内装式增效压力弹.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110132952.5

申请日:

2011.05.23

公开号:

CN102230370A

公开日:

2011.11.02

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):E21B 43/116申请公布日:20111102|||实质审查的生效IPC(主分类):E21B 43/116申请日:20110523|||公开

IPC分类号:

E21B43/116

主分类号:

E21B43/116

申请人:

黑龙江华安民爆器材有限责任公司

发明人:

周海涛; 周绍民; 刘世龙; 张永胜; 孙海军; 王志英; 吴忠民; 张瑞生; 韩志成; 周世伟; 刘晓彤; 邸秀莉; 李伟刚; 赵辉; 张振雷; 葛继发; 邵金祥; 王英喆

地址:

161046 黑龙江省齐齐哈尔市碾子山区中兴街168号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明公开了一种压裂弹,包括隔爆装置(1),装药壳体(2)、主装药(4),主装药(4)被安装于装药壳体(2)内,隔爆装置(1)阻碍冲击波或气体对压裂弹的直接作用,延长了主装药(4)被点燃的时间,使得冲击波经过隔爆装置能够衰减到较低的峰值压力,确保射孔弹产生的峰值压力与压裂弹产生的峰值压力不叠加,从而延长了两峰值的间隔时间,大大提高内装式增效压裂弹对地层的二次增效作用效能。

权利要求书

1.一种压裂弹,包括隔爆装置(1),装药壳体(2)、主装药
(4),主装药(4)被安装于装药壳体(2)内,其特征在于:
隔爆装置(1)阻碍冲击波或气体对主装药(4)的直接作用,延
长了主装药(4)被点燃的时间。
2.如权利要求1所述的压裂弹,其特征在于:所述隔爆装置
(1)包括隔板(6)、缓冲减震组件(7)、隔爆本体(8);所述压裂弹
的上、下端面都设有隔爆装置(1)用于封闭;所述隔爆装置(1)的
形状可以为圆柱形。
3.如权利要求2所述的压裂弹,其特征在于:所述缓冲减震组件
(7)可以为:高强度芳纶基布和发泡剂填充成型、聚氨酯发泡剂、以
天然橡胶为主体的粘弹性阻尼材料、聚氨酯发泡剂与锥形弹簧浇铸成
型材料中的一种。
4.如权利要求1所述的压裂弹,其特征在于:装药壳体(2)与
主装药(4)之间有包覆层(3)隔开;包覆层(3)可以为橡胶或以天
然橡胶为主体的粘弹性阻尼材料;包覆层(3)的形状可以是圆筒形。
5.如权利要求1所述的压裂弹,其特征在于:装药壳体(2)可
以由无缝钢管、尼龙或酚醛棉布层压管加工制成;
6.如权利要求5所述的压裂弹,其特征在于:如果装药壳体
(2)厚壁为无缝钢管加工制成,则装药壳体(2)外设有一个或多个
环型凹槽,使该装药壳体(2)具有抗冲击防爆功能。
7.根据权力要求1所述的压裂弹,其特征在于:
主装药(4)的发射药可以为:单基发射药为5/7、9/7、11/7,
双基发射药为双芳-2、双芳-3,新型发射药为硝基胍发射药、丁芳-3
发射药、耐热火药;
所述发射药的形状可以是粒状药或管状粒药;
主装药(4)的推进剂可以为:双基推进剂为双芳镁-1、双铅-
2、双钴-2、改性双基推进剂;
所述推进剂形状可以是管状药、开槽管状药。
8.根据权力要求1-7中任一所述的压裂弹,其特征在于:所述压
裂弹在复合射孔器中使用。

说明书

内装式增效压力弹

技术领域

本发明涉及压裂弹,特别涉及在石油射孔、气体压裂中的一种具有
缓冲延时功能的内装式压裂弹。

背景技术

国内高能气体压裂技术经过近二十年的研究与推广,已经发展为一
项基本成熟的,在各油田广泛应用并取得了良好的经济效益,正在向综
合性压裂发展的油气层改造增产新技术。高能气体压裂与射孔复合技术
是一项射孔与高能气体压裂相结合的增加油气产量的新技术。其设计原
理是:在射孔弹架内装填钝感发射药团,把带有射孔弹和弹架装入到射
孔弹的枪身里。采用油管起下工艺将工具下到油气井目的层位.投棒引
爆火帽、火帽引爆导爆索、导爆索引爆连接在导爆索上的射孔弹。射孔
弹穿透枪身及目的层套管,在油气层部位形成射孔孔眼,延迟燃烧的枪身
内的发射药,燃烧产生的高温高压气体通过射孔孔眼冲刷,加大加深射
孔孔深可达1-2m,迅速聚集的高压气体在射孔孔眼前沿形成多条裂缝,
裂缝范围可达1-2m,较单独射孔和单一高能气体压裂的疏通半径都大,
增加油气产量更加有效。

