[发明专利]一种射孔作业破岩实验方法

权利要求书

1.一种射孔作业破岩实验方法，其特征在于具体过程包括：

(一)制备试验材料

(1)模具的制作：采用“8 1/2”的套管切割为两半做成壁厚10mm的圆柱形模具，使水泥试样凝固后便于取出，制备水泥试样时将套管用铁箍箍住；

(2)水泥试样的制备：选用胜潍G级水泥，水和水泥的重量比为0.44，养护时间28天，抗压强度达到35MPa，制备得到高度分别为200mm，300mm，500mm的水泥试样；

(3)制作靶套：水泥试样放入高温高压射孔实验容器前，需先安装在靶套中，靶套用于固定岩样，并使水泥试样接触面保持紧密；靶套上部开口，下部闭合，避免射孔过程中脱落的岩屑调入高压实验容器中，堵塞加压口；靶套的外表面设有小孔，流体通过小孔进入靶套对水泥试样施加围压，小孔的数量根据实际需要确定；靶套上部固定安装射孔装置；靶套能够悬挂，便于上提下放；

(二)实验准备

(1)安装射孔弹：将射孔装置安装在靶套上部，取一发型号为SDDP41RDX32-1、含药量32g的深穿透射孔弹安装在射孔装置中，固定好并接好雷管，检查密封圈，保证整个实验装置的密封性，防止渗水情况的发生，安装过程中射孔弹要轻拿轻放；

(2)组装水泥试样和靶套：将水泥试样放入靶套中，由上到下依次放入200mm、300mm、500mm高度的水泥试样，并分别编号为1、2、3，每个试样上表面标为A，下表面标为B；将靶套组合好并上好侧边螺栓，保证螺栓上下位置受力均匀；靶套和螺栓安装好后，在靶套上部安装垫圈，用螺栓上紧，用于压紧试样，减少试样接触面间的缝隙，并连接上部的射孔器，便于整个装置的上提、下放，完成实验准备；

(三)射孔实验

(1)放入高压容器：首先将装有水泥试样的靶套上部与桁吊的吊钩相连，利用桁吊将组装好的实验装置下放入地下室高温高压射孔实验容器中，先将装有水泥试样的靶套靠在一边，通过水泵向高温高压射孔实验容器中灌水，直至水面距离高温高压射孔实验容器上沿20cm处，将装有水泥试样的靶套下放进去，将高温高压射孔实验容器盖套在装有水泥试样的靶套上方，用力把高温高压射孔实验容器盖压入高温高压射孔实验容器的上沿下端，旋转30°，将高温高压射孔实验容器盖与下沿卡死，使高温高压射孔实验容器处于密封状态，将射孔弹的雷管引出，并与电子引火装置连接；

(2)加围压、点火射孔：检查好后，工作人员撤离地下设备室，打开加压泵，到外部的控制室控制加压，进行射孔实验，将围压逐步升到20.5MPa，此时孔隙压力为20.6MPa，当压力逐渐稳定后，摁下点火按钮，射孔完成；

(3)取出试样：射孔完成后，将高温高压射孔实验容器中的压力逐渐卸掉，关闭水泵，打开高温高压射孔实验容器盖，取出装有水泥试样的靶套，横放在地面上，卸掉螺栓，打开靶套，将水泥试样取出，完成射孔实验。

2.根据权利要求1所述射孔作业破岩实验方法，其特征在于所述水泥试样的具体制备过程为：

(1)用电子天平秤量水泥和水，确保水和水泥的重量比为0.44；

(2)将水放入搅拌机中，一边用搅拌机搅拌，一边向水中加入水泥，加入水泥后继续直搅拌至水泥与水混合均匀；

(3)在模具内表面抹上黄油，防止模具生锈且容易退模，将步骤(2)中混合均匀的水泥与水浇注到模具中，并将模具用铁箍箍好放在有机玻璃上，使水泥表面平整；

(4)浇筑完后轻轻晃动模具，清除水泥中气泡，避免试样表面出现裂缝，上部用有机玻璃盖住，防止表面水分过快蒸发，初凝过程要保持水泥表面湿润；

(5)常温下，8小时完成初凝后将水泥试样从模具中取出，放入水中进行常温养护28天，使其抗压强度达到35MPa，按照上述方法制备水泥试样，每组水泥试样的高度分别为200mm，300mm，500mm。