專利名稱：變?nèi)妓僭鲂淇籽b藥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于對油井射孔、壓裂、解堵的復(fù)合射孔裝置，具體為一種變?nèi)妓僭鲂淇籽b藥。
背景技術(shù)：
對于油田的生產(chǎn)井和老井，隨著生產(chǎn)時間的增長和射孔次數(shù)的增加，油層的原射孔段周圍情況會發(fā)生較大的變化，近井帶的孔隙和裂縫會被油層中的有機(jī)物、高分子類聚合物和井下微生物及細(xì)菌等聚集堵塞且日趨嚴(yán)重，致使?jié)B流阻力不斷增大，從而導(dǎo)致油井產(chǎn)量的逐漸降低直至停產(chǎn)。所以只能采用各種解堵措施來解除近井地帶的堵塞物，進(jìn)而恢復(fù)和提高油井產(chǎn)量。其中，復(fù)合射孔技術(shù)就是油井高效解堵的有效措施之一。復(fù)合射孔技術(shù)的原理是利用射孔彈爆炸引燃或引爆置于射孔彈前端的增效火藥， 增效火藥在井底爆燃瞬間產(chǎn)生大量的高能氣體，對裂縫的堵塞物予以解除，對已有裂縫的開啟程度重新提高，更重要的是高能氣體還能在油層近井地帶產(chǎn)生多條不受地應(yīng)力控制的徑向放射狀裂縫，大大降低了近井地帶的流動阻力，提高了近井地帶的導(dǎo)流能力，從而達(dá)到增產(chǎn)增注的目的。目前，常規(guī)的復(fù)合射孔技術(shù)均只采用一種增效火藥，且結(jié)構(gòu)特征是裝藥中心為圓柱孔。這種裝藥配置和結(jié)構(gòu)存在點火不充分、燃燒不完全、作用時間短、產(chǎn)氣量少的問題，難以充分發(fā)揮復(fù)合射孔器裝藥前倉內(nèi)有限藥量的作用，直接影響油氣井的產(chǎn)能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的常規(guī)復(fù)合射孔技術(shù)因其裝藥單一、裝藥結(jié)構(gòu)不合理而存在點火不充分、燃燒不完全、作用時間短、產(chǎn)氣量少的問題，因此本發(fā)明提供了一種變?nèi)妓僭鲂淇籽b藥，本發(fā)明裝藥采用了由點燃藥、延時藥、增速藥、爆燃藥組成的多級變?nèi)妓購?fù)合裝藥，可達(dá)到著級變?nèi)妓僭鲂У哪康?，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，可使油層裂縫的數(shù)量、長度和導(dǎo)流能力得到大幅度提高，從而提高油氣井的產(chǎn)能效率。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種變?nèi)妓僭鲂淇籽b藥，包括射孔彈和裝藥前倉，射孔彈包括頂部設(shè)有導(dǎo)爆索的彈殼、設(shè)于彈殼內(nèi)部的藥型罩以及填裝于彈殼和藥型罩之間的高能炸藥，裝藥前倉緊密套接在射孔彈內(nèi)腔的端口上，裝藥前倉的凹形底板中心處開設(shè)有與射孔彈內(nèi)腔相通的射流通道，且彈殼、藥型罩和射流通道的中心線位于同一軸線上；其中，所述的裝藥前倉內(nèi)部由周緣到射流通道之間由高到低依次設(shè)置有圓形環(huán)狀的點火藥圈、延時藥圈、增速藥圈和爆燃藥圈，且點火藥圈、延時藥圈、增速藥圈和爆燃藥圈的高度相同、之間的寬度比為 廣2:2 4:2 4:1(Γ15;其中，點火藥圈由密度為1. (Tl. 3g/cm3的點火藥組成，該點火藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方比例為高氯酸銨硝酸鉀樹脂單基發(fā)射藥為6(Γ75%:1(Γ33%:5%:2 10% ；所述的單基發(fā)射藥經(jīng)過造粒，其粒徑為0. 2-0. 8mm,長度不大于4mm。延時藥圈由密度為1. 2^1. 4g/cm3的延時藥組成，該延時藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方比例為硝酸鉀碳硫為60 75%:15 25%:10 15%。