CN205243480U - 一种射孔弹壳体破片收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种射孔弹壳体破片收集装置，泄压罐上的泄压装置能有效释放射孔弹***后的高压气体，解决了壳体破片在高压气体的作用下与***罐内壁来回碰撞而形成的二次破碎，进而观察壳体的实际破碎程度。采用的加压孔可连接加压装置实现对混凝土靶、砂岩靶等有孔隙的靶体进行加压饱和，实现对实际地底层状况的模拟。同时还解决了射孔弹在实际使用过程中存在套管间隙、井液等真实情况对其穿孔性能的影响。该装置结构紧凑，操作简便，现场应用效果良好。

Description

一种射孔弹壳体破片收集装置

技术领域

本实用新型涉及一种射孔弹壳体破片收集装置，属于石油天然气行业中所用***器材的测试装置。

背景技术

射孔作业后，射孔弹***后产生的破片会随着***产生的爆压通过射孔枪眼进入到井筒和射孔孔道中，有可能污染井筒、堵塞出油通道而影响后续的采油作业，同时由于地层空间狭小无法测试射孔弹的实际穿孔性能。因此行业内的研究人员希望在地面情况下研究射孔弹作用后壳体产生破片的大小以及射孔弹的穿孔性能。

通常射孔弹在进行地面试验时，壳体在***冲击波的作用下形成无数的小破片向四周飞散，由于破片较小速度较高，破片以射孔弹***点为中心，在方圆几十米到几百米范围内散布，只能收集到很少的一部分。为了得到射孔弹壳体在***作用下分解的破片，了解壳体的破碎程度，行业研究人员一般在钢板房内进行射孔弹***试验，通过钢板房的遮挡来收集壳体的破片，由于钢板房内有排烟窗户以及人员进出通道，往往只能收集到40％～60％的破片，这样无法量化射孔弹壳体的破碎程度。也有相关研究人员利用简易封闭罐进行收集，其主要缺点为：第一，没有泄压措施会使得壳体破片因为射孔弹***后产生的高压气体与封闭罐内壁来回碰撞破碎，这样会导致收集到的破片比实际产生的要小，影响到最终对壳体破片的评价；第二，没有模拟射孔弹测试过程中实际工作中的状态，即没有模拟射孔弹的枪内炸高、射孔枪与套管间隙以及井液对射孔弹性能的影响，这样就无法准确测试出射孔弹的穿孔性能。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是：为了避免现有技术的不足之处，本实用新型提出一种射孔弹壳体破片收集装置，是一种能有效收集射孔弹在***后壳体的破片，便于观察壳体的破碎程度，能收集到超过90％的破片，同时还能模拟测试射孔弹在实际工作状态下的穿孔性能的一种破片收集装置。

本实用新型的技术方案是：设计一种射孔弹壳体破片收集装置，包括泄压罐8、***罐5、靶体9、内炸高环7、端盖4、泄压堵头11和堵头10；泄压罐8一端开口，一端封闭，***罐5一端开口，一端封闭；***罐5的封闭端置于泄压罐8的开口端之上，且***罐5的封闭端和泄压罐8相互对接固连；***罐5开口端设有端盖4，端盖4上设有通孔，且端盖4与***罐5相互固连；在***罐5封闭端上，靠近靶体9的一面设有盲孔14，另一面设有定位槽13；内炸高环7卡在定位槽13内；泄压罐8罐体的外壁两侧上设有泄压孔和加压孔，泄压堵头11置于泄压孔内，堵头10置于加压孔内；泄压罐8罐体内设有靶体9，靶体9和泄压罐8之间充有液体；工作时射孔弹卡在内炸高环7上的槽内；导爆索一端***射孔弹上的槽中，另一端从端盖4上设有的孔引出。

