超高温深穿透射孔器研究

论文摘要

传统超高温深穿透射孔器由于受超高温炸药性能的影响,穿透深度和孔径只有同型号常温射孔弹的70%左右,不能有效穿透钻井污染带,降低了低孔渗储层与井筒的沟通能力,严重制约了超高温、深部储层的勘探开发效果。为了提高射孔器性能,对射孔器所使用的主装药进行了研究,优选了新型超高温、高爆速、低比压炸药,并将其应用到射孔弹、导爆索和传爆管中,提高了火工品的爆轰能力。在此基础上,优化射孔弹壳体结构、药型罩结构和成分配比、导爆索结构和成型工艺、传爆管装药结构、主装药压制工艺以及射孔弹成型工艺,形成了超高温深穿透射孔器。通过超高温高压射孔试验容器、加温系统、加压系统等研究,建立了能够模拟储层条件进行射孔试验的超高温高压射孔效能检测装置。对新研制的射孔器在模拟储层环境下进行射孔试验,其中,89和102型超高温深穿透射孔器砂岩靶穿深分别达到360mm和487mm,较原有指标分别提高了71%和87%。采用新型射孔器进行了345口井的推广应用,一次成功率和发射率均为100%,其中井温最高达到了198℃,创国内温度最高的射孔施工记录,为超高温和低孔渗储层射孔完井提供了技术支持,由此可预见超高温和超深穿透射孔器具有良好的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 选题的背景、目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 论文的主要研究内容及创新点
• 1.3.1 超高温深穿透射孔器研究
• 1.3.2 超高温高压射孔效能检测装置研究
• 1.3.3 超高温深穿透射孔器试验研究及其工程应用
• 1.3.4 论文的创新点
• 第二章 射孔器基础
• 2.1 炸药
• 2.1.1 爆炸
• 2.1.2 射孔用炸药
• 2.2 射孔器
• 2.3 射孔弹
• 2.4 射孔枪
• 2.5 起爆传爆器材
• 第三章 超高温深穿透射孔器研究
• 3.1 HHX新型炸药适用性研究
• 3.1.1 添加剂成分及配比技术研究
• 3.1.2 HHX炸药与相关金属材料相容性试验
• 3.2 超高温高爆速导爆索研究
• 3.2.1 炸药的选择
• 3.2.2 结构设计
• 3.2.3 制索工艺
• 3.3 超高温传爆管研究
• 3.3.1 炸药的选择
• 3.3.2 结构设计
• 3.3.3 成型工艺研究
• 3.4 超高温深穿透射孔弹研究
• 3.4.1 壳体设计
• 3.4.2 药型罩成分设计
• 3.4.3 药型罩结构设计
• 3.4.4 药型罩成型工艺研究
• 3.4.5 射孔弹压药工艺设计
• 3.5 射孔枪研制
• 3.5.1 102型射孔枪设计
• 3.5.2 89型射孔枪设计
• 3.5.3 射孔枪试压
• 第四章 超高温深穿透射孔器优化设计
• 4.1 壳体结构优化设计
• 4.2 药型罩配方优化设计
• 4.3 装配方法优化设计
• 第五章 超高温高压射孔效能检测装置研究
• 5.1 超高温高压射孔效能检测装置研究
• 5.1.1 超高温高压容器
• 5.1.2 超高温高压容器制造与检验
• 5.1.3 稳压装置
• 5.1.4 加（降）温、压系统
• 5.1.5 高压气站系统
• 5.1.6 电气测控系统
• 5.1.7 实验射孔器
• 5.1.8.三腔压力分隔装置
• 5.2 系统调试
• 5.2.1 超高温高压射孔效能检测装置的冷、热态调试试验
• 5.2.2 三腔压力试验
• 第六章 超高温深穿透射孔器试验研究及其工程应用
• 6.1 试验研究
• 6.1.1 温度压力条件下射孔试验及技术完善
• 6.1.2 常温常压条件下混凝土靶射孔试验
• 6.1.3 温度压力条件下砂岩靶射孔试验
• 6.1.4 枪串试验
• 6.2 工程应用
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