[實用新型]無殼壓裂彈

有效

• 申請號: 201220108229.3
• 申請日: 2012-03-21
• 公開（公告）號: CN202483545U
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 劉春峰;潘祖躍;李建科;陳東明;司洛霖;傅仁軍;耿俊杰;張彤;馬寶成;高潔
• 申請（專利權）人: 甘肅省化工研究院;甘肅蘭金民用爆炸高新技術公司
• 主分類號: E21B43/263
• 分類號: E21B43/263
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 張克勤

技術領域

本實用新型涉及油田油水井增產增注方法，具體的說涉及一種無殼壓裂彈。

背景技術

高能氣體壓裂是利用能量火藥在油井井筒內燃燒，生成的高溫高壓氣體作用于目的油層，形成多條不受地應力影響的徑向裂縫，有效改善油層近井地帶滲流環境，達到油氣井增產、注水井增注的目的。高能氣體壓裂可用于油井油層改造，提高油層滲透率，增加油井產量；它也可用來提高油層吸水能力，改善吸水剖面，擴大水驅波及體積、影響范圍和波及效率，改善注水井注水驅油效果，提高油田采收率。

壓裂彈是高能氣體壓裂的能量源，有無殼彈、有殼彈和液體藥3種裝藥方式，目前較成熟和常用的是無殼壓裂彈技術。高能氣體壓裂技術的關鍵參數是壓力上升速度、壓力作用時間和峰值壓力，與能量火藥的燃燒速度密切相關，因此壓裂彈燃燒的控制是該技術的關鍵，目的在保證油井套管安全的前提下，針對不同油井、油層特點，實現針對化、精細化施工，以取得較好的壓裂增產增注效果。

目前使用的無殼彈高能氣體壓裂技術是將火藥成型為一定長度和直徑、帶有中孔的圓柱狀，中孔內裝配起支撐、連接、密封作用的中心管，形成內腔密封、點火、傳火結構的無殼彈；每節壓裂彈為一單元，通過連接裝置可將多個壓裂彈單元相互連接，滿足不同裝藥量的需求；無殼壓裂彈上部配以點火裝置，下部配以尾堵成為壓裂彈總成。

現有控制無殼壓裂彈燃燒方法主要是從能量藥配方和壓裂彈外形方面入手：如使用緩燃藥和速燃藥兩種壓裂彈交替組合實現脈沖燃燒控制，控制手段比較單一，無法實現精細化設計；再如改變藥的灌鑄形狀，制成單孔管狀及圓孔多孔或網格孔多孔狀，目的是改變燃燒面積，控制燃燒能量釋放，缺點是受到井下溫度壓力條件的作用，常常會擠壓變形而無法達到目的。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種無殼壓裂彈，以解決現有無殼壓裂彈無法滿足與油井油層特性匹配的壓力加載問題。

本實用新型技術方案如下：

一種無殼壓裂彈，包括點火藥中心管、火藥柱，所述火藥柱為中空圓筒狀，所述中心管設置于所述火藥柱內部的空腔內，所述中心管的外周壁與所述火藥柱的內周壁貼合；所述中心管呈中空筒狀，所述中心管內裝有所述點火藥；它還包括泄壓部，所述泄壓部對稱置于所述火藥柱的兩端，所述泄壓部的外側與所述火藥柱的內周壁貼合，所述泄壓部的內側與所述中心管的外周壁貼合；所述中心管側壁設有設有至少1組點火孔，每組點火孔位于垂直于所述中心管軸向的同一平面上，每組點火孔為3-6個。

本實用新型無殼壓裂彈的燃速控制方法是根據無殼壓裂彈所需燃速，確定點火孔的組數量，根據點火孔的組數量設置中心管側壁上點火孔的位置，一組點火孔等于一個點火點。

本實用新型通過改變壓裂彈點火點的數量和位置，可以控制壓裂彈的燃燒，以控制壓力上升速度、壓力作用時間和峰值壓力參數，從而控制火藥能量的釋放，形成一系列燃速的壓裂彈，滿足不同井況和地質條件下的壓力加載條件，改善壓裂增產增注效果，并且有利于油井井筒的保護。此外，為了滿足不同地層參數和設計的需要，可能需要實現不同的壓力加載過程，此時可以通過使用本實用新型所提供的無殼壓裂彈，對各個壓裂彈的燃速進行控制，從而通過不同燃速的壓裂彈的搭配，實現上述目的。更進一步，在進行井下作業時，通過使用本實用新型提供無殼壓裂彈，還能夠有效地提高單井裝藥量，延長壓力作用時間，改善壓裂效果。

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。

附圖說明

圖1是本實用新型無殼壓裂彈第一種實施方式的結構示意圖；

圖2是本實用新型無殼壓裂彈第二種實施方式的結構示意圖；

圖3是本實用新型無殼壓裂彈第三種實施方式的結構示意圖；

圖4是本實用新型無殼壓裂彈第四種實施方式的結構示意圖；?

圖5是無殼彈燃燒速度及點火點數量的關系圖。

具體實施方式

一種無殼壓裂彈，包括點火藥1、中心管2、火藥柱4，火藥柱4為中空圓筒狀，中心管2設置于火藥柱4內部的空腔內，中心管2的外周壁與火藥柱4的內周壁貼合；中心管2呈中空筒狀，中心管2內裝有點火藥1；它還包括泄壓部5，泄壓部5對稱置于火藥柱4的兩端，泄壓部5的外側與火藥柱4的內周壁貼合，泄壓部5的內側與中心管2的外周壁貼合；中心管2側壁設有至少1組點火孔31，每組點火孔31數量為3-6個，每組點火孔31均布在垂直于中心管2軸向的同一平面上。

點火孔31按照中心管2的長度每米設有1-30組。