常规复合射孔器中的压裂弹只是简单安装在射孔弹之间,压裂弹是
被射孔弹产生的冲击波直接冲击点燃的,该种装配方式的压裂弹存在如
下缺陷:装药量少;对地层作用时间较短;压裂弹产生的压力与射孔弹
产生的压力相叠加导致枪内峰值压力偏高,增加了炸枪的隐患。

为了阻碍或减缓射孔弹所产生的冲击波对压裂弹的冲击,控制复合
射孔器产生的峰值压力,设计了一种带有缓冲延时作用的高能量内装式
增效压裂弹。

发明内容

有鉴于此,本发明提出一种内装式增效压裂弹,带有缓冲延时作
用,确保射孔弹产生的峰值压力与增效压裂弹产生的峰值压力不叠加,
从而延长压裂弹对地层的作用时间。

一种压裂弹,包括隔爆装置,装药壳体、主装药,主装药被安装于
装药壳体内,隔爆装置阻碍冲击波或气体对压裂弹的直接作用,延长了
主装药被点燃的时间。

所述隔爆装置包括隔板、缓冲减震组件、隔爆本体;所述压裂弹的
上、下端面都设有隔爆装置封闭;所述隔爆装置的形状可以为圆柱形。

所述缓冲减震组件可以为:高强度芳纶基布和发泡剂填充成型、聚
氨酯发泡剂、以天然橡胶为主体的粘弹性阻尼材料、聚氨酯发泡剂与锥
形弹簧浇铸成型材料中的一种。

装药壳体与主装药之间有包覆层隔开;包覆层可以为橡胶或以天然
橡胶为主体的粘弹性阻尼材料;包覆层的形状可以是圆筒形。

装药壳体可以由无缝钢管、尼龙或酚醛棉布层压管加工制成;

如果装药壳体厚壁为无缝钢管加工制成,则装药壳体外设有一个或
多个环型凹槽,使该装药壳体具有抗冲击防爆功能。

主装药的发射药可以为:单基发射药为5/7、9/7、11/7,双基发
射药为双芳-2、双芳-3,新型发射药为硝基胍发射药、丁芳-3发射
药、耐热火药;所述发射药的形状可以是粒状药或管状粒药;

双基推进剂为双芳镁-1、双铅-2、双钴-2、改性双基推进剂;
所述推进剂形状可以是管状药、开槽管状药。

所述压裂弹在射孔器或复合射孔器中使用。

由于内装式增效压裂弹的缓冲延时设计特点,使得射孔弹产生的冲
击波经过隔爆装置、装药壳体、包覆层能够衰减到较低的峰值压力,确
保射孔弹产生的峰值压力与压裂弹产生的峰值压力不叠加,从而延长了
两峰值的间隔时间,大大提高内装式增效压裂弹对地层的二次增效作用
效能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将
对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易
见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通
技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图
获得其他的附图。

图1是内装式增效压裂弹半剖视示意图;

图2是隔爆装置的半剖视示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合
实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显
然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施
例。基于本发明中的实施例,本领普通技术人员在没有做出创造性劳动
前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

如图1所示,一种内装式增效压裂弹,主要由隔爆装置1和装药壳
体2构成;如图2所示,隔爆装置1由隔板6缓冲减震组件7、隔爆本
体8构成,缓冲减震组件7由高强度芳纶基布和发泡剂填充制成,装药
壳体2的外圆设有环型凹槽5,主装药4外包覆有阻尼减震作用的包覆
层3,主装药4的上、下端面均由隔爆装置1封闭。

如上所述的装药壳体2的圆周设有环型凹槽5,射孔弹产生的冲击
波,压开环型凹槽5的底部,经过包覆层3衰减后点燃主装药4,主装
药4产生的高温高压气体沿射孔孔眼进入地层,对地层进行二次加载,
达到二次增效的目的。

所述缓冲减震组件7可以为:高强度芳纶基布和发泡剂填充成型、
聚氨酯发泡剂、以天然橡胶为主体的粘弹性阻尼材料、聚氨酯发泡剂与
锥形弹簧浇铸成型材料中的一种。

装药壳体2可以由无缝钢管、尼龙或酚醛棉布层压管加工制成;

主装药4的发射药可以为:单基发射药为5/7、9/7、11/7,双基
发射药为双芳-2、双芳-3,新型发射药为硝基胍发射药、丁芳-3发射
药、耐热火药;所述发射药的形状可以是粒状药或管状粒药;

双基推进剂为双芳镁-1、双铅-2、双钴-2、改性双基推进剂;
所述推进剂形状可以是管状药、开槽管状药。

压裂弹在复合射孔器中使用。

本发明具有以下优点:1、应用广泛,适用于各种复合射孔器,特
别适用于内装式二次增效复合射孔器;2、所选用材料易得,加工工艺
简单;3、操作方便,装配简易;4、结构简单合理、使用安全可靠。

