[实用新型]双层枪高效射孔器

说明书

技术领域  本实用新型涉及一种油气井射孔所使用的射孔器。

背景技术  在石油开采过程中，有一重要环节就是要对含油气井段进行有效射孔。目前，采用的聚能增效射孔器，其结构为射孔弹和增效火药叠放在射孔器的内支架上，外部为枪体。射孔效率仅为20％～50％。其主要原因，一是射孔器枪体上盲孔直径较大，壁较厚，要先射开这一层耗去较多能量。二是射孔器内的射孔弹支架壁较薄，且在射孔弹的两端均加工有孔，所以引爆时会将支架粉碎，在这里射孔弹底部的孔散失了一部分能量。三是射孔弹和增效药叠放在支架上，这样当引爆时极易造成爆轰，所以，易造成炸枪和射孔器胀径，如果此时射孔枪直径胀大，就会造成射孔枪卡死在套管中，因此往往将射孔枪直径设计的较小，但这样就会制约射孔弹的大小，限制了射孔弹炸高，所以射孔弹的穿透力降低了。从目前国内外射孔情况来看，“射孔---燃气脉冲法”经济简便，效果较好，但一体式增效射孔器的孔密受到限制，尤其是潜伏着燃烧转爆轰的危险。专利99219533.0《油气井增效射孔枪》主要涉及泄压孔的密封问题，结构较为复杂；专利99221047.X《一种油气井增效射孔枪》主要涉及在盲孔上加装橡胶塞以增强盲孔的耐压性能；专利00250400.6《油井射孔枪泄压接头》涉及一种泄压接头；专利98238258.8《油、气井重复使用射孔枪》采取在穿甲弹射流通过的射孔枪壁上加工螺纹孔，再用密封圈和丝堵密封，以减少射流通过枪壁时的能量损耗。上述专利，在降低射孔弹击穿枪壁能量损失方面均采取了一定措施，但结构较为复杂，均未涉及双层枪，以及改进射孔弹和增效头内部结构增强爆炸穿透力和造缝能力，更未涉及通过小直径深盲孔和通过增加内枪有利于射孔弹最优爆炸冲击力的聚集和形成，以及减小能量损耗、避免炸枪和胀径问题。

发明内容  解决的技术问题包括，一是外枪不预留泄压孔并减小盲孔的直径和盲孔底部的壁厚，既能有效抵抗欲射开井段液体压力，又能使射孔弹轻易穿透，并尽可能减小能量损耗。二是尽可能增加射孔器的外径，为射孔弹能量的充分利用提供条件。三是扩大孔容和造缝。本实用新型是这样实现的，双层枪高效射孔器，包括外枪、内枪、射孔弹、起爆器、导爆索等组成，内枪套装在外枪中，构成双层枪结构，射孔弹、增效头和导爆索全部封装在内枪中。射孔弹由肩台式药形罩、肩台式聚能装药和弹壳组成；在射孔弹的前端联接有增效头，增效头由截锥空腔、截锥聚能装药、伞形随进火药和增效头本体组成，粘结剂把射孔弹与增效头固结在一起。截锥空腔为一环形空间。在射孔器的外枪上加工有盲孔，盲孔为小直径深盲孔，盲孔的直径在26～28mm，深度在4～6mm，射孔弹的轴心垂直对准盲孔的中心。射孔器的内枪为厚壁优质钢管，壁厚在3～4mm，在增效头一端加工有孔，以固定射孔弹。

作为对现有带有内支架的射孔枪进行技术改造，将射孔枪的内支架用内枪代替，内枪也为一厚壁钢管，壁厚在2～4mm，内枪只在射孔弹弹头一端加工有孔，以固定弹头，射孔弹和导爆索全部封装在内枪中，这样原有射孔弹可以充分利用；外枪的盲孔也为小直径深盲孔，盲孔的直径在10～28mm，盲孔底部厚度为2～3.5mm。

附图说明  附图1为本实用新型的纵向剖面示意图；附图2为本实用新型的横向剖面示意图。

在图中1套管、2外枪、3内枪、4伞形随进火药、5增效头本体、6截锥聚能装药、7截锥空腔、8粘结剂、9肩台式药形罩、10肩台式聚能装药、11弹壳、12导爆索、13盲孔

具体实施方式  参照附图，射孔弹与增效头由粘结剂联接在一起，并通过增效头固定在内枪的孔中，射孔弹与增效头的轴心垂直指向外枪的盲孔中心，射孔弹的外壳与肩台式药形罩之间装有肩台式聚能炸药，该结构能保证聚能炸药引爆时实现能量沿射孔弹的轴心辐射出去，尽可能深的穿透地层。在增效头底部有截锥聚能装药，在伞形随进火药下侧有一截锥，截锥空腔为一环形空间，以使截锥聚能装药与伞形随进火药之间有一定距离，该环形空间保证了截锥聚能装药的最大爆炸能量的形成和释放。射孔器内枪选择厚壁钢管2.6mm，以保证不被炸碎，并使爆炸能量尽可能的沿着射孔爆破的方向反射；在射孔器的外枪上加工有直径为27mm，深5mm的盲孔，该盲孔既能抵住井下液柱的压力，同时又使射孔弹轻易的击穿。当实施射孔作业时，先将射孔器定位于要求射孔的套管中，然后由起爆器引发导爆索，导爆索将内枪中的射孔弹逐一引爆，射孔弹爆炸形成的高温高压冲击波及射流再引爆截锥装药和引燃伞形增效火药。燃烧着的火药粒及燃气在射孔形成的低压区随行于炮眼，增强了射孔的效能，使地层产生更多偏轴方向裂缝。