TP170P大口径高钢级射孔枪管开发

随着油层套管的口径越来越大,下井深度越来越深,对大口径射孔枪管的强韧性要求也越高,为保证射孔作业安全并提高射孔枪管抗外挤能力,必须提高枪管强度并匹配较高的冲击韧性。天津钢管制造有限公司开发了TP170P,Φ244.48 mm×11.99 mm大口径高强度射孔枪管,热处理后屈服强度≥1 200 MPa,0℃夏比冲击功纵向达到110 J、横向在85 J左右。同时具备良好的高温拉伸性能和优良的低温冲击韧性。在300℃高温条件下屈服强度仍然达到1 056 MPa,低温冲击韧脆转变温度小于-40℃,可以保证枪管在高温超深井服役,并在寒冷地区具有低温韧性,扩大了产品的使用范围。同时,具有良好的抗硫化氢应力腐蚀能力、抗氢致开裂能力及轧制热变形能力。

BG155P超高强度高韧性射孔枪管的研制及其微观组织分析

根据深井、超深井用射孔枪技术特点对合金化技术和制造工艺进行优化,开发出具有优异强韧性的BG155P超高强度高韧性射孔枪管。检测BG155P超高强度高韧性射孔枪管的各项力学性能,并进行射孔试验;采用光学显微镜和电子背散射衍射等微观分析手段,分析BG155P超高强度高韧性射孔枪管的微观组织。试验结果表明:BG155P超高强度高韧性射孔枪管可以满足200℃和200 MPa环境下射孔枪的使用要求;该射孔枪管管体的晶粒度达到10级以上,有效晶粒平均尺寸2.6μm,细小的晶粒是保证其具有优异强韧性的主要原因。

32CrMo4钢射孔枪管探伤不合格原因分析

某公司生产的32CrMo4钢射孔枪管探伤合格率一直很低,通过宏、微观形貌分析、化学成分分析、低倍检验以及热处理工艺分析等方法对废品射孔枪管进行了深入的检查和分析。结果表明:不合格的射孔枪管含有纵向裂纹,这些裂纹是在淬火过程中,由于实际生产中为降低生产成本和减少污染,用水淬取代了油淬,而水淬应力过大极易使射孔枪管产生裂纹,从而大大降低了产品的合格率。通过降低射孔枪管钢材料的碳含量,用26CrMo4钢替代32CrMo4钢能有效提高产品的探伤合格率,同时也能满足射孔枪管的原使用要求。

油气田射孔枪管的修复特点及工艺

通过对射孔枪管修复特点的分析，提出了先利用小堵板盖住射孔眼的根部，再进行补焊的新工艺，实现了枪管的重复利用，为油田同类产品的修复提供了宝贵经验。

油田射孔枪管的焊接修复

0前言石油勘探中,油气田用射孔枪管在射孔作业时具有其他金属结构所没有的特殊性:射孔弹或炸药在井下一定深度的枪管内引爆,产生瞬时高温和强烈的冲击力,击穿枪管的射孔部位,使原油或天然气进入枪管内,达到油气井射孔目的。有关部门对枪管的使用有严格的要求,并明确规定,枪管的使用一律为一次性,一旦经射孔作业,均做报废产品或降级使用。目前,国内油气田射孔枪大都采用美国、日本的进口枪管,价格昂贵,每米高达500余元。其材质焊接性差,淬硬倾向严重,且裂纹敏感性极大,采取合理的热处理措施和焊接修复工艺对报废枪管进行修复,所补焊的准114 mm×7.22 mm×2 000 mm枪管。

高强高韧性射孔枪管无缝钢管开发

文章介绍了包钢调质生产的高强高韧性射孔枪管,通过钢种设计、热处理工艺试验和实际生产总结了高钢级射孔枪管的开发情况和效果。结果表明,通过合适的热处理工艺后射孔枪管达到了150ksi强度级别,横向冲击韧性好,具备高强高韧的性能。

