一種油氣井用超高溫雙向傳爆管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油氣井用爆破器材，尤其涉及一種超高溫雙向傳爆管。
【背景技術(shù)】
[0002]在油氣井聚能射孔中，為了提高施工效率和實(shí)施特殊的施工工藝，通常要求一次下井多支射孔槍(從幾十支到幾百支不等)，一次起爆射開(kāi)多個(gè)目的層。通過(guò)聯(lián)槍接頭把所有射孔槍串接起來(lái)，往往組成上百米，甚至上千米的射孔槍串。每節(jié)射孔槍是靠一根導(dǎo)爆索傳爆并引爆射孔彈來(lái)達(dá)到射孔目的。然而，這種射孔槍串中相鄰兩槍之間的導(dǎo)爆索是不連續(xù)的，中間有一個(gè)斷面，在射孔作業(yè)中導(dǎo)爆索的爆轟波在通過(guò)這一斷面時(shí)會(huì)發(fā)生傳遞中斷現(xiàn)象而無(wú)法引爆下一級(jí)時(shí)槍中的射孔彈，從而影響射孔作業(yè)的正常進(jìn)行。為了確保各相鄰射孔槍之間爆轟波的有效傳遞，國(guó)內(nèi)外技術(shù)人員一直在不斷探索和改進(jìn)射孔槍槍間傳爆技術(shù)。
[0003]美國(guó)專利USP 3719144提出采用分離式雷管方式來(lái)解決射孔槍間傳爆可靠性問(wèn)題，但因安全問(wèn)題、耐溫問(wèn)題等原因未被廣泛應(yīng)用。美國(guó)專利USP 4319526提出了傳爆管的新概念，其裝藥結(jié)構(gòu)為點(diǎn)火藥+起爆藥+猛炸藥。該設(shè)計(jì)方案雖能提高傳爆的可靠性，但因該傳爆管中裝有點(diǎn)火藥、起爆藥等敏感藥劑，仍存在較大安全隱患，同時(shí)在使用中容易將上傳爆管和下傳爆管裝配錯(cuò)位，導(dǎo)致施工失敗。
[0004]美國(guó)專利USP 4616566和中國(guó)專利ZL 02231799.6先后公開(kāi)了一種油氣井用的雙向傳爆管，解決了一般油氣井射孔所遇到的射孔槍間的安全可靠傳爆難題。該傳爆管是只裝一種猛炸藥的且一端開(kāi)口的金屬管。其具體使用方法:每節(jié)射孔槍中的導(dǎo)爆索兩端分別與雙向傳爆管連接，然后將相鄰兩支槍的雙向傳爆管分別放入聯(lián)槍接頭傳爆孔內(nèi)。若某支槍發(fā)生爆炸，則其內(nèi)的導(dǎo)爆索引爆與之相連的雙向傳爆管A，雙向傳爆管A殉爆與之相鄰的連在另一支槍導(dǎo)爆索上的雙向傳爆管B，雙向傳爆管B起爆與之相連的導(dǎo)爆索，導(dǎo)爆索再引爆該射孔槍中的射孔彈，就這樣將一支槍內(nèi)爆轟波傳遞給另一支射孔槍，從而使數(shù)百支串聯(lián)的射孔槍依次穩(wěn)定爆轟下去。由于雙向傳爆管A和雙向傳爆管B完全相同，因此若雙向傳爆管B先爆炸，亦能可靠起爆與之相鄰的雙向傳爆管A，從而實(shí)現(xiàn)油氣井射孔工藝中要求的所謂“雙向傳爆”功能。該設(shè)計(jì)方案，由于只使用了猛炸藥，本質(zhì)安全性得到了很大提高，可靠性亦較高，且又能實(shí)現(xiàn)雙向傳爆，使用簡(jiǎn)單，因此，該雙向傳爆管一直在油氣井射孔作業(yè)中被廣泛應(yīng)用。然而，隨著超高溫(200°C以上)油氣井聚能射孔作業(yè)的出現(xiàn)，該雙向傳爆管的應(yīng)用受到了限制。主要表現(xiàn)在:其一，一般情況下在裝配過(guò)程中，雙向傳爆管A、B之間會(huì)存在一定距離，這種距離隨著油氣井井下溫度提高(通常在200°C以上)，導(dǎo)爆索收縮量加大而增大，從而導(dǎo)致其傳爆可靠性下降；其二，在超高溫環(huán)境下，上節(jié)槍中的導(dǎo)爆索時(shí)有爆轟能量不足情況(主要由導(dǎo)爆索中炸藥熱分解所致)，會(huì)使與之相連的雙向傳爆管不能完全爆轟，從而影響其對(duì)下一節(jié)槍雙向傳爆管的殉爆，從而導(dǎo)致其傳爆可靠性下降；其三，更為重要的是，該傳爆管只裝一種猛炸藥，其雙向傳爆性決定了相互殉爆的傳爆管A和B必然采用相同的裝藥結(jié)構(gòu)，這就要求該傳爆管所裝的炸藥同時(shí)具有高爆速和高沖擊波感度。具有這雙重特性的耐超高溫炸藥，目前尚未見(jiàn)報(bào)道。因此該雙向傳爆管，從設(shè)計(jì)上限制了它在超高溫下傳爆的可靠性。
