CN102230370A - 内装式增效压力弹 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压裂弹，包括隔爆装置(1)，装药壳体(2)、主装药(4)，主装药(4)被安装于装药壳体(2)内，隔爆装置(1)阻碍冲击波或气体对压裂弹的直接作用，延长了主装药(4)被点燃的时间，使得冲击波经过隔爆装置能够衰减到较低的峰值压力，确保射孔弹产生的峰值压力与压裂弹产生的峰值压力不叠加，从而延长了两峰值的间隔时间，大大提高内装式增效压裂弹对地层的二次增效作用效能。
Description
技术领域
本发明涉及压裂弹，特别涉及在石油射孔、气体压裂中的一种具有缓冲延时功能的内装式压裂弹。
背景技术
国内高能气体压裂技术经过近二十年的研究与推广，已经发展为一项基本成熟的，在各油田广泛应用并取得了良好的经济效益，正在向综合性压裂发展的油气层改造增产新技术。高能气体压裂与射孔复合技术是一项射孔与高能气体压裂相结合的增加油气产量的新技术。其设计原理是：在射孔弹架内装填钝感发射药团，把带有射孔弹和弹架装入到射孔弹的枪身里。采用油管起下工艺将工具下到油气井目的层位.投棒引爆火帽、火帽引爆导爆索、导爆索引爆连接在导爆索上的射孔弹。射孔弹穿透枪身及目的层套管，在油气层部位形成射孔孔眼，延迟燃烧的枪身内的发射药，燃烧产生的高温高压气体通过射孔孔眼冲刷，加大加深射孔孔深可达1-2m，迅速聚集的高压气体在射孔孔眼前沿形成多条裂缝，裂缝范围可达1-2m，较单独射孔和单一高能气体压裂的疏通半径都大，增加油气产量更加有效。
常规复合射孔器中的压裂弹只是简单安装在射孔弹之间，压裂弹是被射孔弹产生的冲击波直接冲击点燃的，该种装配方式的压裂弹存在如下缺陷：装药量少；对地层作用时间较短；压裂弹产生的压力与射孔弹产生的压力相叠加导致枪内峰值压力偏高，增加了炸枪的隐患。
为了阻碍或减缓射孔弹所产生的冲击波对压裂弹的冲击，控制复合射孔器产生的峰值压力，设计了一种带有缓冲延时作用的高能量内装式增效压裂弹。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种内装式增效压裂弹，带有缓冲延时作用，确保射孔弹产生的峰值压力与增效压裂弹产生的峰值压力不叠加，从而延长压裂弹对地层的作用时间。
一种压裂弹，包括隔爆装置，装药壳体、主装药，主装药被安装于装药壳体内，隔爆装置阻碍冲击波或气体对压裂弹的直接作用，延长了主装药被点燃的时间。
所述隔爆装置包括隔板、缓冲减震组件、隔爆本体；所述压裂弹的上、下端面都设有隔爆装置封闭；所述隔爆装置的形状可以为圆柱形。
所述缓冲减震组件可以为：高强度芳纶基布和发泡剂填充成型、聚氨酯发泡剂、以天然橡胶为主体的粘弹性阻尼材料、聚氨酯发泡剂与锥形弹簧浇铸成型材料中的一种。
装药壳体与主装药之间有包覆层隔开；包覆层可以为橡胶或以天然橡胶为主体的粘弹性阻尼材料；包覆层的形状可以是圆筒形。
装药壳体可以由无缝钢管、尼龙或酚醛棉布层压管加工制成；
如果装药壳体厚壁为无缝钢管加工制成，则装药壳体外设有一个或多个环型凹槽，使该装药壳体具有抗冲击防爆功能。
主装药的发射药可以为：单基发射药为5/7、9/7、11/7，双基发射药为双芳-2、双芳-3，新型发射药为硝基胍发射药、丁芳-3发射药、耐热火药；所述发射药的形状可以是粒状药或管状粒药；
双基推进剂为双芳镁-1、双铅-2、双钴-2、改性双基推进剂；所述推进剂形状可以是管状药、开槽管状药。
所述压裂弹在射孔器或复合射孔器中使用。
由于内装式增效压裂弹的缓冲延时设计特点，使得射孔弹产生的冲击波经过隔爆装置、装药壳体、包覆层能够衰减到较低的峰值压力，确保射孔弹产生的峰值压力与压裂弹产生的峰值压力不叠加，从而延长了两峰值的间隔时间，大大提高内装式增效压裂弹对地层的二次增效作用效能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是内装式增效压裂弹半剖视示意图；
