CN2653125Y - 油气井用枪内装筒式火药装药的复合射孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种油气井用枪内装筒式火药装药的复合射孔装置。它由一节射孔器或多节射孔器连接构成，所述的射孔器由射孔枪、同轴装在射孔枪中的筒形弹架、装在该弹架上的射孔弹、连接在射孔弹尾端的导爆索、设在枪筒两端的筒形弹架的周向定位结构和上、下连接头构成，其改进结构是在射孔枪与筒形弹架之间同轴装有一个筒式火药装药。本实用新型解决了射孔弹轴向密集排列结构下射孔器内火药装药量减少的问题，本装置的上述装药方式比已有技术弹间装药的装药量要大两倍以上。

Description

油气井用枪内装筒式火药装药的复合射孔装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于油气井、注水井新井完井及生产井补孔改造的射孔装置，具体地说，它是一种油气井用枪内装筒式火药装药的复合射孔装置。

背景技术

目前，用于油气井射孔及延缝或压裂的复合射孔器，为了在射孔弹起爆射孔之后，再通过顺势点燃的枪内火药或推进剂进行二次压裂延缝，大多采用弹架内射孔弹之间装填火药或推进剂的结构。例如：中国专利ZL97242235.8“油气井高能复合正压高孔密双射流孔装置”，它采用是在筒形弹架内安装一个与筒形弹架内径相配合的圆柱形火药柱的装药方式，装药的结果等于在弹架内射孔弹之间全都填充了火药。还有中国专利ZL01212979.8“油气井高能复合射孔装置”，采用在弹架内射孔弹间装火药片的装药方式。上述两种火药装药方式都会随着射孔孔密的增大而大大减小装药量，如果要进行高孔密射孔的话，弹间几乎没有什么空间，所以，其火药装药量会大大降低，从而影响二次燃气能量冲击加载的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对已有技术的不足，首先是提供一种油气井用枪内装筒式火药装药的复合射孔装置，使其能在射孔弹密集排列的结构下仍具有较大的装药量，从而保证二次燃气能量的冲击效果，其次是对该装置进行结构上的进一步改进，使其结构更为合理。

为实现上述目的，本实用新型的解决方案如下：

它由一节射孔器或多节射孔器连接构成，所述的射孔器具有一个射孔枪，在该射孔枪中设有筒形弹架，并在该筒形弹架上装有轴向密集排列的多个射孔弹，所述的射孔弹按照其射流方向朝向射孔枪内壁而弹尾朝向筒形弹架内的方向安装，并且沿筒形弹架的周向多方位排列，在所述射孔枪的筒壁上正对于各射孔弹的射流部位设有台阶通孔，并在台阶通孔上设有堵盖，所述的筒形弹架通过设在其上、下两端的周向定位结构固定在枪筒内，使筒形弹架与射孔枪之间得到周向固定，在射孔枪的上、下两端通过螺纹结构联有枪头或上联接头和枪尾或下联接头，从而使筒形弹架在射孔枪内得到轴向固定，在射孔枪中还轴向贯穿一根与各射孔弹弹尾压接的导爆索，其关建结构是：在所述的射孔枪与筒形弹架之间同轴装有一个筒式火药装药，在该筒式火药装药的筒壁上、对应于射孔枪上各射孔弹射流的位置开有射流通过的通孔。

本实用新型的进一步改进方案如下：

上述的筒形弹架上的多个射孔弹沿筒壁右旋30°～90°等间隔螺旋式轴向密集排列。

上述的射孔弹上套有弹套。

在上述射孔枪的筒壁上设有与各射孔弹射流方向同轴的盲孔，每个盲孔的背面180°对应设有台阶通孔，并在台阶通孔上设有堵盖。

上述的筒式火药装药采用单基或双基发射药或复合推进剂或燃烧类含能材料制作。

通过上述解决方案可以看出，本装置利用了射孔枪与筒形弹架之间的空间进行装药，这个空间的大小受射孔弹密集排列的影响较小，可使高孔密射孔器的火药装药量提高，从而保证二次燃气能量的冲击效果。再者，本装置在射孔弹上加设的弹套既对射孔弹有固定的作用，同时还可降低射孔弹射孔时的弹间干扰。本装置在泄压面积不足时，在射孔枪上采用射流射穿盲孔泄压的同时，还可通过冲开盲孔背面的台阶通孔进一步增大枪内压力的泄压速率。

附图说明

图1、本实用新型的整体结构示意图。

图2、射孔器结构示意图之一。

图3、射孔器结构示意图之二。

图4、筒形火药装药结构示意图。

具体实施方式

下面根据实施例详细说明本实用新型的结构及其工作原理。

参见图1，本装置可以由一节射孔器2或多节射孔器2连接构成。如果采用一节射孔器，则射孔器2的上、下两端通过螺纹结构连接枪头1和枪尾5，在枪头1中装有通过导线与地面电源连接的雷管1.1，枪尾是外部为圆台形的尾端堵头。如果采用多节结构，则两射孔器之间可以用带母螺纹的上联接头4和带公螺纹的下联接头3连接在一起。

