專利名稱：超高壓射孔槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種從井中開(kāi)采油、氣、水、可溶解或可熔化物質(zhì)或礦物泥漿的設(shè)備，尤其涉及一種子彈射孔器或聚能?chē)娏魃淇灼鳌?br> 背景技術(shù)：
隨著油氣勘探領(lǐng)域的不斷深入，深井、超深井的應(yīng)用不斷增多。如在四川盆地元壩區(qū)塊、塔里木庫(kù)車(chē)山前區(qū)塊等一些勘探區(qū)域的探井井深超過(guò)7 000m，最深達(dá)到8 000 m，地層壓力預(yù)計(jì)最高可達(dá)140MPa，地層溫度達(dá)到160 180°C。如何保證射孔槍在超高溫超高壓條件不發(fā)生變形、破裂甚至斷裂失效至關(guān)重要。射孔槍的承載能力影響因素比較復(fù)雜，包括射孔槍的材料特性、加工過(guò)程、井下爆炸載荷和沖擊響應(yīng)等。目前，國(guó)外對(duì)深井、超深井的開(kāi)發(fā)工作已持續(xù)很多年，許多研究機(jī)構(gòu)針對(duì)管柱失穩(wěn)和損傷問(wèn)題也多有研究，對(duì)深井、超深井射孔爆炸與管柱動(dòng)態(tài)響應(yīng)關(guān)聯(lián)特性已有了較深入認(rèn)識(shí)。與此同時(shí)，國(guó)外也在著力發(fā)展與應(yīng)用模擬試驗(yàn)技術(shù)，對(duì)深井、超深井射孔作業(yè)過(guò)程中管柱動(dòng)態(tài)響應(yīng)的有關(guān)力學(xué)參量(壓力、應(yīng)變、加速度等)及隨時(shí)間變化規(guī)律進(jìn)行測(cè)試，并可以據(jù)此分析有關(guān)問(wèn)題。如斯倫貝謝公司的B. Grove公司開(kāi)發(fā)了 4 in到7 in的30 000psi (207MPa)射孔槍；斯倫貝謝公司有適合于5 in套管作業(yè)的86型超高壓射孔器材，擠毀壓力達(dá)到了 25 OOOpsi (172 MPa)，裝配PJ3406 HNS聚能深穿透射孔彈，穩(wěn)定性能較好，能夠完成超高溫超高壓長(zhǎng)時(shí)間井下停留的射孔作業(yè)。國(guó)內(nèi)對(duì)深井、超深井的開(kāi)發(fā)缺少具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)值計(jì)算方法和分析軟件。傳統(tǒng)方法中一般采用公式法設(shè)計(jì)和驗(yàn)證射孔槍的強(qiáng)度，并通過(guò)不斷試驗(yàn)得到最終的設(shè)計(jì)結(jié)果。國(guó)內(nèi)對(duì)射孔槍的分析從單一的靜壓力分析到模擬射孔沖擊載荷作用下的應(yīng)力應(yīng)變分析都有所研究。陶亮應(yīng)用LS-Dyna的動(dòng)態(tài)沖擊求解器模擬了射孔沖擊載荷下槍體的脹形問(wèn)題、螺紋連接強(qiáng)度問(wèn)題和盲孔問(wèn)題。鄒寬城等在有限元分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用遺傳算法對(duì)射孔槍的盲孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。張昭等提出了基于Taguchi方法，以射孔槍管形狀參數(shù)中的管半徑、射孔槍孔眼半徑和開(kāi)孔數(shù)為水平試驗(yàn)因素的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型旨在提供一種能承受超高壓力的超高壓射孔槍。本實(shí)用新型所述的超高壓射孔槍，包括中空的筒狀槍體，槍體上設(shè)有若干個(gè)射孔，射孔的孔密度為16-26孔/m，相位為40° -100°，孔間距為25_85mm。優(yōu)選地，孔間距為10_。更優(yōu)選地，距端面最近的射孔與端面的距離為150mm。