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.     

深穿透复合射孔技术研究

深穿透复合射孔技术是把射孔技术与高能气体压裂技术有机融合，综合改造油气层的一项新技术。重点对该技术的设计原理、室内试验、结构设计、现场应用等进行了深入的研究与探讨，包括：枪身的耐压强度计算，枪身螺蚊牙及强度的设计计算，枪身内火药燃烧速度、压力范围及温度的定量关系，射孔后火药燃烧的气体流速，射孔枪身内火药燃烧气体对射孔孔眼的冲刷作用及射孔枪身内火药气体射流的高能气体压裂作用。同时对该技术装置的装药结     

复合射孔技术在肇53-平37水平井上的应用

采用复合射孔工艺方法对肇53-平37井进行射孔完井。由于射开厚度大，设计药量多，施工风险高，极易发生安全事故。为了保证施工安全，采取了七项技术措施，包括：复合射孔枪优选；射孔枪身耐外压检测；枪身盲孔泄压检测；起爆方式优选；压裂火药用量设计；管柱应力分析；施工安全控制。通过七项技术措施，保证了施工的安全性，圆满完成了这口水平井的复合射孔施工，为水平井复合射孔深入研究积累了经验。     

复合射孔技术在×53-平37水平井中的应用

水平井复合射孔由于射开厚度大,设计药量多,施工风险高,极易发生安全事故。为了保证施工安全,采取了7项技术措施,包括复合射孔枪优选;射孔枪身耐外压检测;枪身盲孔泄压检测;起爆方式优选;压裂火药用量设计;管柱应力分析;施工安全控制。通过7项技术措施,保证了施工的安全性,圆满完成了该水平井的复合射孔施工,为水平井复合射孔继续深入研究积累了经验。     

三级装药多级复合射孔技术研究

为克服传统复合射孔技术装药量小、二次能量做功效率不高、钢质堵片落入井筒造成污染、射孔器结构设计中射孔弹炸高偏小等缺点,提出三级装药多级复合射孔技术。介绍了三级装药多级复合射孔器的关键技术,采用超慢速火药、三级装药结构、泄压孔优化、破碎堵片技术及三联体药盒设计。地面和井下p-t测试以及其在大庆油田的应用结果表明,与常规的复合射孔及两级复合射孔相比,三级装药多级复合射孔对储层改造效果显著,运用这项技术后产液强度提高明显。     

多级火药装药技术在超正压复合射孔中的燃烧机理分析及试验研究

分析了超正压复合射孔中多级火药装药在井下作功的燃烧机理，简单叙述了试验概况。结果表明：利用复合射孔枪上下位置、弹架内外有效空间。分别安置多级火药装药，采用不同的点火方式和装药结构，控制每级装药不同的发火时间和点火延迟期，可避免多级装药在井下点火燃烧过程中产生峰值压力叠加，保护套管，实现复合射孔较大的火药装药量，较长的燃气压力脉冲作用时间，达到较理想的射孔延缝深度与宽度。     

复合射孔爆炸与燃烧机理数值模拟分析

为了研究复合射孔爆炸与燃烧机理,建立了复合射孔有限元模型,利用LS_DYNA软件对模型进行了显性动力学数值计算,得出了射孔弹爆炸后枪身内产生的压力、温度分布情况。射孔弹爆炸后枪身内的压力和温度呈非均匀分布;时间越长、距起爆点距离越远时,冲击波、稀疏波在空气介质中形成的压力值越小。对弹间火药进行了冲击敏感性实验和热点火实验,在实验基础上,联系数值分析结果确定了枪身内火药的点火方式。通过实验得出弹间火药的热点温度在300～350℃之间;冲击敏感性为2.07～2.65GPa,延迟期为4μs。分析了枪身内射孔弹爆炸与火药燃烧耦合作用下火药燃烧性能和枪身内的压力的变化规律。火药的燃烧速度随压力、温度的升高而增快。p-t显示研究得出的复合射孔爆炸与燃烧机理具有较高的准确性。     

增效射孔中火药装药的实验研究

本文介绍了一种增效射孔弹模拟靶试验装置，并用该装置测量了在装药量相同的情况下，增面燃烧火药，减面燃烧火药以及复合装药的枪内压力时间曲线，同时讨论了在装药量变化时，枪内压力时间曲线的变化。     

三级装药多脉冲射孔技术

常规复合射孔技术将聚能射孔与火药结合,在射孔的同时进行高能气体压裂,有效地破碎射孔孔道压实带;但其只装配了一级火药,火药燃烧产生的能量偏低,有效作用时间短,常规复合射孔效果受限于装药量和压力脉冲级数。三级装药多脉冲射孔技术通过增加火药级数,控制不同级次的火药燃速,形成多个高能气体压裂脉冲,压力峰值高,有效作用时间长。该技术提高了对近井带的改造程度,能实现井筒周边2 m以上造缝、延缝,增强了地层的渗流能力,为非常规油气开采提供了新的思路。     

TCP+APR联作射孔负压值设计及校正方法

为有效捕捉TCP+APR联作测试中射孔井段附近井筒的射孔瞬时压力、温度、管柱震击等数据,采用在射孔枪的底部安装超高速采点压力计施工工艺。通过分析射孔瞬时压力数据、测前负压设计、射孔枪及射孔弹等参数,进行实际负压值与设计负压值的对比;进一步构建枪身体积/泄压面积的复合影响参数,建立该参数与压力差值的关系式,进行负压设计值的校正。分析表明,负压射孔实际负压值较设计值大,且二者差值的大小受射孔枪枪身体积、泄压面积等因素影响;负压大小与射孔枪泄压面积呈负相关,而与枪身体积成正相关。射孔压力计数据的应用有助于完善负压值设计,校正实际射孔负压值,优化射孔参数和测试管柱设计。     

