專利名稱：緩沖壓裂彈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到壓裂地下巖層的高能氣體壓裂裝置，主要用于油田3000米套管井油層改造的緩沖壓裂彈，該彈由速燃彈和點火器等組成。
在石油開采中，為了提高原油產(chǎn)量，就要對油層進行改造，這種改造主要是壓裂。目前在石油開采中普遍采用的方法是水力壓裂，但這種壓裂費用昂貴，有一定的局限性，特別不適用于水敏性油層。另一種壓裂方法是爆炸壓裂，但這種壓裂往往容易損壞套管。中國專利8928915“套管井高能壓裂彈”用于油田套管井1500米油井，對于3000米深油井就不適用，因為油田的深度越深壓力越高，井中壓力越大、火藥的燃速就越快，峰值壓力就越大，再加上油井圍壓大，使壓裂彈內(nèi)壓也增大，造成彈的母扣處漲裂，彈體滑脫，節(jié)箍壓裂造成卡彈，上頂力大使彈體向上運動，頂彎油管。
本實用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而設(shè)計一種能適用于油田3000米深套管井，防止彈體滑脫，油管彎曲和卡彈現(xiàn)象發(fā)生的緩沖壓裂彈。
本實用新型的構(gòu)思要實現(xiàn)上述的目的，關(guān)鍵在于調(diào)節(jié)峰值壓力，采用緩沖腔來延長壓裂彈的作用時間，使較高的峰值壓力有所下降；增加泄壓孔，其分布隨火藥氣體壓力的增加孔的密度增大，設(shè)計了逐漸加密的不等距的泄壓孔，為了防止節(jié)箍壓裂造成卡彈，去掉節(jié)箍改成螺紋連接。為了防止壓裂彈向上運動，壓彎油管，在壓裂彈上部安上阻尼器，下部連上平衡收集器以緩沖上頂力。
本實用新型由阻尼器1－5，點火器6－10，速燃彈11－13，緩沖腔14－16和平衡收集器17－20組成；阻尼器1－5由連接件1，彈簧2，殼體3，壓件4和連接件5組成；連接件1和5用45＃鋼制成內(nèi)螺紋與油管連接，外螺紋與彈簧殼體連接。
壓件4用45＃鋼制成圓筒用于壓縮彈簧。
點火器6－10由殼體6、擊針7、火帽8、點火管9和藥包10組成。
擊針7由合金鋼制成T字形，用于撞擊點火。
點火管9用45＃鋼制成管狀內(nèi)裝傳火藥。
藥包10用黑火藥裝填，用于點燃速燃彈中的傳火藥。
速燃彈11－13由殼體11，火藥12和傳火管13組成。
殼體11用35CrMnSi鋼制成帶有泄壓孔的圓柱形殼體。
傳火管13用45＃制成管狀，管壁上有許多點火小孔，用于點燃火藥。
緩沖腔14－16由傳火藥室14，殼體15，和傳火管16組成。
傳火藥室14藥室內(nèi)裝有傳火藥粉，用于點燃傳火藥。
殼體15用45＃鋼制成帶有泄壓孔的圓柱形殼體，殼體上部有傳火藥室。
平衡收集器17－20由油管17、連接件18、阻尼傘19和收集器20組成。
阻尼傘19由橡膠制成傘形，粘在收集器外邊，用于接收孔塞和防止壓裂彈上升，起到平衡作用。
收集器20用45＃鋼制成的帶有排水孔的圓柱筒，用于收集孔塞。
本實用新型的制造首先加工好速燃彈和緩沖彈的殼體，其外徑φ90mm，內(nèi)徑φ68mm；速燃彈長1000mm，緩沖彈長500mm，通過彈殼的首尾陰陽螺紋連接構(gòu)成。3－6個速燃彈和1－2個緩沖腔組成一級，其級數(shù)由油層厚度決定，一般由1－5級構(gòu)成。再配上阻尼器和平衡收集器構(gòu)成完整的緩沖壓裂彈。
本實用新型的優(yōu)點是耐壓、耐溫和密封性能好，適用于3000米深的套管井；防止彈體滑脫，油管彎曲和卡彈現(xiàn)象發(fā)生，收集了密封塞；加工制造容易，運輸使用方便，除了油井開采外還適用于地?zé)岷偷氐V的開發(fā)。
本實用新型
如下附圖1是緩沖壓裂彈的剖面圖。
