專利名稱：低碎屑射孔彈的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種油井射孔作業(yè)中使用的低碎屑射孔彈。
背景技術：
在石油工業(yè)中，油井射孔作業(yè)是一項重要的工序，是將高聚能射孔彈安裝于射孔槍中，待其下到井下的目的層后引爆，引爆后的高聚能射孔彈將射孔槍穿透后，進一步射穿井壁的套管和水泥層，使地層與油井相通，達到地層油氣能順利流入油井目的。通常射孔彈是由鋼制彈殼、傳爆藥、主裝藥、藥形罩構成，彈殼的前部和內腔呈錐形狀，藥形罩設置于彈殼內，藥形罩與彈殼內壁之間設置有傳爆藥和主裝藥。主裝藥引爆后，彈殼破碎，藥形罩在高溫、高壓及高能量作用下沿軸向匯聚成高能流體穿透射孔槍、套管和水泥層，油氣從地層中流入油井。在進行大孔徑、高孔密油井射孔作業(yè)中，射孔彈爆炸后鋼制彈殼形成的較大碎屑(大于8mm)會對后續(xù)作業(yè)產(chǎn)生較大危害其一，射孔工序完成后，在提出射孔管柱進行防砂完井作業(yè)時，較大的射孔彈碎屑會卡壞防砂管柱；其二，射孔后直接開采時，射孔彈碎屑沖出井口，會造成井口設施如采油樹的損壞，影響安全生產(chǎn)。同時，射孔彈各部件的結構尺寸的不完善，也導致射孔彈的射孔效果不甚理想。
實用新型內容本實用新型的目的在于為解決現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種結構簡單、安全性高、射孔效果好的低碎屑射孔彈。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種低碎屑射孔彈，是由鋅鋁合金或鑄鐵彈殼、傳爆藥、主裝藥、藥形罩構成，彈殼的前部呈平頭錐形，彈殼頭部設有傳爆孔，彈殼后部呈圓柱形，彈殼的內腔前部同樣呈錐形狀，錐形藥形罩設置于彈殼內，藥形罩與彈殼內壁之間設置有傳爆藥和主裝藥。
所述鋅鋁合金彈殼可以壓鑄成形。
所述彈殼后部外徑可以為Φ65mm～Φ75mm，彈殼后部內徑可以為Φ55mm～Φ65mm，彈殼后部大外圓面長度可以為15mm～20mm，彈殼頭部至尾部的總長可以為62mm～75mm。
所述彈殼頭部傳爆孔的直徑可以為Φ2.5mm～Φ5mm，彈殼內腔口部直線段長度可以為12mm～17mm，彈殼內腔長度可以為55mm～60mm，彈殼傳爆孔端內錐面角度可以為100°～130°，傳爆孔長度可以為2mm～6mm。
所述彈殼外錐面最小端直徑可以為Φ10mm～Φ15mm，彈殼外錐面最大端直徑可以為Φ60mm～Φ70mm，彈殼中部內腔內錐面角度可以為39°～55°，彈殼外錐面角度可以為60°～80°，藥形罩外邊緣至彈殼外邊緣的距離可以為0.5～5mm。
對于射孔彈而言，在藥效一定的情況下，彈殼的結構尺寸對射孔效果具有直接的影響，彈殼內外直徑的變化也影響到碎屑的大小，如果彈殼較薄，不利于能量的聚集，彈殼太厚，會加大成本，傳爆孔的結構尺寸對引爆射孔彈內傳爆藥、主裝藥也起著重要的作用。因此，合理的彈殼結構尺寸對射孔效果、成本有著直接的關系。藥形罩的結構尺寸也同樣如此。
所述藥形罩的最大外徑可以為Φ54mm～Φ64mm，藥形罩末端圓柱形外表面的軸向直線段長度可以為1mm～4mm，藥型罩總長可以為46mm～56mm。
所述藥形罩的錐度可以為38°～52°，藥形罩頭部的圓弧半徑可以為R5mm～R60mm，藥形罩開口端圓弧半徑可以為R5mm～R30mm，藥形罩壁厚可以為0.5mm～3mm。
本實用新型的鋅鋁合金或鑄鐵彈殼構成的射孔彈，在射孔后形成的碎屑小，不會對防砂管柱以及井口設施造成損壞，提高了射孔彈的安全性，同時，由于彈殼、藥形罩結構尺寸的改進，提高了射孔彈的射孔效果，降低了射孔彈成本。


圖1為本實用新型低碎屑射孔彈的結構示意圖；圖2為彈殼的結構尺寸標記示意圖；圖3為藥形罩的結構尺寸標記示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作詳細描述參考圖1-圖3，低碎屑射孔彈是由鋅鋁合金彈殼1、傳爆藥4、主裝藥3、藥形罩2構成，彈殼1的前部呈平頭錐形，彈殼1頭部設有傳爆孔，彈殼1后部呈圓柱形，彈殼1的前部外表面和內腔前部呈錐形狀，錐形藥形罩2設置于彈殼1內，藥形罩2與彈殼1內壁之間設置有傳爆藥4和主裝藥3，鋅鋁合金或鑄鐵彈殼1壓鑄而成。這種鋅鋁合金或鑄鐵彈殼1構成的射孔彈在引爆射孔后，彈殼1產(chǎn)生的碎屑非常小，平均不超過5mm，對油井射孔后的采油作業(yè)提供了安全保障，不會損壞防砂管柱和井口設施。壓鑄而成的彈殼1可以使彈殼碎屑更進一步減小。
