摘要：为研究89型平面射孔弹药型罩和壳体内腔结构对其侵彻性能的影响,设计了4种不同结构的平面射孔弹,对其形成射流的速度、形态和穿孔效果进行了仿真,优选出最佳设计方案研制成89型平面射孔弹,并对其装枪后的侵彻性能和抗爆性能进行了试验验证。结果表明:多曲线变壁厚结构药型罩与弧面平顶壳体内腔结构为89型平面射孔弹的最优设计方案。该方案射孔弹形成的射流头部速度高、连续性好,且射流拉伸长、罩体质量利用率高、穿孔效果好。该方案射孔弹装枪侵彻钢靶平均穿深为108.0 mm,平均穿孔孔径为6.57 mm;射孔后射孔枪胀径小,套管完好、无胀径和裂纹,套管孔眼平均孔径为6.45 mm,一致性为98.45%。

摘要：由于目标气田产能有较大下降趋势,为稳定气区产能,进一步提高高烃区块的采出程度,采取将Ⅲ上气组高含CO_2的气体通过水平井井筒注入到压力衰竭的高烃Ⅱ下主力气组,采用射孔方式打开上层压力已衰竭的套管封固的Ⅱ下气组。而自流注气水平井段长,疏松砂岩气藏射孔过程中容易造成沉砂、卡枪,且该区块无射孔经验可以借鉴。因此建立了水平井射孔完井出砂临界压差模型,分析射孔井的出砂临界压差,对比定方位射孔与常规射孔出砂压差,确定了射孔时合理的射孔方向,对定向射孔时的出砂量进行了预测。对比研究了负压射孔、平衡压力射孔、正压射孔时,不同射孔方式井筒内压力变化对该井的出砂影响,最终制定了满足该自流注气井射孔工艺安全的射孔方案。该疏松砂岩气藏射孔工艺优选理论,对现场具有指导意义。

摘要：随着海上大位移水平井的增多,针对此类井的射孔完井作业也逐渐增多,其对作业时效及射孔安全也提出了更高的要求,该类井射孔作业面临着校深困难、下入困难、管柱施工安全等诸多工程问题[1];本文运用射孔优化、管柱及电缆下放模拟和射孔爆轰压力模拟等技术,为井深6807米、水平位移5625.24m的大位移ZG1井设计了安全有效的射孔施工方案,设计方案包括射孔弹的选用、射孔管柱下放分析、推荐电缆输送校深仪器的方法等.此设计方案的成功应用为海上大位移井射孔作业提供新的设计思路.

摘要：非常规油气资源开发中,高强度聚能射孔完井导致的油气井水泥环层间封隔与完整性破坏问题严重。设计一种新型柱状水泥环砂岩射孔靶试件,研究井下围压和温度环境工况下射孔水泥环结构破环机理。设计9组靶试样,实验研究水泥材质、水泥厚度、固井缺陷、装药量、射孔弹型号等参数对水泥环结构破坏的影响,采用CT技术分析射孔水泥环结构破坏形式与程度。结果表明,水泥环结构抗射孔冲击能力主要受控于固井缺陷、水泥环材料组织、射孔弹型号和井筒爆轰压力变化。在实验研究基础上将射孔冲击载荷分为射孔侵彻压力和井眼爆轰压力。高速射孔侵彻压力载荷引起射孔周边局部塑性流动损伤、微裂纹和压实,而井筒爆轰压力载荷导致水泥环结构宏观径向裂纹,对结构强度与层间封隔有致命影响。相关的实验数据和认识对理解射孔水泥环结构破坏机理,指导射孔工艺实践具有重要意义。

摘要：射孔是连通油层与井筒的主要手段之一,射孔起爆产生的聚能射流在侵彻过程中会破坏水泥环的完整性,影响油井安全。为了分析射孔过程水泥环的损伤程度及其影响因素,建立了水泥环损伤分析数值模型。采用ALE算法描述射孔弹药型罩,模拟高速金属射流的非线性大变形;采用Lagrange算法描述套管-水泥环-地层,模拟动态冲击载荷作用下水泥环的力学响应;获得了评价水泥环损伤程度的塑性应变等关键数据。通过室内物理试验,验证了模型的有效性,并在此基础上,基于正交试验方法设计数值模拟方案,定量分析了水泥环损伤的影响因素及其影响规律。研究结果表明,水泥环材料参数及射孔弹装药量是影响水泥环损伤程度的主控因素,水泥环强度影响权重最大,水泥环厚度与射孔弹装药量次之;聚能射孔侵彻过程中,水泥环表现出明显的脆性特征,随着影响参数的变化,损伤程度非线性变化。研究结果对合理选择射孔参数,完善水泥环抗损措施具有一定参考。