1、ICS 71. 100.30 G 89 中华人民共和国国家标准GB/T 20488-2006 油气井聚能射孔器材性能试验方法Test method of perforator materials for oil and gas well 2006-09-12发布中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会2007-02-01实施发布GB/T 20488-2006 .a.L. .L 目。昌本标准中第3章、第4章、第5章、第6章、第7章修改采用APIRP19B: 2000第一版油气井射孔器评价的推荐作法)(英文版)。在附录A中列出了这些章条编号与APIRP 19B章条编号的对照一
2、览表。为便于使用，在采用APIRP 19B:2000时，本标准做了一些修改。主要技术差异如下za) 为了标准的使用方便，将APIRP 19B:2000引用的ASTMC109标准CAPIRP19B: 2000版的1. 2. 1 b)和APIRP56标准(APIRP19B:2000版的1.2. 5. 1的最后一段)中的技术要求直接编写到本标准相应章节中(本标准的3.1. 2 b和3.1.4.2);b) 增加了附录D高温常压钢靶射孔试验数据表格式、附录E射孔枪耐温耐压试验数据表格式和附录1模拟井底条件下射孔孔眼流动特性试验数据表格式。在采用APIRP 19B:2000时，本标准存在如下编辑性修改:一
3、一按照GB/T1. 1-2000要求对标准的表述及编排格式改为适用于我国标准的表述;一一删除APIRP 19B:2000的前言、引言;一一一将APIRP 19B:2000总则中的0.1概述安排在本标准的第1章中;一一-将APIRP 19B:2000中第3章内容分解为两章(本标准的第5章与第6章)。本标准的附录F、附录G、附录H为规范性附录，附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录I、附录J、附录K为资料性附录。本标准由国防科学技术工业委员会民爆器材监督管理局提出。本标准由国防科学技术工业委员会民用爆破器材服务中心归口。本标准起草单位:石油工业油气田射孔器材质量监督检验中心、大庆射孔弹广、营
4、口双龙石油射孔器材有限公司、西安近代化学研究所。本标准主要起草人:李险峰、朱贵宝、刘合、王秉敏、石健、孙新波、顾军、马艳杰、李玉芳。I GB/T 20488-一2006油气井聚能射孔器材性能试验方法1 范围本标准规定了油气井射孔器地面条件下混凝土靶射孔试验、高温常压钢靶射孔试验、模拟井射孔试验(适用于一次下井爆炸品药量不大于1.8 kg的射孔器的试验);射孔弹应力条件下贝雷砂岩靶射孔试验、模拟井底条件下射孔孔眼流动特性试如抽酣2脯黯阳驰苟孔抢耐温耐压试验。本标准适用于油气井射孔器、射2 规范性引用文件下列文件中的条款通的修改单(不包括勘误的是否可使用这些文件的d GB/T 8031 GB/T
5、10111 GB 10238-199 GB/T 13889 GB/T 20489 SY/T 6411 用电雷管油气井果导爆索通3 地面条件下混凝3. 1 测试靶3. 1. 1 靶的结构靶的结构示意图穿透能力确定。套管或油管在靶中的油管周围混凝土厚度应不小靶中使用的套管或油管管的外役江1口1m 60. 3 2立8 73.0 2工8 88.9 3土2 114.3 4土2 127.0 5 幽所用的靶，套管或等级见表10使用的牵API等级lb/ft 4.83 6. 9 4. 6 L-80 5.51 9.5 6.4 L 806.45 13. 7 9.2 L咱806.35 17.3 11. 6 L-80
6、7.52 22. 3 15. 0 L-80 l GB/T 20488-2006 管的外径盯11139. 7 177. 8 193. 7 219. 1 244. 5 273. 1 298. 5 339. 7 l一-混凝土;2-一-靶壳;3一-套管或油管。m 5上2 7 7立8 8立8 9立8 10 4 11 4 13立8 表1(续)壁!孚管的标称质量API等级盯1盯lkg/m lb/ft 7.72 25. 3 17.0 L-80 11. 51 47.7 32.0 L-80 10. 92 50.2 33. 7 L句8011. 43 59. 6 40.0 L-80 11.99 70.0 47.0 L
