专利名称：一种连续多向聚能射孔弹的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种工程射孔器的制备技术，特别涉及到油气井射孔弹制作技术。
背景技术：
油气井射孔是石油勘探和开发的一项关键技术。射孔技术工艺的完善程度直接影 响到油气井预期的产能和油气层的保护。随着石油勘探和开发工作的不断深入发展，特别 是海洋油气资源的开发，要求勘探与开采的目的层位不断加深，开采效率不断提高，要达到 这一效果，射孔弹的射孔质量就显得尤为重要。国外早在二十世纪六十年就就开始研制大孔径射孔弹，并很快在油田得到应用。 经过四十余年的发展，已形成系列产品，其品种、性能和配套基本上能满足油田射孔完井的 技术要求。以美国哈里佰顿公司射流研究中心(JRC)为例，其大孔径射孔弹单发装药量从 十几克到六十几克，射孔后套管孔径从18毫米到30毫米，并且可以实现高孔密射孔，常用 孔密为每米40孔，对高孔密条件下的弹间干扰问题有了较为深入的研究，并且射孔弹的研 制已经完全实现了计算机数值模拟优化设计，建立起了十几种材料状态方程和本构关系的 专用数据库。目前，国内的射孔器也已形成了品种齐全、质量稳定的一种局面，不但满足了国内 市场的需求，而且有些产品还远销国外，在竞争激烈的国际市场有了一席之地。我国已开发 出常温、高温、超高温的深穿透系列、大孔径系列和高孔密系列聚能射孔器。大庆射孔弹厂、 辽河双龙、四川射孔弹厂等已经研制成功了地面混凝土靶穿深超过Im的“一米弹”;大孔径 射孔器的穿孔孔径已超过26mm ；114枪和127枪的孔密达40孔/m ；超高压射孔器耐压可达 175MPa。过油管深穿透系列产品解决了原过油管射孔穿深浅、对套管破坏大等缺陷。并且 开发了过油管张开式射孔枪，它在通过油管后射孔弹可旋转张开，闭合直径有45mm和51mm 两种规格，分别装89弹和102弹。在工程射孔器方面，有系列油套管冲孔弹及系列切割弹、 系列桥塞工具和桥塞等。射孔器在应用方面也见到了很好的效果。例如“一米弹”在各大 油田，特别是在“三低”油田应用中取得了很好的效果，在塔里木的轮南油田侏罗系首次获 得工业性油气流。大孔径射孔弹在聚驱注入井和稠油井使用中取得了良好效果。国内射孔 器目前正向低伤害、无杵堵、深穿透、多元化、系列化方面发展。虽然现有的射孔弹已呈现系列化、产品多样化，产品种类较多，但现有技术中的射 孔弹仍然存在以下问题由于受井筒空间限制，其装药量小、炸高低。一般情况下，炸高小于 药型罩开口尺寸，有时仅为药型罩开口尺寸的1/3左右。这导致了在射流未能充分拉伸的 状态下，射流头部已经触靶，射流将在破靶的同时继续拉伸。这也造成了穿深低，孔径小等 一系列问题。而且，目前现有的射孔弹的设计通常以单用途为主在保证大孔径的同时不能 满足高穿深；在保证高穿深的同时不能满足大孔径的要求，在保证高孔密的同时不能满足 大孔径及高穿深的要求等等。如何能使射孔弹同时实现高孔密、高穿深及大孔径，这是至今 尚未解决的难题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种高孔密、方便实现枪弹一体 化的连续多向聚能射孔弹，具有大孔径、高穿深的优点。本发明的目的由以下技术方案实现本发明的连续多向聚能射孔弹，包括弹壳、炸药、药型罩和引爆装置，其特征在于， 所述弹壳是圆柱体，或在圆柱体的外周面上均勻分布有两个或两个以上平面；当弹壳是圆 柱体，在圆柱体两端面上分别设有锥顶相向、轴线与圆柱体轴线重合的近圆锥形弹药室，在 两个近圆锥形弹药室的锥顶间还设有安装引爆装置的导爆孔，该导爆孔的轴线与近圆锥形 弹药室轴线垂直相交，每个近圆锥形弹药室的锥顶与引爆孔贯通；当弹壳是圆柱体的外周 面上均勻分布有两个或两个以上平面时，每个平面上分别设有一个或一个以上锥顶指向圆 柱体轴线的近圆锥形弹药室，安装引爆装置的导爆孔设置在圆柱端面上，其轴线与圆柱体 轴线重合，每个近圆锥形弹药室的锥顶与引爆孔连通；在上述的每个近圆锥形弹药室内沿 圆锥面安装有炸药层，各处的药层厚度相同或相近；在每个近圆锥形弹药室的药面上压合 有单锥形药型罩或双锥形药型罩，炸药层厚度与药型罩高度的比大于等于0. 