1、5、18－連接件，2－彈簧，3、6、11、15－殼體，4－壓件，7－擊針，8－火帽，9－點火管，10－藥包，12－火藥，13、16－傳火管，14－傳火藥室，17－油管，19－阻尼傘，20－收集器。
實施例參照附圖1實施阻尼器的制造用45＃鋼制成長1000mm，外徑φ90mm，內(nèi)徑φ70mm殼體3，內(nèi)裝彈簧2，彈簧的截面直直徑φ10mm，螺紋直徑φ60mm，長度600mm，兩端用連接件1、5固定，彈簧2和壓件4相聯(lián)。
點火器的制造用合金鋼制成長600mm，外徑φ90mm，內(nèi)徑φ70mm的殼體6，殼體下端鏍紋連接點火器9，點火管下面裝上藥包10，點火管上面裝火帽8，火帽上面連擊針7。
速燃彈的制造用35CrMnSi鋼制成長1000mm，外徑φ90mm，內(nèi)徑φ68mm的殼體11，殼體上有不等距的泄壓孔，內(nèi)裝粉狀火藥及傳火管13。
緩沖腔的制造用35CrMnSi鋼制成長500mm，外徑φ90mm，內(nèi)徑φ68mm，有泄壓孔殼體15，一端有點火藥室14，傳火管16，固定在傳火藥室內(nèi)。
平衡收集器的制造用45＃鋼制成帶有排水孔的圓筒，長1000mm，外徑φ90mm，內(nèi)徑φ80mm的收集器20，收集器外側(cè)粘上阻尼傘19四層，通過連接件18與油管17連接。使用時將分裝的緩沖壓裂彈組件運至油田現(xiàn)場組裝，用3個速燃彈和一個緩沖彈組成一級、用三級串聯(lián)，彈內(nèi)的傳火管13和傳火管16通過傳火藥室14緊密銜接，再將阻尼器、傳火器和平衡收集器裝上，殼體3、6、11、15和油管17依次用螺紋連接。
經(jīng)過在2000～3700米深的套管井內(nèi)多次壓裂試驗，證明緩沖壓裂彈的耐壓、耐溫和密封性能良好，無彈體滑脫，油管彎曲和卡彈現(xiàn)象發(fā)生，壓裂后油井采收率明顯提高。
權(quán)利要求1.一種緩沖壓裂彈由速燃彈11-13和點火器6-10組成，其特征在于增加了阻尼器1-5，緩沖腔14-16，和平衡收集器17-20；阻尼器由連接件1、5、彈簧2、殼體3和壓件4組成，彈簧和壓件相聯(lián)、兩端用連接件固定；緩沖腔由傳火藥室14，殼體15和傳火管16組成，傳火管固定在傳火藥室內(nèi)；平衡收集器由油管17、連接件18、阻尼傘19和收集器20組成，收集器外側(cè)粘有阻尼傘通過連接件把收集器與油管連接；3-6個速燃彈和1-2個緩沖腔組成一級，由1-5級構(gòu)成，所有的殼體和油管螺紋連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖壓裂彈，其特征在于3個速燃彈和1個緩沖腔組成一級，由3級構(gòu)成。
專利摘要本實用新型是一種緩沖壓裂彈，由阻尼器、點火器、速燃彈、緩沖腔和平衡收集器組成。其特點是3～6個速燃彈和1～2緩沖腔組成一級，由1～5級構(gòu)成，所有的殼體和油管螺紋連接。阻尼器緩沖彈的上頂力，緩沖腔調(diào)節(jié)峰值壓力，平衡收集器防止彈的上升和收集孔塞，該彈適用于油田3000米深套管井，防止了彈的滑脫、油管彎曲和卡彈現(xiàn)象發(fā)生，還適用于地?zé)岷偷氐V的開發(fā)。
文檔編號E21B43/263GK2127429SQ92224050
公開日1993年2月24日 申請日期1992年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月10日
發(fā)明者劉晉仁, 夏天赦, 田志波, 呂文選, 丁晶, 張宗益, 楊彬, 吉韶華, 張蒙蘭, 王春燕, 王寶興, 咎根治, 沙聚多, 馬云華, 魏邦勞, 汪長栓, 周瑤, 楊立 申請人:西安近代化學(xué)研究所