复合射孔

摘要： 松软煤层具有弹性模量低、抗压强度低及泊松比高等特点,同时节理、割理发育,存在大量天然裂缝。大量研究数据表明,水力压裂技术对煤层气的增产效果并不理想,于是国内外学者逐渐将目光转移到复合射孔技术。针对复合射孔技术对松软煤层的损伤效果问题,采用试验与数值模拟相结合的方法,选取松软煤层中煤样进行三轴压缩试验及分离式霍普金森杆试验,并进行数值模拟计算。结果表明:煤岩在静态压缩下呈现偏塑性,在高应变率条件下呈现明显的脆性,表现出很强的气动力冲击可压性;复合射孔技术比普通射孔剪切和拉伸破坏范围明显更大,损伤裂缝数量更多,裂缝扩展更长;HMX-HTPB系推进剂,升压延迟时间长,峰值压力高,对射孔孔道及井筒周围煤岩压裂作用明显,因此较适用于复合射孔;推进剂外置对射孔孔道附近的煤岩压裂改造作用较为明显,形成多条延伸距离较远的损伤裂纹,对套管、水泥环的损伤破坏效应相对弱。

摘要： 为了解决高瓦斯低渗透煤层抽采难、抽采效果不好的问题,通过理论分析、数值模拟计算及工业试验相结合方法,研究了复合射孔爆破增透技术致裂区裂纹扩展延伸的规律;采用FLAC3D软件模拟分析了预裂缝对爆破半径的影响,并得到布控间距.三元煤矿3#煤层1312运输平巷试验结果表明,进行复合射孔爆破后,钻孔的平均瓦斯抽采浓度提高了2.16倍,平均单孔纯量提高了4.73倍,复合射孔爆破可以提高低渗透高瓦斯煤层透气性,促进了煤岩体内原生缝隙的发育.

摘要： 设计了一种地面试验装置和测试方法,模拟测试井液中复合射孔枪射孔后射孔孔眼外部不同位置的压力(P)随时间(t)变化曲线(P-t曲线)。将单发内置式复合射孔器单元放在模拟试验装置中,环空注满清水,在射孔孔眼同一方位不同位置安装压力传感器测试压力曲线。结果表明,由于压力波和井液的相互作用,在距离射孔孔眼同一方位不同位置的压力分布有差异,聚能射孔弹爆炸高频爆轰波在井液中衰减明显,随距射孔孔眼的距离增大而减小;火药燃烧低频压力波在井液中与井液的相互作用更复杂,对射孔孔眼外部压力分布影响不确定性更大。本文的研究结果可为复合射孔理论模型研究提供参考。

摘要： 针对内置式复合射孔器的结构特点,按照复合射孔对压裂火药装药的技术要求,设计了一种耐温180°C的单元式压裂火药装药。该压裂火药使用时套装在弹架外表面,与射孔弹间之间装配的火药组合成两级火药装药的内置式复合射孔器。通过地面混凝土靶试验检验了装配该单元式压裂火药的两级装药复合射孔器射孔性能和安全性,射孔枪外径胀大最大值3.4 mm,各项性能符合行业标准要求。通过井下试验评价两级火药的作用效果,两级压裂火药作用过程明显,第一峰值压力68 MPa,第二峰值压力61 MPa,有效作用时间35 ms,能够实现对地层的有效作用。

摘要： In this paper loads on experimental equipment,which were formed by built-in composite perforating units under the condition of high temperature,were analyzed by numerical simulation technology.T he specific process is as follow s:Firstly,the composite perforating unit experimental equipment used for lab experiments was heated up to 190 °C in Perforators Inspection Center of PetroChina, and then the fluid-solid coupling numerical simulation calculation of blasting shock was carried out.The results showed that the internal stress of the structure increased and the structure loading capacity of the equipment decreased under the condition of high temperature.On the basis of the results,the composite perforating unit experimental equipment that can be used under the condition of high temperature was designed and manufactured.With the help of this new equipment,the contrast tests of a certain type of high temperature composite perforating unit were carried out under the room temperature and high temperature(180 °C and 150 h).It is found that the peak pressure decreased 11.1% and the duration time decreased 9.8% under the condition of pressure no less than 30 M Pa,w hich lay the foundation for inspection and evaluation of high temperature composite perforators used in oil field.%用数值模拟技术分析高温条件下内置式复合射孔器单元在试验釜体上形成的载荷.在石油工业油气田射孔器材质量监督检验中心室内测试的复合射孔器单元试验釜体基础上加载了190 °C高温条件,并进行爆炸冲击的流固耦合数值模拟计算.高温条件会增加结构的内应力,降低釜体结构承载能力.设计制造了能够提供高温条件下复合射孔器单元试验釜体,对某型超高温复合射孔器产品进行了室温条件下、高温条件下(180 °C、150 h)对比试验,峰值压力降低11.1%,大于等于30 M Pa的待续时间下降9.8%,为现场使用的高温复合射孔器的检验和评价奠定了基础.

