[發(fā)明專利]一種藥型罩用配方及油氣井射流孔道壓裂用射孔彈

有效

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• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113134603B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬英文;劉峰;張博;劉曉賓;李科研;盛廷強(qiáng);李士超;李必紅;李尚杰;魯坤;楊翕智;蒙春學(xué);王浩;趙文杰;榮豪;趙興;王珂;田斌
• 申請（專利權(quán)）人: 西安物華巨能爆破器材有限責(zé)任公司;中海石油（中國）有限公司天津分公司
• 主分類號: B22F1/105
• 分類號: B22F1/105;C22C16/00;C22C27/04;C22C30/02;E21B43/116
• 代理公司: 西安匠星互智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 61291
• 代理人: 華金

本發(fā)明涉及一種藥型罩用配方及油氣井射流孔道壓裂用射孔彈，屬于石油射孔領(lǐng)域；主要解決現(xiàn)階段深穿透射孔彈在儲層巖石射孔后射流孔道形成壓實(shí)帶，導(dǎo)致巖石滲透率降低的技術(shù)難題。所述高能炸藥是以黑索金為主體的混合炸藥，位于藥型罩和射孔彈殼之間；所述的藥型罩為亞穩(wěn)態(tài)金屬粉末藥型罩。亞穩(wěn)態(tài)金屬粉末藥型罩在受到高能炸藥爆轟波壓垮后形成高速金屬射流，在射流孔道巖石周圍形成具有大量微裂紋的疏松層，消除射流孔道壓實(shí)帶，實(shí)現(xiàn)對射流孔道周圍巖石壓裂的效果，達(dá)到提高孔道滲透率的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油射孔領(lǐng)域，具體涉及一種藥型罩用配方及油氣井射流孔道壓裂用射孔彈。

背景技術(shù)

在石油領(lǐng)域，油氣井射孔是石油開發(fā)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，射孔彈的作用就是射穿井下封閉目的層的套管、水泥環(huán)并深入目的層，形成目的層與井筒的有效滲流通道，保證油氣井獲得工業(yè)油氣流。射孔彈的作用原理是利用有藥型罩的聚能裝藥效應(yīng)，當(dāng)爆轟波到達(dá)藥型罩罩面時，藥型罩由于受到劇烈的壓縮，迅速向軸線運(yùn)動，藥型罩內(nèi)表面會形成一股高速運(yùn)動的金屬射流，這種金屬射流細(xì)長，長徑比達(dá)200倍，軸線上集中了極高的能量，當(dāng)它作用于目標(biāo)靶時，破甲效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了無藥型罩聚能裝藥。

目前國內(nèi)申請了多項(xiàng)消除射流孔道壓實(shí)帶和含能活性藥型罩方面的專利，專利CN202117644?U《一種二次爆炸釋能藥型罩》、CN?106382864?B《一種活性含能復(fù)合藥型罩聚能裝藥結(jié)構(gòu)》、CN?111075405?A《一種雙效射孔彈用含能藥型罩及含能材料》和CN?206468330U《一種提高孔道導(dǎo)流能力的射孔彈》主要通過在常規(guī)藥型罩外增加一層活性材料藥型罩，形成雙層復(fù)合藥型罩的方法來實(shí)現(xiàn)清潔孔道、消除壓實(shí)帶的目的。按照上述專利提供的技術(shù)方案進(jìn)行了重復(fù)操作，制作過程復(fù)雜，特別是雙層復(fù)合藥型罩的壓制成型過程廢品率高、制造效率低，不能批量性供應(yīng)油田市場。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足和缺陷，本發(fā)明通過單層藥型罩形成的射流在砂巖靶上可以有效地消除射流壓實(shí)帶，射流末端在砂巖靶上形成扇形效應(yīng)區(qū)，由于單層藥型罩配方的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)工藝的簡化，解決生產(chǎn)制造效率低的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種藥型罩用配方，包括鋯粉、鋁粉、銅粉和鎢粉,其中鋯粉含量為35％～55％，鋁粉含量為5％～9％，銅粉含量為10％～20％，鎢粉含量為20％～50％。

本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是：還包括助劑端羥基聚丁二烯和助劑石墨，其中端羥基聚丁二烯作為粘結(jié)劑，石墨作為潤滑劑。

本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述端羥基聚丁二烯含量為鋯粉、鋁粉、銅粉和鎢粉總量的1％～5％，所述石墨含量為鋯粉、鋁粉、銅粉和鎢粉總量的1.5％～2.5％。

本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是：一種油氣井射流孔道壓裂用射孔彈，包括射孔彈殼、高能炸藥和藥型罩；所述藥型罩、高能炸藥和射孔彈殼依次緊密貼合，且藥型罩、高能炸藥和射孔彈殼三者同軸。

本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述藥型罩為圓錐體拋物線結(jié)構(gòu)，藥型罩頂尖外圓弧SR1為2.2mm～2.75mm，藥型罩頂尖內(nèi)圓弧SR2為3.0mm～3.75mm，藥型罩內(nèi)錐角θ1為41°～48°，藥型罩外錐角θ2為42°～50°，藥型罩內(nèi)壁圓弧R1為310mm～780mm，藥型罩口部直徑φ1為32mm～48mm。

本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述射孔彈殼口部直徑φ2為φ32mm～φ48mm，內(nèi)壁為球錐形結(jié)構(gòu)，球面為SR3為13.0mm～SR15.5mm，內(nèi)壁錐角θ3為24°～28°。

本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述高能炸藥為以黑索金為基的混合炸藥，常用的炸藥型號有JH-16和SH-931(G)炸藥，裝藥量為18g～45g。

發(fā)明效果