射孔弹和射孔
射孔弹射孔未穿孔的原因分析
射孔弹射孔未穿孔的原因分析付代轩;雷新华;李云【摘要】针对近期在四川油气田若干井次的施工中出现不完全射孔的现象进行了分析和试验,找出了射孔施工起爆率不能达到100％的主要影响原因,提出了相应的应对措施:加强射孔弹与射孔枪的匹配设计以避免装配过程导爆索受损,保证导爆索装配完成后处于绷直状态,选择合适感度的传爆药,优化压药工艺,降低传爆药压药密度,严格控制射孔弹装枪质量,提高导爆索本身质量,这些措施对有效提高射孔弹起爆率是很有必要的.%Analysis and experiment were carried out aiming at clarifying the phenomenon of several incomplete perforations appearing recently in Sichuan Oilfield. The main reason that the initiation ratio of the perforation could not reach 100% was figured out. The corresponding measures were propounded: for example, improving the matching design of perforating charges and guns to avoid the breakage of detonating cord when loading, ensuring the detonating cord straight after the assembling, choosing the booster explosive with appropriate sensitivity, optimizing the parameters of perforating charges loading, reducing the density of booster explosive, strictly controlling the assem Ae of perforating charges and guns, and improving the quality of tie detonating cord. All of these proposals would be necessary for increasing the detonation ratio of perforating charge.【期刊名称】《爆破器材》【年(卷),期】2012(041)004【总页数】4页(P37-40)【关键词】射孔弹;未穿孔;导爆索;爆轰感度【作者】付代轩;雷新华;李云【作者单位】四川石油射孔器材有限责任公司四川隆昌,642177;四川石油射孔器材有限责任公司四川隆昌,642177;四川石油射孔器材有限责任公司四川隆昌,642177【正文语种】中文【中图分类】TE257+.1;TJ45+7;TQ560.7引言射孔弹的起爆率对射孔施工作业的质量起着极为重要的作用。
射孔弹原理
射孔弹原理
射孔弹是一种用于穿透坚硬材料的弹药，其原理基于高速对目标物体施加的冲击力和压力。
主要原理有以下几点：
1. 高速运动：射孔弹发射时，会获得高速，并具备较大的动能。
这使得射孔弹在撞击目标时能够产生巨大的冲击力。
2. 高密度材料：射孔弹通常由高密度材料制成，如钢、钨合金等。
这些材料具有很高的硬度和强度，能够在撞击物体时保持形状完整且不变形。
3. 锥形设计：射孔弹的头部通常采用锥形设计，有利于集中施加冲击力。
当射孔弹撞击目标时，锥形头部会增加压力，使得冲击力集中在一个较小的区域上。
当射孔弹击中目标物体时，由于其高速运动和锥形头部设计，它能够产生极高的压力和冲击力。
这些力量会让射孔弹能够穿透坚硬的材料，如金属装甲、混凝土等。
石油工程技术 井下作业：射孔
井下作业：射孔1作用目的射孔就是根据开发方案的要求，采用专门的油井射孔器穿透目的层部位的套管壁及水泥环阻隔，构成目的层至套管内井筒的连通孔道。
因此射孔是油田开发的重要步骤，是开采油、气、水井的重要手段，射孔质量的优劣是关系到开发方案能否按设计目标付诸实施，并得以全部实现的重要条件之一。