7、-80 11. 43 76.0 51. 0 L-80 11. 05 80.4 54.0 L-80 10.92 90. 9 61. 0 L-80 1 2 圈1混凝土靶结构示意图3. 1. 2 靶的制备2 靶和样块的?昆凝土应采用下列质量组分的水泥-砂浆泪合而成:a) 1份APIA级水泥，应符合GB10238-1998要求，质量偏差为士1%;b) 2份干压裂砂，质量偏差为士1%，在j、子应满足粒径为l.25 mm O. 63 mm(16目30目)的要求，其粒径及储存要求)如下:1) 砂子粒径为l.25 mm O. 63 mm(l6目30目);标准筛组合为1.6 mm(l2日), 1. 25 mm(
8、l6目),0.9 mm(20目),0.7 mm(26目);0.63 mm(30目), 0.45 mm(40目), 底盘;筛析结果满足落在拉径泡围内的质量，不应低于砂子总质量的90%，大于顶筛1) 此处为APIRP 19B中引用的APIRP 56(水力压裂用砂测试的推荐作法)(第二版)标准对砂子的要求。GBjT 20488-2006 0.6 mm)的砂子的质量不应超过总质量的0.1%，小于底筛(0.45mm)砂子的质量不应超过总质量的1%;2) 在使用之前，砂子应贮藏在干燥的地方;c) O. 52份清水，质量偏差为士1%。3. 1. 3 靶的固化条件?昆凝土靶应在OC以上，最少经28d养护而成。
9、在整个养护期间内，1昆凝土的顶面应覆盖不小于76 mm深的清水。所有的强度测试样块应漫没在与1昆凝土靶植度相同的水中，直到使用时为止。3. 1. 4 靶的抗压强度测试3.1.4.1 靶的抗压强度要求靶的抗压强度用一个边长为50mm的立方体进行评价，该立方体用与靶相同的i昆凝土制成，按3. 1. 2、3.1.3、3.1.4. 23. 1.4.6所述对其制备和测试。应在试验前24h或试验后24h之内测试?昆凝土样块强度，其平均抗压强度应不低于34.5 MPa(5 000 psi)。3. 1.4. 2 测试抗压强度的器具模具最多有3个立方体间隔小室，组装模具的各部件应刚性地结合在一起，模具应采用不会
10、被揭凝土砂浆所侵蚀且其恪氏硬度不低于HRB55的硬质合金制成。模具的内表面应是平面且应满足表2中允许的公差。其底板厚度不应小于6.4mm. 表2样块模具的允许公差4冉数新的模具使用中的模具侧面平丽度/mm0.025 0.05 相对侧面的距离/mm50士O.13 50土O.13 每个问隔小室商度/mm50+0.25 一O.13 50+025 一0，38 相邻丽的夹角a90土0.590。土0.5a 在两个侧面的交线处稍微移动一下的点测得相邻丽的夹角。每个间隔小室的内表面与相邻表面之间的夹角以及内表面与顶丽、底丽之间的夹角应单独测量。模具公差检验以及试验机校准(精度为载荷范围的土1%)周期不应超过2
11、年。试验机还应符合下面要求2): 上压板应是带有一个球座的硬金属块，牢固地连接在仪器上端的中央。球座中心应对准接触样块的承压板块表面的中心，压板应与球座紧密接触，但应能在各个方向自由滑动。压板面的对角线或直径稍大于50mm立方体表面的对角线，以便于使样块对准中心线。为了减轻仪器下压板的磨损，可以在样块下面加上一块硬金属垫块，接触样块的垫块表面的洛氏硬度应不小于HRC600与梓块接触的承压面在初次使用前，表面的平面度应不大于0.013mm(O. 0005 in)，而在使用中应保持0.025mm (0.001 in)的允许变化范围内。注:如果下压板直径只是比50mm或2in立方体面对角线稍大一些而
12、不大于74mm(2. 9 in)，并且以适当的方法与上压极的中心对准并牢固定位时，上压板的直径为79.4mm(3 Ys in)。3. 1. 4. 3 模具的准备在模具的内表面均匀地涂上薄层脱模剂。在模具接触面涂上一层轻质润滑油将两个面的接缝进行2) 此处为APIRP 19B中引用的ASTMC109-1999(水硬性水泥胶砂抗压强度标准试验方法(使用2in或50mm立方体样块)标准对试验机的要求。3 GB/T 20488-2006 密封。在模具与底板的外接触线上涂上润滑捕，以在得紧密的防水密封。3. 1. 4. 4 在模具中注入砂媒样块应在靶斑注的过程中获得。对于需要多车泪凝土的大靶应在砂浆倒入
