复合射孔器火药装药燃烧特性的试验研究

本文论述了复合射孔技术的基本原理，对井筒内的压力和火药燃气破裂地层的作用时间做了理论分析和试验研究，并对试验结果进行了分析，为复合射孔技术的进一步完善提供了基础资料。     

复合射孔与DST联作技术在海上探井测试中的应用

对于污染带半径大的油气层,在测试中用常规射孔枪射孔无法消除近井污染带的影响,影响了测试资料的质量。通过对射孔器材的改进、复合固体推进剂火药的合理配置和测试管串的优化,将复合射孔枪与DST测试工具联合起来作业,实现一趟管串完成严重污染储层的射孔和测试。复合火药燃烧产生瞬时压力会引起测试管柱剧烈震动,影响封隔器和电子压力温度计的正常工作,为此引进高效减震器,并对复合火药用量进行了安全设计。在海上油田进行了3口探井的测试使用,结果表明,该技术安全可靠、效果良好,表征污染影响的表皮系数小于或接近于0,有效地消除或减少了污染带对测试资料的影响,具有广阔的应用前景。     

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。     

内置式复合射孔装药量优化设计

内置式复合射孔器火药燃烧受井下环境影响较小,压力上升速度快,可产生多条裂缝.火药燃烧时间内产生的最高压力必须高于地层破裂压力1.2倍以上才对地层产生有效作用,峰值压力越高,产生的裂缝越长,对地层效果越好,但它不能超过套管极限抗压强度,否则将损坏套管.通过岩石破裂压力和套管安全性评价分析,借鉴内弹道密闭容器火药燃烧和压裂...     

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。     

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     

复合射孔器枪身泄压孔及内装药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的试验方法，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。同时对相关研究内容进行了数值模拟分析。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。     

复合射孔器效能监测、对比分析及优化

不同类型的复合射孔器,在井下产生的压力参数不同,对地层的作用效果也不同.通过对内置式、下挂式、外套式和多级脉冲式4种类型复合射孔器在井下产生的压力-时间p-t曲线的监测,分析和对比,揭示了它们各自产生的压力参数特点、地质作用效果及适用性;其中多级脉冲复合射孔器集中了各种类型的优点,能产生较好的压力效果,为施工优化提供了依据.     

射孔新技术在川西地区的应用

在川西地区开展的直井定方位射孔、多脉冲复合射孔等射孔新技术.定方位射孔利用偶极声波测井各向异性处理结果和地层倾角测井的双井径资料估算地层应力方向,依据压裂资料对区域地应力进行评价.多脉冲复合射孔器采用三级增效火药,一次施工完成射孔和高能气体压裂2道工序.其突破了常规聚能射孔的局限性,有效降低了致密砂岩地层破裂压力,克服钻固井污染和射孔压实污染,沟通地层原生裂缝.对具有岩性致密、裂缝控气和高地层破压地质特征的川西中深层气藏的勘探开发有明显的作用.阐述了上述射孔新技术的原理,并对其应用情况进行了介绍.     

多脉冲复合射孔器超高温推进剂研制及应用

设计并制备了可满足超深井、超高温井复合射孔施工需求的超高温推进剂。测试了推进剂的耐温性能和燃烧性能,装配该超高温推进剂的多脉冲复合射孔器进行了地面混凝土靶试验及现场应用。实验室测试结果表明,该超高温推进剂耐温性能指标达到180℃/48h;制备的不同燃速的推进剂在25~70 MPa压力范围内可以实现燃速级差,产生压力脉冲。不同燃速的超高温推进剂分别作为一级和二级压裂火药装配于多脉冲复合射孔器中,经混凝土靶试验检测表明,地面安全性能良好,造缝作用明显;现场应用结果表明,井下施工过程中能形成三级脉冲压力对目标地层进行压裂造缝。     

江汉油田含油污泥焚烧处理技术研究

为了解决江汉油田含油污泥的处理问题,在对含油污泥进行组分分析的基础上,对含油污泥掺煤焚烧的最佳掺煤量、腐蚀性、燃烧热值及气体成分进行了测试。研究表明,江汉油田含油污泥具有高含水、高含盐、低含油的特点。含油污泥在掺煤质量分数为60%时效果最佳。含油污泥燃烧热值低、腐蚀速率高、焚烧气体SO2严重超标、蒸馏水吸收液的pH值较低,容易造成设备穿孔、局部酸雨等现象。因此,江汉油田含油污泥因高含水、高含盐、高腐蚀、低含油、低燃烧热值以及江汉地区多雨水、空气湿润等原因,不宜采用焚烧处理技术。     

粉末药型罩的试验研究

从聚能装药最基本原理入手,结合粉末冶金技术,从粉末药型罩的原材料、混料、毛坯压制、烧结等几个方面对粉末药型罩的成型进行了深入的分析和试验研究,最终制作的粉末药型罩形成的金属射流具有高穿深、孔径大、性能稳定的特点。     

评价催化裂化再生器床层烧焦的一种方法

通过对流化催化裂化再生器烧焦的几种评价方法进行分析,探讨了采用"烧焦效率"(烧焦效率=按实际操作工况计算的实际烧焦强度÷按合适动力学模型计算的动力学计算烧焦强度)作为评价再生器床层烧焦的合理性,提出了一种评价再生器床层烧焦的新方法.对三套催化裂化装置再生器改造前后实际烧焦强度、动力学计算烧焦强度、烧焦效率的变化进行的分析表明,采用烧焦效率数据可以较好地评价床层再生器的烧焦情况,,指导再生器的设计、操作或改造.     

