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      多級(jí)復(fù)合射孔裝置的火藥裝藥結(jié)構(gòu)的制作方法

      文檔序號(hào):5410077閱讀:516來源:國知局
      專利名稱:多級(jí)復(fù)合射孔裝置的火藥裝藥結(jié)構(gòu)的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明屬于石油勘探開發(fā)領(lǐng)域,尤其是一種油氣井多級(jí)復(fù)合射孔裝置的火藥裝藥結(jié)構(gòu)。
      背景技術(shù)
      目前,槍內(nèi)裝藥的一體式復(fù)合射孔由于其具有施工簡(jiǎn)單,安全可靠,對(duì)井筒損傷小,已在油田得到了廣泛應(yīng)用。但是,由于一體式復(fù)合射孔大多采用彈間裝藥形式,特別是在孔密較高的情況下火藥裝藥量大幅降低,使作用效果變得很差。隨后人們又開發(fā)出了多級(jí)復(fù)合射孔裝置,它是在射孔器的彈架內(nèi)、外分別安裝兩種火藥,利用兩種火藥的峰值時(shí)差實(shí)現(xiàn)有效壓力平臺(tái)的延長(zhǎng),提高高壓氣體做功的效率和射孔彈的穿深。但是測(cè)試結(jié)果顯示, 這種多級(jí)復(fù)合射孔裝置的有效壓力持續(xù)時(shí)間還有待進(jìn)一步的提高。申請(qǐng)人認(rèn)為,解決這一問題的途徑之一是如何進(jìn)一步增大射孔器的裝藥量以及火藥的搭配。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明所要解決的問題是提供一種能夠增大裝藥量,延長(zhǎng)有效壓力的持續(xù)時(shí)間, 進(jìn)而提高壓裂效果的多級(jí)復(fù)合射孔裝置的火藥裝藥結(jié)構(gòu)。射孔器的體積是有限的,要增大裝藥量就需要充分利用射孔器的可利用空間,并要確保其運(yùn)輸、使用過程中的安全性。本申請(qǐng)人認(rèn)為,現(xiàn)有射孔器的彈架外正對(duì)射孔彈的區(qū)域一直是空白區(qū)域,這一空白區(qū)域可用于安裝火藥,本申請(qǐng)人通過試驗(yàn)證明,這種安裝方式是安全可靠的。本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案是所提供的多級(jí)復(fù)合射孔裝置的火藥裝藥結(jié)構(gòu)包括在射孔器圓筒形彈架內(nèi)裝有內(nèi)裝一級(jí)火藥的內(nèi)藥盒,內(nèi)藥盒位于相鄰聚能射孔彈之間;本發(fā)明的特別之處是在圓筒形彈架的外壁上還裝有三聯(lián)體外藥盒,三聯(lián)體外藥盒由一個(gè)內(nèi)裝三級(jí)或二級(jí)火藥的中間藥盒和兩個(gè)內(nèi)裝二級(jí)或三級(jí)火藥的側(cè)掛藥盒組成,兩個(gè)側(cè)掛藥盒分別位于中間藥盒的兩側(cè),中間藥盒和側(cè)掛藥盒之間為鉸接連接;中間藥盒位于與射孔彈對(duì)應(yīng)的位置,中間藥盒內(nèi)側(cè)設(shè)置有裝配射孔彈的內(nèi)凹槽和射流通過的通孔。上述三聯(lián)體外藥盒可采用彈性夾裝配在圓筒形彈架外,也可以采用卡裝方式,即 側(cè)掛藥盒的內(nèi)側(cè)設(shè)有卡爪,該卡爪卡在圓筒形彈架的卡孔中或插在圓筒形彈架的卡槽中。上述三聯(lián)體外藥盒可采用鎖鉤和鎖扣結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與彈架的連接,即一個(gè)側(cè)掛藥盒的外側(cè)邊設(shè)置有鎖鉤,另一個(gè)側(cè)掛藥盒的外側(cè)邊設(shè)置有與鎖鉤配合的鎖扣,這種結(jié)構(gòu)形式更加簡(jiǎn)便,且利于現(xiàn)場(chǎng)裝配操作。上述三聯(lián)體外藥盒的火藥配置優(yōu)選方案是兩個(gè)側(cè)掛藥盒內(nèi)裝二級(jí)火藥,中間藥盒內(nèi)裝三級(jí)火藥。利用上述三級(jí)火藥在槍內(nèi)的裝藥方式可實(shí)現(xiàn)裝藥量的增加,并達(dá)到延長(zhǎng)壓力作用時(shí)間的目的。三聯(lián)體藥盒采用耐寒指標(biāo)和耐高溫指標(biāo)高的材料,從而可擴(kuò)大產(chǎn)品的使用區(qū)域和地層范圍。