13、靶的中部位置时进行取样，在得到砂浆15min之内开始制备试样。用不吸水的小铲或圆棒搅拌砂浆。将砂最填入准备好的模具中的样块间隔小室内，砂浆的高度大约为模具深度的1/2，在进行搅拌之前应将在、浆放人所有样块分隔小室中，用大的长为200mm(士40mm)，直径为6mm(士2mm)的破璃或耐腐蚀的金属棒搅拌每个样块25次或振动3min，搅拌好后，再对剩下的砂浆进行搅拌，将在!，、浆填人模具直至槛出，像前次一样进行搅拌。搅拌之后，多余的砂浆用直尺刮掉。应嘉神棒鼻串串协泪:漏的样块，次测试应制备至少6个样块。3. 1.4. 5 样块的困化在2h内将制备好的样水面高度应保持能全部覆具中取出样块放人一个辑结
14、束。样块应完全漫没3. 1. 4.6 样块的测试将样块表面的样的样块表面磨座是自如翻转的，足如下要求=a) 加载的b) 抗压强度由超过l.5的样块，每两到0.1MPao 3.2 试样3.2. 1 射孔器的选择四试的射孔器应由射孔现场应部件。3.2.2 射孔弹的选择和老化固应能支承模具，其中取出，然后从模到整个养护过程，尺寸偏差有明显缺陆最大允许平均值，且精确工品附件和射孔器的其他射孔蝉应从最小为1000发的生产批量中抽取(高瘟射孔弹与超高植射孔弹的生产批量至少为300发)。最小生产批量可以是跨距多个生产班次的连结批。在进行试验之前，射孔弹应至少贮存(老化)28d。射孔弹应从未开封的箱中抽取。3
15、.3 试验程序3.3. 1 射孔器要求3. 3. 1. 1 多相位射孔器对于多相位射孔器试验，应提供一支连续装弹最少12发或有效射孔长度不小于1m的射孔枪，选4 GB/T 20488-2006 择装弹多的一种。射孔器可居中地放置在套管中，也可根据现场使用情况放置在套管中。3. 3. 1. 2 单相位射孔器没有定位装置的单相位射孔器应在两个位置上进行试验。在一个位置上，所有的射孔弹应在最大间隙处引爆;在另一个位置上，所有射孔弹应在最小间隙处引爆。每个位置上至少应引爆8发。带有定位装置的射孔器应按设定的位置引爆，至少引爆12发。3.3.2 射孔介质射孔介质为清水。3.3.3 数据测量3. 3. 3
16、. 1 穿孔深度测量套管或油管内壁3.3.3.2 套管或油管测量套管或油管眼直径的长轴和短轴的值。尺从套管或油管的外侧进行测定。3.3.3.3 内毛测量射孔或油管中的射孔孔眼，以解释。3. 4. 1. 1 3.4.3测3. 4. 3. 1 t昆格式可参效性3.4.3.3 记录穿孔深度计算。穿孔深度，但不列入平均4 应力条件下贝雷砂飞贝一一小所nfu 图nH 备女Hd中血巾ir1及靶MW靶山有刊岩砂抖砂雷同雷贝刊贝i11m川a4A4 体积孔隙度为19%21%。5 GB/T 20488-2006 l一一加压液体人口;2一一岩心排气孔;3一一一锥管螺纹接套34一一螺杆;5一一排气端支板:6一一排气端
17、密封板;7一一岩心;8一一橡胶套筒;9一-20mm)事隔层;10一一发射端靶板z11一一发射端支板E12-压力容器。4. 1.2 贝雷砂岩靶制备4. 1. 2. 1 尺寸1 2 3 圈2测试装置及贝雷砂岩靶结构示意图对于单发射孔弹装药量不大于15g的射孔器，岩心直径为102mm士3mm，对于单发射孔弹装药量大于15g的射孔器，岩心直径为178mm士5mm，根据预计的穿孔深度，岩心长度分为305mm , 381 mm、457mm, 533 mm, 610 mm, 686 mm，允许误差为士6mmo并保证未穿透岩心长度不小于76 mmo 4. 1. 2. 2切割岩心可用车床车削或取心筒切割。6 G
18、BI20488-2006 . 4. 1. 2. 3 烘干按尺寸切割的岩心应在96C士30C的通风恒瘟箱内烘干至少24h或达到恒定质量。4. 1. 2. 4 抽空岩心在密闭装置内进行抽空，装置备有尺寸合适的抽气孔和泵。还应配有一种向其底部缓慢注入饱和榕液的装置。以便在真空下从岩心底部到顶部漫人液体。岩心在注入饱和播液之前，应抽空至133 Pa或更低的压力后，最少持续6h。饱和溶液注人的速度不应比液体浸入岩心速度快。4. 1. 2. 5 饱和饱和溶被应用质量分数为3%的氯化饷(NaCD溶液(在常强下测量的相对密度精确到千分之一), 采用氧化铀和蒸馆水或去离子水制备。为了除去榕解气，在使用氧化铀梅液
