新型大孔径射孔弹设计构想

本文在分析了目前大孔径射孔弹设计原理的基础上，在有效利用射孔枪空间的条件下，把深穿透射孔弹与大孔径射孔弹的设计原理结合起来，提出了大孔径深穿透射孔弹设计的新构想。即在深穿透射孔弹的药型罩口部到射孔枪内壁的空间里，增加了扩孔弹的设计，使深穿透射孔弹与扩孔弹结合在一起，形成了大孔径深穿透射孔弹的新的设计构想——双药型罩深穿透大孔径及大孔容射孔弹结构设计。     

大孔径深穿透射孔弹射流的X光片分析

通过对大孔径、深穿透射孔弹的X光片的分析,认为较高的射流圆盘速度对射孔弹提高射孔孔径以及穿透深度均有好处.在设计中应保证药型罩第2锥角与第1锥角的角度差在15°左右.三锥药型罩的第2锥的角度将直接决定第2段射流的速度分布,进而影响到射流圆盘的增长速度.试验得出,第2锥的角度选择在56°左右为宜.为以后进行多锥等特殊结构的药型罩的设计以及射流特性的研究起到了抛砖引玉的作用.     

一种大孔超深穿透射孔器的设计

针对低孔低渗油气井射孔器穿孔孔径小、穿透力弱的问题,通过仿真和实验优化设计参数,设计了新型大孔超深穿透射孔器。在保证穿孔深度足够的前提下,穿孔孔径比同类射孔器的最大穿孔孔径提高15%以上,有利于正确评价油气藏和提高油气井产能,对低孔低渗储层的开发有着重要的意义。     

BH38RDX-46-89型大孔径射孔弹性能优化

为满足复杂地质条件下射孔作业的需要,选择25 g装药量的BH38RDX-46-89型射孔弹进行性能优化.运用微差法设计药型罩与装药结构,用数值模拟分析射流成型和侵彻,按设计配方进行打靶实验.优化后的89型大孔径射孔弹BH38RDX-46-89性能有显著提升,其穿钢靶孔径达到了16 mm,穿深提高到了111 mm,达到了大孔径深穿透的效果.实际应用表明该结构可以推广应用,该设计思路与采用的理论分析、结构设计仿真及试验相结合的优化设计方法对进一步研发系列大孔径深穿透射孔弹有着一定的指导参考意义.     

大孔径深穿透型射孔弹射流特征研究

本文通过实验和理论分析，提出大孔径深穿透型射孔弹的射流特征及对穿靶效果的影响，初步探讨了大孔径深穿透型射孔弹的设计规律，为大孔径深穿系列射孔弹的研发提供理论基础。     

不同靶体对同孔重复射孔穿孔性能影响试验

利用聚能射孔弹在不同靶体上进行同孔重复射孔,研究靶体对射孔效果的影响.DP44RDX38-3型聚能射孔弹放置在钢靶上射孔,向孔道内注满清水,对准孔道重复射孔.初次平均射孔深度148 mm,第2次、第3次同孔重复射孔后平均穿孔深度较初次射孔分别增加4.1％、15.3％,平均孔径分别增加11.1％、11.6％.DP44RDX38-3型聚能射孔弹在砂岩靶上初次平均射孔深度378 mm,第2次、第3次同孔重复射孔后平均穿孔深度分别增加22.8％、32.0％,平均孔径分别增加40.8％、72.7％.HS44RDX39-1型聚能射孔弹第2次、第3次同孔重复射孔后平均穿孔深度、平均孔径增加明显.液体-固体组合靶射孔穿孔深度随孔径的增加而增加.重复射孔时,金属射流通过注满清水的初次形成的孔道时,需要克服水、孔道壁的影响,径向扩展孔道壁以减小射流受到的反作用力的影响,有利于进一步提高穿孔深度;不同靶体对射流的影响不同,对同孔重复射孔形成的穿孔深度、平均孔径增加程度的影响也不同.研究成果有助于加深对射流开孔、扩孔过程及影响因素的认识,为研制新聚能射孔弹产品、探索新射孔工艺提供参考.     

大孔径射孔弹药型罩顶部的结构分析

运用射孔弹工程计算软件对大孔径射孔弹药型罩顶部不同结构进行计算分析．并对不同药型罩顶部结构的大孔径射孔弹射流侵彻的变化规律进行了实验研究．最后确定了不同炸高条件下药型罩顶部的参数设计。结果显示．射孔弹穿孔能力的大小是由碰靶时射流性能决定的，随着药型罩顶部孔眼尺寸的增加．射流头部动能、直径和质量也逐渐减小，侵彻孔道的最大直径点逐渐远离起爆点。为了提高大孔径射孔弹的性能．药型罩顶部的参数设计应采用模拟计算和试验相结合的方法进行优化。     

新型超深穿透射孔弹

为提升射流质量,增加射孔穿深性能,根据射流侵彻基本理论,从射流微元形态对侵彻性能影响分析入手,通过对新型装药结构、药型罩结构设计及药型罩配方的研究,大幅提升了炸药利用率,增加了炸药能量对药型罩的有效作用时间;通过对壳体结构的调整,提高与药型罩参数的匹配度,提高了射流质量,使102型射孔器混凝土靶平均穿深提高27%。在大庆油田某区块5口生产井试验应用,平均采液强度比相邻常规射孔弹射孔的井平均采液强度提高显著。新型超深穿透射孔弹的研制可以提高油田采收率,为油田低渗透储层高效开采提供射孔弹新产品和新技术的支持。     

等孔径射孔弹数值模拟与试验研究

采用数值模拟对比了3 1/2 in*型等孔径射孔弹与同规格常规深穿透射孔弹在井筒内装枪极限情况下的射流形态,并采用地面模拟试验对比了两者孔眼一致性.数值模拟结果表明,后者药型罩在压垮过程中形成了细长的锥形射流,尾部形成了粗大的杵体,而前者能够形成一段高速的杆式射流,不易受炸高的影响;地面模拟装枪侵彻钢靶结果表明,前者射孔后在套管上形成的平均孔径为12.3 mm,孔径稳定性为96.7%,比后者平均孔径提高了2.3 mm,孔径稳定性提高了20.4%,说明其具有较大的孔径和好的孔眼一致性,同时也验证了数值模拟结果与实验值相符.3 1/2 in型等孔径射孔弹地面模拟装枪侵彻混凝土靶平均穿深为810 mm,表明其具有深穿透特点.     

镍/铝活性体系药型罩配方设计及穿孔性能测试

为实现油气井聚能射孔弹对砂岩靶穿孔性能和射孔孔道壁清洁效果的共同作用,设计了一种高密度镍/铝活性粉末药型罩.分别选用无活性材料的高钨粉药型罩与镍/铝活性粉末药型罩,旋压制成聚能射孔弹进行地面穿钢靶和穿柱状砂岩靶试验.结果显示,在地面穿钢靶条件下,镍/铝活性粉末药型罩较高钨粉药型罩穿孔孔径提高16.6％,穿孔深度降低22...