一种同轴随进式射孔弹及其自消除压实带射孔工艺制造技术

一种同轴随进式射孔弹及其自消除压实带射孔工艺，射孔弹包括聚能射孔弹和内部装有破压实药饼（2）的破压实药盒（3），破压实药盒（3）同轴安装在聚能射孔弹前端，破压实药饼（2）为由注入破压实药盒（3）内的消除射孔压实带的破压实药浇注而成的环形药饼，破压实药饼（2）与聚能射孔弹同轴布设；破压实药由高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯混合而成；添加物为端羟基聚丁二烯或由端羟基聚丁二烯、N,N´-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯混合成的混合物。其射孔工艺包括步骤：一、聚能射孔枪下放；二、自消除压实带射孔。同轴随进式射孔弹设计合理、操作简便且安全可靠，使用效果好，在射孔的同时能对射孔压实带进行自动去除，能有效消除压实带对岩层渗透率的影响。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种同轴随进式射孔弹及其自消除压实带射孔工艺
本专利技术属于油田射孔
，尤其是涉及一种同轴随进式射孔弹及其自消除压实带射孔工艺。
技术介绍
现如今，油田上所使用的射孔压裂复合器进行油井射孔压裂作业时，复合药在射孔枪内起爆并将射孔枪上预制的泄压孔压开，对井筒产生压力，井压升高后再对地层产生压力，数据统计，深孔压裂后的水泥环深度为800mm左右，压裂裂缝为2500mm左右；并且经计算射孔压裂复合器的大部分能量都消耗在井筒内，能量损耗大，射孔压裂效果一般。另外，国内油田广泛使用的射孔压裂复合器大多都采用聚能射孔弹，射孔后产生射孔孔道，但同时也形成射孔压实带。由于现有的聚能射孔是靠聚能射流挤压成孔，因而所形成深孔孔道的周围不可避免地会存在射孔压实带，从而使得地层渗透率大幅下降。实验证明，压实带内的岩石力学性质及渗流性能都受到破坏，其渗透率仅为原始值的10％左右，因而压实带是射孔损害最重要的组成部分，严重影响油井产能。现有的普通聚能弹不能解决由自身缺陷带来的射孔压实带问题，而岩层射孔压实带的解决是一个世界难题，目前去除岩层射孔压实带是各油田的迫切要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、加工制作及使用操作简便且使用效果好、在射孔的同时能对射孔压实带进行自动去除的同轴随进式射孔弹。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：包括聚能射孔弹和内部装有破压实药饼的破压实药盒，所述破压实药盒同轴安装在所述聚能射孔弹前端；所述破压实药饼为由注入破压实药盒内的用于消除射孔压实带的破压实药浇注而成的环形药饼，所述破压实药饼与所述聚能射孔弹呈同轴布设；所述破压实药由高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯按以下重量百分比混合而成：高氯酸铵50％～70％，铝粉10％～30％，添加物10％～15％，癸二酸二辛酯3％～5％；所述添加物为端羟基聚丁二烯，或由端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯混合而成的混合物，所述混合物中端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量比为(2.85～7)︰(0.05～0.2)︰(3～7.8)。上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述破压实药盒内装有重量为20g～40g的破压实药饼。上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述破压实药饼的外部结构和尺寸均与其所布设位置处破压实药盒的内部结构和尺寸一致，所述破压实药饼的中部留有射流通道，且射流通道与所述聚能射孔弹呈同轴布设；所述破压实药盒的前端开有射流通孔，所述射流通孔为圆形孔；所述射流通孔与射流通道相通，所述射流通孔布设在射流通道的正前方。上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述破压实药饼后端端部与所述聚能射孔弹前端端部的间距为10mm～20mm。上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述射流通道为圆锥形通道，所述射流通道前端直径小于其后端直径，所述圆锥形通道的前端直径与射流通孔的孔径相同。