專利名稱：具有環(huán)形起爆結(jié)構(gòu)的石油射孔器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種將地下石油層和油管有效地連接而又相通的關(guān)鍵器件，具體的說是通過炸藥爆炸驅(qū)動金屬射流，穿透地下油管，水泥環(huán)，及其周圍油層的石油射孔器。
在石油勘探和采油時，如


圖1所示要對油田先進行鉆井及下套管，再把套管與地層之間用水泥進行加固，通常也叫“固并”。然后把裝有射孔器的射孔槍下入套管內(nèi)相當深度，使裝有炸藥的射孔器在管壁和油層之間爆轟射孔，技術(shù)要求是在射孔過程中，不破壞射孔槍和套管，在油層中射出盡可能深的孔道。射孔器裝置如圖2所示，是由彈殼、炸藥和藥型罩組成。目前的問題是射孔槍內(nèi)的空間太小，使得實施大孔徑射孔、復合射孔或高孔密射孔困難很大，甚至根本無法實現(xiàn)，因此如何縮小石油射孔彈的高度，節(jié)省射孔槍內(nèi)的有效空間，已成為射孔器設(shè)計的重要課題。
本實用新型就是為了解決上述問題，提供一種帶環(huán)形起爆結(jié)構(gòu)的石油射孔器，變普通射孔彈的頂部起爆為口部起爆，可以在基本不改變藥型罩穿透性能的前題下，大幅度地縮短射孔彈的長度。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的。一種石油射孔器，包括彈殼與裝于殼內(nèi)的藥型罩所形成的空間裝有高密度壓成整體塊狀的炸藥，其結(jié)構(gòu)特點是在彈殼內(nèi)表面?zhèn)缺诹粲腥舾蓪П?，由起爆孔向四周呈放射狀對稱分布，導爆槽截面為半圓，三角形或其它類似形狀的光滑曲面。在導爆槽下端有一環(huán)形槽。環(huán)形槽與導爆槽相通，垂直于彈殼軸線并于彈殼口部平行。在導爆槽和環(huán)形槽內(nèi)充添有高感度，細顆粒傳爆高能炸藥。在彈殼內(nèi)表面和傳爆高能炸藥表面涂有一層隔爆膜。
由于采用了上述方案，本實用新型具有環(huán)形起爆結(jié)構(gòu)的石油射孔彈，是通過導爆藥條將導爆索的起爆信號傳給彈殼口部附近的起爆環(huán)，然后通過起爆環(huán)起爆射孔彈的主裝藥。這樣射孔彈的主裝藥是在口部起爆環(huán)處起爆，然后爆轟由口部向頂部傳播依次壓垮藥型罩。由于藥型罩的運動速度遠小于炸藥的爆轟速度，因此，當爆轟傳播到頂點，推動藥型罩頂部向前運動時，口部的藥型罩還在向軸線方向運動，由“大錐角”變成了“小錐角”。由于采用了以上結(jié)構(gòu)，使射孔彈的長度和直徑之比由原來的1-1.2，縮短到目前的0.5-0.7 。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型進行詳細說明。
圖1是石油勘探與采油的油井示意圖。
圖2是普通石油射孔器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型帶環(huán)形起爆結(jié)構(gòu)的石油射孔器示意圖。
圖4是本實用新型射孔器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
圖5是本實用新型彈殼的剖面圖。
圖1所示，在石油采油時，要對油田鉆井后下套管管1，再把套管1與油層(地塊)3之間用水泥環(huán)2加固。然后把射孔器5裝入射孔槍4內(nèi)，下插入套管3內(nèi)達相當深度。如圖2所示，使裝有炸藥506的射孔器5，在管壁和油層之間引爆射孔。在射孔過程中藥形罩507將形成金屬射流以一定壓垮速度、擊穿管壁及水泥環(huán)與地層，在套管和油層之間建立通管，使油層中的巖液流出。
