复合射孔器射孔后环空压力分布试验研究 study on annulus pressure distribution after perforation of composite perforators.pdfVIP

·38· Materials 爆破器材Explosive 第38卷第1期 复合射孔器射孔后环空压力分布试验研究。 李东传金成福余海鹰 石油工业油气田射孔器材质量监督检验中心(黑龙江大庆，163853) [摘要]提出了一种内置式复合射孔器地面测试方法，可对油田现场常用的lm复合射孔器进行压力．时间曲线 (p-t曲线)测试。将内置式复合射孔器放置在加固的套管试验装置中，在内置式复合射孔器的第1发弹射孔孔眼、 第16发弹射孔孔眼位径向900位置安装压力传感器，环形空间注满清水后密封、起爆。试验结果表明，内置式复合 射孔器产生的环空压力是不均匀的，第16发弹射孔孔眼位置的压力比第l发弹射孔孔限位置高11％左右。可为 复合射孔器评价、优化设计提供依据。 [关键词]复合射孔器环形空间 压力分布P．I曲线 TJ413．+7 [分类号]12257+．1 1 引言 国外未检索到实验室压力一时间测试方法珏l，但 复合射孔器在油田使用多年，一直没有一种标 已在现场施工前采用优化设计，施工过程中采用过 准的检验方法，生产厂家、用户都在偿试使用各种方 程监控，施工后进行结果分析【3．‘】，以此来保证施 法测试、评价复合射孔器的性能，但是，由于各种技 工作业的质量。 术条件的限制，一直没有建立一套公认有效的试验 2试验方案 方法。 2．1射孔作用过程分析 国内部分厂家在混凝土靶上进行复合射孔试 现场使用的复合射孔器长度一般大于lm。射 验，并测试P-f曲线。试验时将1m复合射孔器放置孔时雷管起爆导爆索，再由导爆索依次起爆聚能射 在底部密封套管中，环空注满清水，套管上部安装防 孔弹。外径102toni、16孔／m的内嚣式复合射孔器 护帽并开直径8mm泄压孑L，测试环空P—t曲线，用从第1发弹到第16发弹起爆时间约0．2ms，聚能射 于评价复合射孔器的性能。 孔弹爆轰引起火药燃烧，因此，复合射孔器内部的火 张国桉等…用试验装置在室内测试复合射孔 药燃烧是由起爆方向依次完成的。试验表明聚能射 器单元的P—t曲线。试验装置由其匹配的模拟套管 孔弹爆轰引燃火药后燃烧约在0．5—0．8ms之间完 空间的釜体、测试系统等组成，在釜体上安装压力传 成【5J，由于受前面火药燃烧的影响，复合射孔器内 感器，下部连接试验用靶体(一般为砂砾注入清水， 部压力分布是不均匀的，应随起爆顺序逐渐上升，可 也可以是混凝土靶或砂岩靶)。试验时，将内置式 见环空压力也应按起爆顺序逐渐上升，但具体影响 复合射孔器单元放置在试验装置中，环空注满清水 程度无法确定。 后封闭，测试枪内及环空P—t曲线，用于评价复合射 2．2方案设计 孔器的性能。 现场使用的复合射孔器装配聚能射孔弹、火药 由于试验方法不同，各厂家得到的定量的产品 量多，射孔后立即产生大量的高能气体进行压裂，射 性能试验数据无法对比，给现场使用带来诸多不便； 孔、压裂的破坏性均很大。单层套管无法承受如此 另一方面，由于试验方法的限制，无法确定得到的试 大的冲击损害，在室外常用的混凝土靶中进行试验 验数据是否能代表现场产品的真实水平。 也不方便，主要缺陷是由于混凝土层的阻挡，无法在 由于对复合射孔器产品性能的基础参数掌握不 套管下端安装传感器。设计思路：一方面必须保证 够，对复合射孔效果认识也不够深入，致使国内复合 复合射孔器射孔后靶体能够承受射孔弹爆轰、高能 射孔施工设计主要以经验为主，尚没有定量的优化