[实用新型]具有环形起爆结构的石油射孔器

说明书

本实用新型涉及一种将地下石油层和油管有效地连接而又相通的关键器件，具体的说是通过炸药爆炸驱动金属射流，穿透地下油管，水泥环，及其周围油层的石油射孔器。

在石油勘探和采油时，如图1所示要对油田先进行钻井及下套管，再把套管与地层之间用水泥进行加固，通常也叫“固并”。然后把装有射孔器的射孔枪下入套管内相当深度，使装有炸药的射孔器在管壁和油层之间爆轰射孔，技术要求是在射孔过程中，不破坏射孔枪和套管，在油层中射出尽可能深的孔道。射孔器装置如图2所示，是由弹壳、炸药和药型罩组成。目前的问题是射孔枪内的空间太小，使得实施大孔径射孔、复合射孔或高孔密射孔困难很大，甚至根本无法实现，因此如何缩小石油射孔弹的高度，节省射孔枪内的有效空间，已成为射孔器设计的重要课题。

本实用新型就是为了解决上述问题，提供一种带环形起爆结构的石油射孔器，变普通射孔弹的顶部起爆为口部起爆，可以在基本不改变药型罩穿透性能的前题下，大幅度地缩短射孔弹的长度。

本实用新型的目的是这样实现的。一种石油射孔器，包括弹壳与装于壳内的药型罩所形成的空间装有高密度压成整体块状的炸药，其结构特点是在弹壳内表面侧壁留有若干导爆槽，由起爆孔向四周呈放射状对称分布，导爆槽截面为半圆，三角形或其它类似形状的光滑曲面。在导爆槽下端有一环形槽。环形槽与导爆槽相通，垂直于弹壳轴线并于弹壳口部平行。在导爆槽和环形槽内充添有高感度，细颗粒传爆高能炸药。在弹壳内表面和传爆高能炸药表面涂有一层隔爆膜。

由于采用了上述方案，本实用新型具有环形起爆结构的石油射孔弹，是通过导爆药条将导爆索的起爆信号传给弹壳口部附近的起爆环，然后通过起爆环起爆射孔弹的主装药。这样射孔弹的主装药是在口部起爆环处起爆，然后爆轰由口部向顶部传播依次压垮药型罩。由于药型罩的运动速度远小于炸药的爆轰速度，因此，当爆轰传播到顶点，推动药型罩顶部向前运动时，口部的药型罩还在向轴线方向运动，由“大锥角”变成了“小锥角”。由于采用了以上结构，使射孔弹的长度和直径之比由原来的1-1.2，缩短到目前的0.5-0.7 。

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

图1是石油勘探与采油的油井示意图。

图2是普通石油射孔器结构示意图。

图3是本实用新型带环形起爆结构的石油射孔器示意图。

图4是本实用新型射孔器的内部结构。

图5是本实用新型弹壳的剖面图。

图1所示，在石油采油时，要对油田钻井后下套管管1，再把套管1与油层(地块)3之间用水泥环2加固。然后把射孔器5装入射孔枪4内，下插入套管3内达相当深度。如图2所示，使装有炸药506的射孔器5，在管壁和油层之间引爆射孔。在射孔过程中药形罩507将形成金属射流以一定压垮速度、击穿管壁及水泥环与地层，在套管和油层之间建立通管，使油层中的岩液流出。

图3是实用新型的实施例，其结构特点是在弹壳501的内表面留有6-1 6条放射状对称分布的导爆槽(5012)，导爆槽5012上边通过传爆药膜505与起爆口5011点相接，下边与起爆环形槽5013相通，导爆槽宽度0.5-5毫米，厚度0.1-1毫米。环形槽5013宽度2-5毫米，深度为0.5-2毫米。导爆药条503起爆环504及传爆药膜505都由高感度，细颗粒高能炸药组成，充填于弹壳501内表面，导爆槽5012和环形槽5013内，弹壳501的内表面及高感度、细颗粒高能炸药上面涂有一层隔爆膜。射孔弹被引爆后，爆轰由起爆口5011经传爆药膜505传至导爆药条503，然后导爆药条503将爆轰传给起爆环504，最后由起爆环504将爆轰传至射孔弹主装药506，射孔弹主装药506在口部起爆后，爆轰沿主装药506向上传播，与此同时药型罩503在口部开始被压垮，并依次向射孔弹轴线方向运动，由于炸药506的爆轰速度远大于药型罩507的轴向运动速度，当爆轰传至装药506的顶部并推动药型罩507顶部向前运动时，药型罩507口部的金属还没有在轴线上相撞，只是由″大锥角″变成了″小锥角″。这样的结构使药型罩507在形成射流的过程中，有一个锥角的变化过程，使射流弹顶部药型罩开始塌垮时，射孔弹近似处于小锥角射孔弹开始射孔时的状态，从而使大锥角射孔弹有类似小锥角射孔弹的性能，射孔弹的高度却缩短了30～50％。