專利名稱：偏杵式射孔彈的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油井射孔用的聚能裝藥射孔彈，特別是一種偏杵式射孔彈。
現(xiàn)有石油射孔彈由彈殼、裝藥和藥形罩三部分所組成。彈殼一般由鋼制成，將裝藥和藥形罩連接在一起成為一發(fā)完整的射孔彈。裝藥一般采用黑索金炸藥為主體的耐熱炸藥，以適應井下較高的溫度，藥形罩采用由金屬粉末(鎢粉、銅粉、鉍粉)混合壓制而成的粉末罩。當裝藥由頂端中心起爆后，在爆轟波的作用下，使藥形罩迅速閉合，會形成一股高速射流從中心射出。射流可以射穿油井的金屬套管、水泥護層和含油的砂巖，石油即可由射孔流入套管內(nèi)，再由抽油機抽出地面。在砂巖中的射孔越深、產(chǎn)生的裂縫越多，石油就越容易流出，出油率就越高。
現(xiàn)用于武器上的聚能裝藥大都采用紫銅制的金屬藥形罩，而用于射孔彈上的均采用粉末罩，這是因為金屬藥形罩閉合后，除形成射流外，還會形成杵體。杵體的體積大，速度低，沒有侵徹作用，它會跟隨射流之后進入射孔內(nèi)，將射孔堵塞，妨礙石油的流出。因此射孔彈上不能使用金屬藥形罩。射孔彈使用的粉末藥形罩，其中含有熔點很低的鉍金屬，爆炸后，鉍迅速液化，形成杵體時金屬粉末之間的聯(lián)系很弱，很容易散開，故不會形成大塊的杵體造成杵堵現(xiàn)象。但是采用粉末罩時，其射流也是由離散的金屬顆粒所形成的，侵徹作用不如連續(xù)的金屬射流，穿深約降低20～30％。另外粉末罩雖然不會有大塊的杵堵現(xiàn)象，但粉末罩大量的金屬顆粒還是會進入射孔中，可能將砂巖中的裂縫堵塞而影響出油率。
本實用新型的目的在于提供一種射孔中無堵塞、穿透性好、可提高出油率的偏杵式射孔彈。
實現(xiàn)本實用新型目的的技術解決方案為一種偏杵式射孔彈，包括彈殼、裝藥和錐型藥型罩，裝藥設置于彈殼與藥形罩之間，其特征在于藥形罩由金屬制成，在裝藥與藥形罩的端口處，設置有扇形炸藥條和金屬條。
本實用新型的原理在于采用金屬藥形罩代替現(xiàn)在使用的粉末罩，可以使射孔彈的穿深進一步獲得提高；同時采用一種由炸藥橫向爆炸驅(qū)動的扇形金屬條，撞擊杵體，使其偏離軸線，使杵體不會進入射孔中。射孔彈的裝藥由導爆索從頂部中央起爆后，產(chǎn)生高壓的爆轟波依次壓垮金屬藥形罩使其閉合，藥形罩內(nèi)表面金屬從中心擠出，形成直徑較細的高速射流(7000～8000米/秒)，它可以射穿金屬套管和砂巖，其穿深與射流長度成正比。由于射流具有頭部速度高，尾部速度低的特點，在運動中，射流在速度梯度的作用下，還會自行拉長，更長的射流即可獲得更大的穿深。藥形罩外部金屬閉合后即形成杵體，其質(zhì)量約占70％。由于杵體的體積大、速度低(300～400米/秒)，沒有侵徹作用，它跟在射流后面運動，如不去掉，即會把射孔堵住，這就是過去射孔彈不能采用金屬罩的緣故。本實用新型之所以可以采用金屬藥形罩，就在于本實用新型在聚能裝藥的口部設置了炸藥驅(qū)動的偏杵裝置，可以使產(chǎn)生的杵體不會進入射孔中去。偏杵裝置由扇形炸藥條和扇形金屬條組成，當爆轟波到達聚能裝藥的口部后，會繼續(xù)引爆扇形炸藥條，其爆炸的力量將驅(qū)動扇形金屬條作橫向運動，由于扇形炸藥條和扇形金屬條的質(zhì)量和尺寸可以自由選擇，可以調(diào)整扇形金屬條的橫向運動速度使其比藥形罩口部的壓垮速度更慢一些，這樣就能保證藥形罩先完成閉合過程，扇形金屬條再運動到軸線位置，橫向撞擊到杵體上而不會與射流相碰。