[实用新型]缓冲压裂弹

说明书

本实用新型涉及到压裂地下岩层的高能气体压裂装置，主要用于油田3000米套管井油层改造的缓冲压裂弹，该弹由速燃弹和点火器等组成。

在石油开采中，为了提高原油产量，就要对油层进行改造，这种改造主要是压裂。目前在石油开采中普遍采用的方法是水力压裂，但这种压裂费用昂贵，有一定的局限性，特别不适用于水敏性油层。另一种压裂方法是爆炸压裂，但这种压裂往往容易损坏套管。中国专利8928915“套管井高能压裂弹”用于油田套管井1500米油井，对于3000米深油井就不适用，因为油田的深度越深压力越高，井中压力越大、火药的燃速就越快，峰值压力就越大，再加上油井围压大，使压裂弹内压也增大，造成弹的母扣处涨裂，弹体滑脱，节箍压裂造成卡弹，上顶力大使弹体向上运动，顶弯油管。

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而设计一种能适用于油田3000米深套管井，防止弹体滑脱，油管弯曲和卡弹现象发生的缓冲压裂弹。

本实用新型的构思：要实现上述的目的，关键在于调节峰值压力，采用缓冲腔来延长压裂弹的作用时间，使较高的峰值压力有所下降；增加泄压孔，其分布随火药气体压力的增加孔的密度增大，设计了逐渐加密的不等距的泄压孔，为了防止节箍压裂造成卡弹，去掉节箍改成螺纹连接。为了防止压裂弹向上运动，压弯油管，在压裂弹上部安上阻尼器，下部连上平衡收集器以缓冲上顶力。

本实用新型由阻尼器1－5，点火器6－10，速燃弹11－13，缓冲腔14－16和平衡收集器17－20组成；阻尼器1－5：由连接件1，弹簧2，壳体3，压件4和连接件5组成；

连接件1和5用45^＃钢制成内螺纹与油管连接，外螺纹与弹簧壳体连接。

压件4：用45^＃钢制成圆筒用于压缩弹簧。

点火器6－10：由壳体6、击针7、火帽8、点火管9和药包10组成。

击针7：由合金钢制成T字形，用于撞击点火。

点火管9：用45^＃钢制成管状内装传火药。

药包10：用黑火药装填，用于点燃速燃弹中的传火药。

速燃弹11－13：由壳体11，火药12和传火管13组成。

壳体11：用35CrMnSi钢制成带有泄压孔的圆柱形壳体。

传火管13：用45^＃制成管状，管壁上有许多点火小孔，用于点燃火药。

缓冲腔14－16：由传火药室14，壳体15，和传火管16组成。

传火药室14：药室内装有传火药粉，用于点燃传火药。

壳体15：用45^＃钢制成带有泄压孔的圆柱形壳体，壳体上部有传火药室。

平衡收集器17－20：由油管17、连接件18、阻尼伞19和收集器20组成。

阻尼伞19：由橡胶制成伞形，粘在收集器外边，用于接收孔塞和防止压裂弹上升，起到平衡作用。

收集器20：用45^＃钢制成的带有排水孔的圆柱筒，用于收集孔塞。

本实用新型的制造：首先加工好速燃弹和缓冲弹的壳体，其外径φ90mm，内径φ68mm；速燃弹长1000mm，缓冲弹长500mm，通过弹壳的首尾阴阳螺纹连接构成。3－6个速燃弹和1－2个缓冲腔组成一级，其级数由油层厚度决定，一般由1－5级构成。再配上阻尼器和平衡收集器构成完整的缓冲压裂弹。

本实用新型的优点是耐压、耐温和密封性能好，适用于3000米深的套管井；防止弹体滑脱，油管弯曲和卡弹现象发生，收集了密封塞；加工制造容易，运输使用方便，除了油井开采外还适用于地热和地矿的开发。

本实用新型附图说明如下：

附图1是缓冲压裂弹的剖面图。

1、5、18－连接件，2－弹簧，3、6、11、15－壳体，4－压件，7－击针，8－火帽，9－点火管，10－药包，12－火药，13、16－传火管，14－传火药室，17－油管，19－阻尼伞，20－收集器。

实施例：

参照附图1实施：

阻尼器的制造：用45^＃钢制成长1000mm，外径φ90mm，内径φ70mm壳体3，内装弹簧2，弹簧的截面直直径φ10mm，螺纹直径φ60mm，长度600mm，两端用连接件1、5固定，弹簧2和压件4相联。

点火器的制造：用合金钢制成长600mm，外径φ90mm，内径φ70mm的壳体6，壳体下端镙纹连接点火器9，点火管下面装上药包10，点火管上面装火帽8，火帽上面连击针7。