射孔的目的主要是试油、采油、采气、补挤水泥或注水等。
2射孔测量仪器实现定位射孔方法，需要有测量套管接箍位置的井下仪器作为定位手段，目前主要采用磁性定位器。
2.1磁性定位器的工作原理从电磁感应定律中知道，当磁铁或线圈作相对运动时，使线圈周围磁场的磁通量发生变化，磁力线切割线圈的线匣而产生感应电势和感应电流，线圈未成回路时，没有感应电流，只有感应电势存在。
造成电磁感应的基本条件，是包围线圈的磁场的磁力线切割线圈，而要使磁力线切割线圈，必须使线圈周围磁场的磁通量发生变化。
也就是磁铁和线圈作相对运动，但磁性定位器的结构是不允许磁铁和线圈作相对运动的，那么，线圈周围的磁通量就不会起变化，也就不会产生感应电势，这样我们可以用另外一种形式造成磁通量的变化，即依靠外来铁磁物质的变化。
而由外界铁磁物质影响自身磁场所产生的感应电势，是反映了外界环境的变化。
所以，当磁性定位器在套管中滑行经过接箍时，由于外界铁磁物质—套管壁的厚度发生变化，使磁力线分布发生变化，从而切割线圈产生感应电势。
当在地面仪器上看到正被记录的磁性定位器讯号波形时，就会断定：这时的磁性定位器正从井下某深度的接箍处经过。
从而和地面仪器的深度部分配合，完成射孔定位工作。
2.2射孔深度计算射孔深度的计算是保证射孔质量的一个重要环节，深度计算的准确，就可以全部射开油层，使油井达到设计产量。
射孔深度计算主要由实施射孔单位来承担，但作为井下作业单位应认真填写射孔原始资料提交射孔单位。
一份完整的油气井射孔深度通知单，包括：井号、井别、射孔层段序号、油层组及小层编号、射孔井段深度及对应的夹层厚度和射开厚度、孔密和孔数、累计夹层厚度、射孔厚度、有效厚度、地层系数、编制人及审核人签名。
川南航天 油气井用射孔弹 标准
川南航天油气井用射孔弹标准全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：射孔是一种在油气井中使用的关键工序，它可以有效地提高油气开采效率。
而射孔弹作为射孔过程中不可或缺的工具，更是承受着巨大的压力和责任。
川南航天作为中国领先的射孔弹生产厂家之一，一直致力于研发和生产高质量的油气井用射孔弹，其产品质量稳定可靠，得到了广大客户的认可和好评。
为了规范射孔弹的生产和质量控制，川南航天制定了一系列的油气井用射孔弹标准。
一、射孔弹的材料要求：1. 射孔弹的外壳材料应具有足够的强度和硬度，以保证在高压力环境下的安全使用；2. 射孔弹的推进药材料应具有稳定的性能，确保在使用过程中不发生意外爆炸；3. 射孔弹的起爆药材料应具有快速、精准的爆炸特性，确保能够准确地实现射孔作业。
二、射孔弹的外观要求：1. 射孔弹的外观应呈现出光滑、无明显缺陷的表面，确保不会对射孔作业造成任何影响；2. 射孔弹的尺寸应符合设计要求，确保能够准确地投射到目标位置。
三、射孔弹的质量控制要求：1. 射孔弹的质量应经过严格的检测和测试，确保每一颗射孔弹的质量符合标准要求；2. 射孔弹的生产过程应建立健全的质量管理体系，确保产品质量的稳定可靠。
四、射孔弹的包装要求：1. 射孔弹的包装应符合运输和储存的要求，确保产品在运输过程中不受到任何损坏；2. 射孔弹的包装应标注清晰的生产日期、批号等信息，方便客户使用和追溯。
川南航天油气井用射孔弹标准的制定，不仅为油气井射孔作业提供了有效的保障，也为我国油气开采行业的发展作出了重要贡献。
相信在川南航天不断的技术创新和质量控制下，我国的油气井射孔作业将会更加安全、高效。
第二篇示例：川南航天油气井用射孔弹是一种专门用于油气开采中的关键装备，其质量和性能直接影响着油气井的开采效率和安全性。
为了提高射孔弹的标准化、统一化和品质保障，川南航天制定了一系列油气井用射孔弹的标准，以确保产品的质量和稳定性。
川南航天油气井用射孔弹的外观应该符合相关的标准要求。
射孔介绍
4、储层岩石（污染带）
射孔就是在储层岩石中射出孔道。钻井的污染带厚 度在一米以上，严重污染的厚度范围在300～500毫米。
表皮效应：由于钻井、作业和增产措施，使井底附近
地层渗透率变差或变好，从而引起附加流动阻力的效应。
表皮系数 S：又叫井底阻力系数。是表示井的完善
程度的一个无量纲系数。