烧焦罐式再生器改造方案探析

提出了烧焦罐式再生器的三种改造方案，即(烧焦罐 床层)高效再生，后置烧焦罐式两段再生，高速床两段串联再生。(烧焦罐 床层)高效再生烧焦效果好，无尾燃现象，耗风指标低，斜管推动力大，操作上与烧焦罐式高效再生相似；后置烧焦罐式两段再生改造施工周期短，投资较高；高速床两段串联再生改动工作量小，操作费用较高。     

轴套式射孔压裂复合装置的研究与应用

为了使复合射孔压裂装置的装药结构布置合理 ,提高装药量 ,延长对地层的作用时间 ,增强作用效果 ,研制了轴套式射孔压裂复合装置。这种装置是在常规射孔枪外套装了推进剂药柱 ,利用射孔弹射孔时产生的金属热粒子引燃外套的推进剂药柱 ,药柱在管外燃烧产生大量高温和高压气体 ,对地层实施压裂。其特点是 ,加大了装药量 ,多点引燃 ,起压速度快 ,压力高 ,射孔压裂效果好。辽河油田F5 2 - 4 2井的现场应用表明 ,该井施工前无产量 ,施工后稳定产量在1 6～ 2t/d。     

延时火药在深井APR射孔测试联作中的应用

介绍了APR射孔测试联作工艺在深井实施过程中存在的问题。延时火药的引入,解决了多销钉起爆器在深井中起爆压力误差大,测试管柱工作压力设计过高的问题,确保了APR射孔测试联作先开井再射孔,防止了射孔瞬间的压力波对测试工具的冲击、震动。     

多管环氧粉末喷涂一次成型工艺及主要设备探讨

在现有钢管环氧粉末外防腐工艺的基础上提出了多管环氧粉末外喷涂一次成型的工艺。简要介绍了多管环氧粉末喷涂一次成型工艺和主要设备特点,分析了生产过程中设备对多管环氧粉末喷涂涂层质量的主要影响因素,并重点从设备结构、工艺布置等方面对设备进行了优化设计。在确保多管环氧粉末涂层质量的同时,提高了生产效率和整条生产线的可操作性,降低了生产成本,并对多管环氧粉末喷涂一次成型工艺的完善提供了一定的指导作用。     

水力喷砂定点射孔力学机理

为了解决目前水力喷砂射孔施工设计准确率较低的问题,寻找实用可靠的水力喷射力学参数设计方法,进行了水力喷射与储层岩石力学作用的机理研究。根据能量守恒原理和冲量定理,建立了水力喷砂定点射穿套管、水泥环及地层系统能量方程,推导了水力喷砂定点射穿套管、水泥环及地层各阶段临界冲击力、临界冲击速度和射孔时间等关键力学参数计算模型,据此建立了水力喷砂定点射孔工艺力学分析图版。研究结果表明,水力喷砂定点射穿套管、水泥环及地层所需能量大幅度增加,射孔时间随之增大,但冲击力和冲击速度却相应降低,降低幅度比最大值分别为5.7%和8%。分析认为,建立的水力喷砂定点射孔工艺力学图版能较好地反映水力喷砂定点射孔过程,射孔时间误差为6.8%,为水力喷砂定点射孔力学参数设计与优化、水力压裂起裂基准提供了新的力学模型和理论依据。     

燃烧优化控制在蒸馏装置常压加热炉的应用

某厂以烟气氧含量控制、炉膛负压控制为基础,热效率优化为目标,开发了蒸馏装置常压加热炉燃烧优化控制系统。介绍了该系统的控制算法设计思想、与DCS通讯及控制安全的实现,通过长期投用数据对比表明此系统不仅可以使装置运行更加乎稳,同时常压加热炉热效率得到了提高,节能效果较显著。     

动态负压射孔技术研究及在渤海油田的应用

渤海油田近65%的油水井采用套管射孔方式完井,建立地层与井筒的连通通道,使流体从地层中流出或将流体注入地层,其中有相当数量的为大斜度井、大位移井。目前通常采用静态负压射孔方式进行射孔,但该工艺对射孔的清洁压实带效果较差。为了更好地清洁射孔孔道,采用动态负压射孔技术,通过特殊的射孔设计,采用专门的负压射孔弹和射孔枪的组合,在较低的负压或正压条件下产生一个较大的瞬时的动态负压值,可显著提高孔眼的岩心流动效率。该技术已在渤海油田沙河街组储层完成3口井的现场应用。由投产数据对比表明,动态负压射孔工艺达到了设定的负压值,且平均产液量高于传统平衡射孔负压返涌静态负压射孔工艺,增产效果明显。