扩孔射孔弹.pdf

1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202310894523.4(22)申请日 2023.07.20(71)申请人 吉林市双林射孔器材有限责任公司地址 132013 吉林省吉林市丰满区江南乡石井沟村7号办公楼(72)发明人 马良柱张帅寇小红李培俊赵丽娜孙国栋(74)专利代理机构 吉林新发惠利知识产权代理事务所(普通合伙)22216专利代理师 纪尚(51)Int.Cl.F42B 12/02(2006.01)E21B 43/117(2006.01)E21B 43/119(2006.01)(54)发明名称一种扩孔射孔弹(57)摘要本发明公

2、开了一种扩孔射孔弹，包括外壳、填充炸药和药型罩，所述填充炸药设置在外壳和药型罩之间，所述外壳内腔的底部设置有卡接板，本发明涉及火工品技术领域。该扩孔射孔弹，通过在无罩炸药爆炸形成高温高压的爆轰产物作用下，能量传递至此锥形空间形成以空气为介质聚能效应，对射孔枪及枪外套管进行一次侵彻开孔，在爆轰波达到药型罩区域后，形成高速的金属射流，金属射流在一次侵彻开孔基础上进行二次开孔，减小了金属射流侵彻的阻力，降低了金属射流的动能消耗，在增加射孔孔径的情况下大大增强了后续对地层岩石和其他介质的侵彻能力，达到扩孔和深穿透的射孔目的同时，前期射孔也可释放射孔枪内压力，防止胀枪甚至炸枪。权利要求书1页 说明书4页

3、 附图3页CN 116608735 A2023.08.18CN 116608735 A1.一种扩孔射孔弹，包括外壳（1）、填充炸药（2）和药型罩（3），所述填充炸药（2）设置在外壳（1）和药型罩（3）之间，所述外壳（1）内腔的底部设置有卡接板（4），所述卡接板（4）的顶部与药型罩（3）的顶端相接触，所述外壳（1）的底部开设有起爆口（5），所述起爆口（5）的内部填充有起爆药（6），其特征在于：所述外壳（1）的外周设置有定位组件（7）；所述填充炸药（2）包括有罩炸药（9）和无罩炸药（10），且有罩炸药（9）和无罩炸药（10）一体成型设置，所述药型罩（3）采用贯穿式设计，并且嵌入在有罩炸药（9）中，

4、所述药型罩（3）的底部和无罩炸药（10）之间留设有锥形空间（8）。2.根据权利要求1所述的一种扩孔射孔弹，其特征在于：所述药型罩（3）的内锥角和锥形空间（8）的内锥角均设置为四十度，所述药型罩（3）的外锥角设置为四十六度。3.根据权利要求1所述的一种扩孔射孔弹，其特征在于：所述定位组件（7）包括底板（11）和调节板（12），所述底板（11）顶部的两侧均固定连接有丝杆（13），所述丝杆（13）的顶端贯穿调节板（12）并螺纹连接有紧固螺帽（14），所述丝杆（13）的外周套设有第一弹簧（15），且第一弹簧（15）的两端分别与调节板（12）和底板（11）相对的一侧相接触。4.根据权利要求3所述的一种扩

5、孔射孔弹，其特征在于：所述底板（11）的顶部与外壳（1）的底部相接触，所述调节板（12）的底部与外壳（1）的顶部相接触，所述底板（11）的顶部固定连接有销杆（25），且销杆（25）与起爆口（5）相配合使用。5.根据权利要求3所述的一种扩孔射孔弹，其特征在于：所述调节板（12）的顶部贯穿并转动安装有转轴（16），所述转轴（16）的底端固定连接有转盘（17），所述转盘（17）的底部固定安装有第一填充台（18），所述第一填充台（18）的底部固定安装有第二填充台（19）。6.根据权利要求5所述的一种扩孔射孔弹，其特征在于：所述转盘（17）的直径小于外壳（1）顶部开口的直径，所述第一填充台（18）的外表

