專利名稱：篩管裝載壓裂彈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油、天然氣井下巖層的高能氣體壓裂技術(shù)領(lǐng)域中的高能氣體發(fā)生裝置。高能氣體壓裂是利用壓裂彈中火藥在井筒中燃燒，產(chǎn)生高溫、高壓氣體在目的層近井區(qū)域壓出裂縫體系，改善滲透性能，從而增加油、氣井產(chǎn)量和注水井注入量的增產(chǎn)、增注新技術(shù)，壓裂彈是優(yōu)化施工、提高效果的關(guān)鍵。
高能氣體壓裂是在本世紀(jì)六十年代開始發(fā)展起來的新技術(shù)領(lǐng)域。目前，在我國高能氣體壓裂技術(shù)領(lǐng)域中，采用的壓裂彈分為有殼壓裂彈和無殼壓裂彈。中國專利94201940.7纜輸式全燃燒壓裂彈，89208915.6套管井高能氣體壓裂彈，93119733.3無殼壓裂彈，91111244.8射孔壓裂復(fù)合彈，94207781.4電纜連接無殼壓裂彈。雖然在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面較原有的壓裂彈有了較大改進(jìn)，有有殼壓裂彈和無殼壓裂彈，可以適用于3000米深或大于3000米以上深油、氣井巖層的壓裂。但是，上述有殼壓裂彈均有笨重的金屬或非金屬外殼且殼體排氣孔多、密封可靠性較差；無殼壓裂彈壓裂施工前對洗井要求嚴(yán)，高溫氣體對下端電纜有一定的損傷作用。
本實(shí)用新型的目的除避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處外，設(shè)計(jì)成既能同時進(jìn)行射孔與高能氣體壓裂，又能單獨(dú)進(jìn)行高能氣體壓裂的篩管裝載壓裂彈。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述目的，在連接頭的上端與射孔槍密封連接，下端與篩管組件連接，傳火孔處密封連接芯管組件。當(dāng)射孔工作時，用射孔槍內(nèi)導(dǎo)爆索的能量通過傳火孔點(diǎn)燃芯管組件內(nèi)點(diǎn)火藥柱，并依次點(diǎn)燃裝在篩管組件中的引燃裝藥和主裝藥。利用引燃裝藥和主裝藥被點(diǎn)燃的延遲時間，實(shí)現(xiàn)射孔后立即進(jìn)行高能氣體壓裂。通過改變點(diǎn)火方式，在芯管組件的上端裝入點(diǎn)火器，可以單獨(dú)施工，進(jìn)行高能氣體壓裂。通過改變引燃裝藥和主裝藥的成分等，可以適用于深井或超深井，用電纜輸送或井管輸送進(jìn)行施工。
本實(shí)用新型由連接頭1、芯管組件2-4、引燃裝藥5-6、主裝藥7和篩管組件8-9組成。
連接頭1上端與射孔槍密封連接，下端與篩管組件8-9連接，傳火孔處密封連接芯管組件2-4。
芯管組件2-4由芯管2、點(diǎn)火藥柱3和密封堵4組成。用射孔槍內(nèi)導(dǎo)爆索的能量通過傳火孔點(diǎn)燃芯管組件2-4內(nèi)點(diǎn)火藥柱3并點(diǎn)燃引燃裝藥5-6。
引燃裝藥5-6由引燃裝藥藥柱5和包覆層6組成，用于點(diǎn)燃主裝藥7。
主裝藥7在篩管組件8-9中燃燒，產(chǎn)生高溫、高壓氣體。
篩管組件8-9由篩管8和堵頭9組成，用于裝載引燃裝藥5-6和主裝藥7，用于裝載和提取燃燒剩余物。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是篩管不承壓、重量輕、可以重復(fù)使用，可以與射孔槍連成一體，一次下井用一個雷管引爆，完成射孔與高能氣體壓裂兩種施工，也可以單獨(dú)施工進(jìn)行高能氣體壓裂；可現(xiàn)場組裝，結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、安全可靠，井內(nèi)不留殘余物。可將不同節(jié)數(shù)、不同燃速或不同燃面變化規(guī)律的主裝藥現(xiàn)場組裝成可調(diào)脈沖式篩管裝載壓裂彈，提高壓裂效果。
本實(shí)用新型的
如下附圖1是篩管裝載壓裂彈剖面圖。附圖2是單獨(dú)施工進(jìn)行高能氣體壓裂的篩管裝載壓裂彈剖面圖。附圖3是篩管裝載壓裂彈橫截面圖。
連接頭1，芯管2，點(diǎn)火藥柱3，密封堵4，引燃裝藥藥柱5，包覆層6，主裝藥7，篩管8，堵頭9，固定環(huán)10，密封導(dǎo)電柱11，電發(fā)火管12，點(diǎn)火器殼體13。
