CN2573669Y - 多点起爆带波形调整结构的石油射孔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多点起爆带波形调整结构的石油射孔器。该装置具有如下特点：1.采用多点起爆技术，增加了起爆能量，使射孔器装药起爆后即刻进入稳定爆轰状态，可以保证射孔器的性能稳定。2.采用隔板技术调整爆轰波形，提高射孔器装药的能量利用率，将射孔器的穿深提高10～20％。3.采用侧向起爆结构，减小了射孔器的轴向长度，可以将装弹密度大幅度提高。4.采用多点侧向起爆结构，减少了导爆索和射孔器内爆轰成长的距离(即减少轴向长度)，等于增加了射孔器和药型罩的有效长度，这样又可以提高射孔弹的穿透性能。总之，这种新型射孔装置可以大幅度的提高射孔器的性能，有广泛的应用前景。

Description

多点起爆带波形调整结构的石油射孔器

本实用新型涉及油井使用的一种完井装置，具体地说是一种多点起爆带波形调整结构的石油射孔器。

在石油勘探和采油时，首先要在含油区域内钻井，然后下套管，并用水泥将套管和地层固结在一起，最后把射孔器装在射孔枪内下到有油层的位置，当深度校准以后，就可以进行射孔作业了，如图(1)。射孔后，油层中的油就可以沿着射孔器射出的孔道进入井筒并被采收到地面。这里油井内油气产量与射孔质量关系密切，通常射孔孔道越深、孔径越大，油井的油气产量越高。然而，由于有作业环境的限制，作业器材的安全要求等，油井的射孔质量(孔径、穿深等)一般不能满足要求。

本实用新型的目的是提供一种油井用多点起爆带波形调整结构的石油射孔器，与传统的射孔器相比，它具有如下特点：采用多点起爆技术，增加了起爆能量，使射孔器装药起爆后可以立即进入稳定爆轰状态，可以保证射孔器的性能稳定；采用隔板技术调整爆轰波形，提高射孔器装药的能量利用率，将射孔器的穿透性能提高10～20％；采用侧向起爆结构，减小了射孔器的轴向长度和体积，可以成倍起提高装弹密度；由于采用了侧向起爆结构，减小了导爆索和射孔器内爆轰成长的距离，可以增加射孔器和药型罩的有效长度，这样又可以进一步提高射孔器的穿透能力……总之这种新型射孔器可以大幅度地提高射孔器的性能。

本实用新型的目的是这样实现的；一种多点起爆带波形调整结构的石油射孔器，其结构特点是在射孔器的尾部(即顶部)侧面对称的设置多个起爆孔，并在起爆区域中心轴线线上放置圆柱或圆锥形隔板，隔板与射孔器同轴，起爆孔轴线与射孔器轴线成一定角度。

射孔器外壳外表面为折线或流线型旋曲面，内表面为折线或流线型旋转曲面，整体为轴对称中空旋转体，口部直径较大，为射流的喷出方向，尾部直径很小，为射孔器的点火起爆部分，外壳一般为金属。

在射孔器外壳底部侧向对称地设置4～8个起爆孔，起爆孔直径小于8毫米，大于4毫米。起爆孔长度大于2毫米，小于10毫米。起爆孔轴线与射孔器轴线成一定角度，两相邻起爆孔间的夹角相同。

在射孔器底部中心轴线附近，与起爆孔相对位置放置调整波形的隔板，隔板为圆柱、圆台，圆锥或其它轴对称旋转体，隔板与射孔器同轴，其材质为金属或其它有一定强度的固体材料。

为了某些特殊需要(如增加射孔器的装弹密度)，本实用新型还有另一种结构：即对称式多点起爆带波形调整结构的石油射孔器，其结构特点是将两个射孔器装在一起，背向放置，共用一个外壳，形成一个组合射孔器。在这个组合射孔器的中部侧向开4～8个起爆孔，起爆孔轴线与射孔器轴线垂直，在射孔器中线上对称布置，起爆孔直径为4～8毫米，相邻两起爆孔间夹角相等。在射孔器中部，与起爆孔相对放置一个隔板，用以调整波形。隔板与射孔器同轴，为圆台、圆锥或其它轴对称旋转体，其材质为金属或其它有一定强度的固体材料。