以上所述仅是本发明的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干
改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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内装式增效压力弹.pdf_第2页
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资源描述

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1、10申请公布号CN102230370A43申请公布日20111102CN102230370ACN102230370A21申请号201110132952522申请日20110523E21B43/11620060171申请人黑龙江华安民爆器材有限责任公司地址161046黑龙江省齐齐哈尔市碾子山区中兴街168号72发明人周海涛周绍民刘世龙张永胜孙海军王志英吴忠民张瑞生韩志成周世伟刘晓彤邸秀莉李伟刚赵辉张振雷葛继发邵金祥王英喆54发明名称内装式增效压力弹57摘要本发明公开了一种压裂弹,包括隔爆装置1,装药壳体2、主装药4,主装药4被安装于装药壳体2内,隔爆装置1阻碍冲击波或气体对压裂弹的直接作用,延长。

2、了主装药4被点燃的时间,使得冲击波经过隔爆装置能够衰减到较低的峰值压力,确保射孔弹产生的峰值压力与压裂弹产生的峰值压力不叠加,从而延长了两峰值的间隔时间,大大提高内装式增效压裂弹对地层的二次增效作用效能。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN102230372A1/1页21一种压裂弹,包括隔爆装置1,装药壳体2、主装药4,主装药4被安装于装药壳体2内,其特征在于隔爆装置1阻碍冲击波或气体对主装药4的直接作用,延长了主装药4被点燃的时间。2如权利要求1所述的压裂弹,其特征在于所述隔爆装置1包括隔板6、缓冲减震组件7、隔爆本体8;所述压裂。

3、弹的上、下端面都设有隔爆装置1用于封闭;所述隔爆装置1的形状可以为圆柱形。3如权利要求2所述的压裂弹,其特征在于所述缓冲减震组件7可以为高强度芳纶基布和发泡剂填充成型、聚氨酯发泡剂、以天然橡胶为主体的粘弹性阻尼材料、聚氨酯发泡剂与锥形弹簧浇铸成型材料中的一种。4如权利要求1所述的压裂弹,其特征在于装药壳体2与主装药4之间有包覆层3隔开;包覆层3可以为橡胶或以天然橡胶为主体的粘弹性阻尼材料;包覆层3的形状可以是圆筒形。5如权利要求1所述的压裂弹,其特征在于装药壳体2可以由无缝钢管、尼龙或酚醛棉布层压管加工制成;6如权利要求5所述的压裂弹,其特征在于如果装药壳体2厚壁为无缝钢管加工制成,则装药壳体。

4、2外设有一个或多个环型凹槽,使该装药壳体2具有抗冲击防爆功能。7根据权力要求1所述的压裂弹,其特征在于主装药4的发射药可以为单基发射药为5/7、9/7、11/7,双基发射药为双芳2、双芳3,新型发射药为硝基胍发射药、丁芳3发射药、耐热火药;所述发射药的形状可以是粒状药或管状粒药;主装药4的推进剂可以为双基推进剂为双芳镁1、双铅2、双钴2、改性双基推进剂;所述推进剂形状可以是管状药、开槽管状药。8根据权力要求17中任一所述的压裂弹,其特征在于所述压裂弹在复合射孔器中使用。权利要求书CN102230370ACN102230372A1/3页3内装式增效压力弹技术领域0001本发明涉及压裂弹,特别涉及。

5、在石油射孔、气体压裂中的一种具有缓冲延时功能的内装式压裂弹。背景技术0002国内高能气体压裂技术经过近二十年的研究与推广,已经发展为一项基本成熟的,在各油田广泛应用并取得了良好的经济效益,正在向综合性压裂发展的油气层改造增产新技术。高能气体压裂与射孔复合技术是一项射孔与高能气体压裂相结合的增加油气产量的新技术。其设计原理是在射孔弹架内装填钝感发射药团,把带有射孔弹和弹架装入到射孔弹的枪身里。采用油管起下工艺将工具下到油气井目的层位投棒引爆火帽、火帽引爆导爆索、导爆索引爆连接在导爆索上的射孔弹。射孔弹穿透枪身及目的层套管,在油气层部位形成射孔孔眼,延迟燃烧的枪身内的发射药,燃烧产生的高温高压气体。