本实用新型的进一步技术方案是：所述端盖4上设有的孔为偏心孔12。

本实用新型的进一步技术方案是：靶体9顶部和***罐5的封闭端之间的距离为为射孔弹试验时的射孔枪与套管之间的距离。

本实用新型的进一步技术方案是：所述液体的密度为1.0g/cm3～1.6g/cm3。

本实用新型的进一步技术方案是：所述内炸高环7为带内置槽的圆环。

本实用新型的进一步技术方案是：所述靶体9为45钢靶，或者是混凝土靶或者是砂岩靶。

本实用新型的工作过程为：射孔弹起爆后，射孔弹的壳体在***爆轰波的作用下分解为大小不一的破片，射孔弹的药型罩形成高温、高压、高速的聚能射流穿透***罐上的盲孔后继续对泄压罐内的靶体进行作用，直到射流速度为零时停止在靶体上穿孔，靶体可以是45钢靶，也可以是混凝土靶或者是砂岩靶等。同时将***罐***孔弹***后形成的高压气体通过聚能射流形成的孔道进入到泄压罐中，在达到泄压罐上泄压堵头的设定压力后，泄压堵头将泄压罐中的压力释放在大气中。通过将***罐内的压力释放，减少壳体破片与封闭罐内壁来回碰撞破碎的次数及强度，这样会使得收集到的破片接近实际的大小。试验结束后，进行射孔弹破片大小的检测，以及通过测量射孔弹在靶体中的穿孔性能。

发明效果

本实用新型的技术效果在于：

第一，泄压罐上的泄压装置能有效释放射孔弹***后的高压气体，解决了壳体破片在高压气体的作用下的与***罐内壁来回碰撞而形成的二次破碎，进而观察到壳体的实际破碎程度。

第二，能准确测试射孔弹的穿孔性能。采用的加压孔可连接打压装置实现对混凝土靶、砂岩靶等有孔隙的靶体进行加压实现对实际地底层状况的模拟。采用内炸高环、盲孔、套管间隙以及井液等模拟了射孔弹实际的作业时的真实情况，减少对其穿孔性能的影响。

第三，破片收集率高，达到90％以上；设备结构简单，便于操作。现场应用效果良好。

第四，可以观测破片随***爆压进入泄压罐内和靶体穿孔孔道内的情况，便于对射孔弹破片的评价。

附图说明

图1为射孔弹壳体破片收集装置结构示意图

图2为端盖结构示意图

图3为***罐结构示意图

附图标记说明：1-导爆索；2-***；3-螺栓；4-端盖；5-***罐；6-射孔弹；7-内高炸环；8-泄压罐；9-靶体；10-堵头；11-泄压堵头；12-偏心孔；13-定位槽；14-盲孔。

具体实施方式

下面结合具体实施实例，对本实用新型技术方案进一步说明。

1.参见图1—图3一种射孔弹壳体破片收集装置，包括螺栓3、端盖4、***罐5、内炸高环7、泄压罐8、靶体9、泄压堵头11以及堵头10。所述端盖4为圆形结构，有4～12个均布的螺栓孔，设置有穿越导爆索偏心孔4-1，防止导爆索过度弯曲影响起爆效果；所述***罐5，一端开口带有法兰，法兰上有4～12个均布的螺栓孔，另一端密闭带有和开口一端相同尺寸的法兰及螺栓孔，密封一端在***罐5内部的一面设计了放置内炸高环7的定位槽13，定位槽13便于射孔弹6的居中，***罐外部的一面设计了盲孔14。所述内炸高环7为带内置槽的圆环。所述泄压罐8一端开口带有和***罐5密闭一端相同尺寸的法兰及螺栓孔，另一端为密闭端，***罐中间位置分布2～4个泄压孔和一个加压孔。所述靶体9居中安装在泄炸罐8中，其两端为平面，直径比泄压罐的内壁直径小5～10mm，高度与泄压罐深度的差值为射孔弹试验时的射孔枪与套管之间的间隙。所述泄压堵头11安装在泄炸罐8的泄压孔中。所述清水在试验时灌满在泄压罐与靶体之间的间隙之中，用于模拟实际射孔时的井液。所述堵头10安装在泄炸罐8的加压孔中，如果靶体为有孔隙的靶体，则可通过拆除堵头10连接加压装置的方法对靶体进行加压。所述螺栓3用于端盖4和***罐5、***罐5和泄压罐8之间的连接。所述泄压罐一端开口带有和***罐密闭一端相同尺寸的法兰及螺栓孔，另一端为密闭端，外形为圆盘，***罐中间位置均布2～4个泄压孔。所述泄压堵头安装在***罐的泄压孔中。所述试验靶居中安装在泄炸罐中，为圆柱形柱状靶，其两端为平面，直径比泄压罐中空的内壁直径小5～10mm，高度与泄压罐深度的差值为射孔弹试验时的枪外炸高。所述清水在试验时灌满在泄压罐与试验靶之间的间隙之中，用于模拟实际射孔时的井液。所述螺栓用于端盖和***罐5、***罐和泄压罐之间的连接。