参见图2、4，所述的射孔器2具有一个射孔枪10，在该射孔枪10中设有所述的筒形弹架9，该筒形弹架的外径与射孔枪内径松配合，并在射孔枪10与筒形弹架9之间设有所述的筒式火药装药8，在筒形弹架9上装有多个射孔弹12，所述的射孔弹12按照其射流方向朝向枪筒10的内壁而弹尾朝向弹架内的方向安装，并且沿筒形弹架9的轴向密排和径向多方位排列，使射孔弹能以枪筒为中心向四周射孔，本例采用的射孔弹排列方式是沿筒形弹架9的筒壁右旋90°等间隔螺旋式轴向密集排列，这样，枪内的射孔弹可以枪筒为中心向四个方向射孔；其右旋等间隔排列的角度可以在30°～90°之间选择，从而实现以枪筒为中心的多方位射孔。为了减少弹间的干扰，在所述的射孔弹12上设有弹套11，该弹套11与筒形弹架固联，从而在筒形弹架上形成射孔弹的安装弹穴，可对射孔弹起到扶正作用。在射孔枪10上对应于射孔弹的射流部位设有所述的台阶通孔14，并在该通孔上装有堵盖13。所述的筒式火药装药8上也设有相应的通孔19，该筒形弹架9的具体结构见图4。所述的筒式火药装药8和筒形弹架9的两端与上定位环5、下定位环16固接。所述筒形弹架9和筒式火药装药8的周向定位结构，由设在上定位环5和下定位环16滑槽内的定位滑卡18、定位螺钉17和射孔枪10两端的凹槽6构成。当滑卡18沿枪筒径向滑动而进入定位凹槽6时，上紧定位螺钉17，可使上定位环5和下定位环16得到周向固定而不能相对枪筒周向旋转，使连接在该上定位环5和下定位环16的筒式火药装药8和筒形弹架9也得到周向固定，从而使筒形火药8上的通孔19和装在筒形弹架上的射孔弹12的射流出口与枪筒上的台阶通孔14对准定位。所述的上联接头4和下联接头3通过螺纹结构连接在射孔枪10的两端，从而使射孔枪两端封闭和使筒式火药装药8和筒形弹架9在枪筒内得到轴向固定。所述的导爆索7上、下贯穿射孔枪10，并且与各射孔弹的尾端压接。当导爆索点燃射孔弹时，射孔弹形成的射流先将已封闭的台阶通孔14射穿，然后再射穿油气井的套管及水泥环，从而在产层内形成一定几何尺寸的射孔孔道；同时，在射孔弹起爆后筒式火药装药8也被引燃，从而形成高能燃气脉冲对岩层进行冲击加载，使射孔孔道以裂缝形式得到延伸和扩展。

参见图4，所述的筒式火药装药8可以采用单基或双基发射药或复合推进剂或燃烧类含能材料制作。从图中可以看出，该筒式火药装药结构的装药量受高孔密的影响不太大，因为枪筒与筒形弹架之间的空间比高孔密的弹间空间要大，筒壁上所设通孔的多少和大小会影响装药量，但因通孔比射孔弹的直径小得多，故影响程度较小。经过实际测算，在同等高孔密结构下，本装置比已有弹间装药的柱形或片状固体火药的装药量要大两倍以上。

参见图3，如果在装药量较大，而射孔枪上射流孔的泄压面积不足时，所述的射孔枪可以采用盲孔加台阶通孔结构，以增大泄压面积。即在射孔枪20上、与各射孔弹射流方向同轴的位置设置盲孔21，而在每个盲孔21的背面180°对应设置台阶通孔14，并在台阶通孔14上设置堵盖13。当射孔弹12被点燃而射孔时，其射流先射穿盲孔21，然后在筒式火药装药8被引燃时，较大高能燃气的冲击又将台阶通孔的堵盖冲开，从而起到增大泄压速率的作用。该射孔器的其它结构与图2中的相同。

Claims (5)

1、一种油气井用枪内装筒式火药装药的复合射孔装置，它由一节射孔器(2)或多节射孔器(2)连接构成，所述的射孔器具有一个射孔枪(10)，在该射孔枪中设有筒形弹架(9)，并在该筒形弹架上装有轴向密集排列的多个射孔弹(12)，所述的射孔弹按照其射流方向朝向射孔枪内壁而弹尾朝向筒形弹架内的方向安装，并且沿筒形弹架(9)的周向多方位排列，在所述射孔枪的筒壁上正对于各射孔弹的射流部位设有台阶通孔(14)，并在台阶通孔上设有堵盖(13)，所述的筒形弹架(9)通过设在其上、下两端的周向定位结构固定在枪筒(10)内，使筒形弹架(9)与射孔枪之间得到周向固定，在射孔枪的上、下两端通过螺纹结构联有枪头(1)或上联接头(4)和枪尾(5)或下联接头(3)，使筒形弹架(9)在射孔枪内得到轴向固定，在射孔枪(10)中还轴向贯穿一根与各射孔弹弹尾压接的导爆索(7)，其特征是：在所述的射孔枪(10)与筒形弹架(9)之间同轴装有一个筒式火药装药(8)，在该筒式火药装药(8)的筒壁上、对应于射孔枪上各射孔弹射流的位置开有射流通过的通孔(19)。

2、根据权利要求1所述的油气井用枪内装筒式火药装药的复合射孔装置，其特征是：所述的筒形弹架(9)上的多个射孔弹(12)沿筒壁右旋30°～90°等间隔螺旋式轴向密集排列。

3、根据权利要求1或2所述的油气井用枪内装筒式火药装药的复合射孔装置，其特征是：所述的射孔弹(12)上套有弹套(11)。

4、根据权利要求1或2所述的油气井用枪内装筒式火药装药的复合射孔装置，其特征是：在所述射孔枪(20)的筒壁上设有与各射孔弹射流方向同轴的盲孔(21)，每个盲孔(21)的背面180°对应设有台阶通孔(14)，并在台阶通孔上设有堵盖(13)。

5、根据权利要求1或2所述的油气井用枪内装筒式火药装药的复合射孔装置，其特征是：所述的筒式火药装药(8)采用单基或双基发射药或复合推进剂或燃烧类含能材料制作。

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