本發(fā)明涉及射孔彈，具體為一種具有能量環(huán)的射孔彈及其組裝設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，非常規(guī)頁(yè)巖油氣、煤層氣等開(kāi)發(fā)已成為全球能源開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。非常規(guī)油氣資源主要通過(guò)鉆探水平井并進(jìn)行水力加砂壓裂形成孔隙性儲(chǔ)層，獲得產(chǎn)量保障，而水力壓裂必須進(jìn)行“壓裂射孔”才能實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層改造目的，依據(jù)國(guó)內(nèi)外非常規(guī)水力壓裂完井多年的研究成果及施工案例，“壓裂射孔”均一的大孔徑會(huì)改善壓裂液的分配、降低壓力摩阻、更有效地分配支撐劑，而大小不一的套管孔眼會(huì)產(chǎn)生砂橋和脫砂的概率更大，而“老鼠尾巴狀”的射孔孔道末梢更容易發(fā)生杵堵，有效孔深變短?？椎乐苓厧r石碎屑?jí)簩?shí)帶污染不利于加砂，更使得水力加壓破裂壓力增大，增加壓裂成本。

2、中國(guó)油氣資源分布以致密低滲儲(chǔ)層占絕大多數(shù)，在過(guò)去十幾年中圍繞致密低滲儲(chǔ)層的壓裂射孔技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，如等孔徑射孔彈、自清潔射孔彈、定面射孔技術(shù)、后效射孔彈等先后在非常規(guī)頁(yè)巖油氣射孔中取得了較好的效果，但是隨著頁(yè)巖油氣開(kāi)發(fā)步伐加快，面對(duì)國(guó)內(nèi)外多樣性的頁(yè)巖油氣沉積條件，相應(yīng)的開(kāi)發(fā)工作難度不斷增加，射孔效能急需進(jìn)一步提升，為持續(xù)提高頁(yè)巖油氣開(kāi)發(fā)效率，需要不斷完善新的射孔技術(shù)。

3、上述各類針對(duì)致密低滲儲(chǔ)層的射孔技術(shù)針對(duì)孔隙度大、滲透率較好的儲(chǔ)層取得了較好的效果，但是特別堅(jiān)硬巖石、特低滲低孔隙度、滲透率較差儲(chǔ)層效果一般。

4、無(wú)機(jī)或金屬顆粒填充ptfe的復(fù)合材料穩(wěn)定性非常好，是一種重要的工程材料，因?yàn)閒-c(氟-碳)鍵結(jié)合得非常牢固(鍵能431～515kj/mol)，所以普遍認(rèn)為ptfe非常穩(wěn)定，通常不會(huì)與其他材料發(fā)生反應(yīng)。但ptfe在500℃以上高溫下分解的小分子氟碳化合物氣體(如四氟乙烯、六氟丙烯、八氟丁烯等)卻是活性的，能與al發(fā)生反應(yīng)生成alf3(三氟化鋁)的高放熱氧化還原反應(yīng)，ptfe/al含能反應(yīng)材料單位質(zhì)量熱值為8.53mj/kg，是炸藥tnt反應(yīng)熱值的2.0倍，絕熱反應(yīng)溫度更是超過(guò)4000k。ptfe/al的密度通常不低于2.0g/cm3，tnt的則為1.7g/cm3，因此ptfe/al的單位體積熱值更高，至少為tnt的2.4倍。與炸藥、推進(jìn)劑或煙火藥相比，ptfe/al危險(xiǎn)性更小，其危險(xiǎn)級(jí)別為4.1類的可燃固體。

5、因此，提出一種具有能量環(huán)的射孔彈及其組裝設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種具有能量環(huán)的射孔彈及其組裝設(shè)備，從而解決或者至少緩解了現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題和其他方面的問(wèn)題中的一個(gè)或多個(gè)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種具有能量環(huán)的射孔彈，包括：射孔彈本體和能量環(huán)，所述能量環(huán)固定安裝在所述射孔彈本體的開(kāi)口處，所述能量環(huán)能夠在所述射孔彈本體射入射孔孔道后對(duì)孔道進(jìn)行二次燃爆；

