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。     

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.     

超高温射孔弹高温高压条件下穿深性能试验研究

由于超高温射孔弹的地面测试的条件较实际工况条件存在较大差异,因此地面测试穿深性能并不能真实反映射孔弹在高温高压条件下的穿深水平。通过利用高温高压试验装置在不同温度压力条件下,开展89HNS型超高温射孔弹穿靶试验,研究了温度、压力、时间对超高温射孔弹穿深性能的影响。结果表明,温度升高对射孔弹穿深性能的影响较为有限,而压力升高会对穿深性能造成较大影响,在高温高压条件下射孔弹的穿深性能与地面测试存在巨大差异。     

影响石油射孔弹穿孔深度的几个主要因素

探讨了影响石油射孔弹穿孔深度的几个主要因素,主要包括炸药性能、爆轰波形、药型罩材料、药型罩形状和结构、炸高和壳体的作用和影响,综合考虑各种因素的影响,才能使石油射孔弹达到最大的穿孔深度,从而获得最佳的效益。为石油射孔弹的设计开发提供了理论依据和借鉴。     

油田用射孔弹穿深有限元分析与模拟

采用有限元分析软件,对油田使用的射孔弹的爆轰压垮药型罩过程和射流侵彻套管过程进行了模拟计算。爆轰分析材料状态方程采用JWL模型,侵彻过程材料破坏采用Von Mises屈服应力准则。计算给出了射流形成过程、射流的速度分布曲线、药型罩能量随时间变化曲线。对于侵彻套管过程,还给出了射流侵彻钢靶的形状变化、射流侵彻深度随时间变化的关系曲线。计算发现,在侵彻过程中射流会分为2段,前端射流与穿深有关,后端射流与孔径相关。软件计算的穿深为239 mm,与实际试验穿深平均值相同,计算结果可靠。     

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。     

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。     

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。     

药型罩质量分布对射孔弹穿透性能的影响

文章用实验的方法研究了石油射孔弹药型罩质量（即密度）分布与射孔弹穿透特性之间的关系，实验中用的目前国内外普遍使用的金属粉末药型罩，罩质量（即密度）分布情况用γ射线检测仪检测，具体地研究了粉末密度沿药型罩径向以及轴向分布情况对射孔弹穿透深度的影响。     

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%。     

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.     

混凝土靶强度与射孔弹穿孔深度关系的初步研究

通过102型深穿透射孔弹射流侵彻不同强度柱状混凝土靶试验,结合线性回归分析方法研究了射孔弹对柱状混凝土靶穿孔深度与靶体强度之间的关系,拟合得出二者之间的经验公式,经试验验证该公式预测误差在5%之内,为聚能射孔弹的设计提供理论指导,同时也为射孔弹的研制从试验验证型向计算研究型改进提供了基础数据和研究方法。     

装药与药型罩不对称因素对射孔弹性能的影响

射孔弹因存在装药与药型罩的不对称因素,使药型罩不对称压跨形成倾斜、弯曲的射流,严重影响穿孔性能.对装药轴线与药型罩轴线不同轴或药型罩有壁厚差时产生的射流异常,分别进行了理论分析及试验研究.结果表明,当装药轴线与药型罩轴线不同轴或药型罩壁厚差较大时,将对射流产生不利影响并严重影响射孔弹性能,应严格控制这些不对称因素.     

药型罩对射孔弹射孔性能的影响

药型罩作为石油射孔弹的关键部件,其参数变化从很大程度上影响着射孔弹的射孔性能。从药型罩在石油射孔弹中的作用原理出发,介绍了药型罩各参数(如形状、材料密度和生产工艺等)对射孔弹射孔性能的影响;以大孔径射孔弹为例,用试验的方法对药型罩的各个参数做了初步研究。     

炸高很大时聚能射孔弹的穿透性能

讨论了炸高达到100射孔弹直径(CD)时射孔弹的穿透性能,到目前为止该炸高远远超过了应用的标准范围(2～7CD).在实验过程中确定了射孔弹在钢靶中的穿透深度,并研究出一种计算法来描述该结果.实验过程中获得的数据大幅度提高了工程计算法在射孔弹穿透深度建模中的应用能力.这是首次在炸高很大时使用计算方法来估算穿透深度,与实验结果取得了很好的一致性.     

射孔几何因子对产能的影响

射孔完井的目的是追求油气最佳产能,影响油气井产能因素是多方面的,而来自射孔过程本身的影响用射孔几何因子来表述.在假设没有受污染带和破碎带,孔道长度相同,孔眼直径不变,对任一孔道长度,0°相位的产能比最差,90°时最佳;同时产能比与孔密成正比.在不考虑相位和孔密的情况下,产能比与穿透深度和孔道直径约成正比,但在孔道直径小于 0.25in时,产能比随孔道直径的变化更明显.大港、江汉、新疆等油田通过射孔优化设计,改进射孔几何因子,取得了显著的效果.     

基于PLC控制的聚能射孔弹压药工艺研究

针对目前射孔弹压药工艺中参数控制不精确,导致射孔弹穿孔深度及其稳定性下降的问题,提出以可编程程序控制器(PLC)为核心,将PLC与触摸液晶屏(LCD)、比例压力阀、防爆直线位移传感器相结合,改进现有的射孔弹压药工艺,实现单工位一次装模二次加压的压药工艺.改进后压药控制精度高,操作简便,提高了科研试验精度及生产效率.     

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。     

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.