[發(fā)明專利]一種射孔作業(yè)破巖實(shí)驗(yàn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810065058.2
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108375513A
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林英松;趙準(zhǔn);魏曉菲;姚勁松;馬睿
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: G01N3/313
• 分類號: G01N3/313
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所(普通合伙) 37104
• 代理人: 黃曉敏;于正河

1.一種射孔作業(yè)破巖實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于具體過程包括：

(一)制備試驗(yàn)材料

(1)模具的制作：采用“8 1/2”的套管切割為兩半做成壁厚10mm的圓柱形模具，使水泥試樣凝固后便于取出，制備水泥試樣時將套管用鐵箍箍住；

(2)水泥試樣的制備：選用勝濰G級水泥，水和水泥的重量比為0.44，養(yǎng)護(hù)時間28天，抗壓強(qiáng)度達(dá)到35MPa，制備得到高度分別為200mm，300mm，500mm的水泥試樣；

(3)制作靶套：水泥試樣放入高溫高壓射孔實(shí)驗(yàn)容器前，需先安裝在靶套中，靶套用于固定巖樣，并使水泥試樣接觸面保持緊密；靶套上部開口，下部閉合，避免射孔過程中脫落的巖屑調(diào)入高壓實(shí)驗(yàn)容器中，堵塞加壓口；靶套的外表面設(shè)有小孔，流體通過小孔進(jìn)入靶套對水泥試樣施加圍壓，小孔的數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要確定；靶套上部固定安裝射孔裝置；靶套能夠懸掛，便于上提下放；

(二)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

(1)安裝射孔彈：將射孔裝置安裝在靶套上部，取一發(fā)型號為SDDP41RDX32-1、含藥量32g的深穿透射孔彈安裝在射孔裝置中，固定好并接好雷管，檢查密封圈，保證整個實(shí)驗(yàn)裝置的密封性，防止?jié)B水情況的發(fā)生，安裝過程中射孔彈要輕拿輕放；

(2)組裝水泥試樣和靶套：將水泥試樣放入靶套中，由上到下依次放入200mm、300mm、500mm高度的水泥試樣，并分別編號為1、2、3，每個試樣上表面標(biāo)為A，下表面標(biāo)為B；將靶套組合好并上好側(cè)邊螺栓，保證螺栓上下位置受力均勻；靶套和螺栓安裝好后，在靶套上部安裝墊圈，用螺栓上緊，用于壓緊試樣，減少試樣接觸面間的縫隙，并連接上部的射孔器，便于整個裝置的上提、下放，完成實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備；

(三)射孔實(shí)驗(yàn)

(1)放入高壓容器：首先將裝有水泥試樣的靶套上部與桁吊的吊鉤相連，利用桁吊將組裝好的實(shí)驗(yàn)裝置下放入地下室高溫高壓射孔實(shí)驗(yàn)容器中，先將裝有水泥試樣的靶套靠在一邊，通過水泵向高溫高壓射孔實(shí)驗(yàn)容器中灌水，直至水面距離高溫高壓射孔實(shí)驗(yàn)容器上沿20cm處，將裝有水泥試樣的靶套下放進(jìn)去，將高溫高壓射孔實(shí)驗(yàn)容器蓋套在裝有水泥試樣的靶套上方，用力把高溫高壓射孔實(shí)驗(yàn)容器蓋壓入高溫高壓射孔實(shí)驗(yàn)容器的上沿下端，旋轉(zhuǎn)30°，將高溫高壓射孔實(shí)驗(yàn)容器蓋與下沿卡死，使高溫高壓射孔實(shí)驗(yàn)容器處于密封狀態(tài)，將射孔彈的雷管引出，并與電子引火裝置連接；

(2)加圍壓、點(diǎn)火射孔：檢查好后，工作人員撤離地下設(shè)備室，打開加壓泵，到外部的控制室控制加壓，進(jìn)行射孔實(shí)驗(yàn)，將圍壓逐步升到20.5MPa，此時孔隙壓力為20.6MPa，當(dāng)壓力逐漸穩(wěn)定后，摁下點(diǎn)火按鈕，射孔完成；

(3)取出試樣：射孔完成后，將高溫高壓射孔實(shí)驗(yàn)容器中的壓力逐漸卸掉，關(guān)閉水泵，打開高溫高壓射孔實(shí)驗(yàn)容器蓋，取出裝有水泥試樣的靶套，橫放在地面上，卸掉螺栓，打開靶套，將水泥試樣取出，完成射孔實(shí)驗(yàn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述射孔作業(yè)破巖實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于所述水泥試樣的具體制備過程為：

(1)用電子天平秤量水泥和水，確保水和水泥的重量比為0.44；

(2)將水放入攪拌機(jī)中，一邊用攪拌機(jī)攪拌，一邊向水中加入水泥，加入水泥后繼續(xù)直攪拌至水泥與水混合均勻；

(3)在模具內(nèi)表面抹上黃油，防止模具生銹且容易退模，將步驟(2)中混合均勻的水泥與水澆注到模具中，并將模具用鐵箍箍好放在有機(jī)玻璃上，使水泥表面平整；

(4)澆筑完后輕輕晃動模具，清除水泥中氣泡，避免試樣表面出現(xiàn)裂縫，上部用有機(jī)玻璃蓋住，防止表面水分過快蒸發(fā)，初凝過程要保持水泥表面濕潤；

(5)常溫下，8小時完成初凝后將水泥試樣從模具中取出，放入水中進(jìn)行常溫養(yǎng)護(hù)28天，使其抗壓強(qiáng)度達(dá)到35MPa，按照上述方法制備水泥試樣，每組水泥試樣的高度分別為200mm，300mm，500mm。