19、之前，应将其在6.6kPa压力下抽空0.5h，但不能明显增加其密度。岩心在饱和装置中注入饱和榕液之后，保持不大于6.6 kPa 压力2h，随后将压力援慢增至大气压。还原状态的岩心应在质量分数3%氧化铀洛被中保存，直到测定孔隙度为止。氧化铀榕液也可用煤油代替。4. 1. 2. 6 孔隙度测定岩心饱和后，应轻轻地擦去表面游离的氧化饷榕液并立即称其质量。孔隙度按式(1)、式(2)、式(3)计算:式中zVD=型L二旦旦X103 . Vb=fD2L cfo=在X100 Vp一一岩心孔隙体积的数值，单位为立方毫米(mm3); 7n一一被氧化饷榕液饱和后的岩心质量的数值，单位为克(g); 7n2-一一被氧化
20、铀榕液饱和前的岩心质量的数值，单位为克(g); r一一氧化铀溶液密度的数值，单位为克每立方厘米(g/cm3);Vb一一岩心体积的数值，单位为立方毫米(mm3); D一一岩心直径的数值;单位为毫米(mm); L一一岩心长度的数值，单位为毫米(mm); #一一孔隙度的质量分数，数值以(%)表示。4. 1. 2. 7 岩心贮存( 1 ) ( 2 ) . ( 3 ) 在获得岩心的特性参数之后和进行射孔操作之前，岩心应存放在质量分数为3%的氟化铀踏液中。4.2 试验装置4. 2. 1 橡胶套筒对于单发射孔弹装药量不大于15g的射孔器，橡胶套内径应为102mm，对于单发射孔弹装药量大于15g的射孔器，橡胶
21、套内径应为178mm;橡胶套筒的壁厚为6mmo 4.2.2 靶定位装置发射端的定位装置，应含有一个10mm厚的低碳钢把板和一个20mm厚的团结剂(hydrostone叫或其相当物的隔层。4.2.3 排气管排气管应是标称外径为25mm的锥管螺纹钢管，内径不小于6.35mmo 3) 美国Gypsum公司的商品名。7 GBjT 20488-2006 4.2.4 压力窑器压力容器的内径不小于305mm，并用合适的压力传感器和遥测记录设备测试压力。4. 3 试样4. 3. 1 试验射孔器为模拟现场使用的射孔器的单发段。4. 3.2 每批产品至少试验3发射孔弹，应从最小为1000发的生产批量中抽取(高祖射
22、孔弹与超高温射孔弹的生产批量至少为300发)。射孔弹应从标准的运输箱中抽取。在进行试验之前，射孔弹应至少贮存老化)28d。4.4 试验条件4. 4. 1 试验介质压力容器内液体应为清水，4. 4. 2 间隙除带偏心装置的应以在井内所设定的4.4.3 号|爆压力引爆时，压力4.5 试验程序4. 5. 1 砂岩靶射孔器紧用螺束，以便能均目4.5.2 加压加压使如果岩心处闭系统中引4.5.3.1穿测量靶板4.5.3.2 穿孔用卡尺的量4. 6. 1 测量精度达到20.和状态，计和4. 6. 1. 1 穿孔深度的泪|4.6.1.2 穿孔孔径的精度4.6.2 数据记录记录试验结果，格式参照附录Co4.6
23、.3 测试结果的有效性带有偏心装置的零相位射孔器板中心。如果采上的运动应不受约发射之前川自该系捷克保持静态5min。出，直到应茄达到均衡。射孔枪在密在102mm直径靶中，射孔孔道的端部应位于距岩心中心轴线32mm之内，在178mm直径靶中，射孔孔道的端部应位于距岩心中心轴线51mm之内，否则试验无效。5 高温常压钢靶射孔试验5. 1 原理在常压条件下将射孔器加热到给定的温度后，进行钢靶射孔试验，并与常温常压条件下钢靶射孔试验(基准试验)进行性能对比，以评价射孔器的性能。GB/T 20488-2006 5.2 试验靶试验靶采用一块副靶(50mmX50 mmX10 mm)和若干主靶(50mmX50
24、 mmX25 mm)的A3钢板构成的组合靶，钢靶结构见图3。组合靶的厚度应比被测产品平均穿孔深度至少大12.5mmo 1一一射孔枪;2一一主靶;3一一平头焊接;4一副靶。5.3 试验装置试验装置由加热系5.4 试样5. 4. 1 射孔器的选择测试的射孔器应由射孔珊件。射孔枪内自由体积与装药85.4.2 射孔弹的选择和老化每批产品至少试验12发射孔弹，应亲如陆战埠黯时室中抽取(高温射孔弹与超高强射孔弹的生产批量至少为300发。射孔弹应从标准的运输箱中抽取。在进行试验之前，射孔弹应至少贮存(老化)28do 5.4.3 射孔枪结构射孔枪的两端应有压力密封套，并且在整个测试期间应密封。5.5 试验条件