6、面尺寸和药型罩（3）的内表面尺寸设置一致，所述第二填充台（19）的外表面与锥形空间（8）的内表面相适配。7.根据权利要求6所述的一种扩孔射孔弹，其特征在于：所述转轴（16）的顶端固定连接有旋钮（20）。8.根据权利要求6所述的一种扩孔射孔弹，其特征在于：所述调节板（12）的顶部固定安装有固定板（21），所述固定板（21）的表面贯穿并滑动安装有定位杆（26），所述定位杆（26）远离转轴（16）的一端固定连接有限位板（22），所述定位杆（26）的外周套设有第二弹簧（23），所述第二弹簧（23）的两端分别与限位板（22）和固定板（21）相对的一侧固定连接；所述转轴（16）的外周开设有若干个与定位杆（

7、26）相适配的定位盲孔（24）。权利要求书1/1 页2CN 116608735 A2一种扩孔射孔弹技术领域0001本发明涉及火工品技术领域，具体为一种扩孔射孔弹。背景技术0002常见有枪身聚能射孔弹结构主要有壳体、起爆药、主炸药和药型罩，弹壳多为钢壳，首要要求是承压能力，应确保形成理想形状的射流，主炸药是形成聚能射流的能量来源，为高能固体炸药，起爆药是与主炸药相同类型的炸药，但灵敏度更高，用于引爆主炸药，药型罩的作用是在主炸药爆炸后产生射流束，形成射孔孔道，射孔孔道的形态和质量主要由药型罩的材质和结构决定，射孔弹药型罩一般为锥形。0003射孔作业影响油气井的产量，利用射孔弹穿出孔洞口径越大、孔

8、深越深，越有利于提高油层的出油量，孔洞口径的增大和孔深的增加，无疑是对射孔弹动力的一种考验，常规射孔弹在井下场景中应用时，达不到理想的大口径的深度穿孔，单纯增大射孔弹中主炸药的占比，又容易导致胀枪甚至炸枪情况的出现，安全隐患较高。发明内容0004针对现有技术的不足，本发明提供了一种扩孔射孔弹，解决了常规射孔弹在井下场景中应用时，达不到理想的大口径的深度穿孔，单纯增大射孔弹中主炸药的占比，又容易导致胀枪甚至炸枪情况的出现，安全隐患较高的问题。0005为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种扩孔射孔弹，包括外壳、填充炸药和药型罩，所述填充炸药设置在外壳和药型罩之间，所述外壳内腔的底部设

9、置有卡接板，所述卡接板的顶部与药型罩的顶端相接触，所述外壳的底部开设有起爆口，所述起爆口的内部填充有起爆药，所述外壳的外周设置有定位组件；所述填充炸药包括有罩炸药和无罩炸药，且有罩炸药和无罩炸药一体成型设置，所述药型罩采用贯穿式设计，并且嵌入在有罩炸药中，所述药型罩的底部和无罩炸药之间留设有锥形空间。0006本发明进一步设置为：所述药型罩的内锥角和锥形空间的内锥角均设置为四十度，所述药型罩的外锥角设置为四十六度，即药型罩采用小角度锥形罩设计，可以使金属射流有良好的连续性和共线性，金属射流长，动能大且稳定。0007本发明进一步设置为：所述定位组件包括底板和调节板，所述底板顶部的两侧均固定连接有丝

10、杆，所述丝杆的顶端贯穿调节板并螺纹连接有紧固螺帽，所述丝杆的外周套设有第一弹簧，且第一弹簧的两端分别与调节板和底板相对的一侧相接触。0008本发明进一步设置为：所述底板的顶部与外壳的底部相接触，所述调节板的底部与外壳的顶部相接触，所述底板的顶部固定连接有销杆，且销杆与起爆口相配合使用。0009本发明进一步设置为：所述调节板的顶部贯穿并转动安装有转轴，所述转轴的底端固定连接有转盘，所述转盘的底部固定安装有第一填充台，所述第一填充台的底部固定安装有第二填充台。说明书1/4 页3CN 116608735 A30010本发明进一步设置为：所述转盘的直径小于外壳顶部开口的直径，所述第一填充台的外表面尺寸

