[实用新型]超高压射孔枪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种从井中开采油、气、水、可溶解或可熔化物质或矿物泥浆的设备，尤其涉及一种子弹射孔器或聚能喷流射孔器。 

背景技术

随着油气勘探领域的不断深入，深井、超深井的应用不断增多。如在四川盆地元坝区块、塔里木库车山前区块等一些勘探区域的探井井深超过7 000m，最深达到8 000 m，地层压力预计最高可达140MPa，地层温度达到160～180℃。如何保证射孔枪在超高温超高压条件不发生变形、破裂甚至断裂失效至关重要。射孔枪的承载能力影响因素比较复杂，包括射孔枪的材料特性、加工过程、井下爆炸载荷和冲击响应等。

目前，国外对深井、超深井的开发工作已持续很多年，许多研究机构针对管柱失稳和损伤问题也多有研究，对深井、超深井射孔爆炸与管柱动态响应关联特性已有了较深入认识。与此同时，国外也在着力发展与应用模拟试验技术，对深井、超深井射孔作业过程中管柱动态响应的有关力学参量(压力、应变、加速度等)及随时间变化规律进行测试，并可以据此分析有关问题。如斯伦贝谢公司的B.Grove公司开发了4 in到7 in的30 000 psi(207MPa)射孔枪；斯伦贝谢公司有适合于5 in套管作业的86型超高压射孔器材，挤毁压力达到了25 000psi(172 MPa)，装配PJ3406 HNS聚能深穿透射孔弹，稳定性能较好，能够完成超高温超高压长时间井下停留的射孔作业。

国内对深井、超深井的开发缺少具有自主知识产权的数值计算方法和分析软件。传统方法中一般采用公式法设计和验证射孔枪的强度，并通过不断试验得到最终的设计结果。国内对射孔枪的分析从单一的静压力分析到模拟射孔冲击载荷作用下的应力应变分析都有所研究。陶亮应用LS-Dyna的动态冲击求解器模拟了射孔冲击载荷下枪体的胀形问题、螺纹连接强度问题和盲孔问题。邹宽城等在有限元分析的基础上，应用遗传算法对射孔枪的盲孔结构进行优化设计。张昭等提出了基于Taguchi方法，以射孔枪管形状参数中的管半径、射孔枪孔眼半径和开孔数为水平试验因素的多目标优化设计。 

发明内容

本实用新型旨在提供一种能承受超高压力的超高压射孔枪。

本实用新型所述的超高压射孔枪，包括中空的筒状枪体，枪体上设有若干个射孔，射孔的孔密度为16-26孔/m，相位为40°-100°，孔间距为25-85mm。

优选地，孔间距为10mm。

更优选地，距端面最近的射孔与端面的距离为150mm。

进一步优选地，射孔的直径为32mm，深度为3.5mm。

本实用新型与吊环、枪头和枪尾连接，并装入试验设备后，能在180℃、170 MPa条件下稳压30 min无异常。继续加温到195℃同时加压到195 MPa也能稳压30 min无异常，泄压起出超高压射孔枪后检查无异常。试验结果表明，本实用新型在195℃和195 MPa条件下无变形．满足额定工作载荷175 MPa和180℃的要求。

附图说明

图1为实施例一的结构示意图。

图中，1-枪体，2-射孔。

具体实施方式

实施例一。

超高压射孔2枪，包括中空的筒状枪体1，枪体1的外径89mm，壁厚为12mm；枪体1上设有若干个射孔2，射孔2的孔密度为16孔/m，相位为45°，孔间距为62.5mm。每个射孔2的直径为32mm，深度为3.5mm。并且第一个射孔2与端面的距离为150mm。其最大Mises应力为912.45MPa。

实施例二。

超高压射孔2枪，包括中空的筒状枪体1，枪体1的外径89mm，壁厚为11mm；枪体1上设有若干个射孔2，射孔2的孔密度为20孔/m，相位为60°，孔间距为50mm。每个射孔2的直径为32mm，深度为3.5mm。并且第一个射孔2与端面的距离为150mm。其最大Mises应力为854.84MPa。

实施例三。

超高压射孔2枪，包括中空的筒状枪体1，枪体1的外径89mm，壁厚为13mm；枪体1上设有若干个射孔2，射孔2的孔密度为26孔/m，相位为90°，孔间距为38.5mm。每个射孔2的直径为32mm，深度为3.5mm。并且第一个射孔2与端面的距离为150mm。其最大Mises应力为887.628MPa。