專利名稱：用于聚能射孔彈的裝藥管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及射孔槍裝置，更特別地，涉及用于聚能射孔彈的裝藥管
(loading tube for shaped charges),所述裝藥管排除使用圍繞炸藥的 塑料護(hù)套組件。
背景技術(shù)：
為了提高從地層的產(chǎn)量，典型地將射孔槍放低進(jìn)入延伸通過地層的井 眼。例如，射孔槍可以包括多個(gè)呈放射狀定向的聚能射孔彈，將所述聚能 射孔彈引爆以便在鄰近井眼的地層中形成射孔。例如，可以將所述聚能射 孔彈放置在沿圍繞射孔槍的縱向軸線延伸的螺旋形螺線的多個(gè)點(diǎn)上。
射孔槍通常包括管狀裝藥管。在將聚能射孔彈安裝到裝藥管中之后， 然后將所述裝藥管插入攜彈管。導(dǎo)爆索連接裝藥管內(nèi)的聚能射孔彈成為射 孑L槍管柱(perforating gun string)的彈道導(dǎo)火線(ballistic train)。 塑料護(hù)套常規(guī)地用于將聚能射孔彈限制在裝藥管內(nèi)適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 由于幾何形狀限制和對(duì)射孔槍內(nèi)的間隙要求，聚能射孔彈通常被設(shè)計(jì) 用于火炮系統(tǒng)(gun system)的特殊尺寸。設(shè)計(jì)裝藥管和塑料護(hù)套以配合 特殊的聚能射孔彈。有時(shí)，較小尺寸的炸藥必須用在較大的射孔槍中。在 上述情況下，原本為炸藥設(shè)計(jì)的現(xiàn)有護(hù)套和裝藥管通常不再有用，必須要 求修改和重新設(shè)計(jì)。
通常使用注射模塑裝置制造塑料護(hù)套，由于時(shí)間和成本的原因，很難 在注射模塑裝置中進(jìn)行改變和修改。對(duì)現(xiàn)有護(hù)套設(shè)計(jì)的任何變化都需要重 新加工，這通常需要巨大的初期投資和很長(zhǎng)的一段時(shí)期來實(shí)現(xiàn)。塑料護(hù)套 具有的另一個(gè)缺點(diǎn)是其使用可能降低最大射孔密度。塑料護(hù)套具有的又一 個(gè)缺點(diǎn)是， 一旦在井下引爆所述聚能射孔彈，塑料材料可能在井內(nèi)產(chǎn)生大 量的碎屑，所述碎屑不僅可以防礙了油井生產(chǎn)，而且可以引起油井停產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于在射孔槍中使用的裝藥管。所述裝藥管包 括第一管狀部件和設(shè)置在所述第一管狀部件內(nèi)用于與多個(gè)聚能射孔彈的 多個(gè)導(dǎo)火線端接合的接合結(jié)構(gòu)。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述接合結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述第一管狀部件內(nèi)用于 與多個(gè)聚能射孔彈的導(dǎo)火線端接合的中心板。所述中心板具有大體上與第 一管狀部件的長(zhǎng)度相等的長(zhǎng)度和大體上與第一管狀部件的內(nèi)徑相等的寬 度。
在上述實(shí)施例中，所述裝藥管具有在中心板的上方或下方形成在第一 管狀部件內(nèi)的、用于插入和容納多個(gè)聚能射孔彈的多個(gè)開口。所述中心板 具有形成在其中的、用于容納和接合聚能射孔彈的多個(gè)導(dǎo)火線端的多個(gè)相 應(yīng)的開口 。所述裝藥管進(jìn)一步包括連接到安裝在所述裝藥管內(nèi)的聚能射孔 彈的導(dǎo)火線端的導(dǎo)爆索。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述接合結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在第一管狀部件內(nèi) 的內(nèi)管狀部件?？梢詫⒍鄠€(gè)聚能射孔彈的導(dǎo)火線端接合在形成在內(nèi)管狀部 件內(nèi)的多個(gè)開口內(nèi)。所述內(nèi)管狀部件具有與第一管狀部件的長(zhǎng)度大體上相 等的長(zhǎng)度。
在上述實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的裝藥管具有形成在第一管狀部件內(nèi)的 多個(gè)開口 ，所述多個(gè)開口在多個(gè)聚能射孔彈將被安裝的位置形成在所述第 一管狀部件中，且所述內(nèi)管狀部件具有形成在其中的、用于容納和接合多 個(gè)聚能射孔彈的導(dǎo)火線端的多個(gè)相應(yīng)的開口。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述內(nèi)管狀部件與第一管狀部件是同心 的。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述內(nèi)管狀部件位于第一管狀部件內(nèi)且 與第一管狀部件的內(nèi)表面接觸。