆更可靠，对中性更好，射孔传爆更可靠。

射孔弹和压裂火药一体式结构，其工作原理是：先将定量的压裂火药片从弹架2上的装药槽放入弹架2内孔，导爆索从弹架2一端的定位环3内孔穿过后，从弹架2首孔的开槽椭圆孔平滑穿出弹架2，然后随右旋紧贴弹架2表面缠绕，装入射孔弹，每两发射孔弹加装压裂火药，再从尾孔的开槽椭圆孔平滑穿入弹架2，从弹架2另一端的定位环3内孔穿过后，用止退管7收口，导爆索在对正销10内孔居中对接。这种结构利用射孔弹聚能射孔时产生的侧向冲击波引燃，由于存在着很大的燃速差，不会产生弹间干扰，这种结构现场操作方便，对地层改造效果较好。

射孔弹固弹结构，采用先进的Pro-ENGINEER设计软件的精确模拟，设计出“椭圆孔、偏心环形槽压弹”的特殊固弹结构，导爆索顺着带槽椭圆孔方向，在射孔弹之间平滑缠绕，用专用工具插入偏心环形槽压紧射孔弹，使射孔弹与弹架2贴合更理想，固弹更可靠。

Claims (4)

1、一体式增效射孔枪，其特征是主要由枪体(1)、弹架(2)、定位环(3)、上接头(4)、下接头(5)、枪尾(6)构成，枪体(1)两端分别通过螺纹和上接头(4)、下接头(5)连接，枪尾(6)连接在下接头(5)上形成了一个密闭的高压密闭容器，弹架(2)位于枪体(1)内并且被枪体(1)两端的上接头(4)与下接头(5)用定位环(3)定位；弹架(2)上焊接有360°圆周方向上均匀分布的螺母(8)且四个均匀分布的螺母形成具有一定直径的包络圆。

2、根据权利要求1所述的一体式增效射孔枪，其特征是枪体(1)两端加工了防止退扣的螺孔，用紧定螺钉(12)或紧定螺钉(16)拧紧。

3、根据权利要求1所述的一体式增效射孔枪，其特征是枪体的枪身上制有盲孔，且每个盲孔180°的方向上设计了泄压孔并用高温密封堵片粘堵。

4、根据权利要求1所述的一体式增效射孔枪，其特征是弹架(2)上的固弹结构为椭圆孔、偏心环形槽。

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