上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述射流通孔的孔径为10mm～20mm。上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述射流通道后端直径为35mm～45mm。上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述聚能射孔弹包括弹壳和同轴布设在弹壳内的药型罩，所述弹壳和药型罩之间形成一个装药腔，所述装药腔内压装有高能炸药；所述弹壳的后端中部设置有用于放置导爆索的起爆半圆槽，所述起爆半圆槽与所述装药腔内部通过传爆孔进行连通；所述射流通道与药型罩的内腔相通。上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述弹壳为圆柱形壳体，所述破压实药盒为圆柱形盒体或碗形盒体。上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述圆柱形盒体的内径不小于弹壳的外径，所述碗形盒体后端的内径不小于弹壳的外径。上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述破压实药盒粘接在所述聚能射孔弹前端。上述一种同轴随进式射孔弹，其特征是：所述破压实药盒为钢质盒体，所述钢质盒体的壁厚为2mm～3mm。同时，本专利技术还提供了一种工艺步骤简单、操作简易、在射孔的同时能对射孔压实带进行自动去除且所形成射孔内各位置处的渗透率达到地层原始渗透率的自消除压实带射孔工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤：步骤一、聚能射孔枪下放：将多颗同轴随进式射孔弹装入聚能射孔枪内，然后将装有多颗同轴随进式射孔弹的聚能射孔枪下放入油气井井眼内，再将所述聚能射孔枪下放至预先设定的射孔位置；步骤二、自消除压实带射孔：启动步骤一中下放到射孔位置的聚能射孔枪，并通过所述同轴随进式射孔弹进行射孔。上述的自消除压实带射孔工艺，其特征是：步骤二中射孔过程中，待所述聚能射孔枪射出的同轴随进式射孔弹形成聚能射流进入地层后，在地层中形成带压实带的射孔孔眼；在所述射孔孔眼形成的同时，所述聚能射流中同轴随进式射孔弹前端所装的破压实药饼同轴随进入所述射孔孔眼内，随着所述射孔孔眼内所述破压实药的聚集，且在所述射孔孔眼内的压力和温度共同作用下，在所述射孔孔眼内先后发生多次殉爆，使所述射孔孔眼周侧产生裂缝，并将所述射孔孔眼与其周侧地层完全连通，达到自动消除压实带的效果。上述的自消除压实带射孔工艺，其特征是：步骤一中所述聚能射孔枪的枪筒外径D＝89mm～128mm。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、所采用的同轴随进式射孔弹结构简单，安装可靠且加工制作及使用操作简便且使用效果好，不易发生事故，在射孔的同时能对射孔压实带进行自动去除。2、所采用的破压实药配方设计合理，射孔弹第一次爆炸(具体是聚能射孔弹内高猛炸药爆炸)的爆轰压力10GPa～40GPa；所形成射流的射流速度7000m/s～10000m/s，破压实药在第一次爆炸发生40μs(微秒)～70μs以后，以3500m/s～5000m/s的速度，同轴随进射流进入射孔孔道，在第一次爆炸发生后70μs～800μs期间破压实药逐渐聚集，且当浓度达到一定值时，在射孔孔道内自动发生多次殉爆，从而实现破压实带的目的。实际使用时，可根据具体需要，对破压实药的配方进行相应调整。3、所采用的射孔工艺步骤简单且易于掌握，与常规射孔工艺相同。实际射孔过程中，破压实药同轴随聚能弹射孔流进入射孔孔眼内，做到第一次起爆后多次殉爆。实际使用过程中，可通过对破压实药的配比和装药量进行调整，从而对破压实药的起爆时间和起爆条件进行控制，利用射流的稀疏波使破压实药大部分进入射孔孔道，并利用殉爆使破压实药在射孔孔眼内先后发生多次爆炸，直接在射孔孔道内做功去除压实带，使压实带消除，并产生许多对油层有利的裂缝。也就是说，本专利技术按照多次爆破原理，且利用普通聚能弹产生的射流及压力作用，裹挟破压实药进入射孔孔眼，并直接在孔眼内爆炸做功，消去压实带并产生裂缝，提高、恢复岩层渗透率。4、使用效果好，省力省时且实现方便，在射孔的同时能对射孔压实带进行自动去除，射孔完成后射孔孔道内侵入带外某一位置处的渗透率达到地层的原始渗透率，有效消除了压实带对岩层渗透率的影响，直接提高油井产量产油。