在上述的每個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的裝 藥管包括導(dǎo)爆索，所述導(dǎo)爆索與聚能射孔彈的導(dǎo)火線端連接在一起。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種包括多個(gè)射孔槍部件的射孔管柱，其中每個(gè) 射孔槍部件包括攜彈管、和安裝在所述攜彈管內(nèi)的裝藥管。所述裝藥管包 括第一管狀部件和設(shè)置在管狀部件內(nèi)用于與多個(gè)聚能射孔彈的導(dǎo)火線端 接合的接合結(jié)構(gòu)。也提供了一種導(dǎo)爆索，所述導(dǎo)爆索連接到在裝藥管內(nèi)的所有聚能射孔彈的導(dǎo)火線端。
在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的射孔管柱包括接合結(jié)構(gòu)，所述接合結(jié) 構(gòu)包括具有與第一管狀部件的長(zhǎng)度大體上相等的長(zhǎng)度和與第一管狀部件 的內(nèi)徑大體上相等的寬度的中心板。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，所述接 合結(jié)構(gòu)是具有與第一管狀部件的長(zhǎng)度大體上相同的長(zhǎng)度的內(nèi)管狀部件。所 述內(nèi)管狀部件可以與第一管狀部件同心或可以定位成與第一管狀部件的 內(nèi)徑相接觸。


在附圖中
圖l是根據(jù)本發(fā)明的裝藥管裝置的一個(gè)實(shí)施例的俯視圖； 圖2是沿著圖1中裝藥管裝置縱向軸線的部分截面的側(cè)視圖3是沿著圖1中容納裝藥管裝置的射孔槍部件的縱向軸線的橫截面
圖，所述裝藥管裝置將聚能射孔彈注安裝于其中；
圖3A是具有圖1至3的中心板22的裝藥管的部分截面的俯視圖； 圖4是沿著根據(jù)本發(fā)明的裝藥管裝置的第二實(shí)施例的縱向軸線的一部
分的橫截面圖5是垂直于裝藥管的縱向軸線的圖4中的裝藥管裝置的橫截面圖； 圖5A是圖4和5中所圖示的內(nèi)管的一部分的透視圖； 圖6是沿著根據(jù)本發(fā)明的裝藥管裝置的第三實(shí)施例的縱向軸線的一部 分的橫截面圖7是垂直于裝藥管的縱向軸線的圖6中的裝藥管裝置的橫截面圖； 圖8是沿著根據(jù)本發(fā)明的裝藥管裝置的第四實(shí)施例的縱向軸線的一部 分的橫截面圖；和
圖9是垂直于裝藥管的縱向軸線的圖8中的裝藥管裝置的橫截面具體實(shí)施例方式
可以理解的是，本發(fā)明可以體現(xiàn)為很多形式和實(shí)施例。在以下的描述 中，描述了本發(fā)明的一些實(shí)施例和闡明了很多細(xì)節(jié)以便于理解本發(fā)明。然 而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在沒有所述細(xì)節(jié)的情況下，可以實(shí)施本發(fā)明，并且可以對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行很多變化和修改。由此以下 描述試圖說明本發(fā)明但并不試圖限制本發(fā)明。
首先，參照?qǐng)D1至3和3A，圖示了裝藥管20的一個(gè)實(shí)施例，所述裝藥管 20特別適于例如0/180或90/270度射孔的平面相位調(diào)整(planar phasing)。 裝藥管20包括管狀部件21。在所述實(shí)施例中，裝藥管20的接合裝置包括中 心板22，所述中心板22安裝在管狀部件21中。中心板22的長(zhǎng)度大體上與管 狀部件21的長(zhǎng)度相同，并且中心板22的寬度大體上與管狀部件21的內(nèi)徑相 同。例如，如圖3A所圖示的，可以通過在形成在管狀部件21的壁中的多個(gè) 開口28處將多個(gè)小突出部(tabs) 23沿中心板22長(zhǎng)度的每側(cè)點(diǎn)焊到管狀部 件21上，以實(shí)現(xiàn)將中心板22安裝到管狀部件21內(nèi)。
多個(gè)開口24可以形成在管狀部件21中以便容納多個(gè)聚能射孔彈25。開 口也可以形成在中心板22中以便容納聚能射孔彈的導(dǎo)火線端(primer end-或稱為雷管端)。通過多種機(jī)構(gòu)可以將聚能射孔彈25接合在中心板22內(nèi)， 例如，通過將聚能射孔彈的導(dǎo)火線端形成為將它匹配地接合形成在中心板 22內(nèi)的開口。導(dǎo)爆索26連接到聚能射孔彈25的導(dǎo)火線端。所述導(dǎo)爆索26延 伸到裝藥管20的長(zhǎng)度并且設(shè)置在狹縫26中。
