CN207073408U - 一种交叉分布引爆点的聚能射孔装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种交叉分布引爆点的聚能射孔装置，主要包括：套筒、内部爆炸夹套、外部爆炸夹套、电荷装置、引爆装置，聚能射孔装置安装在射孔器下方，套筒上交叉分布若干个筒壁凹孔，筒壁凹孔的孔洞处设置有纳米复合外网，圆柱形套筒的中心位置设有内部爆炸夹套，内部爆炸夹套的顶部与引爆装置连接，内部爆炸夹套的外侧交叉分布若干个电荷装置；本实用新型中炸药根据电荷装置的分布呈螺旋状排列，电荷装置在被点燃时，可以选择性单独地引爆，聚能效果好，增强了聚能射孔的破裂能力、造缝深、孔眼大，使定向射孔、增效、压裂的聚能效果得到更好的发挥。
Description
技术领域
本实用新型属于石油射孔技术领域，具体来讲是涉及一种交叉分布引爆点的聚能射孔装置。
背景技术
射孔是采用特殊聚能器材进入井眼预定层位进行爆炸开孔让井下地层内流体进入孔眼的作业活动，普遍应用于油气田和煤田，有时也应用于水源的开采。大多数油田普遍采用聚能射孔器材，在射孔的历史上曾经使用过枪弹式射孔器，在国外有些大型石油公司采用的还有水流射孔器。
在钻好井并且将套管用水泥固定在井中之后，创建射孔以使得地层中的开采层与井眼之间的流体可以连通。通常使用聚能射孔，其中将聚能射孔弹安装在射孔器中，并将射孔器通过电气线路或者油管运送到井中。射孔设备的聚能射孔弹通常包含位于聚能射孔弹壳体内的由药型罩封装的能量源。能量源通常包括爆炸材料。药型罩可以由金属、合金和/或陶瓷制成。将药型罩制成这样一种形状，以使得在炸药爆炸时，所释放的能量可将药型罩材料转化为定向射孔射流，穿透井套管和相邻地层，以创建射孔孔道。射孔孔道使得地层流体可与井眼相通。在某些情况下，残余药型罩材料会覆盖射孔孔道壁中的孔，会损害射孔孔道中的可通透性。另一方面，这些被转化为射孔射流的药型罩材料可以提供一个提高聚能射孔弹性能特性的机会。
近年来，出现了种类非常多的聚能射孔弹，所有类型的聚能射孔弹依赖于药型罩中的反应性元素以与爆炸分解产物或者位于射孔器外的材料发生相互作用。所有这些反应性药型罩都使聚能射孔特性得到加强。但是，从操作性和压力增强的角度上来讲，工艺并不是很纯熟，改进聚能射孔弹技术和实现聚能射孔弹性能特性的进一步改进的需求仍然存在。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是提供了一种结构新颖、成本低廉，可以对引爆点进行选择控制的聚能射孔装置。
本实用新型的技术方案如下：一种交叉分布引爆点的聚能射孔装置，主要包括：套筒、内部爆炸夹套、外部爆炸夹套、电荷装置、引爆装置，所述的聚能射孔装置安装在射孔器下方，所述的套筒为圆柱形，套筒上交叉分布若干个筒壁凹孔，所述的筒壁凹孔的孔洞处设置有纳米复合外网，圆柱形套筒的中心位置设有内部爆炸夹套，所述的内部爆炸夹套的顶部与引爆装置连接，内部爆炸夹套的外侧交叉分布若干个电荷装置，所述的电荷装置主要包括放电端、外壳、支撑架，所述的支撑架为底小顶大的圆台形状，较小的一端与内部爆炸夹套连接，较大的一端与外壳连接，所述的外壳为水桶形结构，所述的凹孔的孔心位置设置有放电端，所述的电荷装置与套筒之间设置有外部爆炸夹套，所述的外部爆炸夹套与套筒的内壁紧密连接，外壳穿过外部爆炸夹套，与纳米复合外网连接，所述的外部爆炸夹套的顶部沿套筒的径向交叉设置有四个密封条，所述的密封条通过密封轴与外部爆炸夹套连接。
进一步的，所述的电荷装置与外部爆炸夹套、内部爆炸夹套之间的空隙部分全部填充炸药，密封性好。
进一步的，所述的引爆装置为导爆索，所述的导爆索为管集成导爆索束，所述的导爆索束中的每个导爆索与每个电荷装置对应连接，用于引爆不同的引爆点。
进一步的，所述的放电端为电极延时点火器，所述的电极为0.2英寸的均匀厚度和8英寸的直径的平面电极盘，所述的外壳内径为10英寸，厚度为0.2英寸，所述的支撑架的较大面直径为10英寸，较小面的直径为2英寸，支撑架的高度为4-6英寸；所述的电极由多晶硅片材料制造，具有介于0.01和0.04欧姆-厘米之间的电阻率和小于8％的总重金属污染物。
