摘 要：針對沒有不同壁厚套管和雙層套管條件下評價射孔指標的問題，設(shè)計制作試驗靶、試驗槍及配套器件，并進行試驗與測試，通過數(shù)據(jù)分析，揭示了不同壁厚套管及雙層套管對穿孔性能的影響規(guī)律，形成了影響射孔器穿孔指標的新認識。

關(guān)鍵詞：套管壁厚 試驗靶 穿孔深度 孔徑

中圖分類號：TE2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0094-02

射孔參數(shù)與產(chǎn)能關(guān)系研究中，射孔穿透深度是產(chǎn)能評估、產(chǎn)率比計算最基礎(chǔ)的資料之一。在電法模擬和數(shù)值模擬研究中，符合達西滲流的砂巖油層在孔徑確定的條件下，孔深在穿透污染帶前產(chǎn)能比變化較小，穿透污染帶后產(chǎn)能比上升較快，之后隨著孔深的增加，產(chǎn)能比的上升趨勢減緩[1～5]。油井產(chǎn)能比隨孔深增加而增大，特別是當孔深超過鉆井污染帶后，油井產(chǎn)能會有一個較大幅度的提高[2～5]。只有掌握準確的射孔深度，在評價儲層污染的條件下，選擇合適穿深的射孔器，才能有效提高和評價產(chǎn)能。

射孔穿深受本身的性能影響以外，槍身壁厚、環(huán)空介質(zhì)、套管壁厚、水泥環(huán)及強度等都會造成射流能量損耗，從而影響射孔深度。在國標中規(guī)定了射孔深度的檢測主要根據(jù)地面條件下混凝土靶射孔試驗[6]，環(huán)空射孔介質(zhì)為清水，混凝土靶和樣塊由1份水泥、2份壓裂砂、0.52份清水混合而成，強度為34.5 MPa[6，7]，套管的尺寸從4.83～11.99 mm不等，且同種外形尺寸套管壁厚不盡相同，穿孔深度評價卻一致，數(shù)據(jù)籠統(tǒng)，缺乏嚴謹性。

隨著勘探開發(fā)的不斷深入，深井、側(cè)鉆井呈上升趨勢，部分深井、側(cè)鉆井套管完井中出現(xiàn)儲層雙層套管現(xiàn)象，套損井補貼后亦成為雙層套管模式，采用傳統(tǒng)的射孔深度檢測方法和認識，將影響與產(chǎn)能關(guān)系的正確評價。

通過針對性的設(shè)計試驗靶，對不同壁厚套管及雙層套管進行地面模擬打靶試驗，獲取試驗數(shù)據(jù)，研究不同壁厚套管及雙層套管對穿孔性能的影響規(guī)律，用于指導(dǎo)射孔完井，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 試驗準備

1.1 試驗靶制作

1.1.1 試驗靶套設(shè)計與制作

1.1.3 混凝土試驗靶設(shè)計與制作

1.2 制作試驗槍及配套器件

1.2.1 試驗槍設(shè)計與制作

使單個射孔彈開口方向直接垂直平放在試驗靶上，其下依次擱置外支撐環(huán)、模擬試驗槍盲孔處壁厚、內(nèi)支撐環(huán)，然后再外加保護槍罩，防止彈片飛濺，外套固定環(huán)，固定保護槍罩。如圖1。

1.2.2 內(nèi)支撐環(huán)設(shè)計與制作

依據(jù)實際槍身裝彈內(nèi)炸高大小，制作內(nèi)支撐環(huán)，滿足內(nèi)炸高的要求。

1.2.3 試驗槍盲孔壁厚設(shè)計與制作

依據(jù)目前射孔槍盲孔處壁厚要求，設(shè)計制作不同型號試驗槍盲孔處壁厚的模擬槍壁厚。

1.2.4 外支撐環(huán)設(shè)計與制作

依據(jù)槍身與套管的間隙，制作外支撐環(huán)，滿足槍套外間隙的要求。

1.2.5 固定環(huán)設(shè)計與制作

2 試驗與測試分析

2.1 打靶試驗

3 結(jié)論與認識

（1）按照API RP 19B要求制作的混凝土靶，通過實驗室測試其抗壓強度為34.83 MPa，符合大于34.5 MPa的國家標準要求，確保了試驗靶及實驗數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。

（2）平均穿深數(shù)據(jù)表明，雙層套管致使下降了7.5%，從而認識到了射流在通過雙層介質(zhì)時能量衰減較大，應(yīng)在射孔完井設(shè)計和器材研究中考慮這一影響。

（3）平均射孔孔徑隨著套管壁厚變化在1.33 mm范圍內(nèi)，變化幅度小，說明了三種射孔彈的射流頭部質(zhì)量高、破甲速度快。

參考文獻

[1] 楊勇，石峻，檀竹南.射孔完井模型及其數(shù)學(xué)方法簡述[J].中國石油和化工，2008.

[2] 萬仁溥.現(xiàn)代完井工程[M].3版.石油工業(yè)出版社，2008.

[3] 孫艷麗.射孔完井產(chǎn)能的影響[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2011.