射孔枪管自动上下料装置的设计

射孔枪管是油气井钻采设备的关键部件,具有规格多样、加工工艺复杂和加工时间长等特点,在综合分析射孔枪管外形特点、加工工艺以及场地大小等因素的基础上,设计出一种上下料结构于一体的自动化装置,并对主要部件进行强度计算与机构运动参数计算。该装置的应用对解决不同规格的枪管自动上下料问题和加快枪管生产速度有较高的实用价值和一定的理论意义。

高钢级射孔枪管的试制

高钢级射孔枪管是制作油气井高性能射孔枪主要部件的管料,以前全部依靠进口。通过对高钢级射孔枪管钢种设计、性能设计及内径尺寸控制技术的研究,制定了按内径生产钢管的控制工艺,研制出各项性能指标满足用户要求的高钢级射孔枪管。

射孔枪与射孔枪管

简述了油气井射孔工艺作业过程,总结了射孔工艺参数对油气井产能的影响,分析了国内外射孔枪产品及工艺水平的差距;借鉴兵器工业技术和爆炸力学研究进展,阐述了射孔枪管体的材料性能指标对射孔工艺参数的影响;研究了实弹射孔后枪身材料大开裂时止裂处断面形貌,找出了开裂的脆性主因;对比分析了国内外非通孔枪身材料发展的差异性,介绍不同公司和机构的射孔技术及产品最新进展。此外,介绍了一种新开发的高强韧射孔枪用无缝钢管的各项性能。

高温高压射孔枪管的开发

介绍了高温高压射孔枪管的主要技术指标、钢种设计、生产工艺流程及力学性能检测结果。通过合理添加Cr、Mn、Mo、Nb、V等合金元素,保证了冶炼钢种的化学成分;采用CPE顶管机组制管和高精度LOI无氧化炉调质热处理及十辊矫直机一次矫直成型,保证了射孔枪管的几何尺寸、管体抗挤强度。检测结果表明:生产的射孔枪管具有较高的抗挤强度与良好的冲击韧性,可以满足最高200℃、180 MPa环境下油气井用射孔枪的使用要求。

高钢级射孔枪管BT150P无缝钢管开发

文章介绍了包钢调质生产的BT150P钢级射孔枪管,通过钢种设计、热处理工艺试验和实际生产总结了高钢级射孔枪管的开发情况和效果。结果表明,通过合适的热处理工艺后射孔枪管达到了150 KSI强度级别,具备高强高韧的性能。

射孔枪通过弯曲井段的静强度分析方法

射孔枪在到达射孔目的层之前要经过的井段可能存在较大曲率,此时射孔枪会受到强制弯曲,应对其进行强度计算,来确定射孔枪是否可以安全通过特定曲率的井段。文中将射孔枪串的弯曲分为常规弯曲变形和极限弯曲变形,利用简支梁受集中力的计算模型推导出常规弯曲变形时的位移函数,利用等曲率圆的方程推导出极限弯曲变形时的位移函数。然后选取一段射孔枪串作为分析模型,利用通用的有限元软件,通过设置定向位移加载位移函数的方式,模拟射孔枪的弯曲,计算其最大应力值,并探讨不同孔密和不同长度对射孔枪弯曲时静强度的影响。

定射角射孔工艺在大位移定向井中的应用与实践

通过对萨中开发区112#断层区块构造特征和开发井网情况的深入研究,部署距离断层50 m平行断层面钻井的大位移定向井。考虑射孔油层保护要求,结合定射角射孔工艺原理,确定射孔工艺、射孔输送方式及匹配的射孔枪、弹等射孔参数,选用合理的射孔液,采用负压射孔工艺、确定合理负压值,保证了定射角射孔工艺效果。实现了单井日增液17.6 t,日增油4.2 t,年节电约2.56×10^(4) kWh,创造较好的经济效益,保证了油田开发效果。