由于采用了以上结构，本实用新型多点起爆带波形调整结构的石油射孔器的工作原理是：射孔器尾部多个起爆点同时起爆，根据炸药爆轰的管道效应，点火后爆轰在引爆孔道内迅速传播，瞬间成长为稳定爆轰。达到稳定状态的爆轰波通过传爆孔道后，迎面撞上强度高密度大的隔板，反射一组很强的冲击波，使隔板周围环形区域内的压力骤然升高。于是处于这一区域内的炸药进入过压爆轰状态，爆轰压力和爆轰速度都高于正常状态，这个强爆轰从隔板和弹壳中间的环形区域进入射孔器的装药内，以较为合理的角度作用在药型罩上，将其压垮形成高速金属射流，在射孔枪、套管、水泥环及油层中射孔。采用以上结构的射孔器，装药爆轰得到加强，爆轰波与药型罩母线间的夹角较为合理，同时延长了反向稀流波的到达时间，因此穿透能力大大提高。

下面结合附图对本实用新型进行进一步的说明：

图1为油井射孔作业示意图

图2为普通石油射孔器结构图

图3为本发明多点起爆带波形调整结构的石油射孔器结构图

图4为本发明多点起爆带波形调整结构的对称式石油射孔器结构图。

图1所示，在石油勘探和开采时，通常要先在含油地块上钻井，并将套管3下到井内，然后用水泥4将套管3和油层5固结在一起，最后将装有射孔器1的射孔枪2下到油井内的合适位置，当深度校准以后，就可以进行射孔作业了。

图3为本发明的实施例1；一种多点起爆带波形调整结构的石油射孔器，其结构特点是在射孔器1底部侧面开4～8个起爆孔1011，起爆孔1011轴线与射孔器1轴线成一定角度，起爆孔1011为直径4～8毫米的圆孔，与射孔器1轴线对称布置，孔与孔之间相邻夹角相同；射孔器底部封死，在底部中心部位放置调整波形的隔板104，隔板104为圆柱、圆台、圆锥或其它轴对称旋转体，隔板104与射孔器1同轴，其材质为金属或其它有一定强度的固体材料，其直径为10～20毫米，高度为6～20毫米，隔板104所在位置与侧向起爆孔1011相对。

图4为本发明的实施例2，一种对称式多点起爆带波形调整结构的石油射孔器，其结构特点将两个射孔器1设计在一起，背向放置，形成一个对称式组合射孔器1。这个组合射孔器壳体101的中间部位侧向开4～8个起爆孔1011，起爆孔1011轴线与射孔器1的轴线成90°角，起爆孔1011为直径4～8毫米的圆孔，与射孔器1中线上对称布置。相邻孔间夹角相等，孔与孔之间的距离相等。在射孔器1中心部位，与起爆孔1011相对放置一隔板104，用以调整波形。隔板104为圆柱、圆台、圆锥或其它轴对称旋转体，隔板104与射孔器1同轴，其材质为金属或其它有一定强度的固体材料，直径在10～20毫米之间，高度为6～20毫米。

Claims (4)

1、一种多点起爆带波形调整结构的石油射孔器，它包括弹壳(101)、药型罩(102)、装药(103)和隔板(104)，其特征是在射孔器(1)尾部起爆部位侧向对称的开4～8个起爆孔(1011)，在起爆孔(1011)相对位置的射孔器中部放置一隔板(104)。

2、根据权利要求1所述的多点起爆带波形调整结构的石油射孔器，其特征是起爆孔(1011)相对于射孔器轴线对称布置，相邻两孔间夹角相等；起爆孔(1011)轴线与射孔器(1)轴线成一定角度；起爆孔(1011)为直径4～8毫米的通孔，位于射孔器(1)的尾部，数量为4～8个。

3、根据权利要求1所述的多点起爆带波形调整结构的石油射孔器，其特征是：在射孔器(1)的底部中心与传爆孔(1011)相对位置放置隔板(104)，隔板(104)为圆台、圆锥或其它轴对称旋转体，它与射孔器(1)同轴，其材质为金属或其它有一定强度的固体材料。

4、根据权利要求1所述的多点起爆带波形调整结构的石油射孔器，其特征是：将两个射孔器(1)设计在一起，背向放置，组成一个对称式组合射孔器(1)；在这个组合射孔器壳体(101)的中心部位侧开4～8个起爆孔(1011)，起爆孔(1011)轴线与射孔器(1)轴线成90°角；起爆孔(1011)直径为4～8毫米，与射孔器(1)中线对称布置，相邻两孔间夹角相等；在射孔器(1)中心部位与起爆孔(1011)相对，放置一隔板(104)，隔板(104)为圆台、圆锥或其它轴对称旋转体，其材质为金属或其它有一定强度的固体材料。

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