复合射孔器动态压力测试方法研究

本文介绍一种复合射孔器模拟试验装置和动态压力测试方法，可对复合射孔器射孔单元组成模拟枪体，在相配套的模拟试验装置内进行试验。根据采集的数据，对射孔弹及火药爆燃后产生的冲击波和爆燃气体在相同边界条件下的动态压力变化过程进行分析，为探索复合射孔爆燃规律、装药结构的研究以及新产品开发提供相关参数和效果分析。     

复合射孔器动态压力测试方法研究

介绍一种复合射孔器模拟试验装置和动态压力测试方法,可对复合射孔器射孔单元组成模拟枪体,在相配套的模拟试验装置内进行试验。根据采集的数据,对射孔弹及火药爆燃后产生的冲击波和爆燃气体在相同边界条件下的动态压力变化过程进行分析,为探索复合射孔爆燃规律、装药结构的研究以及新产品开发提供相关参数和效果分析。     

有枪身小井眼射孔器的设计思路

本文主要从射孔弹装药结构、药型罩结构、导爆索、射孔弹排布方式以及二维数值模拟运算等方面入手，探讨了小井眼有枪身射孔器的研究方法，形成可行的设计思路，从而使43mm、54mm小井眼射孔弹在开口17mm-25mm、装药量5g-10g、5mm-7mm小炸高条件下，实现深穿透的性能。     

新型水平井复合射孔枪研究与应用

目前大庆油田水平井均采用φ139.7 mm套管,由于水平井水平段起伏波动常造成套管变形,使得套管内有效内径变小,需要研制一种新型水平井射孔枪。通过严格的枪身材质优选、弹架结构设计、枪身连接结构设计和新型射孔弹开发,研制了95型水平井射孔枪和新型深穿透射孔弹。新型射孔枪的平均穿深达到645 mm以上,比89型水平井射孔枪穿深提升29%,并且能够实现在水平井射孔段内任意方向定向射孔。通过室内试验检测了95型水平井复合射孔枪的安全性能指标,优化出了最佳火药装药量。大庆油田现场试验证明,研制的新型水平井复合射孔枪完全满足水平井复合射孔的需要。     

多级脉冲射孔技术在海上油田裸眼水平井B-××井中的应用

为确保平湖油田后续油气产量的稳定,以裸眼水平井B-××井为研究对象对油藏的开发效果进行射孔完井设计。通过分析射孔和增效压裂程度对水平井产能的影响,优选了适合该井况的射孔枪、弹架和射孔参数,并对增效火药装药量、装药结构以及施工管柱进行优化设计。在已知井筒能够承受最高压力的情况下,计算出了需要的火药量,提出了一种适合该油田B-××井的多级脉冲射孔方案。现场应用表明,该方法地层压裂效果显著,测试结果超过预期产量,而且安全性能良好,验证了多级脉冲加载压裂技术的优势。该井一次点火成功,为今后裸眼水平井完井射孔参数的优化设计提供了一定的设计依据。     

燃气动力正压复合射孔技术的试验研究

本文叙述了燃气动力正压复合射孔技术的原理、基本结构、装药设计、地面模拟试验及现场试验情况。结果表明燃气动力正压复合射孔技术利用一级和二级动力火药在射孔弹穿孔作用前后加压，燃气冲击造缝能力强，是解除近井地带污染，破碎射孔压实带的一项射孔新技术。     

新型水平井复合射孔枪研究

大庆油田水平井通常采用的是φ139.7 mm套管,由于水平段起伏波动造成变形,使得套管内有效内径变小,需要研制一种在102型与89型之间的、适合在φ139.7 mm套管水平井内使用的新型水平井射孔枪。通过枪身材质优选、弹架结构设计、枪身连接结构设计和新型射孔弹开发,研制了新型95水平井射孔枪和新型深穿透射孔弹,平均穿深达到645 mm,比89型水平井射孔枪穿深提高29%,并且能够实现在水平井射孔段内任意方向定向射孔;研制了新型95型水平井复合射孔枪,检测了该枪的安全性能指标,优化出了最佳火药装药量。在大庆油田现场试验证明,新型95型水平井复合射孔枪完全满足水平井复合射孔的需要。     

不同类型复合射孔器火药燃烧特征研究

火药燃烧对地层的作用参数可用于优化复合射孔施工设计,提高复合射孔效果.根据火药燃烧特性及影响参数,针对常用的内置式、下挂式、外套式3种类型复合射孔器的火药燃烧特征进行了研究,得出了火药燃烧对地层作用效果有重大影响的参数计算公式.应用于复合射孔定量设计,结合压力监测,对复合射孔进行优化,效果明显.     

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.     

一体式二次增效复合射孔器研制与应用

一体式二次增效复合射孔器,针对层薄、层多的井复合射孔施工时,火药装药量不足,在一定程度上影响了施工效果这一问题而开发的。采用弹间装高燃速火药,空枪部分装中速火药柱,提高火药峰值压力,延长有效作用时间,该技术可有效提高中、低渗透储层油井的产能,满足低渗、薄差层及特殊井开发改造的需要,与常规一体式复合射孔相比,平均比采液指数提高0.03m³/d.m.MPa,有效期超过10个月,见到了良好的应用效果。本文介绍了其结构、工作原理、设计及其特点;并进行了地面模拟试验及现场试验。