用完井半径rw与井的折算半径rc之比的自然对数表示。 即：
射无 孔电 枪缆
绳无 式枪 枪身 式
电缆射孔枪是 靠电缆或钢丝 绳送人井下的， 通过 电点火 击发。
是接在油管 柱上送入井 下的，一定 有枪身，也 称为油管传 输射孔枪。1来自有枪身式射孔枪（1）类型
按枪身 结构分 重复使用枪身 一次使用枪身
（2）应用
一次使用的枪身是在油管 传输射孔和过油管射孔时 使用的。
2、射孔残渣的污染
射孔时产生残渣，残渣包含有套 管钢材、水泥、地层岩石，残渣 呈碎屑状态存在。残渣随高速运 动的气流冲到岩石上，细小的颗 粒会进入地层的孔隙中堵塞孔隙， 使岩石孔隙度下降，造成污染。 射孔残渣在孔道中的堵塞称为杵 堵。
（4）枪身的作用：
一是射孔弹的载体，承受井筒 中的液压力，保护射孔弹不受损害， 保证射孔弹的击发。能吸收射孔时 射孔弹爆炸时的反作用力。 二是枪身可使射孔弹不与井筒中的液体 相接触，免受井筒液体的侵蚀。
2、无枪身式射孔器
（1）类型 （2）结构
可销毁式 不可销毁式
可销毁式射孔器是用链结强铝外 壳的射孔弹串联在一起，无弹架，无 枪身。射孔完将链结和射孔弹外壳丢 在井底。 不可销毁式无枪身式射孔器是一 个钢丝架，在架上固定射孔弹。
第三章 射孔工艺
射孔：就是根据开发方案的要求，采用专门的射孔工具射穿油气层部位
射孔工艺介绍
二、油管输送射孔
是指将射孔器 用油管或钻杆采用 硬接的方式送到射 孔层位进展射孔的 射孔方法。 由于是井口密闭射 孔，可以有效的防 止井喷，是一种平 安的施工方式。
油管传输射孔可以和多种射孔工艺结 合作业，如测试联座，超正压射孔等。
负压射孔
采用独特的负压阀可按设计要求连接在 射孔管串上，不需要任何地面辅助设备进 展排液即可实现最大负压条件下的射孔施 工，此负压产生一个瞬时反冲力，对射孔 孔道进展清洗，可以提高产能。
负压射孔孔道
起爆方式
1、投棒起爆 在射孔器定位之后， 将投棒从井口投入， 投棒撞击起爆器击 针，起爆雷管，进 而起爆射孔器。
2、压力起爆
在射孔器定位 之后，在地面加 压，压力剪断起 爆器剪切销钉， 击针撞击起爆雷 管，进而起爆射 孔器。
第四局部 射孔工艺开展方向
智能射孔 国外在近年来开场根据油井的不同类
第三局部 射孔工艺简介
一、电缆输送射孔 二、油管输送射孔
一、电缆输送射孔
是用电缆把射孔器 输送到射孔井段并起 爆射孔的一种射孔方 式。
一般情况下，电缆传输射孔时井口都处于敞 开状态，存在井喷危险，因此只能采用正压 射孔。
射孔定位快捷、准确;电雷管引爆可靠性强。
正压射孔：指射孔井段井筒内液柱压力大于 目的层地层压力。
射孔工艺
主要内容
第一局部 射孔概念介绍 第二局部 射孔仪器介绍 第三局部 射孔工艺简介 第四局部 射孔工艺开展方向
第一局部 射孔概念
射孔
将射孔器专用设 备输送至井下预定深 度，对准目的层引爆 射孔器，穿透套管、 水泥环进入地层，构 成目的层至套管内连 通孔道的工艺过程。
第二局部 射孔仪器
一、射孔弹
射孔弹射孔枪制造工艺技术
1981
•西仪厂射孔弹车 间和宝鸡粉末冶 金厂合作，试制 成功铜基粉末烧 结药型罩，并应 用于4S-A型射孔 弹，这是国内首 次开展无杵堵射 孔弹技术的最早 尝试。
1985
•兵器工业部对 大庆弹厂、四川 弹厂及5413厂 等8个厂进行条 件验收，颁发企 业生产证书，确 定了射孔弹定点 生产厂。
1987
示例:89DP25R16-105型号表示的是射孔器外径89mm、单发装药量为25g、 常温型射孔弹，射孔孔密为16孔/m、射孔器耐压值为105MPa的射孔器。
一、概 述
3.国外射孔器制造技术的发展历程
1932年以前：机械割缝、鱼雷式射孔 从1932开始：子弹式、鱼雷式射孔 二次大战后：聚能爆炸技术
一、概 述
(4) 技术引进和改造：1991年∽1999年 通过技术引进和自我探索，我国的射孔器材技术快速发展，产品设计 水平、新材料应用、生产线自动化水平、产品质量和产品系列化都得到了 蓬勃发展。
