超高壓射孔槍的製作方法

2023-10-20 09:19:22

專利名稱：超高壓射孔槍的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種從井中開採油、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、塔裡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°C。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複雜，包括射孔槍的材料特性、加工過程、井下爆炸載荷和衝擊響應等。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，並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 000psi (207MPa)射孔槍；斯倫貝謝公司有適合於5 in套管作業的86型超高壓射孔器材，擠毀壓力達到了 25 OOOpsi (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智慧財產權的數值計算方法和分析軟體。傳統方法中一般採用公式法設計和驗證射孔槍的強度，並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衝擊載荷作用下的應力應變分析都有所研究。陶亮應用LS-Dyna的動態衝擊求解器模擬了射孔衝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。張昭等提出了基於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。
發明內容本實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10_。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。本實用新型與吊環、槍頭和槍尾連接，並裝入試驗設備後，能在180°C、170 MPa條件下穩壓30 min無異常。繼續加溫到195°C同時加壓到195 MPa也能穩壓30 min無異常，洩壓起出超高壓射孔槍後檢查無異常。試驗結果表明，本實用新型在195°C和195 MPa條件 下無變形.滿足額定工作載荷175 MPa和180°C的要求。

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I的外徑89mm，壁厚為12mm ;槍體I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。並且第一個射孔2與端面的距離為150mm。其最大Mises應力為 9I2. 45MPa0實施例二。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。並且第一個射孔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I的外徑89mm，壁厚為13mm ;槍體I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。並且第一個射孔2與端面的距離為150mm。其最大Mises應力為 887. 628MPa0
權利要求1.超高壓射孔槍，包括中空的筒狀槍體(1)，槍體(I)上設有若干個射孔(2)，其特徵在於射孔(2)的孔密度為16-26孔/m，相位為40° -100°，孔間距為25_85mm。
2.如權利要求1所述的超高壓射孔槍，其特徵在於孔間距為10mm。
3.如權利要求1或2所述的超高壓射孔槍，其特徵在於距端面最近的射孔(2)與端面的距離為150_。
4.如權利要求3所述的超高壓射孔槍，其特徵在於射孔(2)的直徑為32mm，深度為··3.5mmo
專利摘要本實用新型超高壓射孔槍涉及一種從井中開採油、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。本實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。本實用新型與吊環、槍頭和槍尾連接，並裝入試驗設備後，能在180℃、170MPa條件下穩壓30min無異常。繼續加溫到195℃同時加壓到195MPa也能穩壓30min無異常，洩壓起出超高壓射孔槍後檢查無異常。試驗結果表明，本實用新型在195℃和195MPa條件下無變形．滿足額定工作載荷175MPa和180℃的要求。
文檔編號E21B43/117GK202900200SQ20122056147
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月30日 優先權日2012年10月30日
發明者王耀斌 申請人:陝西聯盟物流有限公司