[發明專利]一種兩端加厚中間薄壁的無盲孔射孔槍管及其制作方法

在審

• 申請號: 201510317456.5
• 申請日: 2015-06-10
• 公開（公告）號: CN104989334A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 許才斌;陳海龍;汪勇;張勁松;敬磊
• 申請（專利權）人: 江蘇常寶鋼管股份有限公司
• 主分類號: E21B43/116
• 分類號: E21B43/116;B23P15/00
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 周祥生;尹麗

技術領域：

本發明涉及一種油田采油器具，尤其涉及射孔槍管。

背景技術：

射孔是油田勘探、開發及完井作業中十分重要的技術環節。射孔作業使用石油射孔槍，利用槍內聚能射孔彈爆炸時所產生的高溫、高壓使射孔彈內的金屬罩變為流體狀態，形成一股細金屬流，沿射孔彈軸線向噴發。細流的速度為800～1000m/s，溫度高達3000～4000℃，遇到障礙物時，便產生3×104MPa的高壓，將障礙物擊穿一個很深的孔洞。射孔槍就是利用這個原理，將槍體、套管(油井壁)、水泥環，以至油層打穿，完成射孔作業。但是，由于盲孔的存在，使得槍體的壁厚減少，降低了射孔槍在盲孔處的強度。如果設計不當，容易出現炸槍事故。開裂的槍體碎片將會震裂套管和水泥環。因此，射孔槍盲孔直徑、深度及槍體壁厚的設計是射孔槍設計的重要環節。

現有的射孔槍管的結構如圖1所示，它為兩端帶內螺紋的等壁厚管體，在管體的外壁或內孔壁上設有若干盲孔，這種結構的射孔槍管在實際使用過程中存在如下缺點：

①如果盲孔加工在管體外壁上：由于管體內孔的直徑較小，射孔彈的裝槍炸高較低，無法達到最有利炸高，這大大阻礙了射流的充分拉伸，無法進一步提升射孔后的子彈穿深。

②如果盲孔加工在管體內壁上：雖然提高了射孔彈的裝槍炸高，但內盲孔加工難度很大，生產效率極低，不利于組織大生產。

③由于管體壁厚太大，厚度達9mm，整個管體的重量較重，不僅材料消耗量大，增加了生產成本，而且操作者的搬運勞動強度大。

發明內容：

為了克服上述射孔槍管技術的不足，本發明的目的是提供一種兩端加厚中間薄壁的無盲孔射孔槍管及其制作方法。

本發明采取的技術方案如下：

一種兩端加厚中間薄壁的無盲孔射孔槍管，其特征是：管體的兩端結構相同，從外向里依次設有外密封對接段、內密封對接段、連接螺紋孔段、限位軸肩、承壓段、過渡段、射孔成形段，射孔成形段的孔徑比連接螺紋孔段的螺紋底徑大，內密封對接段的孔徑比連接螺紋孔段的螺紋底徑大，內密封對接段的孔徑比外密封對接段的孔徑小0.5～3毫米。

進一步，射孔成形段的壁厚為6～12毫米，外密封對接段的壁厚為5～10毫米，內密封對接段的孔徑比外密封對接段的孔徑小0.5～3毫米，連接螺紋孔段的螺紋底徑比射孔成形段的孔徑小0.5～6毫米。

進一步，射孔成形段的壁厚為6～9毫米，外密封對接段的壁厚為5～6毫米，內密封對接段的孔徑比外密封對接段的孔徑小0.5～1毫米，連接螺紋孔段的螺紋底徑比射孔成形段的孔徑小1～2毫米。

進一步，過渡段為錐孔結構。

進一步，在射孔成形段的管壁上均勻地設有預制通孔，在預制通孔中密封地設有一體化咬合填料塞。

進一步，所述咬合填料塞的截面形狀為在圓形周向均勻分布三個矩形。

進一步，所述咬合填料塞的材質為硬質塑料。

申請人在大慶試油試采中心對本發明進行試驗，取得了十分理想的效果。該射孔槍管采用兩端內加厚的薄壁無縫合金鋼管制作，管材總長度、兩端內孔加厚部位長度、壁厚及射孔成形段壁厚都有尺寸精度要求。管材兩端內孔壁存加厚的目的是提高射孔槍管的螺紋連接處的強度，保證射孔槍不斷裂、掉落。射孔成形段的壁厚減小的目的是射孔槍自然形成較大的內腔，從而提高射孔槍的穿深。該射孔槍管材采用CrMo系列鋼種的目的是提高射孔槍的強度和韌性，保證射孔槍爆破后不開裂、漲徑小。該射孔槍具備常規內盲孔射孔槍的結構，與常規內盲孔槍相比具備以下優點：

①該射孔槍管內腔自然加大，在管體壁上不需要加工內盲孔，不僅可以節約內盲孔加工設備，該設備的價格為30萬元/臺，投入大，生產效率低成本高，另外，能避免常規內盲孔射孔槍存在的斷爆、聚爆安全隱患。

②該射孔槍管體重量輕，與常規內盲孔槍相比減輕6kg/m，降低了員工現場施工勞動強度。

③該射孔槍管不受孔密、相位角的約束，不存在盲孔對位率的現象；不存在加工不同孔密和相位角射孔槍時調設備的現象。

④該射孔槍管減少下料和內盲孔加工工序，即節省人力又節省物力，每萬米射孔槍管可節省4人，可間接增加產值200萬元。

若在射孔成形段的管壁上均勻地設有預制通孔，在預制通孔中密封地設有一體化咬合填料塞，采用這種結構能進一步減少聚爆用藥量，提高射孔槍的穿深，同時射孔槍管的重量更輕。

附圖說明：

圖1為現有射孔槍管的結構示意圖；

圖2為本發明的一種結構示意圖；

圖3為本發明的另一種結構示意圖；

圖4為咬合填料塞的一種截面形狀示意圖。