• • • • • • • • 1995年，四川射孔弹厂引进国外欧文公司射孔弹自动化生产 线 1996年，大庆射孔弹厂引进哈里伯顿公司的射孔弹自动化生 产线 1991年，西仪总厂射孔弹分厂、大庆射孔弹厂等3个厂家的 89型射孔弹平均穿深突破400mm 1994年，国内的89型射孔弹平均穿深突破了500mm 1994年，国内的127型射孔弹平均穿深突破700mm 1995年，射孔器材质量监督检验中心从美国哈里伯顿公司全 套引进API RP43技术设备 1997年，四川射孔弹厂研制成功第一代超深穿透射孔弹，经 检测，平均穿孔深度1059mm，将127型射孔弹的穿孔深度 突破1000mm 1998年，四川射孔弹研制成功过油管张开式射孔器，解决了 无枪射孔弹装药量少、穿深浅等技术难题
射孔常识问题
四、简答1、射孔枪、射孔弹及射孔器如何命名，并举例说明。
1——有枪身射孔器为外径，无枪身射孔器为联炮直径，单位为毫米（mm）；2——射孔弹穿孔性能，用DP表示深穿透射孔弹，用BH表示大孔径射孔弹；3——射孔弹单发装药量，单位为克（g）；4——射孔弹耐温级别，用R表示常温射孔弹，H表示高温射孔弹，Y表示超高温射孔弹；5——射孔器孔密，单位为孔/m；6——射孔器耐压值，单位为兆帕（MPa），有枪身射孔器用射孔枪耐压值表示，无枪身射孔器用射孔弹耐压值表示。
示例：89DP25R16-70表示射孔器外径为89mm, 深穿透（DP）、单发装药量25g,常温射孔弹，孔密16孔/m,耐压值为70MPa的射孔器。
1——射孔弹的工作压力（无枪身射孔弹适用，有枪身射孔弹此项空缺），单位为兆帕（MPa）；2——射孔弹穿孔性能，用DP表示深穿透射孔弹，用BH表示大孔径射孔弹；3——药型罩开口直径，单位为毫米（mm）；4——主炸药类型；5——射孔弹单发装药量，单位为克（g）；6——产品改进型号。
示例：50DP26RDX10-1表示工作压力为50MPa，药型罩开口直径为26mm，主装药为RDX、射孔弹单发装药量为10g、产品改进型号为1型的深穿透无枪身射孔弹。
（1——射孔枪外径，单位为毫米（mm）；2——射孔枪孔密，单位为孔/m；3——相位角，单位为度（º）；4——射孔枪额定压力值，单位为兆帕（MPa）.示例：89-16-90-70表示外径89mm，孔密为16孔/m、相位角为90º、耐压值为70 MPa的射孔枪。
4、聚能射孔器的基本性能要求?聚能射孔器的性能直接关系着射孔器的效果和射孔后对井下环境的影响和破坏，对射孔器的评价，一般通过穿透性能、射孔枪变形、套管伤害等指标进行评价，聚能射孔器的性能试验方法有地面混凝土靶试验和模拟井试验，聚能射孔器的基本性能主要有以下几个方面：1）、穿透性能指标2）、射孔枪及套管损坏变化指标3）、产品可靠性及安全指标4）、其他影响产能的指标3、简述油管传输是如何校深的1﹞、在下井前丈量出射孔枪第一发射孔弹到效深短节之间所有下井工艺的长度，计算出效深短节下接箍到第一发弹之间的长度L。
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Contents
1
2 3
Explosives Perforators Planning a Perforation
4
Perforating the Well
Perforating
When an oil or gas well is completed, casing and cement isolate the wellbore from the
a charge carrier
a detonating cord
a detonator
D
Lined Shaped Charges
The Munroe Effect or the Cavity Effect
Lined Shaped Charges
Lined Shaped Charges
1
The ideas of Munroe and Wood
concentricity （罩）同轴度
Lined Shaped Charges
Main Explosive
mass distribution detonation velocity
Lined Shaped Charges
Main Explosive
The shapes of the liner and of the inside of the case determine the distribution of the explosive.