5、适用范围广，能适用于各类地层的油井、气井、注水井的新旧井射孔，特别适用于高致密、低渗透地层的作业。综上所述，本专利技术设计合理、使用操作简便且安全可靠、使用效果好，在射孔的同时能对射孔压实带进行自动去除，有效消除了压实带对岩层渗透本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：包括聚能射孔弹和内部装有破压实药饼（2）的破压实药盒（3），所述破压实药盒（3）同轴安装在所述聚能射孔弹前端；所述破压实药饼（2）为由注入破压实药盒（3）内的用于消除射孔压实带的破压实药浇注而成的环形药饼，所述破压实药饼（2）与所述聚能射孔弹呈同轴布设；所述破压实药由高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯按以下重量百分比混合而成：高氯酸铵50%～70%，铝粉10%～30%，添加物10%～15%，葵二酸二辛酯3%～5%；所述添加物为端羟基聚丁二烯，或由端羟基聚丁二烯、N,N′‑二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯混合而成的混合物，所述混合物中端羟基聚丁二烯、N,N′‑二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量比为（2.85～7）︰（0.05～0.2）︰（3～7.8）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：包括聚能射孔弹和内部装有破压实药饼(2)的破压实药盒(3)，所述破压实药盒(3)同轴安装在所述聚能射孔弹前端；所述破压实药饼(2)为由注入破压实药盒(3)内的用于消除射孔压实带的破压实药浇注而成的环形药饼，所述破压实药饼(2)与所述聚能射孔弹呈同轴布设；所述破压实药由高氯酸铵、铝粉、添加物和癸二酸二辛酯按以下重量百分比混合而成：高氯酸铵50％～70％，铝粉10％～30％，添加物10％～15％，癸二酸二辛酯3％～5％；所述添加物为端羟基聚丁二烯，或由端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯混合而成的混合物，所述混合物中端羟基聚丁二烯、N,N′-二苯基对苯二胺和甲苯二异氰酸酯的重量比为(2.85～7)︰(0.05～0.2)︰(3～7.8)。2.按照权利要求1所述的一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：所述破压实药盒(3)内装有重量为20g～40g的破压实药饼(2)。3.按照权利要求1或2所述的一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：所述破压实药饼(2)的外部结构和尺寸均与其所布设位置处破压实药盒(3)的内部结构和尺寸一致，所述破压实药饼(2)的中部留有射流通道(5)，且射流通道(5)与所述聚能射孔弹呈同轴布设；所述破压实药盒(3)的前端开有射流通孔(4)，所述射流通孔(4)为圆形孔；所述射流通孔(4)与射流通道(5)相通，所述射流通孔(4)布设在射流通道(5)的正前方。4.按照权利要求1或2所述的一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：所述破压实药饼(2)后端端部与所述聚能射孔弹前端端部的间距为10mm～20mm。5.按照权利要求3所述的一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：所述射流通道(5)为圆锥形通道，所述射流通道(5)前端直径小于其后端直径，所述圆锥形通道的前端直径与射流通孔(4)的孔径相同。6.按照权利要求5所述的一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：所述射流通孔(4)的孔径为10mm～20mm。7.按照权利要求6所述的一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：所述射流通道(5)后端直径为35mm～45mm。8.按照权利要求3所述的一种同轴随进式射孔弹，其特征在于：所述聚能射孔弹(1)包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴鹏，
申请(专利权)人：西安瑞通能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61