增速藥圈由密度為1. 3 1. 5g/cm3的增速藥組成，該增速藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方比例為高氯酸銨硝酸鉀樹脂為65、5% :1(Γ30% :5%。爆燃藥圈由密度為 1. 3^1. 7g/cm3的爆燃藥組成，該爆燃藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方比例為高氯酸銨硝酸鉀樹脂黑索今為 35 55% 10 30% 5% 10 50%。進(jìn)一步地，所述點火藥、增速藥和爆燃藥組成原料中的樹脂為聚氨酯。樹脂作為配方原料，起粘結(jié)火藥的作用。本發(fā)明裝藥的工作原理描述如下
首先引爆導(dǎo)爆索，導(dǎo)爆索又引爆射孔彈中的高能炸藥，高能炸藥起爆并使藥型罩在軸線上形成高速金屬射流，高速金屬射流通過裝藥前倉的射流通道進(jìn)入地層并形成射孔孔道。由于本發(fā)明中的點火藥、延時藥、增速藥、爆燃藥的組分不同，所以其性能也不同，在高能炸藥起爆后，由于四種增效火藥的位置和燃點不同，爆炸能量首先會引燃點火藥，點火藥爆燃后產(chǎn)生更高的能量又引燃緊挨著的延期藥，以此類推，延期藥又引燃增速藥，增速藥最后又引燃爆燃藥。點火藥、延時藥、增速藥和爆燃藥是逐級引燃的，其高溫高壓能量也是逐級放大的，其產(chǎn)生的高溫高壓能量又二次作用于射孔孔道使孔道更深、裂紋更多，同時對地層產(chǎn)生震裂作用，解除油層裂縫的堵塞物，最終使油層裂紋的數(shù)量、長度和導(dǎo)流能力得到大幅度提高，從而提高油氣井的產(chǎn)能效率。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明裝置設(shè)計巧妙、結(jié)構(gòu)簡單、安裝使用方便，安全可靠性好，不易發(fā)生事故；2、本發(fā)明裝藥的增效火藥是分類填裝、分級燃燒的， 所以具有點火能低、擴(kuò)燃力強、燃爆作用時間長等優(yōu)點，增效火藥由點燃到擴(kuò)燃再到穩(wěn)燃， 最終達(dá)到爆燃，從而實現(xiàn)變?nèi)妓俚哪康?，大大提高了能量的利用率，?jīng)試驗證明，本發(fā)明的變?nèi)妓僭鲂淇籽b藥可增加60%的擴(kuò)孔壓力，增效作用時間可延長一倍以上，而且能夠有效地減少超壓對槍管的損害。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明中裝藥前倉的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的俯視圖。圖中1-彈殼、2-導(dǎo)爆索、3-高能炸藥、4-藥型罩、5-裝藥前倉、5_1_點火藥圈、 5-2-延時藥圈、5-3-增速藥圈、5-4-爆燃藥圈、6-射流通道。
具體實施例方式實施例1
一種變?nèi)妓僭鲂淇籽b藥，包括射孔彈和裝藥前倉5，射孔彈包括頂部設(shè)有導(dǎo)爆索2的彈殼1、設(shè)于彈殼1內(nèi)部的藥型罩4以及填裝于彈殼1和藥型罩4之間的高能炸藥3，裝藥前倉5緊密套接在射孔彈內(nèi)腔的端口上，裝藥前倉5的凹形底板中心處開設(shè)有與射孔彈內(nèi)腔相通的射流通道6，且彈殼1、藥型罩4和射流通道6的中心線位于同一軸線上；其中，所述的裝藥前倉5內(nèi)部由周緣到射流通道6之間由高到低依次設(shè)置有圓形環(huán)狀的點火藥圈5-1、 延時藥圈5-2、增速藥圈5-3和爆燃藥圈5-4，且點火藥圈5-1、延時藥圈5_2、增速藥圈5_3 和爆燃藥圈5-4的高度相同、之間的寬度比為1:2:2:15。其中，點火藥圈5-1由密度為1.2g/cm3的點火藥組成，該點火藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方比例為高氯酸銨硝酸鉀聚氨酯單基發(fā)射藥為60%:33%:5%:2%;延時藥圈5-2由密度為 1. 