15，小于等于 1，药型罩厚度在3mm以内，药型罩高度+炸药层厚度=弹药室高度。所述双锥形药型罩即下边为圆台、上边为圆锥形的组合形药型罩，上圆锥的锥顶 角为30° -90°，下圆台的锥顶角大于上圆锥的锥顶角、小于180°。为了取得好的爆轰效 果，本发明给出的最佳值是上圆锥的锥顶角为41° -55°，下圆台的锥顶角为120° -130所述近圆锥形弹药室是指圆锥形，或圆台和圆锥形的组合，或圆柱形、圆台和圆 锥形的组合；所述安装在弹药室内的炸药是现有射孔弹常用炸药，如普通射孔弹炸药由 RDX97. 5%和2. 5%添加剂混合而成的聚黑16炸药(耐热不超过180°C、2小时)，由RDX98% 和2%炸药添加剂混合而成的SH-931炸药(耐热不超过180°C、2小时)等；高温射孔弹炸 药由HMX95%和5%添加剂混合而成的聚奥-6炸药(可耐热220°C、2小时)等；超高温 射孔弹炸药由PYX95%和5%添加剂混合而成的聚皮-1炸药(可耐热250°C、4小时)， HNS96%和4%添加剂混合而成的聚芪-1炸药(可耐热250°C、4小时)等。在实际制作连续多向聚能射孔弹时，先根据使用需要确定所需炸药量，然后根据 炸药量和使用场所的情况，选择使用合适的连续多向聚能射孔弹的具体形式，例如是双向 的、四向的或其它多向的形式，最后再决定每个近圆锥形弹药室的大小、炸药层厚度与药型 罩高度等。所述弹壳的材质可为钢材、铁基粉末冶金或其他的金属材料，药型罩可采用金属 粉末一次压制成型，或其它金属材料压制成型。本发明的连续多向聚能射孔弹，弹药室对称分布，结构合理，基本上无弹间干扰现 象。由于每一发射孔弹可以连续形成双向(两个弹药室)或多向(多个弹药室)聚能射 流，大大提高了射孔密度；多个射孔弹共同利用中间区域的炸药，炸药爆轰波经弹壳反射后 应力加强，爆轰波同时作用于多个药型罩，提高了炸药的利用效率，相对地减少了装药量， 节约了制作成本。本发明的射孔弹炸药柱能量利用效率高，按本发明的炸药柱起爆后的爆轰波对射 流的形成具有积极效果。实验证明，使用不同的药型罩，其效果也不完全相同。如果使用现 有技术中普通的单锥形药型罩，在同样的装药量条件下与国内其他射孔弹相比，射流穿靶 深度有明显的提高，孔径也有所增大；如果使用现有技术中的双锥药型罩，该药型罩结合了聚能射流与爆炸成型弹丸技术，特别是选用上圆锥的锥顶角为41° -55°、下圆台的锥顶 角为120° -130°的双锥药型罩，效果非常好。这是因为，小锥角药型罩在爆轰波作用下能 形成高速聚能射流，大锥角药型罩能形成翻转弹丸，聚能射流低炸高、大穿深以及爆炸成型 弹丸穿孔孔径大、均勻、后效和气动性好，从而使该射孔弹具有高穿深和大孔径等优点。下面通过实施例和附图作进一步描述。
图1为一种双向聚能射孔弹的实施例结构示意图，其中图l_a为整体结构示意图， 图l_b中采用了全剖视，图1-c是l_b的俯视图，图l-b、l_c中省去了导爆索的表达。图2为一种四向(4个弹药室)聚能射孔弹的实施例结构示意图，其中图2-a中采 用了全剖视，图2-b是2-a的俯视图，图中省去了导爆索的表达。图3为一种四向(8个弹药室)聚能射孔弹的实施例结构示意图，其中图3-a中采 用了全剖视，图3-b是3-a的俯视图，图中省去了导爆索的表达。图4为一种四向(N个弹药室)聚能射孔弹的实施例结构示意图，其中图4-a中采 用了全剖视，图4-b是4-a的俯视图，图中省去了导爆索的表达。
具体实施例方式实施例1双向聚能射孔弹参见附图1，在直径70mm、高110mm的圆柱体弹壳6(45号钢)的两个端面上分别 加工有两个锥顶相向的近圆锥形弹药室1，其轴线和圆柱体轴线相同，弹药室的整体形状可 看做是圆柱孔、圆台孔和圆锥形孔的组合，圆柱孔的直径为50mm，在两个近圆锥形弹药室的 锥顶间还设有安装引爆装置的导爆孔2，其孔径5mm，该导爆孔的轴线与近圆锥形弹药室轴 线垂直相交，每个近圆锥形弹药室的锥顶与导爆孔贯通。在此导爆孔中安装有导爆索3，导 爆索一端从导爆孔伸出与雷管连接。在弹药室1内装有炸药4，该炸药为100克混合炸药 (RDX80%, TNT20% )。