25、5.5. 1 间隙对于所有的射孔器，均采用零间隙。9 GB/T 20488-2006 5.5.2 温度环境5.5.2.1 射孔器在规定时间内暴露于额定植度环境下，在一定温度下进行发射，温度误差活围为土50C。对于电缆作业，额定时间为1h;对于油管输送作业，额定时间不少于100ho 5.5.2.2 射孔器暴露环境的最大升温速率为30C/mino5.5.2.3 在暴露期间，暴露环境的平均温度变化应控制在士50C之内。但允许超出范围的时间小于总暴露时间的10%。5.5.3 试验介质常温常压试验和高温常压试验应在同样的大气或适宜液体环境下进行，高温常压试验加热应使用连续流动介质将热量均匀地传给射孔器。
26、5.6 试验程序5. 6. 1 发射数量加热后的射孔器和基准射孔器至少各发射6发射孔弹。5.6.2 组装射孔总成按射孔枪的长度、孔密，中接长度等选配靶装置，枪、靶准确对位，确定点火位置。5.6.3 常温常压下射手LC基准试验确定点火位置后，引爆射孔器。5.6.4 高温常压下射孔5.6.4.1 温度监测整个测试过程中，应分别对毗邻底部和顶部射孔弹的射孔枪外表面温度进行紧密接触方式的监测。热电偶应精确地屏蔽，以确保准确的枪体表面温度。对于整个测试，为了获得实时连续的温度分布记录，应采用热传感和遥泪记录设备。所有的设备应按通用条件进行校准和检定。5.6.4.2 加温按5.5.2要求，加热射孔器到预定
27、温度。5.6.4.3 射孔把加热盾的射孔器定位到预定的点火位置，启动点火系统，点火。5.6.5 数据测量5.6.5.1 穿孔深度对未穿透靶的孔，用直径为1.5 mm2. 0 mm的探针插入孔内测得的值加上己穿透的主、副靶厚度之和。5.6.5.2 穿孔子L径将卡尺量爪伸入副靶孔眼内，成900方向测量出通孔长轴和短轴的值。5. 7 测量结果的表述5. 7. 1 测量精度5.7.1.1 穿孔深度精度为1mmo 5. 7. 1. 2 穿孔孔径精度为0.1mm。5.7.2 数据记录5. 7. 2. 1 记录试验结果，格式参见附录D，并进行平均值计算。5.7.2.2 平均穿孔深度数据表示为:高温常压穿孔深
28、度/常温常压穿孔深度。5.7.2.3 穿孔孔径为孔眼长轴和短轴的平均值。最小值和最大值数据表示为:高温常压穿孔孔径/常温常压穿孔孔径。5.7.2.4 孔眼圆度应为长轴平均值与短轴平均值的比值。应分别计算高温常压和常温常压条件下的比值。10 6 射孔枪耐温耐压试验6. 1 原理GB/T 20488-2006 通过对密闭系统加热，使系统中介质升温，当温度达到预定值后，对系统加压，在预定温度、压力条件下对射孔枪进行试验。6.2 试验装置试验装置主要由高压容器、加热器、高压泵、压力平衡阀、温度-时间曲线记录仪和控制台等组成。试验装置原理示意图见图401 2 3 4 5 6 l一一温度传感器;2一一釜体
29、上压帽53一一加热极;4一-高压釜体;5一一介质;6一一釜体下压帽z7一一截止阀;8一一比例溢流阀;9-一一单向阀;10-超高压泵;11一一试样;12一一压力传感器;13一一压力表;14一一热交换器;15一一油箱;16一一蓄能器;17一一控制台;18-高压泵。14 5 17 18 圈4高温高压试验装置原理图11 GB/T 20488-2006 6.3 试样6.3. 1 射孔枪数量至少为两支。6.3.2 射孔枪性能及尺寸应符合该产品标准规定。射孔枪内腔长度不应小于8倍枪的标称外径。6.4 试验条件及要求6. 4. 1 密封尺寸按现场条件进行组装。6.4.2 试验介质为导热油。6.4.3 试验温度
30、为额定工作指标的1.05倍，控制精度为土5.C。6.4.4 试验压力为额定工作指标的1.05倍，控制精度为士3MPa. 6.4.5 枪体恒温、恒压时间为30min. 目耐Z耐翻皿础阳陆陆6.4.6 密封件恒瘟、恒压时间为最长6.5 试验程序6. 5. 1 按设计要求组装射孔枪至少小6.5mm.将射孔6.5.2 按试验要求加温，6.5.3 温度、压力均达到6.5.4 泄压、降温后，6.6 测噩结果的表述记录试验结果，格7 模拟井底条件下7. 1 原理在模拟现场特定一套标准试验条件，7.2 试验靶7.2. 1 试验靶的几7.2.1.1 靶结构见附力传给试样的柔性套筒动)的圆柱侧面、试样(轴7.2.
