高温高压条件下射孔效能试验研究

介绍了模拟储层高温高压条件的射孔试验装置和试验枪，对目前常用的DP36RDX（89型）、DP44RDX（102型）、DP50RDX（127型）射孔弹进行了不同温度、不同压力条件下在砂岩靶、灰岩靶上的射孔试验研究，得出了穿深随温度、压力变化的基本规律。对三种射孔弹穿深变化的原因进行了分析，提出了改进措施，大大提高了射孔弹在高温高压条件下的穿深。     

高温高压条件下射孔效能试验研究

为研究射孔器在高温高压条件下的实际工作状态,提高对射孔效能的认识,研制开发了高温高压射孔效能试验装置和试验枪。对目前常用的DP36RDX（89型）、DP44RDX（102型）、DP50RDX（127型）射孔弹进行了不同温度、不同压力条件下在砂岩靶、灰岩靶上的射孔试验研究,得出了穿深随不同温度、压力变化的基本规律。射孔弹在一定温度范围内穿深随温度的升高而下降。对3种射孔弹穿深变化的原因进行了分析,认为在高温高压条件下,弹型越大,受温度影响越大,其膨胀量越大,造成射孔弹总体结构改变的程度也越大,是射孔弹穿孔性能严重下降的主要原因。提出了2项改进射孔弹穿深的措施,即在射孔弹的口部加装橡胶圈;选择耐高温弹性胶对弹壳和药型罩之间封口,保证在高温条件下不失去弹性和粘接性。     

钨粉形貌对石油射孔弹穿深性能的影响

钨粉作为制备深穿透射孔弹粉末药型罩的原材料,其物理化学性能直接影响石油射孔弹的穿深性能.通过对比2种不同形貌的钨粉,研究了钨粉形貌对于石油射孔弹穿深性能的影响.认为,利用回收钨破碎后还原制备的钨粉形貌不规则,导致混合粉末流动性能较差,成形的药型罩密度分布不均匀,影响了药型罩的成形和密度分布的均匀性,从而降低了射孔弹穿深性能.而类球形的钨粉流动性能好,有利于提高药型罩密度分布均匀性,从而改善射孔弹爆轰形成的射流的特性,提高射孔弹穿深性能和稳定性.结果表明,利用球形度较好的钨粉制备药型罩生产的石油射孔弹穿深性能较好.     

中外射孔弹穿深数据相差过大之我见

射孔弹穿深是评价射孔弹性能的最重要指标。本文通过四川弹厂与外国公司的射孔弹打靶数据对比，反映了中外深穿透射孔弹的真实水平；通过分析外国射孔弹的特点，提出了对策，为中国深穿透射孔弹尽快赶上国际先进水平提供了一些思路。     

等深盲孔对射孔枪耐压及穿深性能的影响分析

高压射孔枪大多通过加大壁厚来提高耐压值,但同时又增加了射孔弹穿透枪管的能量损失。鉴于此,提出了等深盲孔这一新概念。利用ANSYS建立了一系列不等深盲孔和等深盲孔射孔枪的有限元模型,对比分析不等深盲孔和等深盲孔对射孔枪耐压性能的影响,结果表明等深盲孔射孔枪的耐压性能优于不等深盲孔射孔枪,平均提高9.3%,其中盲孔深度3.5 mm的SQ89×8.8 mm射孔枪和盲孔深度4.0 mm的SQ89×10 mm射孔枪采用等深盲孔结构后耐压性能分别提高了18.68%和16.65%。利用True Grid建立了射孔弹侵彻不等深盲孔和等深盲孔的有限元模型,通过仿真发现,等深盲孔比不等深盲孔更能减少射流能量损失,提高射孔器穿深。研究结果为高抗压深穿透射孔器的研制提供了新的思路。     

射孔弹穿深性能评价方法初探

本文主要从射孔弹穿靶最基本的原理入手，对不同靶板材料对射孔弹穿深的影响进行初步分析和研究，引入国外较为成熟的常用不同靶板材料的穿深性能转换的经验公式，提出一种基础的同等条件下射孔弹性能的评价方法。     

