[發明專利]超高壓射孔槍

無效

• 申請號: 201210423129.4
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102926720A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 王耀斌
• 申請（專利權）人: 陜西聯盟物流有限公司
• 主分類號: E21B43/116
• 分類號: E21B43/116;E21B43/117
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種從井中開采油、氣、水、可溶解或可熔化物質或礦物泥漿的設備，尤其涉及一種子彈射孔器或聚能噴流射孔器。?

背景技術

隨著油氣勘探領域的不斷深入，深井、超深井的應用不斷增多。如在四川盆地元壩區塊、塔里木庫車山前區塊等一些勘探區域的探井井深超過7?000m，最深達到8?000?m，地層壓力預計最高可達140MPa，地層溫度達到160～180℃。如何保證射孔槍在超高溫超高壓條件不發生變形、破裂甚至斷裂失效至關重要。射孔槍的承載能力影響因素比較復雜，包括射孔槍的材料特性、加工過程、井下爆炸載荷和沖擊響應等。

目前，國外對深井、超深井的開發工作已持續很多年，許多研究機構針對管柱失穩和損傷問題也多有研究，對深井、超深井射孔爆炸與管柱動態響應關聯特性已有了較深入認識。與此同時，國外也在著力發展與應用模擬試驗技術，對深井、超深井射孔作業過程中管柱動態響應的有關力學參量(壓力、應變、加速度等)及隨時間變化規律進行測試，并可以據此分析有關問題。如斯倫貝謝公司的B.Grove公司開發了4?in到7?in的30?000?psi(207MPa)射孔槍；斯倫貝謝公司有適合于5?in套管作業的86型超高壓射孔器材，擠毀壓力達到了25?000psi(172?MPa)，裝配PJ3406?HNS聚能深穿透射孔彈，穩定性能較好，能夠完成超高溫超高壓長時間井下停留的射孔作業。

國內對深井、超深井的開發缺少具有自主知識產權的數值計算方法和分析軟件。傳統方法中一般采用公式法設計和驗證射孔槍的強度，并通過不斷試驗得到最終的設計結果。國內對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力應變分析都有所研究。陶亮應用LS-Dyna的動態沖擊求解器模擬了射孔沖擊載荷下槍體的脹形問題、螺紋連接強度問題和盲孔問題。鄒寬城等在有限元分析的基礎上，應用遺傳算法對射孔槍的盲孔結構進行優化設計。張昭等提出了基于Taguchi方法，以射孔槍管形狀參數中的管半徑、射孔槍孔眼半徑和開孔數為水平試驗因素的多目標優化設計。?

發明內容

本發明旨在提供一種能承受超高壓力的超高壓射孔槍。

本發明所述的超高壓射孔槍，包括中空的筒狀槍體，槍體上設有若干個射孔，射孔的孔密度為16-26孔/m，相位為40°-100°，孔間距為25-85mm。

優選地，孔間距為10mm。

更優選地，距端面最近的射孔與端面的距離為150mm。

進一步優選地，射孔的直徑為32mm，深度為3.5mm。

本發明與吊環、槍頭和槍尾連接，并裝入試驗設備后，能在180℃、170?MPa條件下穩壓30?min無異常。繼續加溫到195℃同時加壓到195?MPa也能穩壓30?min無異常，泄壓起出超高壓射孔槍后檢查無異常。試驗結果表明，本發明在195℃和195?MPa條件下無變形．滿足額定工作載荷175?MPa和180℃的要求。

附圖說明

圖1為實施例一的結構示意圖。

圖中，1-槍體，2-射孔。

具體實施方式

實施例一。

超高壓射孔2槍，包括中空的筒狀槍體1，槍體1的外徑89mm，壁厚為12mm；槍體1上設有若干個射孔2，射孔2的孔密度為16孔/m，相位為45°，孔間距為62.5mm。每個射孔2的直徑為32mm，深度為3.5mm。并且第一個射孔2與端面的距離為150mm。其最大Mises應力為912.45MPa。

實施例二。

超高壓射孔2槍，包括中空的筒狀槍體1，槍體1的外徑89mm，壁厚為11mm；槍體1上設有若干個射孔2，射孔2的孔密度為20孔/m，相位為60°，孔間距為50mm。每個射孔2的直徑為32mm，深度為3.5mm。并且第一個射孔2與端面的距離為150mm。其最大Mises應力為854.84MPa。

實施例三。

超高壓射孔2槍，包括中空的筒狀槍體1，槍體1的外徑89mm，壁厚為13mm；槍體1上設有若干個射孔2，射孔2的孔密度為26孔/m，相位為90°，孔間距為38.5mm。每個射孔2的直徑為32mm，深度為3.5mm。并且第一個射孔2與端面的距離為150mm。其最大Mises應力為887.628MPa。?