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[阿什卡咖啡馆] 射孔:真枪实弹,一射即中

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发表于 2019-10-14 17:37:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
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品质源于技术 服务源于态度
这是阿什卡微信公众号的第687篇原创文章
首发于2019年10月7日

国庆盛大阅兵中,各种武器装备的出场,让军工技术成了热议话题。

其实,神秘、遥远的军工技术,我们石油人一直低调地应用于日常生产。说起这些,你可能立即想起地震勘探中的炸药引爆,比如测井用的放射性源等等。然而,离军工最近的,应该是射孔——这才是“真枪实弹”。

射孔,主要是为了打通井筒和油气储层之间的通道,让油气走进井筒,为我所用,哦不,为咱俩所用。最初的射孔技术,采用的就是子弹式射孔,来穿透套管、水泥环。

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但是咱俩知道,子弹式射孔,穿透力有限,也就说射的深度不够,经常搞不成有效孔眼。毕竟,子弹是为生物体设计的,而井下的套管+水泥,和坦克有得一拼。

子弹都搞不成,你能怎么办?不要绝望,军工为咱俩奉献了反装甲武器——实际上,在火星移民成为大排档谈资的今天,反装甲武器这种土玩意也是妇孺皆知,一点也不高大上。

从科技含量上来讲,射孔枪弹并不算什么了不起的军工技术。不过,石油开发中最直观的军工体现,它的改造、应用,可圈可点之处还真不少。

有的童鞋问了,不就是上炸药、引爆,让爆炸射流打开井壁,直通油气么,这点事儿能聊出个啥?

这就像患者质问医生:不就是割开人体拿出个瘤子么,有啥技术含量?

如果医生温顺地回答“确实没啥技术含量,这是手术刀,您拿好,自己动手吧!“相信恢复心智的患者会立即给医生跪了。因为,在开刀与出院之间,有无数个专业难题等着你,哪个搞错了都可能致命。

射孔也是这样,拿啥射,怎么射,射哪儿,射多深……每个问题背后,都跟着一大串专业难题,哪个搞错了,都是大麻烦。比方说最小儿科的错误:让你射油层,结果没对准,射穿了水层……那么你将无法分辨,这个孔道流出的水,和你眼里流出的泪,哪个更多,哪个更婆娑。

聊到这儿,我们就知道,和手术一样,射孔的技术细节也海了去了。所以,我们只能走马观花,概览一下射孔器那点事儿。

最早是1910年,那时还不能射,用的是钻,大概就是用钻杆下一个机械装置,转动一个刀片,切入套管逼,这样搞法,脚指头都想得到,钻不深,因为套管的直径硬性限制了刀片的长度。而且速度慢,成本高。

1926年,美国兰威尔斯公司(现在西方阿特拉斯公司)搞到子弹射孔法。1932年,在加利福尼亚Montebello油田一口800米深的井首次使用,铜墙铁壁,一射了之,横行套管二十多年。

直到1945年,高能炸药和穿甲技术终结了子弹射孔法的霸权。那一年,一家油井炸药公司在美国福特沃斯成立(哈里伯顿·威立克斯公司的前身),油气井聚能射孔弹横空出世。1946年,在裸眼井小试牛刀。1948年在密西西比搞定套管井。

聚能射孔,射起来无论是穿透力、深度、效率,都比普通射孔弹搞到不知哪里去了,一时风头无两。

“谁敢惹我?“聚能射孔器叫嚣道。

“谁敢热咱俩?“高能气体压裂技术附和道。这时已是八十年代。

聚能射孔与高能气体压裂狼狈为奸,就成了复合射孔器。不光射孔,还要造缝,进一步打通油气通道。

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这对无敌组合可以双剑合璧,配套使用,也可以一分为二,分工协作,怎么用怎么方便,怎么方便怎么用,迅速成为主流。

有主流,就有非主流。比方说:

水力喷砂射孔器。一看名字就知道,这是喷射带石英砂高压高速液流,射穿障碍。这种技术用于一些特殊情况,俄罗斯用得比较多,大概占到全部射孔的5%。

激光射孔器。这个不用解释,激光可以给各种物体打孔,不过,到目前为止,只听说研究,没听说应用,谁听说了请留言告知,嘿嘿。

射孔工具有了,怎么送到井下准确位置,这是个大问题。这个大问题我们简单讲,目前主要有三种方式:

电缆射孔,就是用电缆把射孔器送到目的层,进行定位射孔,无枪身和有枪身的都能送。

油管输送式射孔,把一口井所要射开的油气层的射孔器全部串连在一起,连接在油管的尾端,形成一个硬连接的管串下入井中。

连续油管输送射孔,原理和楼上类似。也是把一口井所要射开的油气层的射孔器全部串连在一起,连接在连续油管的尾端,形成一个硬连接的管串下入井中。

三种方式各有利弊。有兴趣的看一下这张表,没兴趣的滑过就好。

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从这个表格对比可知,从技术工艺层面,油管输送射孔必是越来越广泛使用的趋势。

射孔器材,通常包括火工品和非火工品。

所谓火工品,简单讲就是直接实现爆炸的玩意,包括一类炸药电雷管、撞击式雷管、传爆管等,二类炸药射孔弹、导爆索、切割弹等。其中一类炸药的灵敏度很高,极易启爆,二类炸药的灵敏度和危险性低于一类炸药,但射孔弹和导爆索的用量大,爆炸威力强大。这些玩意属于一线部队。

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而非火工品包括射孔枪、枪接头、油管、玻璃盘接头、压力开孔装置,减震器,放射性接头、点火棒等。属于后勤保障部队。

装配射孔弹等火工品,并发射射孔弹的专用设备,称为射孔器,由枪身、弹架、枪头、枪尾和密封件等组成。

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射孔原理

这些武器和工艺,都是石油人无数次琢磨、改进的结果。

精益求精,高精尖不是目的,高大上更不是目的,实用才是目的。

哪个占上风,全看哪个更好用。

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