无杵堵复合罩WCD86-29型石油射孔弹已通过部级鉴定

1988年3月29日,机械委爆炸器材行业办公室对我院力学工程系和胜利油田测井公司共同研制的无杵堵复合罩WCD86-29型石油射孔弹进行了技术鉴定。 该产品的研究设计应用了爆炸力学聚能射流形成机理和破甲理论,设计研制了冲压内罩与粉末冶金外罩相结合的复合罩,WCD86-29型石油射孔弹产品具有侵彻深、穿孔大和无     

射孔对石油开采产能影响的分析研究

研究了在石油开采中各种射孔弹在各种性质不同的情况下与石油产能的关系;研究了射孔对地层的影响、射孔参数对产能的影响、射孔液对产能的影响、射孔对水泥环的影响等,最后根据所分析的情况提出了几点认识,希望能为我国的石油事业做出贡献。     

聚能射流形成及破甲过程的数值模拟分析

通过有限元显式动力分析软件的显式算法,对工程普遍使用的某一型号石油射孔弹装药爆破的聚能射流形成过程和对射孔枪壁的侵彻作用进行了数值模拟,对其模拟结果进行了讨论.分析了与破甲深度密切相关的炸高参数的特性.计算结果与射孔枪聚能射流形成及破甲的物理现象和规律相吻合,说明该计算模型和模拟方法合理、可行,可用于聚能装药的优化设计,对石油射孔弹生产及科研有一定的作用.     

电缆射孔井下事故原因分析及预防措施

随着射孔弹的药量增加、体积增大,能量增强、射孔枪的外径增长,造成射孔施工中卡枪、断枪、掉枪的概率也在增加。本文从几个方面综合分析了电缆射孔井下事故原因并提出预防措施。     

石油射孔弹聚能效应的三维数值分析

建立某型号石油射孔弹的三维有限元模型,运用LS-DYNA对射孔弹装药起爆后,炸药爆轰及射流的形成、延续和断裂过程做了详细的模拟分析,得到了全过程射流压力、速度等参数的变化情况. 结果显示,本型号射孔弹射流完全形成历时33.997 μs,此时间段内,每时刻药型罩材料上的最大压力处是射流形成的源头;在射流最大压力值开始衰减后,射流的最大速度也不再增加;射流断裂的主要原因是射流速度梯度的存在导致射流微元之间产生了相对位移.     

射孔弹爆炸作用下射孔枪动态响应的数值仿真

射孔作业时射孔管柱的爆炸冲击动力学响应成为油、套管柱系统振动、变形乃至损伤的主要原因. 为研究射孔枪内爆炸冲击波加载规律以及尤其引发的管柱动力学响应规律,建立包含一枚射孔弹的射孔系统有限元模型进行数值计算. 所得数值计算测点应变值与地面试验数据相对误差不超过10%. 进一步分析发现:射孔弹爆炸加载过程中射流冲击作用效果最为显著;射孔弹壳体对爆炸产物的约束作能够有效降低爆炸冲击对枪管的加载(损伤);相邻射孔弹爆炸冲击将会在弹间交汇、叠加,耦合结果与相位、弹间距相关.     

对射孔弹除尘方式的研究与分析

本文通过对国内外除尘方式的研究和对射孔弹表面浮药除尘方式的现状分析,初步判断出对射孔弹合适的除尘方式,以达到除尘和浮药收集处理的目的,为后续研究的高效、快捷、环保的射孔弹自动除尘装置的具体设计提供研究依据,并总结了存在的问题及有待解决的问题。     

射孔弹弹壳冷挤压成形工艺

本文着重介绍石油用射孔弹弹壳(以下简称弹壳毛坯)冷挤压成形工艺,改变了以往车削加工质量不稳定,成本浪费严重的现象。     

石油射孔枪的有限元结构优化设计方法

研究石油射孔枪盲孔的优化设计方法及石油射孔枪的弹塑性有限元优化设计方法.用该方法并应用著名的有限元程序ANSYS对系列射孔枪进行了分析.作为算例,给出了102型射孔枪的系统而全面的结果.这项工作为石油射孔枪科学的优化设计开辟了方向.     

复杂储层射孔工艺技术

本文阐述了适应复杂渗储层的深穿透射孔技术、多脉冲复合射孔技术以及负压射孔工艺和定方位射孔工艺的特点及优越性。从射孔器装配结构到射孔弹设计优化等方面进行研究改进,解决了射孔弹装配后穿透深度降低的问题,使射孔孔道在低渗储层有效长度增加;在复合射孔基础上增加二级火药,使火药燃烧产生的压力峰值时间延长,增强了对射孔孔道气体压裂效果;采用合理的负压差,依靠储层能量进行返排冲洗孔道,将孔道内残渣带出,达到降低射孔孔道污染的目的;针对压裂储层进行定方位射孔,使射孔孔道与最大主应力方向一致,从而降低启动压力和施工压力,消除了扭曲摩阻的影响,达到提高压裂效果的目的。深穿透射孔技术、多脉冲复合射孔技术、负压射孔工艺、定方位射孔工艺的广泛应用,为提高复杂储层采收率提供了技术支持。     

第十届“西博会”参展专利产品

展品简介该类产品的主要技术指标是射孔的穿深和孔径,我厂现有深穿透射孔弹孔径Φ≥14mm,穿深≥1200mm,在国内处于领先水平。     

石油射孔弹爆轰波相互作用数值模拟分析

采用动力学有限元方法,以某型号的射孔弹为例,对两发射孔弹的顺序起爆、爆轰波的相互作用效应进行数值模拟,得到相互干扰对聚能射流的影响规律,从而为提高射孔效率提供一定技术支持.     