實(shí)施例實(shí)施本實(shí)用新型的最好方案是1、參照附圖1實(shí)施
連接頭1的制造材料為中碳鋼。
芯管組件2-4的制造芯管2和密封堵4的材料均為中碳鋼。
引燃裝藥5-6和主裝藥7的制造引燃裝藥藥柱5及主裝藥7是主要為硝化棉、硝化甘油及附加成分的雙基藥壓成的藥柱，包覆層6可用棉織物粘膠纏繞在藥柱外表面上。引燃裝藥5-6和主裝藥7的外徑可為72毫米，長度為500毫米。
篩管組件8-9的制造材料為中碳鋼(或低碳鋼)，篩管8的外徑可為89毫米，最短長度可為1000毫米，每加長500毫米為一種規(guī)格，最長可為5000毫米。
一套篩管裝載壓裂彈是將連接頭1、芯管組件2-4、引燃裝藥5-6、1至9節(jié)主裝藥7和篩管組件8-9(主裝藥7的節(jié)數(shù)和篩管8的長度根據(jù)施工工藝要求選定)組裝而成的；用篩管組件8-9裝載引燃裝藥5-6和各節(jié)主裝藥7，在引燃裝藥5-6的中心孔中置入芯管組件2-4；連接頭1的上端與射孔槍密封連接，下端與篩管組件8-9連接，傳火孔處密封連接芯管組件2-4。用射孔槍內(nèi)導(dǎo)爆索的能量通過傳火孔、芯管組件2-4點(diǎn)燃引燃裝藥5-6和主裝藥7；適用于井深不超過3000米的套管井目的層，射孔與壓裂一次施工完成。
2、參照附圖2中單獨(dú)施工進(jìn)行高能氣體壓裂的篩管裝載壓裂彈，其特征在于芯管組件2-4的上端裝入點(diǎn)火器10-13。
點(diǎn)火器10-13是由固定環(huán)10、密封導(dǎo)電柱11、電發(fā)火管12和點(diǎn)火器殼體13組成。固定環(huán)10材料為中碳鋼，點(diǎn)火器殼體13材料為鋁合金(或中碳鋼)。根據(jù)施工工藝要求組裝成一套單獨(dú)施工進(jìn)行高能氣體壓裂的篩管裝載壓裂彈，可單獨(dú)施工進(jìn)行高能氣體壓裂。
3、參照附圖1中篩管裝載壓裂彈，其特征在于主裝藥7其節(jié)數(shù)可為1至9節(jié)，橫截面制成單孔管狀或多孔管狀(如附圖3所示)，組裝后可構(gòu)成可調(diào)脈沖式篩管裝載壓裂彈。
4、參照附圖1中篩管裝載壓裂彈，其特征在于引燃裝藥藥柱5與主裝藥7，其成分為過氯酸胺、橡膠及附加成分時，可適用于3000米以上深并或超深井下施工。
權(quán)利要求1.篩管裝載壓裂彈是由連接頭(1)、芯管組件(2-4)、引燃裝藥(5-6)、主裝藥(7)和篩管組件(8-9)組成；其特征是用篩管組件(8-9)裝載引燃裝藥(5-6)和各節(jié)主裝藥(7)，在引燃裝藥(5-6)的中心孔中置入芯管組件(2-4)，連接頭(1)的上端與射孔槍密封連接，用射孔槍內(nèi)導(dǎo)爆索的能量通過傳火孔、芯管組件(2-4)點(diǎn)燃引燃裝藥(5-6)；芯管組件(2-4)是由芯管(2)、點(diǎn)火藥柱(3)和密封堵(4)組成；引燃裝藥(5-6)是由引燃裝藥藥柱(5)和包覆層(6)組成；篩管組件(8-9)是由篩管(8)和堵頭(9)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的篩管裝載壓裂彈，其特征是主裝藥(7)其節(jié)數(shù)可為1至9節(jié)，橫截面制成單孔管狀或多孔管狀，組裝后可構(gòu)成脈沖式篩管裝載壓裂彈。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種篩管裝載壓裂彈,由連接頭、芯管組件、引燃裝藥、主裝藥和篩管組件組成。其特征是:用篩管裝載、無密封的外殼;既可用導(dǎo)爆索點(diǎn)火,也可用電發(fā)火管點(diǎn)火。本實(shí)用新型可以與射孔槍組合,一次下井施工同時完成射孔與高能氣體壓裂;也可以單獨(dú)進(jìn)行高能氣體壓裂施工。結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠。適用于淺井、深井和超深井使用。
文檔編號E21B43/11GK2308708SQ9621410
公開日1999年2月24日 申請日期1996年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月27日
發(fā)明者高長友, 任永久, 吳忠民, 顧國良, 王濤, 劉祥成, 辛再樹, 周紹民, 崔哲洙, 付明軍, 周海濤, 王玉申, 王云龍 申請人:高長友