[发明专利]一种药型罩用配方及油气井射流孔道压裂用射孔弹

说明书

本发明涉及一种药型罩用配方及油气井射流孔道压裂用射孔弹，属于石油射孔领域；主要解决现阶段深穿透射孔弹在储层岩石射孔后射流孔道形成压实带，导致岩石渗透率降低的技术难题。所述高能炸药是以黑索金为主体的混合炸药，位于药型罩和射孔弹壳之间；所述的药型罩为亚稳态金属粉末药型罩。亚稳态金属粉末药型罩在受到高能炸药爆轰波压垮后形成高速金属射流，在射流孔道岩石周围形成具有大量微裂纹的疏松层，消除射流孔道压实带，实现对射流孔道周围岩石压裂的效果，达到提高孔道渗透率的目的。

技术领域

本发明属于石油射孔领域，具体涉及一种药型罩用配方及油气井射流孔道压裂用射孔弹。

背景技术

在石油领域，油气井射孔是石油开发中的一项关键技术，射孔弹的作用就是射穿井下封闭目的层的套管、水泥环并深入目的层，形成目的层与井筒的有效渗流通道，保证油气井获得工业油气流。射孔弹的作用原理是利用有药型罩的聚能装药效应，当爆轰波到达药型罩罩面时，药型罩由于受到剧烈的压缩，迅速向轴线运动，药型罩内表面会形成一股高速运动的金属射流，这种金属射流细长，长径比达200倍，轴线上集中了极高的能量，当它作用于目标靶时，破甲效果远远超过了无药型罩聚能装药。

目前国内申请了多项消除射流孔道压实带和含能活性药型罩方面的专利，专利CN202117644 U《一种二次爆炸释能药型罩》、CN 106382864 B《一种活性含能复合药型罩聚能装药结构》、CN 111075405 A《一种双效射孔弹用含能药型罩及含能材料》和CN 206468330U《一种提高孔道导流能力的射孔弹》主要通过在常规药型罩外增加一层活性材料药型罩，形成双层复合药型罩的方法来实现清洁孔道、消除压实带的目的。按照上述专利提供的技术方案进行了重复操作，制作过程复杂，特别是双层复合药型罩的压制成型过程废品率高、制造效率低，不能批量性供应油田市场。

发明内容

本发明解决的技术问题是：为了解决现有技术存在的不足和缺陷，本发明通过单层药型罩形成的射流在砂岩靶上可以有效地消除射流压实带，射流末端在砂岩靶上形成扇形效应区，由于单层药型罩配方的创新，实现了生产工艺的简化，解决生产制造效率低的问题。

本发明的技术方案是：一种药型罩用配方，包括锆粉、铝粉、铜粉和钨粉,其中锆粉含量为35％～55％，铝粉含量为5％～9％，铜粉含量为10％～20％，钨粉含量为20％～50％。

本发明进一步的技术方案是：还包括助剂端羟基聚丁二烯和助剂石墨，其中端羟基聚丁二烯作为粘结剂，石墨作为润滑剂。

本发明进一步的技术方案是：所述端羟基聚丁二烯含量为锆粉、铝粉、铜粉和钨粉总量的1％～5％，所述石墨含量为锆粉、铝粉、铜粉和钨粉总量的1.5％～2.5％。

本发明进一步的技术方案是：一种油气井射流孔道压裂用射孔弹，包括射孔弹壳、高能炸药和药型罩；所述药型罩、高能炸药和射孔弹壳依次紧密贴合，且药型罩、高能炸药和射孔弹壳三者同轴。

本发明进一步的技术方案是：所述药型罩为圆锥体抛物线结构，药型罩顶尖外圆弧SR1为2.2mm～2.75mm，药型罩顶尖内圆弧SR2为3.0mm～3.75mm，药型罩内锥角θ1为41°～48°，药型罩外锥角θ2为42°～50°，药型罩内壁圆弧R1为310mm～780mm，药型罩口部直径φ1为32mm～48mm。

本发明进一步的技术方案是：所述射孔弹壳口部直径φ2为φ32mm～φ48mm，内壁为球锥形结构，球面为SR3为13.0mm～SR15.5mm，内壁锥角θ3为24°～28°。

本发明进一步的技术方案是：所述高能炸药为以黑索金为基的混合炸药，常用的炸药型号有JH-16和SH-931(G)炸药，装药量为18g～45g。

发明效果