[发明专利]一种穿孔孔径规则且孔深一致的聚能射孔弹

说明书

技术领域

本发明涉及射孔弹，具体地说是一种穿孔孔径规则且孔深一致的聚能射孔弹。

背景技术

目前，油田多采用下套管后，使用聚能射孔器射穿井下封闭油气产层的套管、水泥环、污染带并深入油气层进行完井，达到采油、采气、注水的目的。射孔器穿孔起主要作用的是聚能射孔弹，其射流穿深指标对于沟通油气产层具有最直接、最重要的贡献，因此开展提高聚能射孔弹穿孔性能及稳定性研究对提高油井产能具有深远的意义。用聚能射孔弹在实验室打靶试验过程中，发现穿孔孔径不规则，孔深一致性差等问题，主要原因是爆轰过程中有害冲击波的作用，导致射流在穿孔过程中受到了影响，出现集中性不好，能量减弱的现象，降低了射流的侵彻效果。储层中的射孔深度不一致，易导致孔眼附近出现紊流现象，影响了流体的流动，从而影响了产能。

申请号为200920243436.8，申请日为2009年11月24日，公开号为201531259U，公开日为2010-07-21的一种油气井用高孔密深穿透射孔器的射孔弹，包括弹壳和药型罩，弹壳的射孔端由圆柱段、小圆锥段和大圆锥段形成，圆柱段的直径为9mm-12mm，小圆锥段的锥度为125°-140°，大圆锥段的锥度为45°-55°；弹壳内腔由传爆孔、小锥体腔、大锥体腔和圆柱形腔形成，小锥体腔的锥度为90°-110°，大锥体腔的锥度为42°-50°，圆柱形腔直径为46mm-50mm。本发明穿孔深度较深，穿孔孔径较大，穿孔的孔密较高，且可以避免弹间干扰。由此可见，本公开文献仅仅解决了穿孔深度较深，孔径大的问题，并没有解决掉穿孔孔径不规则，孔深一致性差等问题。

申请号为201020037543.8，申请日为2010-01-05，公开号为201560753U，公开日为2010-08-25的一种大孔径深穿透射孔弹，涉及射 孔弹的设计制造技术领域，包括弹壳和药型罩，弹壳由金属壳体构成，金属壳体的内壁面由四段曲线结构构成，药型罩的尖部为圆弧形结构，内壁面为圆锥面结构，本发明提供了一种既有较大穿孔孔径，又具良好穿孔深度的大孔径深穿透射孔弹，解决了深穿透射孔弹和大孔径射孔弹不能同时形成套管上的大孔径，和地层的深穿透的问题，采用的药型罩设计，可以加大装药量，因此具有提高射孔弹效率的特点。同样，本公开文献仅仅解决了穿孔深度较深，孔径大的问题，并没有解决掉穿孔孔径不规则，孔深一致性差等问题。

申请号为200820178896.2，申请日为2008-11-18，公开号为201297161，公开日为2009-08-26的大孔径、深穿透射孔弹，包括压丝、弹体、药柱，其特点是药型罩由圆弧状罩顶，和与罩顶依次相互连接的3段圆锥角不同的圆锥状罩体组成。为了同时提高射孔深度和射孔深度的稳定性，在药型罩的底部还可设有挡圈，在挡圈和弹体之间装有压盖。本发明使药型罩的母线变为折线，在药型罩高度和开口不变的情况下，大大提高了母线，提高射孔深度和射孔孔径。这种药型罩加工方便，可以在模具中一次旋压成形，简化了生产工艺，降低了制造成本。设置的挡圈和压盖，可以使药型罩、药柱及弹体之间锁紧固定，起爆时三者不产生相对移位，保证射孔深度和射孔深度的稳定性。具有结构简单、设计合理、加工方便、成本低、便于推广应用等优点。此公开文献同样是为了更好的提高射孔深度和射孔深度的稳定性而设计，同样没有解决穿孔孔径不规则，孔深一致性差等问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种穿孔孔径规则且孔深一致的聚能射孔弹，根据马赫爆轰波理论，为了降低有害爆轰波对穿深的影响，将射孔弹壳内腔设计为反射槽与弧顶式和阶梯变径结合的结构，在阶梯变径处增加反射槽结构，增加主装药量利用率，使爆轰波传递过程中经反射界面作用在轴线方向得到加强，提高爆轰波初始能 量和速度，提升射孔弹的穿孔指标。解决现有技术存在的穿孔孔径不规则，孔深一致性差等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种穿孔孔径规则且孔深一致的聚能射孔弹，其结构主要包括弹体；所述弹体内腔的内壁上开设有反射槽。

所述反射槽开设在弹体内腔的弧顶、中部阶梯式变径的圆弧面上，以及口部以下的1/4～1/3处。

所述弹体内腔顶端采用弧顶式结构，下方则采用阶梯式由顶部向底部依次增大的变径方式，经两次线性变径后，在底部变成固定内径。

所述反射槽横截面为凹弧形，且反射槽两两之间的间距相等。

本发明的一种穿孔孔径规则且孔深一致的聚能射孔弹和现有技术相比，具有以下有益效果：