      射孔時(shí),導(dǎo)爆索引燃射孔彈,射孔彈爆炸后的產(chǎn)物首先點(diǎn)燃內(nèi)藥盒里的一級(jí)火藥, 然后再點(diǎn)燃三聯(lián)體外藥盒中的二級(jí)火藥,最后點(diǎn)燃三聯(lián)體外藥盒內(nèi)的三級(jí)火藥。一級(jí)火藥與二級(jí)火藥壓力峰值的時(shí)差為5 10毫秒,二級(jí)火藥與三級(jí)火藥壓力峰值的時(shí)差為20 30毫秒。由于一、二、三級(jí)火藥的壓力峰值存在時(shí)差,從而形成了能量的互補(bǔ),在孔道中形成有效壓力的持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng),為25 40毫秒,充分提高了能量的利用率,延長(zhǎng)了裂縫的長(zhǎng)度。本發(fā)明由于采用三聯(lián)體外藥盒,裝配時(shí)無需拆卸定位環(huán),而且三個(gè)藥盒一次裝配在彈架上,縮短了裝配時(shí)間,簡(jiǎn)化了裝配工藝;與現(xiàn)有的筒式藥盒相比,本發(fā)明的三聯(lián)體外藥盒占據(jù)空間小,并且可以展開,便于包裝、運(yùn)輸和儲(chǔ)存,大幅度降低了火藥的運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本,同時(shí)這種結(jié)構(gòu)形式也便于規(guī)模化和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。


      圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖1三聯(lián)體外藥盒的立體圖。圖3是圖1三聯(lián)體外藥盒的展開圖。圖4是圖1側(cè)掛藥盒的立體圖。圖5是圖1中間藥盒內(nèi)側(cè)方向的視圖。圖6是圖1中間藥盒的立體圖。圖7是本發(fā)明另一實(shí)施例三聯(lián)體外藥盒的結(jié)構(gòu)圖。圖8是圖7三聯(lián)體外藥盒的立體圖。
      具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容加以詳細(xì)說明。如圖1、圖2所示射孔槍的圓筒形彈架1的外壁上裝有三聯(lián)體外藥盒4,它由兩個(gè)側(cè)掛藥盒2和一個(gè)中間藥盒3組成,其中兩個(gè)側(cè)掛藥盒2內(nèi)裝二級(jí)火藥,中間藥盒內(nèi)裝三級(jí)火藥,附著在彈架1內(nèi)壁上的內(nèi)藥盒(圖中未畫出)內(nèi)裝一級(jí)火藥,一級(jí)火藥與二級(jí)火藥壓力峰值的時(shí)差為8毫秒,二級(jí)火藥與三級(jí)火藥壓力峰值的時(shí)差為25毫秒。中間藥盒3的兩側(cè)設(shè)有鉸軸31,側(cè)掛藥盒2的一側(cè)設(shè)有鉸勾21,側(cè)掛藥盒和中間藥盒通過鉸勾21與鉸軸31 鉸接在一起。側(cè)掛藥盒2的內(nèi)側(cè)設(shè)有卡爪22、23,該卡爪卡在圓筒形彈架的卡槽或卡孔中。 中間藥盒3位于與射孔彈對(duì)應(yīng)的位置,中間藥盒3內(nèi)側(cè)設(shè)置有裝配射孔彈的內(nèi)凹槽32和射流通過的通孔33。圖3是本發(fā)明三聯(lián)體外藥盒的展開狀態(tài),包裝時(shí)可以將多個(gè)三聯(lián)體外藥盒疊加在一起,所以占用的空間小,并且便于存儲(chǔ)和運(yùn)輸。參見圖4,側(cè)掛藥盒的一個(gè)側(cè)壁設(shè)有兩個(gè)鉸軸21,用于與中間藥盒的鉸接。側(cè)掛藥盒采用卡裝方式掛在圓筒形彈架的外壁,即側(cè)掛藥盒內(nèi)側(cè)壁的外邊緣處設(shè)有第一卡爪 23,該第一卡爪為彈性卡爪,側(cè)掛藥盒內(nèi)側(cè)壁一端的邊緣中央設(shè)有第二卡爪22,第一卡爪卡 23卡在圓筒形彈架的卡孔中,第二卡爪插在圓筒形彈架的卡槽中。如圖5、圖6所示,中間藥盒的中央設(shè)有射流通孔33,中間藥盒的內(nèi)側(cè)設(shè)有裝配射孔彈的凹槽32,即射孔彈的端頭插在凹槽32中。安裝外藥盒時(shí),將藥盒內(nèi)側(cè)貼在彈架外表面,將側(cè)掛藥盒的第一卡爪23卡在彈架的卡孔中,將第二卡爪22對(duì)準(zhǔn)彈架卡槽,沿彈架上的卡槽滑動(dòng),就可以掛在彈架上,無需拆卸定位環(huán),所以安裝或拆卸既簡(jiǎn)單,又安全。 如圖7、圖8所示三聯(lián)外藥盒中的一個(gè)側(cè)掛藥盒的外側(cè)邊設(shè)置有兩個(gè)鎖鉤24,另一個(gè)側(cè)掛藥盒的外側(cè)邊設(shè)置有鎖扣25,鎖扣25的一端是鉸接在側(cè)掛藥盒外側(cè)邊的。安裝時(shí)只需將三聯(lián)外藥盒的內(nèi)壁貼在彈架的裝藥位置,再將鎖扣25的自由端與鎖鉤M鎖緊即可。