由于彈殼1和藥形罩2的結構尺寸對射孔效果、產(chǎn)品成本以及碎屑大小均有直接或間接的影響，為使射孔彈的結構更加合理，所述彈殼1后部外徑A1為Φ65mm～Φ75mm，彈殼1后部內徑A2為Φ55mm～Φ65mm，彈殼1頭部傳爆孔的直徑A3為Φ2.5mm～Φ5mm，彈殼1內腔口部直線段長度A4為12mm～17mm，彈殼1內腔長度A5為55mm～60mm，彈殼1后部大外圓面長度A6為15mm～20mm，彈殼1頭部至尾部的總長A7為62mm～75mm，彈殼1外錐面最小端直徑A8為Φ10mm～Φ15mm，彈殼1外錐面最大端直徑A9為Φ60mm～Φ70mm，彈殼1傳爆孔端內錐面角度A10為100°～130°，彈殼1中部內腔內錐面角度A11為39°～55°，彈殼1外錐面角度A12為60°～80°，傳爆孔長度A13為2mm～6mm。藥形罩2外邊緣至彈殼1外邊緣的距離L為0.5～5mm。
對于藥形罩2的結構尺寸而言，藥形罩2的最大外徑B1為Φ54mm～Φ64mm，藥形罩2末端圓柱形外表面的軸向直線段長度B2為1mm～4mm，藥型罩2總長B3為46mm～56mm，藥形罩2的錐度B4為38°～52°，藥形罩2頭部的圓弧半徑B5為R5mm～R60mm，藥形罩2開口端圓弧半徑B6為R5mm～R30mm，藥形罩2壁厚B7為0.5mm～3mm。
射孔彈在裝入射孔槍后，彈殼1頭部設置的壓絲5起著固定導爆索的作用。
權利要求1.一種低碎屑射孔彈，其特征在于是由鋅鋁合金或鑄鐵彈殼、傳爆藥、主裝藥、藥形罩構成，彈殼的前部呈平頭錐形，彈殼頭部設有傳爆孔，彈殼后部呈圓柱形，彈殼的內腔前部同樣呈錐形狀，錐形藥形罩設置于彈殼內，藥形罩與彈殼內壁之間設置有傳爆藥和主裝藥。
2.如權利要求1所述的低碎屑射孔彈，其特征在于所述鋅鋁合金彈殼壓鑄成形。
3.如權利要求1所述的低碎屑射孔彈，其特征在于所述彈殼后部外徑為Φ65mm～Φ75mm，彈殼后部內徑為Φ55mm～Φ65mm，彈殼后部大外圓面長度為15mm～20mm，彈殼頭部至尾部的總長為62mm～75mm。
4.如權利要求3所述的低碎屑射孔彈，其特征在于所述彈殼頭部傳爆孔的直徑為Φ2.5mm～Φ5mm，彈殼內腔口部直線段長度為12mm～17mm，彈殼內腔長度為55mm～60mm，彈殼傳爆孔端內錐面角度為100°～130°，傳爆孔長度為2mm～6mm。
5.如權利要求4所述的低碎屑射孔彈，其特征在于所述彈殼外錐面最小端直徑為Φ10mm～Φ15mm，彈殼外錐面最大端直徑為Φ60mm～Φ70mm，彈殼中部內腔內錐面角度為39°～55°，彈殼外錐面角度為60°～80°，藥形罩外邊緣至彈殼外邊緣的距離為0.5～5mm。
6.如權利要求1、2、3、4或5所述的低碎屑射孔彈，其特征在于所述藥形罩的最大外徑為Φ54mm～Φ64mm，藥形罩末端圓柱形外表面的軸向直線段長度為1mm～4mm，藥型罩總長為46mm～56mm。
7.如權利要求1所述的低碎屑射孔彈，其特征在于所述藥形罩的錐度為38°～52°，藥形罩頭部的圓弧半徑為R5mm～R60mm，藥形罩開口端圓弧半徑為R5mm～R30mm，藥形罩壁厚為0.5mm～3mm。
專利摘要本實用新型是一種油井作業(yè)中使用的低碎屑射孔彈，是由鋅鋁合金或鑄鐵彈殼、傳爆藥、主裝藥、藥形罩構成，彈殼的前部呈平頭錐形，彈殼頭部設有傳爆孔，彈殼后部呈圓柱形，彈殼的內腔前部同樣呈錐形狀，錐形藥形罩設置于彈殼內，藥形罩與彈殼內壁之間設置有傳爆藥和主裝藥。射孔彈在射孔完成后形成的彈殼碎屑小，不會對防砂管柱以及井口設施造成損壞，提高了射孔彈的安全性，同時，由于彈殼、藥形罩結構尺寸的改進，提高了射孔彈的射孔效果，降低了射孔彈成本。
文檔編號E21B43/116GK2833103SQ200520064209
公開日2006年11月1日 申請日期2005年9月9日 優(yōu)先權日2005年9月9日
發(fā)明者馮啟先, 徐德昭, 鄧建明, 陳宇, 重成興 申請人:中國航天科技集團公司川南機械廠