可以通過在管狀部件21內(nèi)形成多個(gè)開口29改進(jìn)將聚能射孔彈25安裝 到管狀部件21內(nèi)。在將聚能射孔彈25安裝到管狀部件21內(nèi)之后，將管狀部 件21安裝進(jìn)入攜彈管27中。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4、 5和5A，圖中圖示了根據(jù)本發(fā)明的裝藥管30的第二實(shí)施 例。所述裝藥管30包括兩個(gè)同心管31和32，可以按照適合炸藥的任何給定 的相位模式和幾何形狀切割所述同心管31和32。用于插入聚能射孔彈33的 開口37和38分別形成在外管31和內(nèi)管32內(nèi)。導(dǎo)爆索35沿著內(nèi)管32內(nèi)的通常 呈螺旋型的導(dǎo)爆索導(dǎo)向切口39圍繞內(nèi)管32的外表面纏繞。所述導(dǎo)爆索導(dǎo)向 切口也可以形成為從內(nèi)管32的一端到另一端的直切口 。在一個(gè)實(shí)施例中， 所述導(dǎo)向切口可以是狹縫，而在另一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)向切口可以是凹 槽。所述聚能射孔彈33牢固地接合在內(nèi)管32內(nèi)，并且在其(聚能射孔彈33)
縱向方向上被頂部彎曲的小突出部(沒有示出)所抑制。因?yàn)樗鰧?dǎo)爆索 35在內(nèi)管的外表面上，聚能射孔彈33的導(dǎo)火線端牢固地與導(dǎo)爆索35接合。 一旦已經(jīng)將所述聚能射孔彈安裝在裝藥管內(nèi)，就可以將裝藥管安裝在攜彈管36內(nèi)。
圖4和5中所圖示的裝藥管30可以特別有助于提供容納小炸藥的多相
射孔槍，其中小炸藥可以解釋為一種其縱向長(zhǎng)度小于射孔槍攜彈管的內(nèi)徑 40的炸藥。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6和7，圖示了根據(jù)本發(fā)明的裝藥管的另一個(gè)實(shí)施例。起初 設(shè)計(jì)的裝藥管60使用中型炸藥，所述中型炸藥具有大于射孔槍攜彈管的內(nèi) 徑的縱向長(zhǎng)度。裝藥管60包括管狀部件61和內(nèi)管狀部件62。在所述實(shí)施例 中，內(nèi)管62在直徑上大于圖4和5中的內(nèi)管32的直徑。多個(gè)開口形成在管狀 部件61和內(nèi)管狀部件62內(nèi)以便容納聚能射孔彈63。導(dǎo)爆索64沿著內(nèi)管內(nèi)表 面在內(nèi)管內(nèi)部而不是如圖4和5中所示的在內(nèi)管的外表面延伸。導(dǎo)爆索64連 接到聚能射孔彈63的導(dǎo)火線端。裝配之后，將裝藥管60安裝在攜彈管65內(nèi)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D8和9，圖中圖示了根據(jù)本發(fā)明的裝藥管的又一個(gè)實(shí)施例。 裝藥管80包括外管狀部件81和內(nèi)管狀部件82。所述內(nèi)管狀部件82定位在外 管狀部件81的內(nèi)表面上。導(dǎo)爆索83沿著內(nèi)管狀部件82內(nèi)的在其縱向方向上 的導(dǎo)爆索導(dǎo)向切口上下延伸。小突出部(沒有示出)設(shè)置在外管狀部件81 內(nèi)以便限制炸藥在其縱向和橫向上的移動(dòng)。所述內(nèi)管狀部件82給炸藥84提 供支撐并限制其橫向運(yùn)動(dòng)。圖8和9中所示的實(shí)施例特別地適合用于單相或 不連續(xù)相射孑L槍(single or non—continuous phase perforating gim)。
權(quán)利要求
1、一種用于射孔槍內(nèi)的裝藥管，所述裝藥管包括第一管狀部件和設(shè)置在所述第一管狀部件內(nèi)用于與多個(gè)聚能射孔彈的多個(gè)導(dǎo)火線端接合的接合結(jié)構(gòu)，所述接合結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度大體上與第一管狀部件的長(zhǎng)度相等。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l中所述的裝藥管，其中所述接合結(jié)構(gòu)包括中心板，所述中心板的寬度大體上與第一管狀部件的內(nèi)徑相等。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2中所述的裝藥管，其中所述第一管狀部件在中心 板的上方或下方具有形成在其中的、用于插入所述多個(gè)聚能射孔彈的多個(gè) 開口，并且其中所述中心板具有形成在其中的、用于容納和接合聚能射孔 彈的導(dǎo)火線端的多個(gè)相應(yīng)的開口。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3中所述的裝藥管，其中所述裝藥管進(jìn)一步包括連 接到聚能射孔彈的導(dǎo)火線端的導(dǎo)爆索。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的裝藥管，其中所述接合結(jié)構(gòu)包括內(nèi)管狀 部件，所述內(nèi)管狀部件設(shè)置在第一管狀部件內(nèi)并且所述多個(gè)聚能射孔彈的 多個(gè)導(dǎo)火線端可安裝于其中，其中所述內(nèi)管狀部件具有形成在其外表面內(nèi) 用于容納導(dǎo)爆索的導(dǎo)向切口。