模拟致密油藏条件下复合射孔系统的试验评价

为评估内置式复合射孔在致密储层中的射孔效能,按照API-RP 19B标准的Part-IV程序研制了模拟储层复杂压力条件下的射孔试验装置,并设计了一套试验评价方法。选用与实际储层岩石物性特征相近的致密砂岩靶,采用114型射孔弹在模拟储层围压、孔隙压力和井筒压力条件下进行射孔试验,使用CT扫描和铸体薄片分析进行孔道效能的分析,结果显示,在储层压力条件下,内置式复合射孔对聚能射流存在干扰作用,致使穿孔深度降低,但具有一定的扩孔作用,岩石的单轴抗压强度越低,孔隙度越大,其扩孔效果越明显;内置式复合射孔应用分仓爆炸的设计思路,聚能、后效的两级做功,使孔道末端形成多条40~100 mm的裂缝,岩心平均面孔率增大1.25倍,疏松地层孔隙,有效的提高了近井地带的流动系数,扩大渗流面积,有利于井的增产增注与后续储层改造措施的实施。

活性粉末药型罩射孔弹穿孔性能试验研究

为实现射孔弹对目标靶穿孔性能和孔道后效的共同作用,设计了一种高密度活性镍-铝金属体系药型罩。通过改变药型罩配方中钨粉、镍粉和铝粉的质量比,进行了相应地面穿目标靶对比试验,得到最佳效果的活性金属粉末药型罩配方。试验结果显示,当活性配方中钨粉、镍粉、铝粉的质量比为70.0:6.6:13.4时,地面钢靶穿孔孔道容积最大,穿孔效果最佳;地面模拟围压穿砂岩靶的穿孔孔道干净,射流后效作用能力显著。

射孔弹穿孔孔径稳定性影响因素分析

在等孔径射孔弹设计中,装药结构、药型罩结构、压制工艺参数等因素都会影响穿孔孔径的稳定性。在同种壳体结构和装药量条件下,从中选取药型罩锥角、药型罩质量和罩顶药高3个关键因素,采用正交优化试验方法,设计3因素3水平的正交试验方案,确定3个因素对孔径稳定性的影响程度。经试验数据分析表明,影响射孔弹穿孔孔径稳定性的主要因素是药型罩锥角,其次是药型罩质量和罩顶药高;当药型罩角度为48°、药型罩质量为48 g、罩顶药高为7 mm时为最优组合,产品平均孔径达到15.5 mm,穿孔孔径稳定性达到98.3%。

射孔弹用活性药型罩技术发展现状

活性材料以其独特的增强效应成为军民领域前沿性研究热点,文中从民用爆破器材石油射孔弹的角度出发,综述了活性材料在射孔弹用药型罩的技术发展现状,主要包括药型罩用活性材料的反应类型、药型罩用活性材料的选择、配方设计、能量释放、制造工艺、穿深性能及应用范围等,提出了关于增强射孔弹后效作用的一些建议,并希望可以为行业内射孔专家提供一些借鉴。

新型球锥药型罩的数值仿真及试验分析

为了研究不同结构和壁厚对球锥形药型罩静破甲深度与穿孔孔径的影响,采用数值仿真软件对不同结构和壁厚的球锥药型罩进行建模与计算,结合射流形态、射流头部速度、穿孔孔径和穿孔深度,分析药型罩壁厚和底部开闭孔对其侵彻性能的影响。结果表明,壁厚1.0 mm底部开孔的球锥药型罩侵彻深度最大,壁厚1.2 mm底部闭孔的球锥药型罩穿孔孔径最大。地面模拟装枪穿钢靶测试结果证实,数值模拟计算结果与试验结果吻合较好,研究成果可为大孔径石油射孔弹设计提供参考。

装填RDX基含铝炸药射孔弹的性能试验

为了提高含能射孔弹综合性能,降低致密油气储层的开采难度,对装填RL-F含铝炸药射孔弹的性能进行了研究。首先以RL-F含铝炸药为研究对象,对RL-F含铝炸药进行了机械感度、静电火花感度、5 s延滞期爆发点和DSC热分解测试;其次分别将RL-F含铝炸药和JH-16炸药装填在89型射孔弹中,进行了地面模拟装枪穿钢靶和穿柱状混凝土靶试验。结果显示:RL-F含铝炸药具有合适的机械感度,耐热性良好,适用于射孔弹压装工艺;与装填JH-16炸药的89型射孔弹穿深性能相比,装填RL-F含铝炸药的89型射孔弹地面侵彻钢靶和地面侵彻柱状混凝土靶穿深分别降低了10.6%和27.5%,而装填RL-F炸药在侵彻混凝土靶时射流孔道干净清晰、无杵堵,孔道无压实带。

射孔弹用RDX基含铝炸药性能实验及分析

针对传统的常温射孔弹用R852炸药,提出了RDX基含铝高威力炸药作为射孔弹用炸药。通过理论计算、RDX基含铝炸药的机械感度、静电火花感度、5 s延滞期爆发点测试以及装填射孔弹后的地面模拟装枪穿目标靶试验,得出RDX含铝炸药作为射孔弹用炸药的可行性和优势。结果显示RDX基含铝炸药具有合适的机械感度,耐热性和压制性良好,适用于射孔弹用装药;与装填R852炸药的射孔弹穿深性能相比,装填RDX基含铝炸药射孔弹的地面模拟装枪侵彻柱状混凝土靶穿深降低了7.5%,但装填RDX基含铝炸药射孔弹在柱状混凝土靶上形成干净的射流孔道、孔道无明显白色压实带,在射流孔道及孔道末端出现密集型微裂缝。

高压石油射孔枪结构优化设计

射孔枪多通过加大壁厚增加射孔枪的耐压性能,这种方法不仅增加了枪的自身重量也增加了射孔弹穿孔的能量损失,鉴于此,有一种新的思路,即研究盲孔对射孔枪耐压性能的影响,利用ANSYS软件对射孔枪盲孔相位和孔密进行建模分析,得出盲孔相位和孔密对射孔枪耐压性能影响趋势,根据影响趋势优先选择盲孔相位和孔密。同时新设计分级模块射孔结构—ESUB分级模块化射孔结构,该结构是以模块雷管集成单元内置于中间接头为特征,射孔枪与连接接头采用触点结构实现快速高效连枪的一种分级射孔结构,极大的降低了现场操作的工作量,缩短了枪串长度,提高分级射孔的效率,通过射孔枪管盲孔相位和孔密对射孔枪耐压性能的仿真试验和内部结构设计,优化射孔枪结构和降低了成本。