4g/cm3的延時藥組成，該延時藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方比例為硝酸鉀碳硫為60%:25%:15% ； 增速藥圈5-3由密度為1.4g/cm3的增速藥組成，該增速藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方比例為高氯酸銨硝酸鉀聚氨酯為75%: 20%: 5% ；爆燃藥圈5-4由密度為1. 7g/cm3的爆燃藥組成，該爆燃藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方比例為高氯酸銨硝酸鉀聚氨酯黑索今為55%:30%:5%: 10%。實施例2
一種變?nèi)妓僭鲂淇籽b藥，包括射孔彈和裝藥前倉5，射孔彈包括頂部設(shè)有導(dǎo)爆索2的彈殼1、設(shè)于彈殼1內(nèi)部的藥型罩4以及填裝于彈殼1和藥型罩4之間的高能炸藥3，裝藥前倉5緊密套接在射孔彈內(nèi)腔的端口上，裝藥前倉5的凹形底板中心處開設(shè)有與射孔彈內(nèi)腔相通的射流通道6，且彈殼1、藥型罩4和射流通道6的中心線位于同一軸線上；其中，所述的裝藥前倉5內(nèi)部由周緣到射流通道6之間由高到低依次設(shè)置有圓形環(huán)狀的點火藥圈5-1、 延時藥圈5-2、增速藥圈5-3和爆燃藥圈5-4，且點火藥圈5-1、延時藥圈5_2、增速藥圈5_3 和爆燃藥圈5-4的高度相同、之間的寬度比為2:4:4:10。
其中，點火藥圈5-1由密度為l.Og/cm3的點火藥組成，該點火藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方比例為高氯酸銨硝酸鉀聚氨酯單基發(fā)射藥為68%:22%:5%:5%;延時藥圈5-2由密度為 1. 3g/cm3的延時藥組成，該延時藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方比例為硝酸鉀碳硫為75%: 15%: 10% ； 增速藥圈5-3由密度為1. 3g/cm3的增速藥組成，該增速藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方比例為高氯酸銨硝酸鉀聚氨酯為65%: 30%: 5% ；爆燃藥圈5-4由密度為1. 3g/cm3的爆燃藥組成，該爆燃藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方比例為高氯酸銨硝酸鉀聚氨酯黑索今為35%: 10%:5%:50%。實施例3
一種變?nèi)妓僭鲂淇籽b藥，包括射孔彈和裝藥前倉5，射孔彈包括頂部設(shè)有導(dǎo)爆索2的彈殼1、設(shè)于彈殼1內(nèi)部的藥型罩4以及填裝于彈殼1和藥型罩4之間的高能炸藥3，裝藥前倉5緊密套接在射孔彈內(nèi)腔的端口上，裝藥前倉5的凹形底板中心處開設(shè)有與射孔彈內(nèi)腔相通的射流通道6，且彈殼1、藥型罩4和射流通道6的中心線位于同一軸線上；其中，所述的裝藥前倉5內(nèi)部由周緣到射流通道6之間由高到低依次設(shè)置有圓形環(huán)狀的點火藥圈5-1、 延時藥圈5-2、增速藥圈5-3和爆燃藥圈5-4，且點火藥圈5-1、延時藥圈5_2、增速藥圈5_3 和爆燃藥圈5-4的高度相同、之間的寬度比為2:3:3:12。
其中點火藥圈5-1由密度為1. 3g/cm3的點火藥組成，該點火藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方比例為高氯酸銨硝酸鉀聚氨酯單基發(fā)射藥為75%: 10%:5%: 10%;延時藥圈5-2由密度為 1. 2g/cm3的延時藥組成，該延時藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方比例為硝酸鉀碳硫為70%:20%: 10% ； 增速藥圈5-3由密度為1. 5g/cm3的增速藥組成，該增速藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方比例為高氯酸銨硝酸鉀聚氨酯為85%: 10%: 5% ；爆燃藥圈5-4由密度為1. 5g/cm3的爆燃藥組成，該爆燃藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方比例為高氯酸銨硝酸鉀聚氨酯黑索今為45%:20%:5%:30%。