摘要： 针对川西地区复合射孔存在的降破效果不明显,部分井管柱出现严重变形等问题,研究了峰值压力和合理火药量的设计,运用ANSYS等软件开展复合射孔对油套管安全的影响.研究认为,ZJ、GM区块用直径139.7mm×壁厚7.72mm的P110套管完井,若固井质量好,峰值压力应小于130 MPa;若固井质量差,峰值压力应小于110 MPa.对于直径139.7 mm×壁厚7.72 mm的N80套管完井,不推荐采用复合射孔.计算2m直径89 mm射孔枪峰值压力110MPa下,内置式、外置式和下挂式3种射孔方式的合理火药量分别为3.4、7.2、8.6 kg;燃烧时间分别为43.4、74.1、88.3 s.建议复合射孔枪以上30 m采用长筛管或直径89 mm×壁厚6.45 mm的P110以上级别油管.

摘要： 针对常规复合射孔器无法满足高含水、低渗透及稠油区块油田开发的问题,研制了多脉冲复合射孔器,该射孔器是利用两种或两种以上不同燃速复合火药燃烧所产生的高温高压气体,通过优化的泄压孔结构直接作用于孔道,对射孔孔道进行多次做功造缝,获得更长的压力作用时间,高效率地对地层实施深度压裂改造的一项新型射孔器.利用该射孔器射孔,可有效提高中、低渗透储层油井的产能.

摘要： 本文分析了内盲孔复合射孔技术的优点、 对比了内盲孔与外盲孔射孔器的穿深,介绍了内盲孔射孔技术在GD油区的应用情况,通过7口井的应用,证明该技术在砂岩储层的解堵增注和增油方面效果显著.

摘要： 复合射孔在油气井开采中的一个重要作用机理是地层压裂,而地层压裂又是一个复杂的三维断裂问题,直到目前仍然无法验证地层压裂的效果.本文在载荷分布的基础上着重研究地层压裂的机理,分析在无限大的地层边界条件下裂纹起裂、扩展和止裂机理,以及可能形成的裂纹扩展形态,指出了地层压裂的数值模拟的可能性.

摘要： 不同类型的复合射孔器,在井下产生的压力参数不同,对地层的作用效果也不同.本文通过对内置式、下挂式、外套式和多级脉冲式四种类型复合射孔器在井下产生的P-t曲线的监测对比,了解了它们各自产生的压力参数特点、地质作用效果及适用性,为施工优化提供依据.

摘要： 利用爆炸与燃烧理论以及p-t曲线解释方法,分析内装药复合射孔器爆炸与燃烧过程.描述了射孔弹爆炸对弹间火药装药的冲击破碎作用和点火燃烧特征.通过枪内和环空实测的p-t曲线分析比较,揭示了枪内爆燃气体压力的建立过程以及对环空压力影响.分析结果同时显示了弹间火药装药的点火燃烧过程与单纯的火药点火燃烧过程的不一致性.有助于加深对复合射孔爆炸与燃烧过程的认识,希望能为复合射孔爆燃机理研究和模型的建立提供参考.

摘要： 影响复合射孔峰值压力因素的研究是一个涉及多学科、难度大的课题,它需要对施工中的各种因素进行分析研究,底部射开层干扰是其中的一项影响因素,它包含了各个小层的厚度、地质参数等,逐一小层考虑,无疑增加了研究难度.本文通过气体动力学、爆轰理论和统计学方法,对底部射开层对复合射孔峰值压力影响进行初步分析.

摘要： 肇53-平37水平井设计层位P1 2号层,2003年11月28日完钻,完钻井深2263.65m,垂深1397.22m,曲率半径196m,水平井段707.7m,实钻砂岩段103m,砂岩钻遇率14.6％,实际固井阻流环深度1713.9m.采用复合射孔工艺方法进行射孔完井,射孔井段1643.0～1516.0 m.水平井复合射孔由于射开厚度大,设计药量多,施工风险高,极易发生安全事故.为了保证施工安全,采取了七项技术措施,包括:复合射孔枪优选;射孔枪身耐外压检测;枪身盲孔泄压检测;起爆方式优选;压裂火药用量设计;管柱应力分析;施工安全控制.通过七项技术措施,保证了施工的安全性,圆满完成了这口水平井的复合射孔施工,为水平井复合射孔继续深入研究积累了经验.