高温高压对射孔弹性能的影响

正确的射孔设计和恰当的射孔工艺，可以使射孔对产层的损害最小，完善程度最高，获得理想的油气产能。国内，在很长的一段时间里，受试验条件的限制，以往对射孔弹的射孔性能评价是在地面条件（常温常压）、枪身与模拟套管之间没有任何流体的条件下对砂岩靶、混凝土靶进行的．与实际储层的岩性、地层的温度压力条件以及在井筒中的作业方式有很大差距．不利于对射孔弹的性能的正确评价，也无法为射孔参数的优化设计提供合理的参数。目前．有关井筒压力、地层的温度、压力条件以及地层的特性如何影响射孔弹的穿透性能，未见国内外有关的文献报道。因此，开展高温高压条件下的射孔弹的射孔性能评价方法研究非常有意义。 应用新疆石油管理局测井公司研制的高温高压射孔试验装置，系统地试验考察了大庆YD-89111型弹在不同温度、压力以及饱和状态测试条件下的穿透能力，经过对测试数据的整理分析，得出温度、井筒压力、地层压力对射孔弹穿透能力和穿孔孔径的影响。     

LLM-105炸药晶形对射孔弹穿深性能的影响

基于正交试验方法,采用X状晶形LLM-105造型粉为主装药装填102型超高温射孔弹,以相同的药型罩结构、装药结构和壳体为条件,通过选择LLM-105传爆药晶形、传爆药药量和传爆孔孔径作为影响射孔弹穿深的主要因素,用L9(34)正交试验表设计了3因素3水平的正交试验方案。试验结果表明,LLM-105传爆药晶形(A)对射孔弹的穿深影响最大,通过对比R值得到的主次关系为ACB,根据射孔弹最佳穿深得到了Y状LLM-105传爆药、传爆药药量为2g和传爆孔孔径为4mm的最优组合。     

基于正交试验法与数值模拟的射孔弹优化设计

以穿深为设计指标,应用正交试验方法以确定聚能射孔弹各结构因素对穿深的影响.选择7个对穿深有影响的参数,用L8(27)正交试验表设计了7因素2水平的正交试验方案.利用LS-DYNA3D对全部情况进行了模拟计算.利用极差法对数值计算结果进行分析,分析得出各因素对射孔弹穿深的影响程度,炸高(G)对穿深的影响最大,为首要因素;罩锥角(A)、药型罩壁厚(B)对穿深的影响很大,次之;装药顶厚(F)及药型罩母线长(C)对穿深的影响较大,再次之;壳体大锥角(E)大于罩顶弧度(D)的影响;得出了A1B1CD1E1F2G2为最优方案.对优化方案组打靶验证,其穿深数据满足设计指标,可综合应用正交试验设计和数值计算进     

钨粉粒度分布对聚能射孔弹破甲性能影响的研究

钨粉作为制备深穿透射孔弹粉末药型罩的主要原材料,其物理化学性能会对聚能射孔弹的破甲性能产生直接影响。采用激光粒度仪分析不同粒度分布的钨粉应用于药型罩混合粉末配方,探讨钨粉粒度分布指标对于聚能射孔弹破甲性能的影响。利用满足特定粒度分布指标的钨粉制备的药型罩,其聚能射孔弹能够获得更好的破甲性能。     

煅烧温度对射孔弹药型罩用金属钨粉性能的影响

钨粉的粒度及形貌性能对药型罩压制性能及爆轰作用、聚能效果具有强烈影响.钨粉的制备工艺煅烧温度在很大程度上决定了钨粉的各项性能.为研究仲钨酸铵煅烧温度对金属钨粉性能的影响,在不同的相变温度下煅烧仲钨酸铵获得煅烧产物,在还原炉中还原成钨粉.用扫描电镜(SEM)对不同钨粉显微形貌进行观察和分析,用激光粒度分析仪对还原后的钨粉进行粒度分布分析.仲钨酸铵煅烧温度对金属钨粉性能有显著的影响,用425℃温度下获得的煅烧产物所生产的钨粉具有粒度均匀、分散性好的特点,能使药型罩在爆轰作用下具有较好的聚能效果,提高射孔弹的穿深和稳定性效果明显.     

复合射孔枪泄压孔及装药量对环空动态压力的影响研究

采用实验室模拟套管实验装置和动态压力测试技术,对复合射孔器枪身泄压孔及火药装药进行系列单发射孔单元的爆炸实验,研究在不同枪身泄压孔径、不同火药装药量条件下射孔弹和火药爆燃所产生的压力对环空压力变化过程的影响,以及不同泄压孔径时相同载荷和标准泄压孔时不同装药量对枪身安全性的影响.对相关研究内容进行了数值模拟分析,给出了多个实测p-t曲线图.实验和分析结果能够增强对复合射孔技术的进一步认识,对枪身结构设计、装药设计、安全性及个性化设计方面提供参考依据.     

