[其他]压裂弹

说明书

本实用新型是属于压裂地下岩层的压裂弹，主要使用于石油开发。

石油开采中，提高低渗油田产量的有效措施是对油层进行压裂，即增加渗透性，从而增大从油层流入井筒的油量。现在普遍采用的压裂方法是水力压裂。它需要庞大的高压泵送设备，大量的压裂液和支撑剂，还受水源和地形等条件限制，施工费用昂贵。在过去井筒内爆炸压裂的基础上，U、S、P4、248、303（1981）John    J，采用不同炸药段结构的爆炸压裂。它虽然改善了对井筒和套管的破坏程度，但仍具有很大的破坏性，且压开的缝短而窄。近期发展一种高能气体压裂方法，U.S.P4.530.396（1985）Henry    H。采用控制产生高能气体速率的方法进行高能气体压裂。它虽然解决了对井筒的破坏问题，但此方法压裂部位，方向和层次是不可控的，裂缝的条数和长度也受到限制。

本实用新型的目的使地下油层开的裂缝长而宽，且能在要求的层次和部位产生多层次多部位的裂缝，以提高整个油层的渗透性，大大的提高石油产量。

本实用新型为了达到多层次多部位地压裂出长而宽的裂缝，便采用不同品种的火药或炸药，制成不同装药结构的压裂弹，在配上可控的点火系统。设计的原则是构成以开缝部位为中心的对称型多段压裂弹。弹的中心段为开缝段；两端对称段为延缝段。弹的延缝段是由燃速可控的低燃速火药构成；弹的开缝段是由带聚能槽的炸药段或高燃速火药段构成。以聚能槽炸药为开缝段的弹叫爆燃压裂弹；以高燃速火药为开缝段的弹叫燃烧压裂弹。这两种弹都用延迟点火系统控制各段的点火时间。

本实用新型由弹壳、点火具或雷管，延迟点火系统，传火管，药柱和连接件等组成。延迟点火系统是利用粉状或柱状延迟药来控制不同药段的不同发火时间。三段装药爆燃压裂弹是点燃两端火药段后，通过延迟药延迟一定时间再引爆炸药段，达到最佳压裂效果。三段装药燃烧压裂弹是先点燃高速火药段后，通过延迟药延迟一定时间再引燃低燃火药。多段装药的压裂弹也是如此延迟的。

本实用新型具有一个中心段的、即只有一个开缝段的弹是三段装药压裂弹；具有两个中心段的，即有两个开缝段的弹是五段装药压裂弹；具有三个中心段的，即有三个开缝段的弹是七段装药压裂弹。

本实用新型三段装药爆燃压裂弹的特点是爆炸和燃烧的综合利用。它是利用中心段带三个或四个聚能槽的炸药段，爆炸后产生的射流，在裸眼油井壁的岩石上，定向、定位的射开裂缝，再利用两端低燃速火药燃烧产生的高能气体使裂缝伸延。

本实用新型三段装药燃烧压裂弹的特点是高燃速火药和低燃速火药的匹配使用。它利用中心段火药的高速燃烧产生的高能气体在弹周围的井壁上压开多条对称裂缝，再由两端低燃速火药燃烧产生的高能气体使裂缝伸延。

本实用新型五段或七段等多段燃烧或爆燃压裂弹是三段燃烧或爆燃压裂弹的叠加，分别控制各段延迟点火时间，就能起到多层次多部位的压裂效果。

本实用新型的优点是压裂施工操作简单，对地形适应性强，不污染油层，费用低廉，压裂效果好，压缝既长又宽，而且在多层次多部位产生多条裂缝。操作安全可靠。除了用于石油开采外，还适用于地热的开发和煤矿瓦斯的排除。

本实用新型附图1－A是压裂弹中一种三段装药爆燃压裂弹的剖面图：1－外壳；2－炸药段；3－延迟引爆控制系统；4－火药段；5－点火系统；6－引燃电缆。附图1－B是压裂弹中一种三段装药爆燃压裂弹（2－2）部位的截面图：7－聚能槽。

附图2－A是压裂弹中一种三段装药燃烧压裂弹的剖面图：8－快速燃烧火药段；9－延迟点火系统。附图2－B是压裂弹中一种三段装药燃烧压裂弹8－8部位的截面图：10－传火管。

附图3是延迟点火系统剖面图：11－点火具；12－黑药；13－管壳；14－延迟药；15－引燃火药段的药包。

实施例：