图2是隔爆装置的半剖视示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种内装式增效压裂弹，主要由隔爆装置1和装药壳体2构成；如图2所示，隔爆装置1由隔板6缓冲减震组件7、隔爆本体8构成，缓冲减震组件7由高强度芳纶基布和发泡剂填充制成，装药壳体2的外圆设有环型凹槽5，主装药4外包覆有阻尼减震作用的包覆层3，主装药4的上、下端面均由隔爆装置1封闭。
如上所述的装药壳体2的圆周设有环型凹槽5，射孔弹产生的冲击波，压开环型凹槽5的底部，经过包覆层3衰减后点燃主装药4，主装药4产生的高温高压气体沿射孔孔眼进入地层，对地层进行二次加载，达到二次增效的目的。
所述缓冲减震组件7可以为：高强度芳纶基布和发泡剂填充成型、聚氨酯发泡剂、以天然橡胶为主体的粘弹性阻尼材料、聚氨酯发泡剂与锥形弹簧浇铸成型材料中的一种。
装药壳体2可以由无缝钢管、尼龙或酚醛棉布层压管加工制成；
主装药4的发射药可以为：单基发射药为5/7、9/7、11/7，双基发射药为双芳-2、双芳-3，新型发射药为硝基胍发射药、丁芳-3发射药、耐热火药；所述发射药的形状可以是粒状药或管状粒药；
双基推进剂为双芳镁-1、双铅-2、双钴-2、改性双基推进剂；所述推进剂形状可以是管状药、开槽管状药。
压裂弹在复合射孔器中使用。
本发明具有以下优点：1、应用广泛，适用于各种复合射孔器，特别适用于内装式二次增效复合射孔器；2、所选用材料易得，加工工艺简单；3、操作方便，装配简易；4、结构简单合理、使用安全可靠。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种压裂弹，包括隔爆装置(1)，装药壳体(2)、主装药(4)，主装药(4)被安装于装药壳体(2)内，其特征在于：
隔爆装置(1)阻碍冲击波或气体对主装药(4)的直接作用，延长了主装药(4)被点燃的时间。
2.如权利要求1所述的压裂弹，其特征在于：所述隔爆装置(1)包括隔板(6)、缓冲减震组件(7)、隔爆本体(8)；所述压裂弹的上、下端面都设有隔爆装置(1)用于封闭；所述隔爆装置(1)的形状可以为圆柱形。
3.如权利要求2所述的压裂弹，其特征在于：所述缓冲减震组件(7)可以为：高强度芳纶基布和发泡剂填充成型、聚氨酯发泡剂、以天然橡胶为主体的粘弹性阻尼材料、聚氨酯发泡剂与锥形弹簧浇铸成型材料中的一种。
4.如权利要求1所述的压裂弹，其特征在于：装药壳体(2)与主装药(4)之间有包覆层(3)隔开；包覆层(3)可以为橡胶或以天然橡胶为主体的粘弹性阻尼材料；包覆层(3)的形状可以是圆筒形。
5.如权利要求1所述的压裂弹，其特征在于：装药壳体(2)可以由无缝钢管、尼龙或酚醛棉布层压管加工制成；
6.如权利要求5所述的压裂弹，其特征在于：如果装药壳体(2)厚壁为无缝钢管加工制成，则装药壳体(2)外设有一个或多个环型凹槽，使该装药壳体(2)具有抗冲击防爆功能。
7.根据权力要求1所述的压裂弹，其特征在于：
主装药(4)的发射药可以为：单基发射药为5/7、9/7、11/7，双基发射药为双芳-2、双芳-3，新型发射药为硝基胍发射药、丁芳-3发射药、耐热火药；
所述发射药的形状可以是粒状药或管状粒药；
主装药(4)的推进剂可以为：双基推进剂为双芳镁-1、双铅-2、双钴-2、改性双基推进剂；
所述推进剂形状可以是管状药、开槽管状药。
8.根据权力要求1-7中任一所述的压裂弹，其特征在于：所述压裂弹在复合射孔器中使用。
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