摘要： 由于复合射孔技术新颖,性能指标先进,突破了常规射孔的局限,近几年辽河油田在部分区块上大量应用了复合射孔技术进行完井作业,取得了很好的应用效果.本文对复合射孔的原理进行了介绍,对辽河油田所用复合射孔的装药形式进行了描述,并对近年复合射孔技术在辽河油田的应用情况进行了分析.

摘要： 多脉冲复合射孔器的技术核心是在射孔枪内部安置了两级火药装药,本文从理论上对两级装药的点火燃烧特性和对储层压裂作用过程进行了分析.提出两级装药具有不同的点火延滞期是实现二级压力脉冲的基础,峰值压力是控制裂缝长度和宽度的主要因素.对二次压力脉冲在地层中产生裂缝的长度和宽度进行了推导.对环空内峰值压力和装药量的关系也进行了探讨,认为高压平台装药是首选的复合射孔装药.

摘要： 针对139.7mm和127mm套管完井的小井眼射孔井，相应的102mm、89mm枪内空间狭小、防砂材料装填量无法达到防砂要求的问题，开发研究了一种全新结构的对称式复合射孔防砂枪，使得枪内空间得到充分应用。地面打靶实验和现场试验证实，对称式复合射孔防砂技术可以将射孔和防砂2个工艺过程一次施工完成的，取得良好的防砂试验效果，解决了该技术在139.7mm和127mm套管中无法应用的难题，各项技术参数满足生产要求，是一种非常有效的油井射孔防砂方法。

摘要： 石油射孔在地下几千米深的井液介质中进行,在温度与压力作用下的射孔效果难以观察、测试和分析,而数值模拟可能会成为一个有效的分析工具,然而数值模拟的精度与有效性又如何验证则是一个新问题.本文借助西安通源公司的地面试验测试装置,进行了爆炸冲击的流固耦合数值模拟的精度验证,并对比分析了实验测试与数值计算的环空压力和残余变形量,其结果证明能够满足石油工程精度的要求,也说明了数值模拟技术在石油工业中的重要意义.在把握了数值计算精度的条件,我们将在石油射孔专业中从事一些数值模拟的具体应用研究.

摘要： 冲击波解堵技术是近年来发展起来的一项新工艺,由于其原理及效果与复合射孔有着相似之处,长期以来不被人们看重,但其与复合射孔相比,有使用成本低、施工方式灵活、适用性强等特点,有着复合射孔不能达到的效果.本文主要介绍冲击波解堵技术的原理、特点、适用性以及在江苏油田的使用效果.

摘要： 本发明属于射孔完井领域，具体涉及一种模拟射孔弹、复合射孔器以及射孔方法。本发明提出一种模拟射孔弹，在对一些井下油层厚度小的位置进行射孔时，采用部分安装模拟射孔弹、部分安装射孔弹的射孔器，在射孔的瞬间平衡了射孔器内的爆燃压力，解决了现有技术中部分安装射孔弹、部分空弹的射孔器对井下油层厚度小的位置进行射孔时作业效果差的问题。

摘要： 一种用于复合射孔的延时真空负压环保射孔装置，涉及油田射孔技术领域，包括复合射孔枪和负压枪，还包括液压延时装置；液压延时装置连接在复合射孔枪和负压枪之间；液压延时装置，其结构包括液压延时主体、一级活塞、二级延时活塞、三级延时活塞、油封和挡环A，液压延时主体的中央加工有沿轴向的通孔，挡环A通过销钉A连接在所述一级活塞上端的外侧，液压延时主体上设置有用于对挡环A的下侧进行限位的台阶。本发明的创新点在于采用了基于液压原理的全新延时机构，利用液压油的传递过程实现延时。液压延时装置的液压油在装置中两个相邻油室间的传递，通过控制被传递的液压油的油量便可控制延时时间，延时时间易于控制。

摘要： 本发明属于射孔完井领域，具体涉及一种模拟射孔弹、复合射孔器以及射孔方法。本发明提出一种模拟射孔弹，在对一些井下油层厚度小的位置进行射孔时，采用部分安装模拟射孔弹、部分安装射孔弹的射孔器，在射孔的瞬间平衡了射孔器内的爆燃压力，解决了现有技术中部分安装射孔弹、部分空弹的射孔器对井下油层厚度小的位置进行射孔时作业效果差的问题。

摘要： 一种用于复合射孔的延时真空负压环保射孔装置，涉及油田射孔技术领域，包括复合射孔枪和负压枪，还包括液压延时装置；液压延时装置连接在复合射孔枪和负压枪之间；液压延时装置，其结构包括液压延时主体、一级活塞、二级延时活塞、三级延时活塞、油封和挡环A，液压延时主体的中央加工有沿轴向的通孔，挡环A通过销钉A连接在所述一级活塞上端的外侧，液压延时主体上设置有用于对挡环A的下侧进行限位的台阶。本发明的创新点在于采用了基于液压原理的全新延时机构，利用液压油的传递过程实现延时。液压延时装置的液压油在装置中两个相邻油室间的传递，通过控制被传递的液压油的油量便可控制延时时间，延时时间易于控制。