Carrier Types
Perforating Guns
Perforating Gun 射孔枪
charge carrier 弹架
strip carrier 无枪身弹架
Perforating Guns
pressure rating 耐压 temperature rating 耐温 tensile strength 抗张强度 Acme thread 梯形螺纹-burr 毛刺 thread 丝扣
Charge Design
B Head Height
Cone Angle
A
Charge
Explosive Detonation Velocity E D
Liner Composition C and Thickness
Explosive Mass
Lined Shaped Charges
Computer Simulation Flash Radiograph of Jet Formation
射流形成之闪光高速摄影
Manufacturing Quality Control
112 Jet Cutter 切割弹
Sealing Charge 封穿弹
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Jet Puncher 冲孔弹
HEPF Perforation
Shaped Charge
Propellant Block
Detonating Cord
51
60
73
89,102,114
Perforating Guns
upper tandem 上中接 lower tandem 下中接
Perforating Guns
quick connector 快速接头
Detonating Cord
Detonating Cord
The first successful detonating cord consisted of a small-diameter lead tube filled with TNT. It was invented by Louis L’heure in France in 1907 and was called cordeau detonant.
Perforating Guns
Perforating Gun 射孔枪
top sub 枪头
Perforating Guns
quick change top sub 快接枪头 （与中接不一样的地方就是上面 多个螺钉孔）
Perforating Guns
Perforating Gun 射孔枪
bottom sub 枪尾
transfer charge, transfers the shock from
the detonation cord to the main
explosive.
Lined Shaped Charges
Jet Formation
Lined Shaped Charges
Target Penetration
crushed zone 压碎带 compaction zone 压实带 damaged zone 损害带 undisturbed formation 原状地层 underbalanced perforating 负压射孔 overbalance perforating 正压射孔
Lined Shaped Charges
2
In the early 1940s, work was undertaken in the United States
3
In 1945, a small group of engineers in Fort Worth, Texas
Lined Shaped Charges
Lined Shaped Charges
down the wireline activates the detonator.
The detonator generates a shock wave that
travels along the detonating cord and
sequentially fires the charges to produce
stability 稳定性 low explosive 低爆炸药 high explosive 高爆炸药；烈性炸药；猛炸药 primary explosive 初发炸药 secondary explosive 次发炸药 sensitivity 感度
Explosives for Oil and Gas Well
Charge Case
machined机加的steel
ceramic 陶瓷的
abrasion resistant 耐磨 cold-formed冷成型，冷加工，冷冲压 steel die-cast压铸的，模铸的 aluminum
Lined Shaped Charges
Liner
Shape • Depth of the Perforation •Diameter of the perforation
carrot 杵堵
debris 射孔碎屑
Lined Shaped Charges
collapse velocity 挤扁速度
shear strength 剪切强度
stagnation point 临界点
copper-silver alloy 铜银合金
ductility 延展性
symmetric 对称的
The type of explosive as well as its pressed density determine its detonation velocity.
Lined Shaped Charges
The primer or booster
The primer, sometimes referred to as a
Perforating Guns
Perforator Assembly Diagram
Perforating Guns
•used to perforate large diameter casing. All are retrievable;some are reusable. •used to perforate casing below tubing. Some are retrievable; none are reusable.
六硝基菧
TNT; Trinitrotoluene 梯恩梯；三硝基甲苯 lead azide 叠氮化铅 emulsion explosive 乳化炸药
CHAPTER 2
Perforators
a collection of explosive charges
A B C
Perforators
devices used to perforate wells
surrounding formations. To establish fluid
communication between the wellbore and formation so that production operations can proceed, holes must be created through the casing and cement. Perforating is the process
Normal Temperature
High Temperature
Superhigh Temperature
RDX
HMX
PYX
Explosives
RDX; Hexogen; Cyclotrimethlene
Trinitramine; Cyclonite 黑索金；环三亚甲基三硝胺
HMX; Octogen; Cyclotetramethylene
Basic Terminology
explosion 爆炸 initiation 起爆
detonation 爆轰
combustion 燃烧
deflagration 爆燃
heat of explosion 爆热
reaction speed 反应速度