31、 1. 2 靶的直径不应7.2. 1. 3 发射以后，射孔孔7. 2. 1. 4 在轴向流动的几何轴与层而平行的岩心。7.2.1.5 靶板和隔层，靶板为1当物。7.2. 1. 6 靶的结构应使模拟的上覆岩7.2. 1.7 保证用于试验的靶的几何结构不会造7.2.2 试验靶岩心潘遗率测试低炭钢，隔层为外径应比射孔枪内径上覆岩层应试样(径向流结剂Chydrostone)或相7.2.2.1 射孔之前，按照附录G介绍的方法对整个岩心的平行于层面的渗透率CK/)和垂直于层面渗透率(Kl.)进行测量。K/和Kj_值将在附录H中用来计算预计进入射孔孔眼的流量。7.2.2.2 对于其轴垂直于层面的岩心，轴向流
32、动用于测量垂直于层面的渗透率。沿直径方向的流动用于测量平行于层面的渗透率。对于其轴平行于层面的岩心，采用与上述相反的方法测量，为获得垂直于层面的流动，沿直径方向的流动方怯中应使流体流动方向垂直于岩心层面。具体技术条件和试验装置应符合下列规定:a) 渗透率测量应与射孔所用的有效应力条件相同;12 GB/T 20488-2006 b) 岩心应处于与射孔试验所用相同液体的饱和状态，且这两种试验采用相同液体和流量范围;c) 流动系统的要求应满足7.4要求。7.3 试验装置7.3. 1 由围压容器、井筒压力容器、孔隙压力流动系统组成。示意图见附录F中图F.3。7.3.2 围压容器的内径应不小于305mm
33、 (12 in)。7.3.3 模拟井筒的容器应装有一个储罐或其他压力平衡器，储罐或其他压力平衡器的容积为3.8L，同时至少满足能预先加压到1/2预期的井筒压力。井有内径至少为6.35mm的管子与井眼容器相连结。7.3.4 孔隙压力系统应能够在射孔前加压和射孔后的流动提供所需的压力，在岩心上不应有压力波动，在岩心的人口处装有一个过掘器，用孟A毒品所哺直径或更大的颗粒。7.3.5 应提供传感器、测量仪表蔚精度适宜的其他装置，政围压、井眼压力、孔隙压力、液流人口温度和流过试样的流量。7.3.6 应在液体7.4 试验装置校准7. 4. 1 所用仪器、7.4.2 对于射孔这项试验每年7.5 试样7.5.
34、 1 每批射孔弹的贮存(老化)7.5.2试均与批量生7.6. 1 为了中由射孔器寻决于实际储层度及其他因素。400X 10m2 0 装药量大于15g 行射孔器性能对比试7.6.3 孔隙压力应只7.6.4 孔隙液体用质量7.6.5 射孔器引爆时施加的一一围压:31.0MPa(4 500 psi) j 一一孔隙压力:10. 3 MPa(1 500 psi) j 一一井筒压力:6.9 MPa(1 000 psi)。降与流量的函数关系，高温射孔弹与超高瘟之前，射孔弹应至少盲孔塞)厚度及材料力条件下，实际储层准的试验结果，这取、射孔相位和发射密)应为100X10-3m2 2 mm士3mm，对于单发直于层
35、面切割的岩心，进这里给出了20.7 MPa(3 000 psi)的岩心有效应力和3.4MPa(500 psi)的负压射孔。流动试验可在井筒压力和孔隙压力为大气压力条件下进行，但应同时降低围压以保持有效应力为20.7MPa (3 000 psi)。7.6.6 流动期间压差为345kPa(50 psi)。7.6.7 除带偏靠装置的零相位射孔器外，射孔器测试间隙均为12.7mm，带有偏靠装置的零相位射孔器应以在井内所设定的间隙进行试验。13 GBjT 20488-2006 7.7 试验程序7. 7. 1 试验7.7.1.1 将制备的岩心与靶板、柔性套筒和液流分配器组装一起，装入围压容器。7.7.1.
36、2 将装有射孔弹的射孔枪与发射导线相连，放人模拟井筒容器内。使围压、孔隙压力和井筒压力达到所要求的压力，并引爆发射。7.7. 1. 3 己平衡的井筒压力、孔隙压力可以缓慢降至大气压力，同时同步地降低围压，以保持有效应力(围压减去孔隙压力)恒定。根据所需要的流动压差，对岩心施加孔隙压力，使液流流过岩心。在此压力下，流体流过岩心至少为10L或直到流量不再变化为止，取时间较长者。注:模拟压差大小取决于所选择的流动几何状态和射孔岩心的有效渗透率。7.7.2 数据测量7.7.2.1 岩心无碎屑穿孔深度。用钝探针测量岩心端面到孔眼内出现第一个碎屑之间的距离。7. 7. 2.2 岩心总穿孔深度。测量岩心的端
37、面到穿孔孔眼末端的距离。7.7.2.3 射孔孔眼的断面直径。沿孔眼长度方向上以25mm间隔测量各断面的孔眼直径。7.7.2.4 压差和流量。7.7.2.5 所用流体的人口温度及其相应的黠度。7.8 测量结果的表述7.8. 1 测量精度7.8.1.1 穿孔深度的测量精度为1mmo 7.8.1.2 穿孔孔径、射孔孔眼的断面直径精度为0.1mmo 7.8.2 数据记录记录试验结果，格式参见附录I中表1.107.8. 3 试验的有效性发射以后，人口孔眼应位于靶板中心，且射孔孔眼顶端距靶轴线的距离不应大于靶直径的1/407.8.4 数据处理对于径向流动边界条件下的流动效率计算，附录H给出了预计流量的计算