进一步的，所述的电荷装置中每个放电端在所在的位置点处引燃，两位置点之间与水平方向形成夹角，所述的夹角为50-70°，相邻的引爆点之间通过不同平面方向的外壳隔开，引爆不同的方向，产生的冲击力互相之间干扰减少，聚能效果增强。
进一步的，所述的纳米复合外网是采用纳米复合金属层制成，所述的纳米复合金属层包括金属玻璃层和合金层，所述的合金成分选自硼、碳、铬、铁、锰、钼、镍、铌、硅、钨和钒中的一种，所述的纳米复合金属层通过火焰喷涂在金属玻璃层上，增加了纳米复合外网的强度。
进一步的，所述的放电端可以独立控制，选择性引燃，针对不同的引爆点，选择性强。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：炸药通过填充在套筒内，炸药根据电荷装置的分布呈螺旋状排列，每一个电荷装置被设置在单独的水平位置，使得电荷装置在被点燃时，可以选择性单独地引爆，聚能效果好，增强了聚能射孔的破裂能力、造缝深、孔眼大，使定向射孔、增效、压裂的聚能效果得到更好的发挥。
附图说明
图1是本实用新型的聚能射孔装置剖面结构示意图；
图2是本实用新型外部爆炸夹套俯视结构示意图；
其中，1-套筒,101-纳米复合外网,102-筒壁凹孔,2-内部爆炸夹套,3-外件爆炸夹套,301-密封轴,302-密封条,4-电荷装置,401-放电端,402-外壳,403-支撑架,5-引爆装置。
具体实施方式
实施例：如图1、图2所示，一种交叉分布引爆点的聚能射孔装置，主要包括：套筒1、内部爆炸夹套2、外部爆炸夹套3、电荷装置4、引爆装置5；
聚能射孔装置安装在射孔器下方，套筒1为圆柱形，套筒1上交叉分布筒壁凹孔102，筒壁凹孔102的孔洞处设置有纳米复合外网101，圆柱形套筒1的中心位置设有内部爆炸夹套2，纳米复合外网101是采用纳米复合金属层制成，纳米复合金属层包括金属玻璃层和合金层，合金成分为硼、镍、铌、硅、钒，纳米复合金属层通过火焰喷涂在金属玻璃层上，增加了纳米复合外网101的强度。
内部爆炸夹套2的顶部与引爆装置5连接，内部爆炸夹套2的外侧交叉分布若干个电荷装置4。
电荷装置4主要包括放电端401、外壳402、支撑架403，支撑架403为底小顶大的圆台形状，较小的一端与内部爆炸夹套2连接，较大的一端与外壳402连接，外壳402为水桶形结构，凹孔的孔心位置设置有放电端401，电荷装置4与套筒1之间设置有外部爆炸夹套3，电荷装置4与外部爆炸夹套3、内部爆炸夹套2之间的空隙部分全部填充炸药，密封性好；放电端401为电极延时点火器，电极为0.2英寸的均匀厚度和8英寸的直径的平面电极盘，外壳402内径为10英寸，厚度为0.2英寸，支撑架403的较大面直径为10英寸，较小面的直径为2英寸，支撑架403的高度为5英寸；电极由多晶硅片材料制造，具有0.03欧姆-厘米之间的电阻率和小于8％的总重金属污染物；电荷装置4中每个放电端401在所在的位置点处引燃，两位置点之间与水平方向形成夹角，夹角为60°，相邻的引爆点之间通过不同平面方向的外壳402隔开，引爆不同的方向，产生的冲击力互相之间干扰减少，聚能效果增强；放电端401可以独立控制，选择性引燃，针对不同的引爆点，选择性强。
外部爆炸夹套3与套筒1的内壁紧密连接，外壳402穿过外部爆炸夹套3，与纳米复合外网101连接，外部爆炸夹套3的顶部沿套筒1的径向交叉设置有四个密封条302，密封条302通过密封轴301与外部爆炸夹套3连接。
其中，引爆装置5为导爆索，导爆索为管集成导爆索束，导爆索束中的每个导爆索与每个电荷装置4对应连接，用于引爆不同的引爆点。