在药面上紧密压合与弹药室形状相似的双锥形药型罩5 (顶角分别 为52°、128° )，药型罩高度是34mm，厚度1.7mm，材料为紫铜。对以上实施例进行实际应 用试验使用45#钢靶，在导爆索顶端装上普通的非电雷管后引爆。在炸高5cm条件下，穿 孔深度约70mm，穿孔直径约17mm。实施例2四向(四个弹药室)聚能射孔弹参见附图2 (图中未表达导爆索)，在直径为100mm、高为70mm的45号钢圆柱体的 外圆周面上加工四个均勻分布的矩形平面，每个矩形平面均与圆柱体轴线平行，两者距离 为43. 3mm。在四个矩形平面上分别加工一个底面直径为50mm的圆锥孔作为弹药室，其轴线 分别在四个矩形平面的中心，锥顶在圆柱体轴线处，则四个圆锥孔的轴线在同一平面上，两 两锥顶相向。用于安装引爆装置的导爆孔设置在圆柱端面上，其轴线与圆柱体轴线重合，直 径为5mm。四个弹药室内总共装100克混合炸药(RDX80%、TNT20% )，在药面上紧密压合 与弹药室形状相似的双锥形药型罩5 (顶角分别为45°、120° )药型罩厚度1.5mm，直接由 铜基粉末压制形成。对以上实施例进行实际应用试验
使用45#钢靶，在导爆索顶端装上普通的非电导爆雷管后引爆。在炸高2cm条件 下，穿孔深度45mm，穿孔直径约35mm。在实际使用中，可以根据需要在钢圆柱体的外圆周面上加工成N个均勻分布的矩 形平面，并分别加工一个弹药室，则可使相同长度上孔密增加。实施例3四向(八个弹药室)聚能射孔弹参见附图3，本实施例与实施例2相似，区别的是在每个矩形平面上加工有两个近 圆锥体弹药孔，上下分布，即8个弹药孔分为上下两层，每层4个，两层弹药孔共用一个安装 引爆装置的导爆孔。在药面上紧密压合与弹药室形状相近的单锥形药型罩7。相比实施例 2，这种实施例使同一射孔弹射孔数量增加一倍。在实际使用中，可以根据使用需要在每个矩形平面上加工n个上下分布的弹药 孔，则射孔弹的弹药孔数N = 4n，该射孔弹进一步增大了射孔密度，如附图4所示。
权利要求
一种连续多向聚能射孔弹，包括弹壳、炸药、药型罩和引爆装置，其特征在于，所述弹壳是圆柱体，或在圆柱体的外周面上均匀分布有两个或两个以上平面；当弹壳是圆柱体，在圆柱体两端面上分别设有锥顶相向、轴线与圆柱体轴线重合的近圆锥形弹药室，在两个近圆锥形弹药室的锥顶间还设有安装引爆装置的导爆孔，该导爆孔的轴线与近圆锥形弹药室轴线垂直相交，每个近圆锥形弹药室的锥顶与引爆孔贯通；当弹壳是圆柱体的外周面上均匀分布有两个或两个以上平面时，每个平面上分别设有一个或一个以上锥顶指向圆柱体轴线的近圆锥形弹药室，安装引爆装置的导爆孔设置在圆柱端面上，其轴线与圆柱体轴线重合，每个近圆锥形弹药室的锥顶与引爆孔连通；在上述的每个近圆锥形弹药室内沿圆锥面安装有炸药层，各处的药层厚度相同或相近；在每个近圆锥形弹药室的药面上压合有单锥形药型罩或双锥形药型罩，炸药层厚度与药型罩高度的比大于等于0.15，小于等于1，药型罩厚度在3mm以内，药型罩高度+炸药层厚度＝弹药室高度。
2.如权利要求1所述的连续多向聚能射孔弹，其特征在于，所述双锥形药型罩的上圆 锥的锥顶角为41° -55°，下圆台的锥顶角为120° -130°。
全文摘要
本发明涉及工程射孔器，特别涉及油气井射孔弹制作。该射孔弹包括弹壳、炸药、药型罩和引爆装置，弹壳是圆柱体或在圆柱体的外周面上均匀分布有两个或两个以上平面；是圆柱体时，在其两端面上分设有锥顶相向、轴线与圆柱体轴线重合的近圆锥形弹药室，锥顶间设导爆孔，其轴线与弹药室轴线垂直相交，弹药室锥顶与引爆孔贯通；当弹壳是圆柱体外周面上均匀分布有两个或两个以上平面时，每个平面上分别设有近圆锥形弹药室，导爆孔设置在圆柱端面上，其轴线与圆柱体轴线重合；在弹壳与药型罩之间的弹药室内有炸药层，药面上压合有单锥形或双锥形药型罩。本发明弹药室对称分布，结构合理，连续形成双向或多向聚能射流，多个射孔弹共用中间区域的炸药，提高了炸药利用效率。
文档编号E21B43/119GK101832123SQ20101018243
公开日2010年9月15日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21日
发明者李磊, 沈兆武, 马宏昊 申请人:中国科学技术大学