普光气田长井段延时起爆射孔技术

普光气田具有井深、射孔井段长、高含H2S等特点,射孔作业潜在的安全风险较大。针对普光气田射孔面临的技术问题和难点,从射孔工艺选择、射孔枪及射孔参数确定、抗硫材料选取、油管保护、起爆及传爆可靠性设计等方面进行阐述。通过对普光气田主体的射孔作业效果分析,证实采用防硫114射孔枪并进行变孔密射孔等技术设计能满足普光气田射孔后的酸压改造要求,不同壁厚管柱组合、分段延时射孔、纵向和径向减震器组合等技术措施可有效地防止油管脱扣,增强型固弹系统可以满足长井段射孔可靠传爆的要求。     

射孔弹自燃原因查找与解决方法

针对超高温射孔弹出现的自燃问题,模拟储层条件（温度和压力）进行射孔试验与分析,形成了分舱排除法试验方法,查找出了自燃的原因,建立了解决方法,新产品广泛应用于生产。超高温高压射孔效能实验装置为射孔技术研究提供了试验平台。     

油层套管射孔开裂的安全韧性判据

为解决油层套管射孔开裂问题,除应对射孔弹、射孔工艺以及油层套管的材质进行研究外,还应建立油层套管射孔开裂的安全韧性判据．本文分析了油层套管射孔开裂时的受力状况,运用金属动态形变原理,结合薄壁管失稳断裂的力学理论,从理论上充分论证了ＡＫＶ／σＹ作为套管射孔开裂安全韧性判据的可行性;同时,在实验室试验及油层套管实弹模拟射孔试验的基础上,建立了油层套管射孔开裂倾向与管材力学性能间的相关性判据,即对于不同钢级的油层套管,避免射孔开裂现象的安全韧性判据为ＡＫＶ／σＹ≥５．３×１０－２Ｊ／ＭＰａ．还对不同钢级套管韧性、冲击试样尺寸,试样各向异性及试验温度等与该判据相关的一些问题进行了讨论．     

石油套管井射孔质量的检测方法

对石油套管井射孔质量的检测方法进行了研究. 介绍了利用磁通法测量射孔的基本原理, 并在实验室模拟测量了套管上的射孔, 给出了测量图. 实验表明这种方法在石油套管射孔质量的检测上是切实可行的.     

基于LS-DYNA的金属射流侵彻煤层仿真模拟

采用动力学分析软件ANSYS/LS-DYNA,对射孔弹的爆轰压垮药型罩形成射流过程和射流侵彻煤层过程进行了模拟计算。爆轰材料采用JWL模型;侵彻过程材料破坏采用JohnsonCook屈服应力准则。选择合适参数的药型罩对煤体进行侵彻模拟,侵彻煤层的厚度约为1.2m,为射孔弹在低透气性煤层中应用,增加瓦斯抽采半径提供了理论依据。     

油气井套管射孔有限元动态仿真

对油气井射孔作业中射孔弹发射和弹体挤进过程进行了动态有限元数值模拟和分析。弹丸挤进过程是一个高速冲击、大变形、带过盟配合的接触问题,以弹丸穿甲有限元模拟为基础,采用ANSYS软件的LS—DYNA模块对实体模型进行试算,运用Ls—Prepost模块进行瞬态分析,形成了一套弹丸完井射孔动态模拟方法。模拟结果与实际地面的打靶试验结果基本一致,从而验证了仿真方法的有效性。     

定方位射孔技术研究及应用

目前,油田钻通油气层后大部分采用下套管射孔完井进行油气开采,其目的是射穿套管、水泥层和地层内一定的深度,建立井筒与目的层之间的通道,进行试油或求产。射孔作为石油勘探开发中的重要环节,不仅关系到油气井的产能,而且还会对后续增产改造措施的效果产生重大影响。常规射孔孔眼的方向是随机的,因此无法满足一些特殊情况对射孔施工的要求,而定方位射孔技术是一种可以进行井下有方向性射孔的新型射孔工艺技术,其利用油管输送射孔管柱的方式,在起爆器与深度短接之间接入一定方位短接,通过测量定方位短接上方位键的方位来确定射孔弹穿孔的方位。定方位射孔技术应用于需压裂完井的井时,通过实现最大主应力方向的射孔,可有效降低地层破裂压力和地面施工压力,提高压裂效果。对于施工井附近存在断层需避开、地层存在天然裂缝希望与射孔孔眼沟通等特殊情况时,该技术均可成为有效的辅助手段。     

螺旋射孔条件下地层破裂压力的数值模拟研究

水力压裂技术已经在低渗地层的石油天然气开采中得到广泛的应用,螺旋射孔是该技术中的常用措施,在此条件下地层的破裂压力是影响施工成功率和效果的重要因素之一.采用三维有限元方法对螺旋射孔条件下地层的破裂压力进行了研究,建立了套管完井(考虑水泥环及套管的存在)情况下井筒及地层的三维计算模型,首先计算和分析了定向射孔时不同的射孔密度和射孔方向角对地层的破裂压力的影响,与前人的实验结论进行了比较,在此基础上,进行了螺旋射孔条件下不同射孔方位角、相位角以及射孔密度对地层破裂压力的影响的研究,通过数值模拟的结果,给出了螺旋射孔对地层破裂压力的影响规律,可作为进一步研究螺旋射孔条件下的裂缝扩展规律的基础,同时对压裂设计和实际压裂施工中螺旋射孔参数的选取给出了具体的建议.