杵體受到質(zhì)量較大的扇形金屬條的橫向撞擊后，將改變運動姿態(tài)和方向，偏離軸線而不會進入射孔內(nèi)。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比，其顯著特點是采用金屬藥形罩，可以充分發(fā)揮射流連續(xù)和可以拉長的優(yōu)勢，使射孔彈的穿深提高20～30％以上，并且對射孔的“污染”減小為1/6～1/7。這對出油率的提高是十分有利的，結(jié)構(gòu)上只是改變藥形罩的材質(zhì)，增加了口部的偏杵裝置，結(jié)構(gòu)并不復雜，現(xiàn)射孔彈生產(chǎn)廠家很易接產(chǎn)。


圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的偏杵裝置的示意圖。
圖3是本實用新型作用過程示意圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。
結(jié)合
圖1、圖2、圖3，本實用新型的彈殼1由鋼制成；裝藥2由耐熱炸藥壓制而成，炸藥主體為黑索金或奧克托金；藥形罩3采用紫銅制的金屬藥形罩，其錐角45°～55°，變壁厚口部(0.9～1.2)mm，頂部(0.5～0.8)mm，口部置有炸藥驅(qū)動的偏杵裝置。扇形炸藥條4由與裝藥2相同的炸藥壓制而成，呈矩形，其厚度約(2～4)mm，寬度約(5～8)mm。扇形金屬條5由軟鋼制成，其厚度約(3～5)mm，寬度約(5～8)mm，截面呈梯形。扇形角α約(60°～120°)。扇形炸藥條4與扇形金屬條5可用膠緊貼固定在彈殼1內(nèi)，也可采用其它輔助機械固定。為了工藝方便，也可以采用鉛導爆索或用塑性、柔性炸藥來制造扇形炸藥條4，鉛導爆索為鉛作為外皮的導爆索，很軟，便于彎曲成曲線形狀，其截面也便于壓制成特種形狀。所用炸藥為黑索金或奧克托金，具有較好的耐熱性和起爆感度。裝藥由導爆索6起爆后，金屬藥形罩的射流完成射穿套管和砂巖的任務；扇形金屬條5也受炸藥的驅(qū)動象鐮刀一樣橫掃撞擊杵體，使其偏離軸線，不會進入射孔之中。圖3中，1、2、3、4四個步聚清楚地反映了偏杵的過程。
權(quán)利要求1.一種偏杵式射孔彈，包括彈殼[1]、裝藥[2]的錐型藥形罩[3]，其特征在于藥形罩由金屬制成，在裝藥與藥形罩的端口處，設置有一段扇形炸藥條[4]和金屬條[5]
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述偏杵式射孔彈，其特征在于炸藥條[4]由鉛導爆索制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述偏杵式射孔彈，其特征在于炸藥條[4]由塑性或柔性炸藥制成。
專利摘要本實用新型公開了一種用于油田鉆井的偏杵式射孔彈。它包括彈殼、裝藥及錐型藥形罩,其特征在于藥形罩由金屬制成,在裝藥與藥形罩的端口處,設置有扇形炸藥條和金屬條。本實用新型可消除射孔中的堵塞現(xiàn)象,提高射孔深度及出油率,結(jié)構(gòu)簡單,作用可靠。
文檔編號E21B43/11GK2358224SQ9822728
公開日2000年1月12日 申請日期1998年7月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月9日
發(fā)明者蘇木青 申請人:南京理工大學