3、所述射孔彈本體的藥罩頂部固定連接有若干彈性卡頭，所述能量環(huán)的內(nèi)壁開(kāi)設(shè)有環(huán)形卡槽，所述彈性卡頭卡在所述環(huán)形卡槽內(nèi)。

4、在根據(jù)本發(fā)明的一種具有能量環(huán)的射孔彈，可選地，所述能量環(huán)包括環(huán)形殼體和鋁熱劑填充層，所述鋁熱劑填充層填充在所述環(huán)形殼體的內(nèi)部，所述環(huán)形卡槽開(kāi)設(shè)在所述環(huán)形殼體的內(nèi)壁。

5、本發(fā)明還提供了一種組裝設(shè)備，用于對(duì)上述所述具有能量環(huán)的射孔彈進(jìn)行組裝，所述組裝設(shè)備包括：

6、第一輸送帶，所述第一輸送帶用于輸送射孔彈本體；

7、第二輸送帶，所述第二輸送帶用于輸送能量環(huán)；

8、裝配機(jī)構(gòu)，所述裝配機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述第一輸送帶與所述第二輸送帶之間，所述裝配機(jī)構(gòu)用于將所述第二輸送帶上的能量環(huán)安裝在所述第一輸送帶上的所述射孔彈本體上。

9、在根據(jù)本發(fā)明的一種組裝設(shè)備，可選地，所述第一輸送帶上等距固定安裝有若干定位套管，所述射孔彈本體放置在所述定位套管內(nèi)部，且所述射孔彈本體開(kāi)口向上放置，所述第二輸送帶上等距固定安裝有若干柱形定位塊，所述能量環(huán)套在所述柱形定位塊上。

10、在根據(jù)本發(fā)明的一種組裝設(shè)備，可選地，所述裝配機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)單元，所述旋轉(zhuǎn)單元上安裝有升降單元，所述升降單元的兩端均設(shè)置有夾具單元；

11、其中，所述旋轉(zhuǎn)單元用于帶動(dòng)兩個(gè)所述夾具單元往復(fù)旋轉(zhuǎn)；

12、所述升降單元用于帶動(dòng)兩個(gè)所述夾具單元進(jìn)行上下移動(dòng)；

13、所述夾具單元用于將所述第二輸送帶上的所述能量環(huán)輸送至第一輸送帶上的所述射孔彈本體上，并將所述能量環(huán)按壓固定在所述射孔彈本體上。

14、在根據(jù)本發(fā)明的一種組裝設(shè)備，可選地，所述旋轉(zhuǎn)單元包括底座，所述底座的頂部固定安裝有固定套管，所述固定套管的內(nèi)部通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸的頂部固定安裝有第一法蘭，所述固定套管的外壁開(kāi)設(shè)有與所述固定套管內(nèi)部相連通的缺口，所述轉(zhuǎn)軸上固定套設(shè)有齒輪，所述底座的頂部固定安裝有支撐座，所述支撐座上固定安裝有第一氣缸，所述第一氣缸的活塞桿端部通過(guò)連接塊固定連接有齒條，所述齒條與所述齒輪相嚙合。

15、在根據(jù)本發(fā)明的一種組裝設(shè)備，可選地，所述齒條的底部成型設(shè)置有凸形滑塊，所述支撐座的頂部開(kāi)設(shè)有凹形限位滑槽，所述凸形滑塊滑動(dòng)設(shè)置在所述凹形限位滑槽內(nèi)。

16、在根據(jù)本發(fā)明的一種組裝設(shè)備，可選地，所述升降單元包括立柱，所述立柱的底部固定連接有第二法蘭，所述第一法蘭通過(guò)螺栓與所述第二法蘭固定連接，所述立柱的上端側(cè)面開(kāi)設(shè)有滑動(dòng)孔，所述滑動(dòng)孔內(nèi)滑動(dòng)安裝有移動(dòng)臂，兩個(gè)所述夾具單元分別安裝在所述移動(dòng)臂的兩端，所述立柱的頂部固定安裝有第二氣缸，所述第二氣缸的活塞桿底部與所述移動(dòng)臂的頂部固定連接。

