[发明专利]具有含反应物质的外壳的射孔弹

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种具有外壳的射孔弹，所述外壳包括反应物质。

背景技术

为了完井以便从油藏中生产流体(如烃类)，或者将流体注入油藏，需要在井内的一个或多个区域进行射孔，从而在井筒与油藏之间建立流体连通。通常，射孔是通过将射孔枪管柱(perforating gun string)下入到井内的所需层段来完成的，所述射孔枪管柱具有一个或多个射孔枪。激发射孔枪管柱中的所述一个或多个射孔枪，在任意周围套管上形成开口并使射孔孔眼延伸至周围的地层。

射孔枪一般包括弹架和安装在弹架上的多个聚能射孔弹。弹架可以为密封弹架，其容纳有聚能射孔弹，并使聚能射孔弹免受外部井筒环境的影响。可选择地，该弹架可为带形弹架，弹囊式聚能射孔弹(capsule shaped charge)安装在该弹架上。弹囊式聚能射孔弹为这样一种射孔弹：其内部部件受到密封地保护而不受井筒环境的影响。

所形成的射孔通道的爆炸性质粉碎了地层沙粒。在每一射孔通道周围可形成渗透率低于原始地层基质的一层“震动损坏区域”。射孔通道的形成过程还可产生一充满碎片的通道，其混合有聚能射孔弹碎片。通道内疏松碎片的量和损坏的程度可能会削弱生产井的生产能力或注入井的注入能力。

已经提出了各种解决与利用射孔枪形成射孔孔眼相关的损坏和碎片问题的方法。然而，需要一种常规技术未提出的另外的方案。

发明内容

通常，根据实施例，射孔弹包括由材料混合物(material blend)制成的外壳，所述材料混合物包括反应物质，所述反应物质在射孔弹的装药爆炸期间受到激发。根据一些实施例，射孔弹外壳的反应物质在受到激发时可以提供各种益处。例如，由于反应物质的激发，在井筒段中可以产生压力脉冲。

其它或可选择的特征将从下面的描述、附图和权利要求书中变得明显。

附图说明

图1示出了根据一些实施例的具有射孔枪的工具管柱的示例，其中射孔枪具有射孔弹。

图2示出了根据一实施例的非弹囊式射孔弹。

图3示出了根据另一实施例的弹囊式射孔弹。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了许多细节以有助于理解本发明。然而，本领域技术人员应当理解，在没有这些细节的情况下本发明也是可以实施的，并且根据所描述的实施例可以做出许多改变或改进。

正如这里所使用的，术语“上方”和“下方”、“上”和“下”、“上部”和“下部”、“向上”和“向下”，以及表示在一给定点或元件的上方或下方的相对位置的其它类似术语，用在本说明书中以便更清晰地描述本发明的一些实施例。然而，当应用于用在斜井或水平井中的设备或方法时，这些术语按照情况可能指的是从左向右、从右向左、或对角的关系。

图1示出了已经在井筒104中展开的工具管柱102，根据一些实施例，该工具管柱包括射孔枪106，该射孔枪106具有弹架108，各种射孔弹110(例如，聚能射孔弹或形成射孔射流的其它爆炸装置)安装在弹架108上。弹架108可以是被设计成随射孔弹110的引爆而粉碎的消耗性弹架。这种消耗性弹架的示例为带形弹架，例如由金属带制成的弹架。在一不同的实施中，不是将射孔弹110安装在带形弹架上，而是该弹架可以是具有内腔的密封壳体，射孔弹位于该内腔中，并且所述腔被密封而与井筒104中的外部井筒流体隔离。

如图1所示，当将射孔弹110安装到弹架带108以使射孔弹110暴露于井筒流体时，射孔弹110是弹囊式射孔弹，弹囊式射孔弹具有弹囊(capsule)以提供流体密封，从而保护射孔弹110的内部部件使它们不受井筒流体的影响。可选择地，在不同的实施中，如果射孔弹110设置在弹架壳体的密封腔中，则该射孔弹可以是非弹囊式射孔弹。

在图1的示例中，射孔弹110弹道学地(ballistically)连接到导爆线112。导爆线112连接到发火头(firing head)114。当受到激发时，发火头114引爆导爆线112，导爆线112接着又引爆射孔弹110。

在不同的实施中，导爆线112可由将发火头114连接到射孔弹的一根或多根电线所替代。发火头114向所述一根或多根电线发送电信号，以激发射孔弹。例如，射孔弹可与电激发起爆器(例如，电箔起爆器或EFI)相关联，这使得受到电信号的激发时启动引爆器或炸药，以引爆相应的射孔弹。