CN2913602Y - 模拟井下射孔条件的实验射孔靶和实验射孔器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种应用于模拟井下射孔实验的实验射孔靶和实验射孔器。包括：实验射孔靶是在一个下端封闭的靶套内套装有橡胶套，在橡胶套内下部灌注砂岩靶或灰岩靶，上部设有水泥环和模拟套管，靶套管口外设有法兰，以便与其上方的实验射孔器连接。实验射孔器的结构是在连接体的底部封堵有模拟枪，模拟枪的上部依次是射孔弹、传爆管、固弹体、导爆索、传爆管，并在固弹体上部装置有弹座，在模拟枪的周边设有法兰。其特点是：固弹体结构简单，并且长度可调；采用对接传爆方式，保证了射孔实验的一次成功率，有利于实验参数的一致性；只需更换不同的弹座就可以满足任何型号的射孔弹所需的内炸高、外炸高等试验条件。
Description
一、技术领域
本实用新型涉及一种射孔实验仪器，具体应用于模拟井射孔实验的实验靶和实验射孔器。
二、背景技术
射孔作业是油气勘探和开发的一个非常重要的环节，有效的射孔孔眼对于正确评价油气层、提高油气井产量和提高油气藏采出程度是至关重要的。射孔系统及射孔弹的优劣是提高射孔质量的前提，因此，如何正确评价射孔器的质量，提高射孔效能成为国内外的研究重点。
目前，对射孔器的实验与检测停留在地面打钢靶和混凝土靶，打钢靶时，射孔弹裸露在外，而且弹与靶体之间的距离(炸高)严重失真，不能完全反映射孔弹的实际效能；混凝土靶的检测虽能够了解射孔弹的穿深，但无法与地层砂岩、灰岩建立有效关系，因此无法了解其在地层的穿深，两种打靶方式更无法模拟井下高温高压环境的射孔实验与检测。因此研究在高温高压条件下使用的新型实验射孔靶及实验射孔器是非常重要的。
三、发明内容
本实用新型的目的就是针对已有技术存在的缺陷，提供一种能够在高温高压条件下使用，模拟井下射孔条件的实验射孔靶和实验射孔器。
其技术方案包括：
1、实验射孔靶是在一个下端封闭的靶套内套装有橡胶套，在橡胶套内下部灌注砂岩靶或灰岩靶，上部设有水泥环和模拟套管，靶套管口外设有法兰，以便与其上方的实验射孔器连接。并在其管口处留有枪与套管间隙。
2、实验射孔器的结构是在连接体的底部封堵有模拟枪，模拟枪的上部依次是射孔弹、传爆管、固弹体、导爆索、传爆管，并在固弹体上部装置有弹座，在模拟枪的周边设有法兰，与下部法兰连接。
本实用新型的特点是：
(1)固弹体结构简单，并且长度可调，可以满足任何型号射孔弹的可靠固定。固弹体组件上的中心孔，作为放置传爆组件的腔室，对传爆组件有固定和扶正作用。
(2)采用对接传爆方式，对射孔弹输出了更高的起爆能量，保证了射孔实验的一次成功率，有利于实验参数的一致性。
(3)只需更换不同的弹座就可以满足任何型号的射孔弹所需的内炸高、外炸高等试验条件。
四、附图说明
附图是本实用新型的剖视结构图。
五、具体实施方式
下面结合附图对本技术方案作进一步说明。
实验射孔靶的设计：参照API推荐的射孔器评价方法中的要求，应力条件下射孔器的评价用贝累砂岩靶，因为砂岩靶具有良好的均质性和稳定的强度，最大的优点是其穿深数据接近井下地层的实际情况，大大提高了实验研究的实用性。我们根据储层地质条件，选用砂岩和灰岩制作实验射孔靶，对射孔弹的穿孔能力进行实验和评价。砂岩靶和灰岩靶结构相同，主要由模拟套管7、水泥环8、砂岩靶(灰岩靶)9、橡胶套10、靶套11等组成。
靶芯：砂岩或灰岩加工成圆柱形，外面套上橡胶套，射孔端预制上模拟井下条件的水泥环和套管。
靶套用5-1/2″套管对半剖开制成开合式，靶套上开有多排小直径圆孔。实验时将饱和后的靶芯放入靶套，两半扣紧用螺栓固定夹紧。实验射孔靶与实验射孔器用法兰联接。实验环境下的温度和压力可以通过靶套和靶套上的孔传给靶芯。靶芯和靶套之间加装橡胶套，可以消除射孔靶上的边界效应和应力效应。这种结构的实验靶完全模拟了井下射孔层的条件。多发实验射孔靶的结构与单发实验射孔靶基本相同，靶芯的直径根据实验发数确定，最大直径为900mm、最多可装弹4发。
实验射孔器主要由传爆管1、导爆索2、固弹体3、射孔弹4、模拟枪5、弹座12、连接体13和法兰14组成。连接体13上部通过内螺纹与安全炮头外螺纹连接，下部通过内螺纹与模拟枪5外螺纹连接，并在螺纹连接处增加了密封圈，密封射孔弹4、导爆索2等火工件以及加压过程中的耐压。法兰14实现与实验射孔靶的连接。固弹体3与弹坐12主要用来固定射孔弹4。传爆管1、导爆索2用于射孔弹的起爆。模拟枪5完全模拟了现用射孔器的壁厚、内炸高条件，提高对射孔弹的客观评价。
该试验装置完全模拟了射孔枪在井下的实际状态，模拟枪5可根据现用的射孔枪调整壁厚，炸高；枪与套管之间的间隙6根据枪在不同尺寸套管内射孔任意调整；模拟套管7、水泥环8厚度也可根据井下实际进行任意调整；橡胶套10保护了砂岩靶饱和后水分不易散失，保证了加压时砂岩靶(灰岩靶)均匀受力；半开式靶套11便于砂岩靶的制作和剖开，观察分析射孔孔道，射孔碎屑物不易落入容器。
Claims (3)
1、一种模拟井下射孔条件的实验射孔靶和实验射孔器，其特征是：实验射孔靶是在一个下端封闭的靶套内套装有橡胶套，在橡胶套内下部灌注砂岩靶或灰岩靶，上部设有水泥环和模拟套管，靶套管口外设有法兰；实验射孔器的结构是在连接体的底部封堵有模拟枪，模拟枪的上部依次是射孔弹、传爆管、固弹体、导爆索、传爆管，并在固弹体上部装置有弹座，在模拟枪的周边设有法兰，与实验射孔靶法兰连接。
2、根据权利要求1所述的模拟井下射孔条件的实验射孔靶和实验射孔器，其特征是：实验射孔靶的靶套是由套管对半剖开制成开合式，靶套上开有多排小直径圆孔，两半套管扣紧用螺栓固定夹紧。
3、根据权利要求1或2所述的模拟井下射孔条件的实验射孔靶和实验射孔器，其特征是：在连接体与模拟枪结合部设有密封圈，并在靶套管口处留有枪与套管间隙。
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