[发明专利]深穿透大孔径射孔弹

说明书

技术领域

本发明属于石油生产领域，具体涉及到一种深穿透大孔径射孔弹。 

技术背景

随着油田的进一步勘探开发，高穿深大孔径射孔弹越来越被重视，陆地及海上油田的需求也越来越多，但目前一次射孔作业深穿透射孔弹与大孔径射孔弹不能同时形成套管上的大孔径、和油气井地层的深穿透。 

发明内容

    本发明要解决的技术方案是：深穿透射孔弹与大孔径射孔弹不能同时形成套管上的大孔径、和油气井地层的深穿透问题。 

 本发明所采用的技术方案是：一种深穿透大孔径射孔弹，包括装药、壳体、药型罩、起爆装置，所述药型罩是金属粉末复合药型罩, 由外层小锥角上罩体、外层大锥角下罩体和内层带孔截锥形下罩体组合而成，所述截锥形下罩体有中心孔，内嵌在外层大锥角下罩体中，所述壳体外形由上部圆台段和下部圆柱段组成，壳体内腔由圆柱形传爆孔、半球腔、圆台腔和圆柱形腔四段依次相接形成。起爆后，金属粉末复合药型罩形成高速射流向射孔弹孔端面飞去，药型罩内表面形成的射流穿过截锥形下罩体的中心孔后，形成连续性好、直径均匀且具有一定速度梯度的高速射流，对油气井地层进行高穿深侵彻；药型罩外表面形成的射流被截锥形下罩体阻挡在中心孔之外，随后与截锥形下罩体形成的射流再次汇聚，对套管进行大孔径穿透后，然后进行接力穿孔。 

本发明的有益效果是：与现有的线型切割器相比，本发明能有效地提高线型切割器射流的速度和连续射流的长度，从而提高其威力，有着广泛的发展前景。 

附图说明：

图1、本发明的装配图；

图2-1、本发明的药型罩主视图；

图2-2、本发明的药型罩俯视图；

图3-1、本发明的药型罩截锥形下罩体主视图；

图3-2、本发明的药型罩截锥形下罩体俯视图；

图4-1、本发明的壳体主视图。

图4-2、本发明的壳体俯视图。 

图中：1、壳体，2、装药，3、药型罩，4、起爆装置，5、圆台段，6、圆柱段，7、圆柱形传爆孔，8、半球腔，9、圆台腔，10、圆柱形腔，11、小锥角上罩体，12、大锥角下罩体，13、截锥形下罩体。 

具体实施方式

 如图1所示，深穿透大孔径射孔弹装配结构，由壳体1、装药2、药型罩3和起爆装置4组成；如图2-1、2-2所示，外层药型罩是在传统金属粉末双锥药型罩基础上改进而成，由小锥角上罩体11和大锥角下罩体12组合而成；如图3-1、3-2所示，内层带孔截锥形下罩体13中，药型罩锥角β，高H4，壁厚δ3，中心开孔孔径D8，上端面直径D5，下端面直径D3，带孔截锥形下罩体13内嵌在大锥角下罩体12中，形成配合；壳体结构如图4-1、4-2所示，壳体外形由上部圆台段5和下部圆柱段6组成，圆台段上端面直径D₂，下端面直径D₁，锥角β₁，圆柱段直径D₁，高H₅，壳体内腔由圆柱形传爆孔7、半球腔8、圆台腔)和圆柱形腔10四段依次相接形成，由低碎屑材料制成，射孔弹爆炸后，壳体破解成细小的碎屑颗粒，利于循环返回地面，消除了卡井的隐患，圆柱形传爆孔直径D₄，半球腔半径R₁，圆台腔锥角β₂，圆柱腔高H₆，圆柱腔直径D₃。起爆方式为装药顶端面中心起爆，装药起爆后，金属粉末复合药型罩形成高速射流向射孔弹孔端面飞去，药型罩内表面形成的射流穿过截锥形下罩体的中心孔后，形成连续性好、直径均匀且具有一定速度梯度的高速射流，对油气井地层进行高穿深侵彻；药型罩外表面形成的射流被截锥形下罩体阻挡在中心孔之外，随后与截锥形下罩体形成的射流再次汇聚，对套管进行大孔径穿透后，然后进行接力穿孔，从而实现射孔侵彻深度深和射孔孔径大的目的。