11、和药型罩的内表面尺寸设置一致，所述第二填充台的外表面与锥形空间的内表面相适配。0011本发明进一步设置为：所述转轴的顶端固定连接有旋钮。0012本发明进一步设置为：所述调节板的顶部固定安装有固定板，所述固定板的表面贯穿并滑动安装有定位杆，所述定位杆远离转轴的一端固定连接有限位板，所述定位杆的外周套设有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与限位板和固定板相对的一侧固定连接；所述转轴的外周开设有若干个与定位杆相适配的定位盲孔。0013本发明提供了一种扩孔射孔弹。具备以下有益效果：（1）本发明通过在无罩炸药爆炸形成高温高压的爆轰产物作用下，能量传递至此锥形空间形成以空气为介质聚能效应，对射孔枪及枪外套管

12、进行一次侵彻开孔，在爆轰波达到药型罩区域后，形成高速的金属射流，金属射流在一次侵彻开孔基础上进行二次开孔，减小了金属射流侵彻的阻力，降低了金属射流的动能消耗，在增加射孔孔径的情况下大大增强了后续对地层岩石和其他介质的侵彻能力，达到扩孔和深穿透的射孔目的同时，前期射孔也可释放射孔枪内压力，防止胀枪甚至炸枪。0014（2）本发明通过缩小药型罩在外壳中的占比，为填充炸药的增大提供空间，提高填充炸药的用量后，可以进一步提高射孔弹的动能，为大口径的深孔射击提供可靠保障。0015（3）本发明通过定位组件的设置，利用调节板、底板、紧固螺帽和丝杆的配合，实现对外壳的有效加紧，在转轴、转盘、第一填充台和第二填充

13、台的配合下，为填充炸药的定型提供便利，配合固定板、限位板、第二弹簧和定位盲孔的设置，在方便转轴转动的前提下，还可以实现对转轴的便捷定位，避免填充炸药成型后，转轴转动造成填充炸药分散的情况。附图说明0016图1为本发明外壳和定位组件结构的连接示意图；图2为本发明外壳、填充炸药、药型罩和卡接板结构的连接示意图；图3为本发明填充炸药的结构示意图；图4为本发明图1中A处结构的放大示意图；图5为本发明转轴和定位盲孔的结构示意图；图中，1、外壳；2、填充炸药；3、药型罩；4、卡接板；5、起爆口；6、起爆药；7、定位组件；8、锥形空间；9、有罩炸药；10、无罩炸药；11、底板；12、调节板；13、丝杆；14

14、、紧固螺帽；15、第一弹簧；16、转轴；17、转盘；18、第一填充台；19、第二填充台；20、旋钮；21、固定板；22、限位板；23、第二弹簧；24、定位盲孔；25、销杆；26、定位杆。具体实施方式0017下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。0018请参阅图15，本发明实施例提供以下技术方案：一种扩孔射孔弹，包括外壳1、填充炸药2和药型罩3，填充炸药2设置在外壳1和药型罩3之间，外壳1内腔的底部设置有卡接板4，卡接板4的顶部与药型罩3的顶端相接触，外壳1的底部开设有起爆口5，起爆口5的内部说明书2/4 页4CN 116608735 A4填充有起爆药6

15、。0019作为优选方案，为了实现大口径的深孔射击，药型罩3采用贯穿式设计，填充炸药2包括有罩炸药9和无罩炸药10，且有罩炸药9和无罩炸药10一体成型设置，并且药型罩3嵌入在有罩炸药9中，药型罩3的底部和无罩炸药10之间留设有锥形空间8。0020具体的，药型罩3的内锥角和锥形空间8的内锥角均设置为四十度，药型罩3的外锥角设置为四十六度。0021作为优选方案，为了实现对外壳1的限位保护，外壳1的外周设置有定位组件7，定位组件7包括底板11和调节板12，底板11顶部的两侧均固定连接有丝杆13，丝杆13的顶端贯穿调节板12并螺纹连接有紧固螺帽14，丝杆13的外周套设有第一弹簧15，且第一弹簧15的两端

