[实用新型]对称式射孔压裂复合弹

说明书

本实用新型涉及一种石油、天然气等开采中其井内射孔压裂所用的对称式射孔压裂复合弹。

开采石油或天然气等，须在其井内下设套管，然后在井内射孔，使地层与井眼相通。由于钻井泥浆、固井水泥及射孔中产生的碎屑等均会堵塞于射孔内，阻碍石油或天然气的渗出；孔所形成的压实带也将降低射孔周边岩石的渗透率。为提高石油、天然气的产量，须消除射孔的堵塞与压实，并进行压裂。现阶段，实现上述目的比较理想、比较现实的工艺是采用射孔压裂复合弹。一体式射孔压裂复合弹的射孔弹和发射药装于同一枪身。射孔弹装得多，火药就装得少。射孔弹装得少，孔密就低；火药装得少，消除堵塞压实和产生裂缝的脉冲作用必然削弱。作为一体式复合结构，这是一对无法克服的矛盾。一体式复合弹中的发射药是被导爆索和射孔弹引发，其激发能量过大。火炸药的反应形式及反应速度与激发能量的大小紧密相关。加之，发射药与聚能射孔弹又汇集于同一枪体，因此其火药容易发生燃烧转爆轰，以致发生炸枪事故。现行一体式复合弹内装发射药。发射药原本用于推动弹头的大炮与机枪，它的耐热不超过120℃，它的燃速大大高于火箭复合推进剂。它在一体式复合弹中的装药结构使其燃烧复杂化。发射药的特性与上述装药特征不仅对一体式复合弹的使用井深构成限制，而且因燃烧不稳定，为井下工艺埋下了不安全因素。分离式射孔压裂复合弹的射孔弹和复合推进剂分别装于射孔枪和压裂段。因此孔密可调，火药装药量能加大，不易发生燃烧转爆轰，解决了一体复合弹存在的孔密与火药装药量的矛盾。复合推进剂耐热150℃，燃速比发射药低。因此，它能适用于深井，处理效果优于一体式复合弹。但是，分离复合弹的轴向结构是非对称的，因而射孔弹起爆和压裂段点火后，枪身会发生上举现象。由于其压裂段不是正向侧对套管射孔，以致推进剂燃气必须上升一段距离才能进入射孔。这会导致燃气能量损耗，脉冲作用降低。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，而提供一种安全性好、孔密可调、堵塞压实消除彻底、压裂效果显著、施工简便、成本低的对称式射孔压裂复合弹。

本实用新型的设计方案如下：

一种对称式射孔压裂复合弹，包括射孔段(10)，压裂段及其输送工具(1)，所述射孔段(10)包括射孔枪(7)，其内设置有射孔弹(8)和与触发装置相连的起爆点火机构(6)，所述压裂段的弹壳(3)内装有火药(15)和传火管(4)，所述传火管(4)内设有点火器(16)，其特殊之处在于：所述压裂段包括上、下压裂段(5)、(12)，其对称设置于射孔段(10)两端，所述触发装置设于上压裂段(5)上端，其经导线(17)与起爆点火机构(6)相连，该起爆点火机构(6)通过导爆索(9)与下压裂段(12)的爆炸-燃烧转换器(11)相连；所述的起爆点火机构(6)设于上压裂段(5)与射孔段(10)之间，所述的传火管(4)设置于上、下压裂段(5)、(12)的轴心，传火管(4)内装有点火药。

本实用新型的输送工具(1)采用电缆时，所述的触发装置由电缆内的导线(17)与地面电源相接构成。

本实用新型的输送工具(1)采用油管时，所述的触发装置设于上压裂段(5)上端，其包括可从油管内落下的投棒(13)、设置于上压裂段(5)顶部的击针(14)及可被击针(14)击发的瞬发电池(2)。

本实用新型的起爆点火机构(6)以采用同步型起爆点火机构为佳。

本实用新型的上、下压裂段(5)、(12)的弹壳(3)采用非金属或金属材料的弹壳均可。

本实用新型的射孔段(10)与上、下压裂段(5)、(12)可分别通过螺扣接头(18)连接，所述射孔段(10)的枪身为金属枪身或非金属枪身。

附图为本实用新型的结构示意图。

下面将结合附图对本实用新型作进一步详述：