17、在根據(jù)本發(fā)明的一種組裝設(shè)備，可選地，所述移動(dòng)臂上固定連接有限位板，所述限位板的一側(cè)與所述立柱的外壁滑動(dòng)接觸。

18、在根據(jù)本發(fā)明的一種組裝設(shè)備，可選地，所述夾具單元包括外殼體，所述移動(dòng)臂的端部固定連接有安裝板，所述外殼體固定安裝在所述安裝板上，所述外殼體的外壁開(kāi)設(shè)有若干第一通孔，所述第一通孔的內(nèi)部均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有夾臂，所述夾臂呈倒l形設(shè)置，所述外殼體的內(nèi)部滑動(dòng)設(shè)置有內(nèi)殼體，所述外殼體的底部為開(kāi)口設(shè)置，所述內(nèi)殼體的下端能夠伸出所述外殼體，所述內(nèi)殼體的外壁開(kāi)設(shè)有與所述夾臂數(shù)量相同的第二通孔，所述夾臂的上端從所述第二通孔伸入所述內(nèi)殼體的內(nèi)部，所述外殼體的頂部固定安裝有第三氣缸，所述第三氣缸的活塞桿底部與所述內(nèi)殼體的頂部固定連接；

19、當(dāng)需要對(duì)能量環(huán)進(jìn)行夾緊時(shí)，控制所述第三氣缸的活塞桿縮回，此時(shí)帶動(dòng)所述內(nèi)殼體向上移動(dòng)，此時(shí)，第二通孔的下端不斷對(duì)夾臂的上端進(jìn)行擠壓，進(jìn)而使得夾臂的下端向靠近所述內(nèi)殼體中心方向移動(dòng)，進(jìn)而將所述能量環(huán)夾緊；當(dāng)需要將所述能量環(huán)放下時(shí)，控制所述第三氣缸的活塞桿伸長(zhǎng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述內(nèi)殼體向下移動(dòng)，隨著所述內(nèi)殼體不斷下移，使得所述第二通孔的上端對(duì)所述夾臂的上端進(jìn)行擠壓，進(jìn)而使得夾臂的下端向遠(yuǎn)離所述內(nèi)殼體的方向移動(dòng)，將所述能量環(huán)放下，隨著所述內(nèi)殼體繼續(xù)下移，使得所述內(nèi)殼體的底部對(duì)所述能量環(huán)進(jìn)行擠壓，將所述能量環(huán)套在彈性卡頭上，使得彈性卡頭卡在環(huán)形卡槽內(nèi)。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

21、本發(fā)明通過(guò)在射孔彈本體的開(kāi)口端安裝的能量環(huán)，實(shí)現(xiàn)在正常射孔的同時(shí)，對(duì)射孔孔道內(nèi)進(jìn)行二次爆燃，釋放能量，達(dá)到孔道容積增大，射孔孔道裂縫增加和孔道清理的效果；

22、利用彈性卡頭與環(huán)形卡槽的卡合結(jié)構(gòu)，能量環(huán)穩(wěn)固地安裝在射孔彈本體上，既保證了組裝的簡(jiǎn)便性，又確保了射擊過(guò)程中的結(jié)構(gòu)可靠性；

23、通過(guò)集成的第一輸送帶和第二輸送帶，以及裝配機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了射孔彈本體與能量環(huán)的自動(dòng)輸送和裝配，大大減少了人工操作，提高了生產(chǎn)效率；

24、通過(guò)設(shè)置的夾具單元不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)能量環(huán)夾持、按壓一體操作，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有效降低企業(yè)生產(chǎn)成本，同時(shí)便于后期維護(hù)。