聚能射孔器爆炸气体损害机理研究

聚能射孔弹爆轰产生金属射流的同时也生成爆炸气体.爆炸气体形成的高压可在射孔孔道形成的瞬间进入孔道,引起孔道内压力升高,甚至造成损害.通过对爆炸气体产生的过程、压力影响因素、损害过程的分析认为,降低爆炸气体压力、扩大泄压空间和减少气体作用时间等方法可以降低爆炸气体造成的损害;射孔优化设计时应综合考虑聚能射孔器产生的气体压...     

高温对聚能射孔器穿孔性能影响试验研究

实验室条件下用2个系列的聚能射孔器在3种不同的温度条件下进行射孔试验,检测靶体。试验结果对比分析表明,温度对聚能射孔器的穿孔性能影响明显,对不同设计的聚能射孔器的影响程度不同,通过调整聚能射孔器内部设计能够改变温度对穿孔性能的影响结果。为耐高温射孔器材产品的研制、使用提供了依据。     

正交法在射孔弹粉末药型罩制备工艺中的应用

将正交试验设计法应用于射孔弹药型罩工艺的研究中,分析影响药型罩性能的工艺参数。根据试验方案完成了射流侵彻试验。根据试验结果分析。4个因素的影响程度的大小依次为药型罩材料成分配比、烧结温度、球磨时间和成型压力。确定了较优的药型罩生产工艺条件并进行了验证试验。通过试验可以得知,在药型罩工艺参数的确定过程中,采用正交试验设计法不仅可以缩短试验周期、提高效率,而且减少了试验次数,降低了试验成本。     

磨料射流射孔压裂一体化工具的设计

磨料射流射孔技术的工作原理是利用机械冲顶、磨铣或者水力冲击的方式在套管上形成水射流通道,然后利用高压水射流冲蚀地层,从而在地层中形成具有一定深度和孔径的油气渗流通道。研究了长庆油田的地质与水力压裂状况,并根据磨料射流射孔的技术状况设计了磨料射流射孔压裂一体化工具。通过对油井实施磨料射流射孔压裂一体化操作,在地层中形成了具有高渗透能力的通道。利用该工具可节省作业时间,降低生产成本。     

油气井等孔径射孔弹性能影响因素探讨

等孔径射孔弹是近年来新开发的一种穿孔孔径受间隙影响较小的聚能射孔弹。通过试验数据分析表明装药结构、药型罩配方、压罩工艺等因素是影响等孔径射孔弹性能的主要因素。通过对装药结构、药型罩配方、压罩工艺的改进,研制了等孔径射孔弹性能。经API RP 19B混凝土靶试验,在射孔枪完全偏置套管一侧的情况下,套管最大和最小穿孔孔径相比平均值最大偏差为10%。     

高温高压井射孔自动进液管柱及现场实践

针对高温高压井井筒无法加压等一些复杂情况下的射孔作业,采用三维辅助设计、数值模拟与现场试验相结合的手段,设计了一套以自动进液阀为核心的高温高压井射孔自动进液管柱及工艺技术,解决了目前管柱传输压力开孔延时起爆射孔作业中存在井控中无法进行压井循环作业的难题,并在塔里木油田成功进行了3井次现场实践。该技术具有保障高温高压井射孔起爆、传爆及射孔性能,保证射孔作业中套管及井筒安全,提高作业时效等优点,在射孔作业中有进一步推广和应用的意义。     

利用井底超高压射流提高钻速研究

近10年以来,机械辅助高压射流破岩技术再次获得钻井界高度重视,被认为是提高硬地层、深井机械钻速的根本途径之一。利用井底超高压射流钻井技术是指基于水力与机械联合破岩方法和水力增压原理,开发一套具有射流式井底增压装置(DPS-1)和新型双流道高效破岩钻头(DCB-1)。创新点包括:开创了超高压水力与PDC机械联合高效破岩理论;研究开发了一套具有射流式井底增压装置;研究开发了一种新型双流道高效破岩PDC钻头。在温5-212井进行了现场试验,井段465.56~814.49m,进尺348.93m,纯钻11.33h,机械钻速30.79m/h,与同区块同井段牙轮钻头同比,机械钻速提高72.11%,钻头出口压力为70MPa。所以该技术是一个极富挑战性和可以充分发挥创造性的研究领域,这种技术潜在的经济效益是巨大的,也是目前可能有较大突破的一种联合破岩方法。