進(jìn)一步優(yōu)選地，射孔的直徑為32mm，深度為3. 5mm。本實(shí)用新型與吊環(huán)、槍頭和槍尾連接，并裝入試驗(yàn)設(shè)備后，能在180°C、170 MPa條件下穩(wěn)壓30 min無(wú)異常。繼續(xù)加溫到195°C同時(shí)加壓到195 MPa也能穩(wěn)壓30 min無(wú)異常，泄壓起出超高壓射孔槍后檢查無(wú)異常。試驗(yàn)結(jié)果表明，本實(shí)用新型在195°C和195 MPa條件 下無(wú)變形.滿足額定工作載荷175 MPa和180°C的要求。

圖1為實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-槍體，2-射孔。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一。超高壓射孔2槍，包括中空的筒狀槍體1，槍體I的外徑89mm，壁厚為12mm ;槍體I上設(shè)有若干個(gè)射孔2，射孔2的孔密度為16孔/m，相位為45°，孔間距為62. 5mm。每個(gè)射孔2的直徑為32mm,深度為3. 5mm。并且第一個(gè)射孔2與端面的距離為150mm。其最大Mises應(yīng)力為 9I2. 45MPa0實(shí)施例二。超高壓射孔2槍，包括中空的筒狀槍體1，槍體I的外徑89mm，壁厚為Ilmm ;槍體I上設(shè)有若干個(gè)射孔2，射孔2的孔密度為20孔/m，相位為60°，孔間距為50mm。每個(gè)射孔2的直徑為32mm,深度為3. 5mm。并且第一個(gè)射孔2與端面的距離為150mm。其最大Mises應(yīng)力為 854. 84MPa。實(shí)施例三。超高壓射孔2槍，包括中空的筒狀槍體1，槍體I的外徑89mm，壁厚為13mm ;槍體I上設(shè)有若干個(gè)射孔2，射孔2的孔密度為26孔/m，相位為90°，孔間距為38. 5mm。每個(gè)射孔2的直徑為32mm,深度為3. 5mm。并且第一個(gè)射孔2與端面的距離為150mm。其最大Mises應(yīng)力為 887. 628MPa0
權(quán)利要求1.超高壓射孔槍，包括中空的筒狀槍體(1)，槍體(I)上設(shè)有若干個(gè)射孔(2)，其特征在于射孔(2)的孔密度為16-26孔/m，相位為40° -100°，孔間距為25_85mm。
2.如權(quán)利要求1所述的超高壓射孔槍，其特征在于孔間距為10mm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的超高壓射孔槍，其特征在于距端面最近的射孔(2)與端面的距離為150_。
4.如權(quán)利要求3所述的超高壓射孔槍，其特征在于射孔(2)的直徑為32mm，深度為··3.5mmo
專利摘要本實(shí)用新型超高壓射孔槍涉及一種從井中開(kāi)采油、氣、水、可溶解或可熔化物質(zhì)或礦物泥漿的設(shè)備，尤其涉及一種子彈射孔器或聚能?chē)娏魃淇灼?。本?shí)用新型所述的超高壓射孔槍，包括中空的筒狀槍體，槍體上設(shè)有若干個(gè)射孔，射孔的孔密度為16-26孔/m，相位為40°-100°，孔間距為25-85mm。本實(shí)用新型與吊環(huán)、槍頭和槍尾連接，并裝入試驗(yàn)設(shè)備后，能在180℃、170MPa條件下穩(wěn)壓30min無(wú)異常。繼續(xù)加溫到195℃同時(shí)加壓到195MPa也能穩(wěn)壓30min無(wú)異常，泄壓起出超高壓射孔槍后檢查無(wú)異常。試驗(yàn)結(jié)果表明，本實(shí)用新型在195℃和195MPa條件下無(wú)變形．滿足額定工作載荷175MPa和180℃的要求。
文檔編號(hào)E21B43/117GK202900200SQ20122056147
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者王耀斌 申請(qǐng)人:陜西聯(lián)盟物流有限公司