小直径深穿透射孔器研制.pdf

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1、2008年·第4期测井与射孔·69·小直径深穿透射孔器研制石前潘永新(大庆石油管理局射孔弹厂)摘要：本文从影响小直径深穿透射孔器穿深性能的几个主要因素：装药结构药型罩结构、药型罩配方、枪内炸高、射孔弹的射流特征等出发，阐述了它们对小直径深穿透射孔器性能的影响规律，论述了提高小直径射孔弹穿深性能的主要手段；对小直径深穿透射孔器研制过程中取得的几点心得加以总结，为今后的研制工作提供参考。关键词：小直径射孔器；深穿透；射孔弹；药型罩；装药几何形状；射流了API19B的混凝土靶检测，检测结果见表1。1引言表1检测结果射孔弹名称配套

2、枪身适用套管孔密混凝土靶随着油田勘探开发进入中后期，油气层类型外径(mm)(mm)(孔／m)穿深(mm)更加复杂，中、低渗透油层、致密砂岩油层在油气SDP33RDX一17311416612．4储量中占较大比例，射孔参数对油气井产能影响SDP40RDX一18914016859规律的研究表明，射孔器的穿深指标是影响油气井产能的最主要射孔参数之一，提高射孔的深度其中89型射孔器的穿深最高为1012mm，7可以实现提高油气井产能的目的。特别是近年来发900mm以上，但产品性能不够稳定。为了节约油气井的开发成本，开展了114套管完井

3、，但由于73型射孑L器的穿深性能较低，只有3方案设计400mm左右，无法满足提高产能的要求。另外油田普遍采用是外径140mm的完井套管，尤其在3．1射孔弹开口尺寸的确定油田中后期的剩余油开采过程中，套管由于变形等因素造成内径尺寸缩小，必须使用89型射孑L器小直径深穿透射孔器研究是在射孔枪型号、进行射孔作业，特别是在水平井作业中要求射孔射孔器孔密、相位角确定的条件下进行的，小直径器的直径减小，就要求89型射孔器的穿深性能不深穿透射孑L器孔密为16孔／m，相位角9Q。或塥O。，断提高，如果配套89型射孔枪的穿深性能达到如果考虑

4、弹间干扰，在相同孔密情况下，相位角为102型射孔器的穿深性能，对于节约射孔成本和90。的设计干扰程度要大一些，四相位设计如果没降低作业人员强度都有很好的应用价值。根据油有干扰，六相位缩小了两发弹的起爆点距离就不田发展对小直径射孔器穿深性能进一步提高的要会产生干扰。小直径深穿透射孔器关键的技术难求，我们主要针对油田应用较多的孑L密为16孔／点是枪身内部空间小，炸高与射孔弹的高度是小m的73枪和89枪，开展了对应的射孔弹提高穿直径深穿透射孔器设计的一对主要矛盾，射孔弹深性能的研究。药型罩的锥角是在一定范围内变化的，因此确定好射

5、孔弹的开口尺寸是小直径深穿透射孔弹设计2API混凝土靶检测数据的基本点。2008年7月我们在射孔器材检测中心进行第一作者简介：石前，男，高级工程师，1991年7月毕业于长春地质学院测井专业，2004年4月毕业于北京理工大学工程力学专业，获硕士学位，现在大庆射孔弹厂从事射孔弹的研究、开发和科研管理工作。测井与射孔2008生孔弹单发装药量提高22．4，但分别通过装枪试3．2射孔弹的结构设计验，枪身胀大尺寸满足行业标准要求。射孑L弹的结构设计主要是装药结构和药型罩表273型深穿透射子L弹地面模拟试验数据表结构的设计，这是设计的核

6、心关键之一。因为射结构混凝土靶l23456孔弹的空间基本控制了单发射孔弹的装药量，装穿深(mm)药结构的设计必须以充分提高炸药的有效利用率老结构403387395373414406396．3为设计思想，同时针对深穿透的要求，结合药型罩新方案512534521489540516518．7的具体几何形状，提高药型罩顶部装药，增加药型罩对应单位微元上的有效药量，提高射流头部速表389型深穿透射孔弹地面模拟试验数据表度，针对混凝土靶的状态参量调整射流的整体能结构混凝土靶量分布，注重速度梯度的调整，使装药结构达到针123456穿深(

7、mm)对混凝土靶优化分配，在试验中我们发现针对不老结构561491545533522536531．3同物质的侵彻目标，甚至不同强度的混凝土靶，射新方案807843802788756716785．3孔弹的最佳结构设计都是变化的，因此充分提高炸药的有效利用率是有前提的，不是一种结构普遍适用的，提高射孔弹对APIRP19B混凝土靶的3．4药型罩材料特性对提高射孔弹性能的影响穿深性能要求装药结构也要进行相应调整才能充分提高炸药的有效利用率，通过计算机模拟和数当破甲速度u—vf＼1+／1时，射流的侵据分析，我们得到了配套73枪和89

8、枪的深穿透pj，r0彻深度为：射孔弹的装药合理分布结构，并且适合单方向压h医制成形，提高了装药密度。L—tovie-j。一H+b一(H一6)『fvjo1一1]L＼‘／J3．3药型罩结构的新思路(1)药型罩是射孔弹的心脏，是小直径深穿透射由公式(1)可知，射流与靶板的密度比pj／o孔器设计最主要的部分，要