權(quán)利要求
1.一種變?nèi)妓僭鲂淇籽b藥，包括射孔彈和裝藥前倉(5)，射孔彈包括頂部設(shè)有導(dǎo)爆索(2)的彈殼(1)、設(shè)于彈殼(1)內(nèi)部的藥型罩(4)以及填裝于彈殼(1)和藥型罩(4)之間的高能炸藥(3)，裝藥前倉(5)緊密套接在射孔彈內(nèi)腔的端口上，裝藥前倉(5)的凹形底板中心處開設(shè)有與射孔彈內(nèi)腔相通的射流通道(6)，且彈殼(1)、藥型罩(4)和射流通道(6)的中心線位于同一軸線上；其特征在于所述的裝藥前倉(5)內(nèi)部由周緣到射流通道(6)之間由高到低依次設(shè)置有環(huán)狀的點火藥圈(5-1)、延時藥圈(5-2)、增速藥圈(5-3)和爆燃藥圈(5-4)，且點火藥圈(5-1)、延時藥圈(5-2)、增速藥圈(5-3)和爆燃藥圈(5-4)的高度相同、之間的寬度比為廣2:2 4:2 4:10 15 ；其中，點火藥圈(5_1)由密度為1. (Tl. 3g/cm3 的點火藥組成，該點火藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方比例為高氯酸銨硝酸鉀樹脂單基發(fā)射藥為 60 75%:10 33%:5%:2 10% ；延時藥圈(5-2)由密度為1. 2 1. 4g/cm3的延時藥組成，該延時藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方比例為硝酸鉀碳硫為60 75%: 15 25%: 10 15% ；增速藥圈(5_3)由密度為1. 3^1. 5g/cm3的增速藥組成，該增速藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方比例為高氯酸銨硝酸鉀樹脂為65、5% :1(Γ30% 5% ；爆燃藥圈(5-4)由密度為1. 3 1. 7g/cm3的爆燃藥組成，該爆燃藥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方比例為高氯酸銨硝酸鉀樹脂黑索今為35 55% 10 30% 5% 10 50%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變?nèi)妓僭鲂淇籽b藥，其特征在于所述點火藥、增速藥和爆燃藥組成原料中的樹脂為聚氨酯。
全文摘要
本發(fā)明為一種變?nèi)妓僭鲂淇籽b藥，解決了常規(guī)復(fù)合射孔技術(shù)因其裝藥單一、裝藥結(jié)構(gòu)不合理而存在點火不充分、燃燒不完全、作用時間短、產(chǎn)氣量少的問題。本發(fā)明包括射孔彈以及安裝在射孔彈內(nèi)腔端口的裝藥前倉，裝藥前倉底板中心開設(shè)有射流通道，裝藥前倉內(nèi)部由周緣到射流通道之間由高到低依次設(shè)置有點火藥圈、延時藥圈、增速藥圈和爆燃藥圈，四藥圈高度相同、寬度比為1~2:2~4:2~4:10~15，四個藥圈分別由四種不同配方的火藥組成，可達(dá)到由點火藥圈到爆燃藥圈逐級變?nèi)妓僭鲂У哪康?，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、點火能低、擴(kuò)燃力強、燃爆作用時間長，擴(kuò)孔壓力增加60%、增效時間可延長一倍以上，大幅度提高了油氣井的產(chǎn)能效率。
文檔編號E21B43/119GK102287170SQ20111023288
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月13日
發(fā)明者劉天生, 劉迎彬, 張晉紅, 李如江, 王鳳英, 胡曉艷, 陶志龍, 高永宏 申請人:中北大學(xué)