[实用新型]一种射孔弹模拟装枪钢靶试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种射孔弹模拟装枪钢靶试验装置，是一种评价射孔弹在模拟实际装枪情况下穿孔性能的试验装置。

背景技术

目前在评价石油射孔弹的性能时，通常采用在固定炸高下进行钢靶试验的方式，以射孔弹在45钢靶中的穿孔深度及穿孔孔径来评价射孔弹的性能。

GB/T20488-2006《油气井聚能射孔器材性能试验方法》规定了一种射孔弹钢靶试验方法以及试验装置。该方法规定单发射孔弹装药量大于32g时采用60mm炸高，不大于32g时采用40mm炸高。然而在实际射孔作业中，同一型号的射孔弹可以装配不同型号的射孔枪在不同规格的套管中进行射孔作业，其枪内枪外炸高是变化的，而同一射孔弹在不同的炸高下其射孔性能差异很大。因此该试验方法不能真实的评价射孔弹在实际应用时的穿孔性能。

为避免上述试验方式带来的评价误差，近年来，行业技术人员采用了一种模拟装枪炸高的试验方法。在测井技术2012年的第36卷第3期P325发表的文献中，采用内外炸高环来模拟实际装枪中的内外炸高，用45钢板来模拟枪身和套管，靶体采用混凝土靶。该试验方法有以下几方面缺点：第一，模拟枪身和模拟套管材料采用45钢板，其材料性能与实际的射孔枪及套管存在差异；第二，用来模拟枪身及套管的45钢板为平板，与实际射孔时所使用的射孔枪及套管为圆形有差异，造成试验结果特别是射孔孔径存在较大的评价误差。第三，混凝土靶为一种非均匀、非连续性介质，不同靶体之间以及靶体不同部位之间的强度差异较大，导致对射孔弹射孔性能不能准确的判断。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种射孔弹模拟装枪钢靶试验装置，提供一种准确评价射孔弹性能且结构简单的射孔弹钢靶模拟装枪试验装置。

技术方案

一种射孔弹模拟装枪钢靶试验装置，其特征在于包括导爆索1、雷管2、射孔弹3、内炸高4、枪身5、清水6、外炸高7、套管8、主靶9和副靶10；在副靶10上依次焊接主靶9、套管8和外炸高7，在外炸高7中装入清水6，再将枪身5和内炸高4的焊接件安装在外炸高7的内凹圆弧面上，然后将连接导爆索1的射孔弹3安装在内炸高4的平面一端上，最后安装雷管2；所述内炸高4为两端相通的管状，一端为平面，另一端为外凸圆弧形；所述枪身的外凸圆弧面的中心位置有盲孔；内炸高4圆弧形的一端与枪身的内凹表面焊接在一起，内炸高4的中心轴线与盲孔的中心轴线重合；所述外炸高为管状，一端为内凹的圆弧面，其曲率半径与枪身外凸圆弧面曲率半径相同；另一端为外凸的圆弧面，曲率半径与套管内凹圆弧面曲率半径相同；外炸高的外凸圆弧端与套管的内凹圆弧面的焊接在一起，二者中心轴线重合；主靶为钢柱其一端为带内凹圆弧槽的平面，圆弧槽半径与套管外凸圆弧面曲率半径相同，另一端为平面；副靶上下两端均为平面，材料和直径与主靶相同。

所述内炸高的高度为2～35mm，外径范围为30～100mm，内径范围为20～90mm。

所述枪身内凹圆弧面的曲率半径为20-200mm，外凸圆弧面的曲率半径为30-210mm，枪身厚度为3-18mm，其中外凸圆弧面的中心位置有盲孔，盲孔直径为5-30mm，深度为3-13mm。

所述枪身用和射孔枪材料相同的管材切割，厚度为3～20mm。

所述外炸高的曲率半径范围为30～210mm；高度为5～75mm，外径范围为35～110mm，内径范围为25～100mm。

所述主靶为直径50-150mm的45钢柱，高度为50-400mm。

所述副靶直径与主靶相同，高度为10-30mm。

有益效果

本发明提出的一种射孔弹模拟装枪钢靶试验装置，在试验操作台上依次摆放副靶、主靶、套管和外炸高的焊接件，同时在外炸高中装入清水，再将枪身和内炸高的焊接件安装在外炸高的内凹圆弧面上，然后将连接导爆索的射孔弹安装在内炸高的平面一端上，最后安装雷管。在该试验装置中，充分考虑了枪身和套管材料以及形状的影响，所采用枪身和套管材料性能和半径与实际射孔时所用的完全相同。在本装置中，用主靶和副靶组成的组合靶代替了实际射孔中的含油岩石层，在射孔弹与枪身之间的内炸高代表射孔弹在射孔枪内的炸高，在枪身和套管之间的外炸高代表了射孔枪与套管的间隙（俗称外炸高）。而在模拟套管间隙的外炸高内加入的清水，可以模拟井液对射孔过程的影响。上述方式，更加逼真的模拟了射孔弹装枪穿靶时的真实情况。