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5中所述的裝藥管，其中所述第一管狀部件具有多 個(gè)開口，所述多個(gè)開口在多個(gè)聚能射孔彈將被安裝的位置形成在所述第一 管狀部件中， 其中所述內(nèi)管狀部件具有形成在其中的、用于容納和接合多 個(gè)聚能射孔彈的導(dǎo)火線端的多個(gè)相應(yīng)的開口。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6中所述的裝藥管，其中所述內(nèi)管狀部件與第一管 狀部件是同心的。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7中所述的裝藥管，進(jìn)一步包括導(dǎo)爆索，所述導(dǎo)爆 索安裝在內(nèi)管的外部?jī)?nèi)的導(dǎo)向切口內(nèi)、并且所述導(dǎo)爆索連接到聚能射孔彈 的導(dǎo)火線端。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5中所述的裝藥管，其中所述內(nèi)管狀部件位于第一管狀部件內(nèi)并與第一管狀部件的內(nèi)表面接觸。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9中所述的裝藥管，其中所述第一管狀部件具有多個(gè)開口 ，所述多個(gè)開口在多個(gè)聚能射孔彈將被安裝的位置形成在所述第一 管狀部件中，其中所述內(nèi)管狀部件具有形成在其中的、用于容納和接合多 個(gè)聚能射孔彈的導(dǎo)火線端的多個(gè)相應(yīng)的開口。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10中所述的裝藥管，進(jìn)一步包括連接到聚能射孔 彈的導(dǎo)火線端的導(dǎo)爆索。
12、 一種包括多個(gè)射孔槍部件的射孔管柱，其中每個(gè)射孔槍部件包括:攜彈管；安裝在所述攜彈管內(nèi)的裝藥管，其中所述裝藥管包括用于射孔槍的裝藥管，包括第一管狀部件和設(shè)置在管狀部件內(nèi)的 接合結(jié)構(gòu)，多個(gè)聚能射孔彈的多個(gè)導(dǎo)火線端安裝在所述接合結(jié)構(gòu)中；和導(dǎo)爆索，所述導(dǎo)爆索連接到在裝藥管內(nèi)的所有聚能射孔彈的導(dǎo)火線端。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12中所述的射孔管柱，其中所述接合結(jié)構(gòu)包括中 心板，所述中心板的長(zhǎng)度大體上與第一管狀部件的長(zhǎng)度相等，且所述中心 板的寬度大體上與第一管狀部件的內(nèi)徑相等。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12中所述的射孔管柱，其中所述接合結(jié)構(gòu)包括內(nèi) 管狀部件，所述內(nèi)管狀部件的長(zhǎng)度大體上與第一管狀部件的長(zhǎng)度相同，并 且所述內(nèi)管狀部件具有形成在其外表面內(nèi)用于容納導(dǎo)爆索的導(dǎo)向切口。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14中所述的射孔管柱，其中所述內(nèi)管狀部件與第 一管狀部件是同心的。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14中所述的射孔管柱，其中所述內(nèi)管狀部件定位 成與第一管狀部件的內(nèi)徑相接觸。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種在射孔槍中使用的裝藥管，所述裝藥管排除了使用塑料護(hù)套限制聚能射孔彈的必要性。所述裝藥管包括第一管狀部件和在第一管狀部件內(nèi)的接合結(jié)構(gòu)，多個(gè)聚能射孔彈的導(dǎo)火線端可以安裝在所述接合結(jié)構(gòu)中。所述接合結(jié)構(gòu)可以是中心板或內(nèi)管狀部件。在所披露的每個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)爆索連接安裝在裝藥管內(nèi)的聚能射孔彈的導(dǎo)火線端。
文檔編號(hào)E21B43/119GK101498209SQ200810003269
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2008年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月28日
發(fā)明者伯利·吉爾, 韓成華, 馬克·C·杜漢 申請(qǐng)人:普拉德研究及開發(fā)股份有限公司