      權(quán)利要求
      1.一種多級(jí)復(fù)合射孔裝置的火藥裝藥結(jié)構(gòu),包括在射孔器圓筒形彈架內(nèi)裝有內(nèi)裝一級(jí)火藥的內(nèi)藥盒,內(nèi)藥盒位于相鄰聚能射孔彈之間,其特征是在圓筒形彈架的外壁上還裝有三聯(lián)體外藥盒,三聯(lián)體外藥盒由一個(gè)內(nèi)裝三級(jí)或二級(jí)火藥的中間藥盒和兩個(gè)內(nèi)裝二級(jí)或三級(jí)火藥的側(cè)掛藥盒組成,兩個(gè)側(cè)掛藥盒分別位于中間藥盒的兩側(cè),中間藥盒和側(cè)掛藥盒之間為鉸接連接;中間藥盒位于與射孔彈對(duì)應(yīng)的位置,中間藥盒內(nèi)側(cè)設(shè)置有裝配射孔彈的內(nèi)凹槽和射流通過的通孔。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火藥裝藥結(jié)構(gòu),其特征是側(cè)掛藥盒的內(nèi)側(cè)設(shè)有卡爪,該卡爪卡在圓筒形彈架的卡孔中或插在圓筒形彈架的卡槽中。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火藥裝藥結(jié)構(gòu),其特征是一個(gè)側(cè)掛藥盒的外側(cè)邊設(shè)置有鎖鉤,另一個(gè)側(cè)掛藥盒的外側(cè)邊設(shè)置有與鎖鉤配合的鎖扣。
      4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的火藥裝藥結(jié)構(gòu),其特征是側(cè)掛藥盒采用卡裝方式掛在圓筒形彈架的外壁,即側(cè)掛藥盒內(nèi)側(cè)壁的外邊緣處設(shè)有第一卡爪,該第一卡爪為彈性卡爪,側(cè)掛藥盒內(nèi)側(cè)壁一端的邊緣中央設(shè)有第二卡爪,第一卡爪卡卡在圓筒形彈架的卡孔中,第二卡爪插在圓筒形彈架的卡槽中。
      5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的火藥裝藥結(jié)構(gòu),其特征是三聯(lián)體外藥盒的火藥配置是兩個(gè)側(cè)掛藥盒內(nèi)裝二級(jí)火藥,中間藥盒內(nèi)裝三級(jí)火藥。
      6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的火藥裝藥結(jié)構(gòu),其特征是一級(jí)火藥與二級(jí)火藥壓力峰值的時(shí)差為5 10毫秒,二級(jí)火藥與三級(jí)火藥壓力峰值的時(shí)差為20 30毫秒。
      全文摘要
      本發(fā)明屬于石油勘探開發(fā)領(lǐng)域,是一種安裝、運(yùn)輸方便且可增大裝藥量的多級(jí)復(fù)合射孔裝置的火藥裝藥結(jié)構(gòu)。本發(fā)明是在射孔器圓筒形彈架內(nèi)裝有內(nèi)裝一級(jí)火藥的內(nèi)藥盒,內(nèi)藥盒位于相鄰聚能射孔彈之間;在圓筒形彈架的外壁上還裝有三聯(lián)體外藥盒,三聯(lián)體外藥盒由一個(gè)內(nèi)裝三級(jí)或二級(jí)火藥的中間藥盒和兩個(gè)內(nèi)裝二級(jí)或三級(jí)火藥的側(cè)掛藥盒組成,兩個(gè)側(cè)掛藥盒分別位于中間藥盒的兩側(cè),中間藥盒和側(cè)掛藥盒之間為鉸接連接;中間藥盒位于與射孔彈對(duì)應(yīng)的位置,中間藥盒內(nèi)側(cè)設(shè)置有裝配射孔彈的內(nèi)凹槽和射流通過的通孔。
      文檔編號(hào)E21B43/116GK102410006SQ201110426049
      公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
      發(fā)明者孫憲宏, 張國桉, 成建龍 申請(qǐng)人:西安通源石油科技股份有限公司
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