6、通过射孔孔眼冲刷,加大加深射孔孔深可达12M,迅速聚集的高压气体在射孔孔眼前沿形成多条裂缝,裂缝范围可达12M,较单独射孔和单一高能气体压裂的疏通半径都大,增加油气产量更加有效。0003常规复合射孔器中的压裂弹只是简单安装在射孔弹之间,压裂弹是被射孔弹产生的冲击波直接冲击点燃的,该种装配方式的压裂弹存在如下缺陷装药量少;对地层作用时间较短;压裂弹产生的压力与射孔弹产生的压力相叠加导致枪内峰值压力偏高,增加了炸枪的隐患。0004为了阻碍或减缓射孔弹所产生的冲击波对压裂弹的冲击,控制复合射孔器产生的峰值压力,设计了一种带有缓冲延时作用的高能量内装式增效压裂弹。发明内容0005有鉴于此,本发明提出一。

7、种内装式增效压裂弹,带有缓冲延时作用,确保射孔弹产生的峰值压力与增效压裂弹产生的峰值压力不叠加,从而延长压裂弹对地层的作用时间。0006一种压裂弹,包括隔爆装置,装药壳体、主装药,主装药被安装于装药壳体内,隔爆装置阻碍冲击波或气体对压裂弹的直接作用,延长了主装药被点燃的时间。0007所述隔爆装置包括隔板、缓冲减震组件、隔爆本体;所述压裂弹的上、下端面都设有隔爆装置封闭;所述隔爆装置的形状可以为圆柱形。0008所述缓冲减震组件可以为高强度芳纶基布和发泡剂填充成型、聚氨酯发泡剂、以天然橡胶为主体的粘弹性阻尼材料、聚氨酯发泡剂与锥形弹簧浇铸成型材料中的一种。0009装药壳体与主装药之间有包覆层隔开;。

8、包覆层可以为橡胶或以天然橡胶为主体的粘弹性阻尼材料;包覆层的形状可以是圆筒形。0010装药壳体可以由无缝钢管、尼龙或酚醛棉布层压管加工制成;0011如果装药壳体厚壁为无缝钢管加工制成,则装药壳体外设有一个或多个环型凹槽,使该装药壳体具有抗冲击防爆功能。说明书CN102230370ACN102230372A2/3页40012主装药的发射药可以为单基发射药为5/7、9/7、11/7,双基发射药为双芳2、双芳3,新型发射药为硝基胍发射药、丁芳3发射药、耐热火药;所述发射药的形状可以是粒状药或管状粒药;0013双基推进剂为双芳镁1、双铅2、双钴2、改性双基推进剂;所述推进剂形状可以是管状药、开槽管状药。

9、。0014所述压裂弹在射孔器或复合射孔器中使用。0015由于内装式增效压裂弹的缓冲延时设计特点,使得射孔弹产生的冲击波经过隔爆装置、装药壳体、包覆层能够衰减到较低的峰值压力,确保射孔弹产生的峰值压力与压裂弹产生的峰值压力不叠加,从而延长了两峰值的间隔时间,大大提高内装式增效压裂弹对地层的二次增效作用效能。附图说明0016为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。0017图1是内装。

10、式增效压裂弹半剖视示意图;0018图2是隔爆装置的半剖视示意图。具体实施方式0019为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。0020如图1所示,一种内装式增效压裂弹,主要由隔爆装置1和装药壳体2构成;如图2所示,隔爆装置1由隔板6缓冲减震组件7、隔爆本体8构成,缓冲减震组件7由高强度芳纶基布和发泡剂填充制成,装药壳体2的外圆设有环型凹槽5,主装。

11、药4外包覆有阻尼减震作用的包覆层3,主装药4的上、下端面均由隔爆装置1封闭。0021如上所述的装药壳体2的圆周设有环型凹槽5,射孔弹产生的冲击波,压开环型凹槽5的底部,经过包覆层3衰减后点燃主装药4,主装药4产生的高温高压气体沿射孔孔眼进入地层,对地层进行二次加载,达到二次增效的目的。0022所述缓冲减震组件7可以为高强度芳纶基布和发泡剂填充成型、聚氨酯发泡剂、以天然橡胶为主体的粘弹性阻尼材料、聚氨酯发泡剂与锥形弹簧浇铸成型材料中的一种。0023装药壳体2可以由无缝钢管、尼龙或酚醛棉布层压管加工制成;0024主装药4的发射药可以为单基发射药为5/7、9/7、11/7,双基发射药为双芳2、双芳3。

12、,新型发射药为硝基胍发射药、丁芳3发射药、耐热火药;所述发射药的形状可以是粒状药或管状粒药;0025双基推进剂为双芳镁1、双铅2、双钴2、改性双基推进剂;所述推进剂形状可以是管状药、开槽管状药。说明书CN102230370ACN102230372A3/3页50026压裂弹在复合射孔器中使用。0027本发明具有以下优点1、应用广泛,适用于各种复合射孔器,特别适用于内装式二次增效复合射孔器;2、所选用材料易得,加工工艺简单;3、操作方便,装配简易;4、结构简单合理、使用安全可靠。0028以上所述仅是本发明的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。说明书CN102230370ACN102230372A1/1页6图1图2说明书附图CN102230370A。

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