本实用新型的聚能射孔装置包括多个电荷装置4，炸药装在装电荷装置4与外部爆炸夹套3之间的空隙部分，电荷装置4中每个放电端401在所在的位置点处引燃，两位置点之间与水平方向形成夹角，夹角为60°，相邻的引爆点之间通过不同平面方向的外壳402隔开，引爆不同的方向，通过螺旋设置使得炸药在引爆时在电荷装置4的外壳402上聚能，与内部爆炸夹套2交叉方向倾斜，炸药通过填充在套筒内，炸药根据电荷装置4的分布呈螺旋状排列，每一个电荷装置4被设置在单独的水平位置，使得电荷装置4在被点燃时，可以选择性单独地引爆，聚能效果好，增强了聚能射孔的破裂能力、造缝深、孔眼大，使定向射孔、增效、压裂的聚能效果得到更好的发挥。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种交叉分布引爆点的聚能射孔装置，其特征在于，主要包括：套筒(1)、内部爆炸夹套(2)、外部爆炸夹套(3)、电荷装置(4)、引爆装置(5)，所述的聚能射孔装置安装在射孔器下方，所述的套筒(1)为圆柱形，套筒(1)上交叉分布若干个筒壁凹孔(102)，所述的筒壁凹孔(102)的孔洞处设置有纳米复合外网(101)，圆柱形套筒(1)的中心位置设有内部爆炸夹套(2)，所述的内部爆炸夹套(2)的顶部与引爆装置(5)连接，内部爆炸夹套(2)的外侧交叉分布若干个电荷装置(4)，所述的电荷装置(4)主要包括放电端(401)、外壳(402)、支撑架(403)，所述的支撑架(403)为底小顶大的圆台形状，较小的一端与内部爆炸夹套(2)连接，较大的一端与外壳(402)连接，所述的外壳(402)为水桶形结构，所述的凹孔的孔心位置设置有放电端(401)，所述的电荷装置(4)与套筒(1)之间设置有外部爆炸夹套(3)，所述的外部爆炸夹套(3)与套筒(1)的内壁紧密连接，外壳(402)穿过外部爆炸夹套(3)，与纳米复合外网(101)连接，所述的外部爆炸夹套(3)的顶部沿套筒(1)的径向交叉设置有四个密封条(302)，所述的密封条(302)通过密封轴(301)与外部爆炸夹套(3)连接。
2.如权利要求1所述的一种交叉分布引爆点的聚能射孔装置，其特征在于，所述的电荷装置(4)与外部爆炸夹套(3)、内部爆炸夹套(2)之间的空隙部分全部填充炸药。
3.如权利要求1所述的一种交叉分布引爆点的聚能射孔装置，其特征在于，所述的引爆装置(5)为导爆索。
4.如权利要求1所述的一种交叉分布引爆点的聚能射孔装置，其特征在于，所述的放电端(401)为电极延时点火器，所述的电极为0.2英寸的均匀厚度和8英寸的直径的平面电极盘，所述的外壳(402)内径为10英寸，厚度为0.2英寸，所述的支撑架(403)的较大面直径为10英寸，较小面的直径为2英寸，支撑架(403)的高度为4-6英寸。
5.如权利要求1所述的一种交叉分布引爆点的聚能射孔装置，其特征在于，所述的电荷装置(4)中每个放电端(401)在所在的位置点处引燃，两位置点之间与水平方向形成夹角，所述的夹角为50-70°。
6.如权利要求1所述的一种交叉分布引爆点的聚能射孔装置，其特征在于，所述的纳米复合外网(101)是采用纳米复合金属层制成。
7.如权利要求1所述的一种交叉分布引爆点的聚能射孔装置，其特征在于，所述的放电端(401)可以独立控制，选择性引燃。
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|---|---|---|---|---|
| CN109594964A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-04-09 | 西安石油大油气科技有限公司 | 一种油气井田增产用气动力深穿透复合解堵工艺及装置 |
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| CN109594964B (zh) * | 2019-01-25 | 2021-06-04 | 西安石油大油气科技有限公司 | 一种油气井田增产用气动力深穿透复合解堵工艺及装置 |
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