CN201581876U - 油气井用大孔超深穿透射孔弹 - Google Patents

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吴志勇
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Abstract

本实用新型公开了一种油气井用大孔超深穿透射孔弹，主要包括弹壳、药型罩和炸药。弹壳内腔由圆柱形传爆孔、小圆台腔、大圆台腔和圆柱形腔依次相接形成，传爆孔直径为3mm-5mm，小圆台腔锥角为90°-120°，大圆台腔锥角为20°-40°，圆柱形腔直径为40mm-48mm，长度为18mm-30mm。本实用新型兼有穿孔较大和穿透超深的双重特性，解决了现有射孔弹不能同时实现大穿孔和超深穿透的问题，能显著提高油气井产能。

Description

油气井用大孔超深穿透射孔弹
技术领域
本实用新型涉及一种石油、天然气勘探和开采作业的射孔器材，尤其涉及一种油气井用大孔超深穿透射孔弹。
背景技术
随着油气田勘探开发的深入发展，国内外低孔低渗储层的储量占已探明储量的比例均越来越大。开发这些储层所遇到的难题，主要是产率比低、开发成本高，影响了整个油气产量的增加或保持。现在业界开发上述储层较为成熟有效的方法是：采用深穿透射孔器射孔，并在此基础上采取水力压裂、酸化压裂或高能气体压裂等增产改造措施。其中射孔器的穿孔性能至关重要，一般采用超深穿透射孔器(穿孔深度大于1米)。
射孔器影响低孔低渗油气井产能的主要因素是其穿孔深度、穿孔直径及孔密，其中穿孔孔径对气井产能的影响比油井更为明显。对穿深已足够的超深穿透射孔器来说，可通过两个途径来进一步提高其效能：一是增加孔密，二是增大穿孔直径。在射孔器外径已限定的情况下，增加孔密将意味着减小射孔弹的体积，并增大弹间干扰的风险，从而造成穿深明显下降。因此，一般不通过增加孔密来提高超深穿透射孔器的性能，而是选择增大穿孔孔径。增大孔径后，可有效增大井筒泄流面积，从而提高油气井产能，这对中、高渗透率储层的增产也有显著的效果。
射孔弹是射孔器的核心部件，决定了射孔器的穿孔深度和穿孔直径。现有射孔弹采用传统的结构设计，深穿透射孔弹的穿孔孔径都较小(一般不足12mm)，而大孔径射孔弹的穿深都较浅(一般不足400mm)，不能同时实现大穿孔和超深穿透的目标，限制了低孔低渗油气井产能的进一步提高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有射孔弹存在的上述问题，提供一种油气井用大孔超深穿透射孔弹。本实用新型穿孔深度较深，穿孔孔径较大，解决了现有射孔弹不能同时实现大穿孔和超深穿透的问题，能显著提高油气井产能。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种油气井用大孔超深穿透射孔弹，包括弹壳和药型罩，其特征在于：所述弹壳的内腔由圆柱形传爆孔、小圆台腔、大圆台腔和圆柱形腔依次相接形成，传爆孔直径为3mm-5mm，小圆台腔锥角为90°-120°，大圆台腔锥角为20°-40°，圆柱形腔直径为40mm-48mm。
所述圆柱形腔的长度为18mm-30mm。
所述药型罩的直径为40mm-48mm，内腔由两个锥形段形成，两个锥形段的锥度分别为40°-50°和35°-45°，药型罩外锥角度为41°-49°。
采用本实用新型的优点在于：
一、本实用新型中，弹壳内腔由圆柱形传爆孔、小圆台腔、大圆台腔和圆柱形腔依次相接形成，该结构与药型罩结构相匹配，能得到理想的装药结构及爆轰波形，从而使金属射流的速度和质量分布合理，有利于形成细长、连续、稳定的射流。与现有的射孔弹相比，该内腔结构提高了炸药能量的利用率，为同时提高穿孔深度和穿孔直径创造了基础条件。
二、本实用新型中，圆柱形腔的长度为18mm-30mm，在保证射孔弹装入弹架时不干涉、工作时无弹间干扰的前提下，获得了尽可能大的炸高，有效地提高了穿孔深度。
三、本实用新型中，药型罩的直径为40mm-48mm，内腔由两个锥形段形成，两个锥形段的锥度分别为40°-50°和35°-45°，药型罩的外锥角度为41°-49°，采用双锥形结构，壁厚变化率大，使形成的聚能射流质量和能量分布更加合理，在获得较深的穿透深度的同时，能获得较大的穿孔直径。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图
图2为本实用新型弹壳结构示意图
图3为本实用新型药型罩结构示意图
图中标记为：1、弹壳，2、药型罩，3、传爆孔，4、小圆台腔，5、大圆台腔，6、圆柱形腔，7、传爆药，8、主装药，9、压丝。
具体实施方式
一种油气井用大孔超深穿透射孔弹，包括弹壳1和药型罩，弹壳1内腔由圆柱形传爆孔3、小圆台腔4、大圆台腔5和圆柱形腔6依次相接形成，传爆孔3直径为3mm-5mm，小圆台腔4锥角为90°-120°，大圆台腔5锥角为20°-40°，圆柱形腔6直径为40mm-48mm，长度为18mm-30mm。
本实用新型中，药型罩2的直径为40mm-48mm，内腔由两个锥形段形成，两个锥形段的锥度分别为40°-50°和35°-45°。药型罩2的外锥角度为41°-49°。
弹壳1以普通钢材为原料，用普通的机械加工的方式生产，材料成本及制造成本低。药型罩2用模压成型的方式加工，成型压强为400-550MPa，生产效率高。
射孔弹先用不干胶将弹壳的左端小孔封住，再将传爆药7、主装药8、药型罩2一次装入弹壳内，并用100MPa-200MPa压力将其压紧实，然后将压丝9用胶粘在弹壳1小端的小孔内，最后在药型罩2与弹壳1的接缝处涂一圈密封胶。
本实用新型适用于外径为Ф114mm-Ф178mm，孔密为13孔/米～20孔/米的射孔枪。单发射孔弹装药量为39g～45g，其穿孔深度大于1200mm，穿孔孔径大于Ф14.5mm，穿孔孔容比同类射孔弹提高40％以上。解决了现有超深穿透射孔器不能同时实现穿孔大的技术难题，提高了油气井产出能力。
显然，本领域的普通技术人员根据所掌握的技术知识和惯用手段，根据以上所述内容，还可以作出不脱离本实用新型基本技术方案的多种形式，这些形式上的变换均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种油气井用大孔超深穿透射孔弹，包括弹壳(1)和药型罩(2)，其特征在于：所述弹壳(1)的内腔由圆柱形传爆孔(3)、小圆台腔(4)、大圆台腔(5)和圆柱形腔(6)依次相接形成，传爆孔(3)直径为3mm-5mm，小圆台腔(4)锥角为90°-120°，大圆台腔(5)锥角为20°-40°，圆柱形腔(6)直径为40mm-48mm。
2.根据权利要求1所述的油气井用大孔超深穿透射孔弹，其特征在于：所述圆柱形腔(6)的长度为18mm-30mm。
3.根据权利要求1或2所述的油气井用大孔超深穿透射孔弹，其特征在于：所述药型罩(2)的直径为40mm-48mm，内腔由两个锥形段形成，两个锥形段的锥度分别为40°-50°和35°-45°，药型罩(2)外锥角度为41°-49°。
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