油田射孔弹弹体粉末冶金材料及射孔弹弹体制作方法技术

油田射孔弹弹体粉末冶金材料及射孔弹弹体制作方法属于石油 开采机械；该材料由铁粉、铜粉、镍粉、石墨粉和稀土粉按不同重 量配伍组成，通过将上述原料的机械混合、经初模压制成型、烧结 加工成弹体初坯，再经二次分部挤压在弹体不同部位形成一定的密 度梯度，然后再进行活化烧结，最后通过精模压制净近成型，得到 油田射孔弹弹体；本发明专利技术配方科学合理，制造工艺简单，成本低廉， 作业性能好，使用可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石油开采机械，主要涉及石油开采使用的射孔弹。
技术介绍
传统的油田射孔器弹体是采用20号钢，通过多次冷4齐压和机械 加工方法生产制造的，普遍存在性能不稳定、成本高、碎屑性差、 易卡井等诸多技术性问题，在射孔作业时，经常会产生残孔，甚至 是盲孔，使油井的出油率达不到设计要求，严重时必须重新进行射 孔作业，增加了釆油成本。此外，由于传统加工工艺生产工序多， 生产效率低，材料利用低，使得弹体制造成本相对较高。另外，由 于20号钢在弹体爆炸后产生的碎片较大，大量的碎片堆积在一起， 容易产生卡井事故，从而增加打捞作业，降低开采效率，增加采油 成本。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述已有技术存在的问题，研究提供一 种油田射孔弹弹体粉末冶金材料及其弹体的制作方法，达到提高弹 体作业性能稳定性、简化生产制造加工工艺、降低成本、保证采油 效率、消除卡井事故发生的目的。本专利技术的目的是这样实现的油田射孔弹弹体粉末冶金材料由 铁粉Fe、铜粉Cu、镍粉Ni、石墨粉C和稀土粉按重量配伍组成， 各成份所占重量百分比为铜粉1-3%，镍粉1-3%,石墨粉0. 3-1. 0%， 稀土粉O. 2-1. 2%,余量为铁粉。3一种用粉末冶金材料制作油田射孔弹弹体的方法是将配方中 全部铜粉、镍粉、石墨粉、稀土粉及铁粉原料经均匀机械混合制备 成弹体压制原材料；将上述混合金属材料通过初模压制成型、烧结， 加工成弹体初坯；将弹体初坯进行二次分部位冲齐压加工，提高弹体 初坯不同部位的密度，在弹体初坯的不同部位形成不同的密度梯度， 再次对弹体初坯进行活化烧结，保证其基本的机械性能；最后通过 精模压制净近成型，得到油田射孔弹弹体，保证弹体尺寸精度。本专利技术釆用粉末冶金技术和冷挤压技术相结合的方法生产制造 新型的油田射孔器弹体，充分发挥了粉末冶金技术在材料组合和净 近成型方面的优势，通过不同合金材料的組合，强化基体组织，提 高材料的基体强度；采用分部位挤压技术使弹体具有一定的密度梯 度，从而使弹体的不同部位获得不同的性能，以满足射孔弹在爆射 时对弹体的性能要求；制造时采用活化烧结技术控制材料基体组织 的孔隙形态，使弹体具有低碎屑性，即弹体在爆炸后易于形成小的 碎片，避免卡井事故的发生，具有配方科学合理、制造工艺简单、 成本低廉、作业性能好、使用可靠、P争低釆油成本的特点。附图说明附图是粉末冶金材料油田射孔弹弹体A、 B、 C、 D四个部位密度梯度示意图。具体实施例方式下面举实例对本专利技术进行详细描述。称取铜粉20千克、镍粉20千克、石墨粉8千克、稀土粉10千 克、铁粉942千克，总计1000千克备用，各成份占总重量的百分比 依次为2%、 2%、 0.8%、 1%和94. 2%,铁粉粒度小于100目，铜粉、 镍粉、石墨粉和稀土粉粒度小于200目。加工时，将配方中的全部铜粉、镍粉、石墨粉、稀土粉及铁粉原料经V型混料机、在72转/ 分钟转速下混料2小时，制备成弹体压制材料；将上述混合金属原 料分量通过初模压制成型、烧结，加工成弹体初坯，初压压力为 500Mpa，初压密度为6. 4g/cm3,初烧结温度850°C,保温时间1小 时；将弹体初坯进^亍二次分部冲齐压加工，提高弹体初坯不同部位的 密度，在弹体初坯的不同部位形成不同的密度梯度，再次对弹性初 坯进行活化烧结，保证其基体机械性能，二次复压压力为800Mpa, 复压密度为7. 28/cm3,活化烧结温度1120-1200°C,复烧保温时间2小时，最后通过精才莫压制净近成型，保证弹体尺寸精度，得到油田 射孔弹弹体。本专利技术加工工序少，生产效率高，材料利用率达到98%以上， 生产成本低廉。由于粉末冶金材料是非致密材料，材料内部存在孔 隙，因此可以通过活化烧结技术控制材料基体组织的孔隙形态，使 弹体具有低碎屑性，即弹体在爆炸后易于形成小的碎片，不会发生 卡井事故，且避免了残孔和盲孔的现象。权利要求1、一种油田射孔弹弹体粉末冶金材料，其特征在于该材料由铁粉Fe、铜粉Cu、镍粉Ni、石墨粉C和稀土粉按重量配伍组成，各成份所占重量百分比为铜粉1-3％，镍粉1-3％，石墨粉0.3-1.0％，稀土粉0.2-1.2％，余量为铁粉。2、 一种如权利要求1所述的油田射孔弹弹体制作方法，其特征 在于将配方中全部铜粉、镍粉、石墨粉、稀土粉及铁粉原料经均 匀机械混合制备成弹体压制原材料；将上述混合金属材料通过初模 压制成型、烧结，加工成弹体初坯；将弹体初坯进行二次分部位挤 压加工，再次对弹体初坯进行活化烧结，最后通过精模压制净近成 型，得到油田射孔弹弹体。全文摘要属于石油开采机械；该材料由铁粉、铜粉、镍粉、石墨粉和稀土粉按不同重量配伍组成，通过将上述原料的机械混合、经初模压制成型、烧结加工成弹体初坯，再经二次分部挤压在弹体不同部位形成一定的密度梯度，然后再进行活化烧结，最后通过精模压制净近成型，得到油田射孔弹弹体；本专利技术配方科学合理，制造工艺简单，成本低廉，作业性能好，使用可靠。文档编号C22C38/16GK101509100SQ20091007163公开日2009年8月19日 申请日期2009年3月26日 优先权日2009年3月26日专利技术者戴建东, 军 邢 申请人:黑龙江省机械科学研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油田射孔弹弹体粉末冶金材料，其特征在于该材料由铁粉Ｆｅ、铜粉Ｃｕ、镍粉Ｎｉ、石墨粉Ｃ和稀土粉按重量配伍组成，各成份所占重量百分比为：铜粉１－３％，镍粉１－３％，石墨粉０．３－１．０％，稀土粉０．２－１．２％，余量为铁粉。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邢军，戴建东，
申请(专利权)人：邢军，戴建东，
类型：发明
国别省市：93