圖3是實用新型的實施例，其結(jié)構(gòu)特點是在彈殼501的內(nèi)表面留有6-1 6條放射狀對稱分布的導爆槽(5012)，導爆槽5012上邊通過傳爆藥膜505與起爆口5011點相接，下邊與起爆環(huán)形槽5013相通，導爆槽寬度0.5-5毫米，厚度0.1-1毫米。環(huán)形槽5013寬度2-5毫米，深度為0.5-2毫米。導爆藥條503起爆環(huán)504及傳爆藥膜505都由高感度，細顆粒高能炸藥組成，充填于彈殼501內(nèi)表面，導爆槽5012和環(huán)形槽5013內(nèi)，彈殼501的內(nèi)表面及高感度、細顆粒高能炸藥上面涂有一層隔爆膜。射孔彈被引爆后，爆轟由起爆口5011經(jīng)傳爆藥膜505傳至導爆藥條503，然后導爆藥條503將爆轟傳給起爆環(huán)504，最后由起爆環(huán)504將爆轟傳至射孔彈主裝藥506，射孔彈主裝藥506在口部起爆后，爆轟沿主裝藥506向上傳播，與此同時藥型罩503在口部開始被壓垮，并依次向射孔彈軸線方向運動，由于炸藥506的爆轟速度遠大于藥型罩507的軸向運動速度，當爆轟傳至裝藥506的頂部并推動藥型罩507頂部向前運動時，藥型罩507口部的金屬還沒有在軸線上相撞，只是由″大錐角″變成了″小錐角″。這樣的結(jié)構(gòu)使藥型罩507在形成射流的過程中，有一個錐角的變化過程，使射流彈頂部藥型罩開始塌垮時，射孔彈近似處于小錐角射孔彈開始射孔時的狀態(tài)，從而使大錐角射孔彈有類似小錐角射孔彈的性能，射孔彈的高度卻縮短了30～50％。
權(quán)利要求1.一種帶有環(huán)型起爆結(jié)構(gòu)的石油射孔器，包括彈殼(501)，隔爆塞(502)，導爆藥條(503)，起爆環(huán)(504)，傳爆藥膜(505)，主裝藥(506)，藥型罩(507)和隔爆膜(508)，其特征是在彈殼(501)和裝藥(506)之間裝有導爆藥條(503)，傳爆藥膜(505)，起爆環(huán)(504)及隔爆膜(508)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油射孔器，其特征是在彈殼(501)內(nèi)表面留有6～16條深度小于2毫米，寬度為05～5毫米的導爆槽(5012)，導爆槽(5012)從起爆口(5011)向口部呈放射狀對稱分布發(fā)展；在彈殼(501)口部附近有一環(huán)形起爆槽(5013)，環(huán)形起爆槽(5013)垂直于射孔彈(5)的軸線，與彈殼(501)口部平行，和導爆槽(5012)相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述石油射孔器，其特征是在彈殼(501)的內(nèi)表面的導爆槽(5012)和環(huán)形起爆槽(5013)內(nèi)添有高感度，細顆粒的高能炸藥，形成傳爆藥條(503)和起爆環(huán)(504)；在口部周圍有同樣材料制的傳爆藥膜(505)，厚度為0.1～1.0毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油射孔器，其特征是在彈殼(501)的內(nèi)表面，以及傳爆藥膜(505)，導爆藥條(503)，起爆環(huán)(504)上涂有隔爆膜(508)。
專利摘要一種具有環(huán)形起爆結(jié)構(gòu)的石油射孔器，它包括彈殼與裝于彈殼內(nèi)的藥型罩所形成的空間裝有炸藥，其特點是在彈殼的內(nèi)表面有若干放射狀、對稱的導爆藥條，在口部有一對稱的圓起爆環(huán)，以導爆藥條和起爆環(huán)共同作用，實現(xiàn)射孔彈的口部起爆。本實用新型可以大幅度減小石油射孔彈的長度。
文檔編號E21B43/248GK2260168SQ9520713
公開日1997年8月20日 申請日期1995年4月4日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月4日
發(fā)明者史慧生 申請人:史慧生