16、分别与调节板12和底板11相对的一侧相接触，底板11的顶部与外壳1的底部相接触，调节板12的底部与外壳1的顶部相接触，底板11的顶部固定连接有销杆25，且销杆25与起爆口5相配合使用。0022作为优选方案，为了方便填充炸药2位置的固定，调节板12的顶部贯穿并转动安装有转轴16，转轴16的顶端固定连接有旋钮20，转轴16的底端固定连接有转盘17，转盘17的底部固定安装有第一填充台18，第一填充台18的底部固定安装有第二填充台19，转盘17的直径小于外壳1顶部开口的直径，第一填充台18的外表面尺寸和药型罩3的内表面尺寸设置一致，第二填充台19的外表面与锥形空间8的内表面相适配。0023作为优选方案

17、，为了实现转轴16的便捷固定，调节板12的顶部固定安装有固定板21，固定板21的表面贯穿并滑动安装有定位杆26，定位杆26远离转轴16的一端固定连接有限位板22，定位杆26的外周套设有第二弹簧23，第二弹簧23的两端分别与限位板22和固定板21相对的一侧固定连接，转轴16的外周开设有若干个与定位杆26相适配的定位盲孔24。0024填充炸药2填充在外壳1中时，将底板11放置在工作台面上，将外壳1放置在底板11上，使销杆25插入到起爆口5中，称取定量的填充炸药2放置在外壳1中后，拧紧紧固螺帽14，使调节板12沿着两个丝杆13下降，过程中，一只手拉动限位板22，限位板22拉长第二弹簧23，并使定位杆

18、26脱离定位盲孔24，后转动旋钮20，旋钮20带动转轴16转动，转轴16通过转盘17带动第一填充台18转动，第一填充台18带动第二填充台19转动，在第一填充台18和第二填充台19转动过程中，将填充炸药2压制成附图3所示形状，后拧紧紧固螺帽14，紧固螺帽14挤压调节板12贴合在外壳1的顶部，过程中，调节板12挤压第一弹簧15，后松开限位板22，第二弹簧23复位拉动限位板22，使定位杆26插入到定位盲孔24中；使用时，松动紧固螺帽14，第一弹簧15推动调节板12上升，拧下紧固螺帽14后，继续向上拉动调节板12，调节板12带动转轴16使转盘17、第一填充台18和第二填充台19脱离外壳1，使用固定胶对

19、填充炸药2内表面进行涂抹，将药型罩3塞入到第一填充台18压制的痕迹中后，将卡接板4固定在外壳1的中，再在起爆口5中塞入起爆药6，完成射孔弹的装配；此射孔弹应用于聚能装药结构上，利用起爆药6引爆填充炸药2时，在无罩炸药10爆炸形成高温高压的爆轰产物作用下，能量传递至此锥形空间8中形成以空气为介质聚能效应，对射孔枪及枪外套管进行侵彻开孔，在有罩炸药9爆炸，使爆轰波达到药型罩3区域后，形成高速的金属射流，因前期已对射孔枪和套管进行了开孔侵彻，为后续的金属射流减小了侵彻的阻力，降低了金属射流的动能消耗，在增加射孔孔径的情况下大大增强了后续对地层岩石和其他介质的侵彻能力，达到扩孔和深穿透的射孔目的同时，前期射孔也可释说明书3/4 页5CN 116608735 A5放射孔枪内压力，防止胀枪甚至炸枪。说明书4/4 页6CN 116608735 A6图 1说明书附图1/3 页7CN 116608735 A7图 2图 3说明书附图2/3 页8CN 116608735 A8图 4图 5说明书附图3/3 页9CN 116608735 A9