38、公式，岩心流动效率(CFE)数据归一化到半径为89mm的岩心上，按式(4)计算:4.49 -lnr CFE = 4.49 -lnr + lnCR/r) (QclQOl一1)( 4 ) 式中zr一一-平均射孔孔眼半径的数值，单位为毫米Cmm); R一一岩心半径的数值，单位为毫米Cmm); Qc一一预计流量的数值，单位为立方厘米每秒Ccm3/s);Qm一一实测流量的数值，单位为立方厘米每秒(cm3/s)。射孔孔眼周围的损伤带惨透率可用岩心初始渗透率乘以渗透率降低系数(PRF)来估算。PRF按式(5)计算:(CFE)ln(rc/r) PRF = 4.49 X口一(CFE)-lnr十(CFE)lnrc
39、、，whJv ft . . . . . . . . . . . . . . 式中:rc一-损伤带半径(可通过选取损伤带厚度来确定，rc为损伤带厚度与平均孔眼半径r之和)的数值，单位为毫米(mm)0 8 射孔器模拟井射孔试验8. 1 原理通过加热、循环使井筒中介质升温，当温度达到规定要求后，将射孔器下人模拟井内，对井筒内介质14 GBjT 20488-2006 加压至规定值，引爆射孔器。通过对射孔后试验套管、射孔枪的检测，评价射孔器的性能。8.2 试验套管靶及制备8.2. 1 试验套管靶8. 2. 1. 1 试验套管靶的结构试验套管靶结构示意图见图50l一一套管接箍;2一一上扶正套;3一一养护套
40、;4一一水泥环;. 5一一下扶正套;6一一试验套管。8. 2. 1. 2 试验套管1 0.8 m-1 m 2 3 4 8 m -10 m 图5试验套管靶结构示意图根据射孔器型号选定适宜的套管且应符合表3规定。表3套管和油管的规格及钢组套管外径/mm套管壁厚/mm88. 9 6.45 101. 6 6.65 114.3 6.35 127.0 7.52 139.7 7.72 177.8 8.05 8. 2. 1. 3 养护套5 6 套管钢级别J-55 J-55 J-55 J-55 J-55 J-55 采用厚度为2.0 mm2. 5 mm的钢板卷制。其直径应保证养护套与套管之间有不小于25mm厚的环
41、形空间，养护套长不小于7m，上、下端应设有扶正套。8. 2. 1. 4 水泥环采用符合GB10238-1998规定的APIA级油井水泥浆灌制，水泥浆相对密度为l.85 l. 93。8.2.2 试验套管靶制备8. 2. 2. 1 将养护套固定在试验套管上，井下入模拟井中。8.2.2.2 按8.2. l. 4要求，配制水呢浆，将水泥浆灌入套管与养护套之间的环形空间内。8.2.2.3 水泥初凝后，井温保持在450C以上，总养护时间不少于48ho 15 GB/T 20488一20068.2.2.4 将养护完毕的套管靶取出待用。8.3 试验设备试验设备应满足如下要求:a) 模拟井，井深不小于200m，井
42、筒内径不小于335mm，其结构如图6;b) 钻机一部，提升力不小于300kN; c) 高压泵一台，额定工作压力为50MPa; d) 电缆绞车一台，电缆长度不小于500m; e) 清水池一个，容积不小于10m3; f) 循环加温系统。1一一-电缆;2-一一加温加压人口;3一加温循环出口;4一试验套管z5-一射孔器;6-一水泥环17一一承压套管;8-一射孔介质19一模拟井筒:10-承压凡尔球/座。8.4 试样圄6模拟井结构示意图8. 4. 1 射孔器的外观和尺寸应符合该产品标准规定。射孔弹应从最小为1000发的生产批量中抽取高温射孔弹、超高温射孔弹的生产批量为300发)。最小生产批量可以是跨距多个
43、生产班次的连续批。GB/T 20488-2006 在进行试验之前，射孔弹应至少贮存(老化)28d。射孔弹应从未开封的箱中抽取。8.4.2 射孔枪有效射孔长度不大于6mo 8.4.3 射孔枪耐温耐压性能满足第6章要求。8.5 试验条件试验满足下列条件:a) 试验介质:清水;b) 试验介质温度:50oC60oC; c) 试验压力:18 MPa20 MPa。8.6 试验程序8.6. 1 下套管8. 6. 1. 1 试验套管与承I 8. 6. 1. 2 安装密封加8.6.2 循环加温开泵循环加温8.6.4 加压对井筒力8.6.5起套泵泄压8.6.7数据1l8.6.7.1承检查承压8.6.7.2 试验在
44、试验套管上、a) 裂孔数量;b) d) 爪伸入孔眼内成900方向测飞地协z度大值，单位为毫米(mm); 、唱主套管剖开，用深度卡尺在套管内壁孔眼处进行测量，单位为毫米(mm)。8.6.7.3 射孔枪在射孔枪上采集如下数据ta) 枪头、枪尾及接头脱落情况;b) 非孔眼处裂纹及横向断裂情况;c) 射孔孔眼与盲孔对位情况;d) 外径胀大，射孔后枪身外径与原始外径的差值，取最大值，单位为毫米(mm); e) 孔眼裂缝长，单位为毫米(mm)。17 GB/T 20488-2006 8. 7 试验结果的计算与裴述8.7. 1 测量精度8.7. 1. 1 穿孔孔径、内毛刺高度、外径胀大精度为0.1mmo 8.