装配时，首先将泄压罐放置在试验场，然后将泄压堵头安装在泄压罐的泄压孔中。随后将试验靶体居中放置在泄压罐内，灌入清水，通过螺栓将泄压罐和***罐固连在一起，接着内炸高环带内置槽的一端向上放置在***罐内部的固定槽中，随后将连接导爆索1的射孔弹6放置在内炸高环7的定位槽13内固定，将导爆索通过端盖的穿越导爆索偏心孔12伸出在端盖外，接着用螺栓将端盖和***罐通过法兰上螺栓孔固连在一起。最后，将***连接在导爆索上面。

在应用本实用新型进行射孔弹破片收集试验过程中，壳体试验前重量为423g，压制成射孔弹后模拟装配102枪穿7“套管，采用的靶体为45钢靶，高度为300mm。连接导爆索和***组装成试验收集装置后进行钢靶试验，试验结果为收集到的壳体重量为392g，壳体碎屑收集率达到了93％；射孔弹在钢靶上的穿孔深度为285mm，孔径为12.5mm。

Claims (6)

1.一种射孔弹壳体破片收集装置，其特征在于，包括泄压罐(8)、***罐(5)、靶体(9)、内炸高环(7)、端盖(4)、泄压堵头(11)和堵头(10)；泄压罐(8)一端开口，一端封闭，***罐(5)一端开口，一端封闭；***罐(5)的封闭端置于泄压罐(8)的开口端之上，且***罐(5)的封闭端和泄压罐(8)相互对接固连；***罐(5)开口端设有端盖(4)，端盖(4)上设有通孔，且端盖(4)与***罐(5)相互固连；在***罐(5)封闭端上，靠近靶体(9)的一面设有盲孔(14)，另一面设有定位槽(13)；内炸高环(7)卡在定位槽(13)内；泄压罐(8)罐体的外壁两侧上设有泄压孔和加压孔，泄压堵头(11)置于泄压孔内，堵头(10)置于加压孔内；泄压罐(8)罐体内设有靶体(9)，靶体(9)和泄压罐(8)之间充有液体；工作时射孔弹卡在内炸高环(7)上的槽内；导爆索一端***射孔弹上的槽中，另一端从端盖(4)上设有的孔引出。

2.如权利要求1所述的一种射孔弹壳体破片收集装置，其特征在于，所述端盖(4)上设有的孔为偏心孔(12)。

3.如权利要求1所述的一种射孔弹壳体破片收集装置，其特征在于，靶体(9)顶部和***罐(5)的封闭端之间的距离为射孔弹试验时的射孔枪与套管之间的距离。

4.如权利要求1所述的一种射孔弹壳体破片收集装置，其特征在于，所述液体的密度为1.0g/cm³～1.6g/cm³。

5.如权利要求1所述的一种射孔弹壳体破片收集装置，其特征在于，所述内炸高环7为带内置槽的圆环。

6.如权利要求1所述的一种射孔弹壳体破片收集装置，其特征在于，所述靶体(9)为45钢靶，或者是混凝土靶或者是砂岩靶。