摘要： 本发明特别涉及一种压裂专用射孔枪、压裂专用的FracGun复合射孔装置和方法。该射孔枪的改进之处是弹架管(3)上每个相位上安装至少2个射孔弹(7)；所述枪身(1)每个相位设置有与射孔弹(7)一一对应的盲孔(9)，同时本发明还给出了使用该射孔枪的压力专用的FracGun复合射孔装置及其压裂方法。通过本发明不仅降低了压裂时高压作业的成本，同时安全性也有所保障。

摘要： 本实用新型公开了一种复合射孔器用射孔定位装置，包括射孔器和定位机构，所述射孔器固定于定位机构的底部，所述定位机构安装箱，所述安装箱的底部与射孔器固定连接，所述安装箱内壁的底部固定有电机，所述电机的输出轴固定连接有花键套，并且花键套的内部设置有与其相适配的花键轴，所述花键轴的一端固定有主齿轮，并且主齿轮的底部啮合有副齿轮，副齿轮的中部贯穿有钻套，钻套的内部螺纹连接有螺杆，安装箱的两侧均开设有斜孔，本实用新型涉及射孔器定位技术领域。该复合射孔器用射孔定位装置，使用时钻套会沿着螺杆斜向刺入井壁，形成倒刺状，能够极大的提高定位效果，并且钻套螺旋前进，能够更加顺利的刺入井壁。

摘要： 本实用新型公开了一种油田用居中射孔的复合射孔器，包括枪身、枪尾、雷管和射孔弹，所述枪身的左端连接有有枪尾，所述弹架的左端固定有限位块，且弹架的右端一体化设置有连接环，所述枪身的右端卡合有枪头，且枪头的内部安装有雷管，所述雷管的右端连接有密封导爆器，所述安装腔的中部贯穿有与枪头螺纹连接的支撑轴，所述枪头的外表面转动安装有连接套，所述枪身的外表面设置有与射孔弹位置相对应的弹孔，且枪身的右端内壁上开设有定位槽。该油田用居中射孔的复合射孔器，能够有效的降低枪尾与套管之间的摩擦，方便了射孔器的插入，且方便对射孔器的位置进行固定，保证了作业过程中的稳定性。

摘要： 本实用新型公开了一种复合射孔器用可更换射孔，包括外管体和内管体，所述内管体滑动套接在外管体的内部，所述外管体的内底部开设有凹槽，所述凹槽的内底部固定连接有弹力弹簧，所述弹力弹簧的另一端与内管体固定连接，本实用新型的有益效果是：本实用新型一种复合射孔器用可更换射孔结构简单，使用方便，通过在外管体的内部设置一个可转动调节的内管体，内管体与外管体之间通过滑动连接在限位滑槽内部的限位滑块和内螺纹套筒进行紧固连接，在需要对射孔进行更换时，无需对复合射孔器进行更换，只需要拆卸掉内螺纹套筒，对内管体进行按压再旋转即可，使得更换射孔便捷快速，省时省力。

摘要： 本实用新型公开了一种复合射孔器用射孔定位装置，包括射孔枪，射孔枪的上端固定连接有螺纹筒，螺纹筒的内部螺纹连接有螺纹柱，螺纹柱的另一端固定连接有定位筒，定位筒的内部固定连接有驱动机构，定位筒的内部设置有定位机构，本实用新型的有益效果是：通过控制驱动电机启动，利用驱动电机带动转轴转动，转轴带动环形齿条转动，进而通过环形齿条带动相啮合的两个传动齿条移动，进而带动两个滑条沿滑槽移动，进而使定位锥伸出定位筒，进而使定位锥扎入井眼的内壁上，进而对射孔枪进行固定，进而使射孔枪内部的射孔装置启动时产生的反冲击力不会将射孔枪顶出预定层位，进而保证射孔作业正常完成。

摘要： 本实用新型特别涉及一种压裂专用射孔枪、压裂专用的FracGun复合射孔装置。该射孔枪的改进之处是弹架管(3)上每个相位上安装至少2个射孔弹(7)；所述枪身(1)每个相位设置有与射孔弹(7)一一对应的盲孔(9)，同时本实用新型还给出了使用该射孔枪的压力专用的FracGun复合射孔装置及其压裂方法。通过本实用新型不仅降低了压裂时高压作业的成本，同时安全性也有所保障。