45、7.1.2 裂缝长度精度为1mmc 8.7.2 数据记录记录试验结果，格式参见附录J。必要时，对试样和试验结果进行拍照。9 射孔1单地面穿钢靶射9. 1 试验装置、材料和要求9. 1. 1 钢靶钢靶采用一块10mm厚的副靶和一块高度与被测产品穿深相当的45钢靶组合，组合靶的总高度应大于被测产品的最大穿深，并满足如下要求ta) 材料:选用符合GB/T699规定的45钢;b) 直径t不应小于60mmo 9. 1. 2 试验支架出验支架推荐采用木质支架，孔距无特殊要求时为75mm100 mm，孔径应根据不同弹型的外径确定。9. 1. 3 导爆索导爆索应符合SY/T6411要求。9. 1. 4 电雷管
46、选用符合GB/T13889或GB/T8031规定的电雷管。9. 1. 5 导接采用绝缘电缆。9. 1. 6 起爆装置采用满足起爆要求的起爆器。9. 1. 7靶台用普通钢板焊制。9.2 披测产晶9.2. 1 射孔弹应在外观检验合格的样本中按GB/T10111随机抽取。9.2.2 射孔弹数量按GB/T20489-2006中7.2.5.2.2抽取。9.3 试验程序9. 3. 1 装靶将钢靶平放在靶台上，副靶在上，主靶在下，参见图709.3.2 确定炸高深穿透型射孔弹试验炸高根据装药量确定:装药量不大于32g的炸高取40mm，装药量大于32g 的炸高取60mm;大孔径射孔弹炸高取40mmc 9.3.
47、3 联炮9.3.3.1 射孔弹采用单向联炮方式。9. 3. 3. 2 将射孔弹安装到试验支架上，并放置在炸高定位架上，保证射孔孔道距靶边缘距离大于或等于10mm。9. 3. 3. 3 保证雷管起爆点与第一发射孔弹间的导爆索长度不小于300mmc 9.3.4 引爆9.3.4.1 在电路断路的情况下，将雷管脚钱与引爆导线联接。GB/T 20488-2006 9.3.4.2 确认试验人员全部撤离到安全位置后，接通电掘引爆射孔弹。1一一雷管52一一一射孔弹;3一一主靶;4-一-导爆索;5一一试验支架;6一一炸高固定架;7一一副靶。123 4 5 6 国7射孔弹穿钢靶试验装靶示意图9.3.5 数据测量9
48、.3.5.1 穿孔孔径用游标卡尺，在互相垂直的方向上分别测量副靶通孔孔径的长轴和短轴的值。9.3.5.2 穿孔深度穿孔深度为主、副靶穿孔深之和，主靶的深度为用直径为l.5 mm的探针探人孔内测得的值。9.3.5.3 测量精度测量精度为:a) 穿孔孔径的测量精度为O.1 mm; b) 穿孔深度的测量精度为1mmo 9.4 测试结果的记录与计算记录全部数据，并进行平均值计算，格式参见附录Ko记录数据应符合以下要求:a) 穿孔深度保留整数;b) 穿孔孔径的平均值为长轴和短轴的平均值的平均值，计算时均保留一位小数。19 GB/T 20488-2006 附录A资料性附录)本部分章条蝙号与APIRP 19
49、B:2000章条编号对照表A.l结出了本部分章条编号与APIRP 19B:2000章条编号对照一览表。表A.1 本部分章条编号与APIRP 19B: 2000章条编号对照本部分章条编号对应的APIRP 19B章条号1 O. 1 2 1. 1 5 后一句2.4.6 五二产2. 5. 32. 5. 4 4.4.1-4.4.2 吨句地耐矿2. 5. 12. 5. 2 4.4.3 2.5.5 4.5, 1 2.4.5 4.5, 2 2.5.5 4. 5. 3.14. 5. 3 2 2. 5, 62. 5. 7 4. 5. 1. 1 4. 5. 1. 2 2. 5, 7最后一句4.6.2 2.5.9 20 本部分章条编号5. 4.6.3 5.1 5. 2 5. 3 5.4旷15.4.2-5.4.3 5.5. 1 5. 5. 2 5. 5. 3 6. 5. 1 6. 5.2