[0005]為了滿足超高溫環(huán)境下射孔槍之間傳爆的可靠性要求，中國(guó)專利ZL 02262272.1提出了復(fù)合傳爆管設(shè)計(jì)方案以替代傳統(tǒng)的雙向傳爆管，與美國(guó)專利USP 4319526類似。該復(fù)合傳爆管中裝有點(diǎn)火藥、起爆藥和猛炸藥，這無(wú)疑會(huì)提高傳爆的可靠性，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)雙向傳爆功能，更重要的是，存在安全隱患和施工中誤操作。美國(guó)歐文公司等也有類似的復(fù)合傳爆管產(chǎn)品。CN101691837A的中國(guó)專利也提出了類似ZL 02262272.1的增能傳爆方案，該方案仍采用點(diǎn)火藥、起爆藥和猛炸藥等復(fù)合裝藥，因此與復(fù)合傳爆管一樣。專利ZL01267493.1中的隔離傳爆裝置和專利CN102410005的雙向增能傳爆裝置，雖然具有雙向傳爆功能，傳爆的可靠性較高，但由于它們均含有敏感裝藥(起爆藥)，仍存在本質(zhì)安全性不高等問(wèn)題。總之，到目前為止在超高溫油氣井射孔工藝中，要么使用帶起爆藥的復(fù)合傳爆管來(lái)確保傳爆可靠性，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)雙向傳爆，且存在安全隱患；要么仍采用雙向傳爆管方式，但傳爆的可靠性較低，存在施工失敗的風(fēng)險(xiǎn)。中國(guó)能源部頒發(fā)的油氣井用傳爆管行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(SY/T 6753-2009)規(guī)定了傳爆管的傳爆距離為50mm，但目前一般超高溫雙向傳爆管均在30mm以下，尚未見(jiàn)到滿足SY/T 6753-2009要求的油氣井聚能射孔用本質(zhì)性安全高的超高溫雙向傳爆管的正式公開(kāi)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)目前現(xiàn)有的油氣井用復(fù)合傳爆管和超高溫雙向傳爆管的缺點(diǎn)，提供一種能夠滿足SY/T 6753-2009要求的油氣井聚能射孔用本質(zhì)性安全高的超高溫雙向傳爆管。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:設(shè)計(jì)一種油氣井用超高溫雙向傳爆管，金屬管(1)、第一猛炸藥A (2)、猛炸藥B (3)、第二猛炸藥A (5)和防潮密封件；金屬管(I) 一端開(kāi)口，一端封閉；金屬管⑴自封閉端起依次裝有第一猛炸藥A(2)、猛炸藥B(3)、第二猛炸藥A(5)和防潮密封件；猛炸藥B (3)的裝藥量和裝藥密度大于第一猛炸藥A (2)和第二猛炸藥A (5)。
[0008]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述防潮密封件為金屬帽(4)。
[0009]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述金屬管(I)采用鋁材料制成。
[0010]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述金屬管(I)封閉端的厚度為0.20mm—0.25mm。
[0011]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述第一猛炸藥A(2)的裝藥量小于猛炸藥B(3)裝藥量的1/8。
[0012]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述第二猛炸藥A(5)的裝藥量小于猛炸藥B(3)裝藥量的1/8。
[0013]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述猛炸藥B (3)的爆速不小于8000m/s。
[0014]發(fā)明效果
[0015]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:設(shè)計(jì)一種油氣井用超高溫雙向傳爆管，替代現(xiàn)有普通雙向傳爆管與射孔槍導(dǎo)爆索的末端連接，然后置于聯(lián)槍接頭中。其最大的優(yōu)點(diǎn)是集耐超高溫、高安全性、高可靠性和雙向傳爆性等四大特性于一體。具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:其一，由于該傳爆管只裝有猛炸藥，且兩種猛炸藥的相容性較好，在超高溫下安定性好，因此該傳爆管的本質(zhì)安全性高，從而確保了生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯存和使用中的安全性。其二、由于該傳爆管裝有兩種猛炸藥A和B，猛炸藥A具有極高的窄脈沖沖擊波感度，該特性保證了傳爆管較高的起爆感度；猛炸藥B為主裝藥，具有較高的爆速(8000m/s左右)，由于猛炸藥B兩端的猛炸藥A裝藥量均為