石油射孔枪钻孔深度检测控制装置

石油射孔枪是石油开采行业非常重要的工具,由于石油射孔枪需要内部爆破,使之在浅盲孔处释放压力冲击波,所以在石油射孔枪制造时浅盲孔的加工是加工工艺的重点难点。传统加工需要经验丰富的车工进行加工,且费时费力。本装置可以实现自动化高精度加工,效率高、成品工件质量好、浅盲孔深度一致。

射孔枪用高强高韧无缝钢管开发

石油天然气开采经常需要进行射孔作业,射孔枪管性能及其制造精度的高低对射孔作业质量至关重要。总结了高强度高韧性射孔枪管的开发情况和效果。结果表明,通过改善铸造工艺过程参数,经过后续调质热处理生产后,新开发的射孔枪管达到了155KSI强度级别的同时,具备优异的冲击韧性,韧脆转变温度低于-20℃。

渤海C井深层超高温射孔断爆案例分析

随着渤海油田勘探向深层发展,探井测试作业中采用超高温射孔的频次逐渐增多。由于作业经验相对较少,采用超高温射孔测试联作工艺的渤海C井在作业过程中出现断爆事故。为了深入探究原因,建立了断爆原因分析决策树,从火工品质量、射孔器材、射孔枪装配质量控制以及射孔枪下入操作规范性四个方面进行了系统而详细的分析研究。最终,确定射孔枪弹架结构缺陷为主要原因,同时也不能排除射孔枪人员装配质量控制可能存在的次要因素。基于此,制定了一系列关于超高温射孔作业的质量控制措施,包括射孔枪装配、射孔枪送入操作规范以及作业管理等,对今后超高温射孔作业具有非常重要的指导意义。

新型射孔枪管用钢的组织和性能

研究了亚温淬火工艺和原始组织对一种新型射孔枪管用钢组织和性能的影响。结果表明,随亚温淬火温度升高,试验钢的晶粒增大,硬度呈先增大后降低的趋势;随回火温度升高,钢的硬度和强度逐渐降低,断面收缩率和冲击吸收能量逐渐增大;经分析最佳热处理工艺为840℃亚温淬火+560℃回火,以此工艺下处理后调质态试验钢的综合力学性能最优。

油田废旧射孔枪修复再制造技术

射孔完井是目前国内外使用最广泛的一种完井方法,目前射孔枪管通常为一次性使用,一旦经过射孔作业,多数做报废或降级处理,造成很大的浪费,因此对射孔枪进行再修复制造十分必要。通过对射孔枪管体的结构分析,开发设计了射孔枪体和补贴片的新结构,采用焊条电弧焊打底,φ(Ar)80%+φ(CO2)20%气体保护焊填充和盖面,模拟实际井下条件检测射孔枪管耐压性。结果表明,优化的废旧射孔枪管体结构和补贴片的设计使接头焊接质量达到设计要求指标。

不同成分射孔枪管用钢的组织与性能

对比分析不同射孔枪管用钢在不同热处理工艺下的组织与性能。结果表明,22Cr Mo V钢强度高且具有良好的冲击性能,完全满足130和140钢级工业生产的性能要求,钢中的V不仅提高了淬透性、细化了晶粒和组织,还起到了显著的沉淀强作用,尤其是回火过程中大量弥散析出的V的碳化物强化效果显著。

射孔枪射孔过程数值模拟及参数控制

采用有限元方法模拟了射孔枪射孔过程,研究了各个参数对射孔过程中毛刺生成及开孔边缘形状的影响。研究表明,射流速度、管壁盲孔半径以及盲孔深度的增加,均有利于降低毛刺生成的高度,并使射流开孔的边缘趋于圆滑,对提高射孔枪的性能有利。材料延展性的变化对毛刺生成和开孔边缘形状也有非常明显的影响。在内部膛压达到100MPa之前,在管壁上仅开一个孔和开完孔之后的射孔枪膛压—最大应力曲线非常接近;但当内部膛压达到100MPa之后,仅开一个射孔的管壁承载能力较所有开孔之后的管壁,其承载能力有一定程度的增加。