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1、10申请公布号CN102392621A43申请公布日20120328CN102392621ACN102392621A21申请号201110304435122申请日20111010E21B43/116200601E21B43/118520060171申请人中国海洋石油总公司地址100010北京市东城区朝阳门北大街25号申请人中海石油研究中心长江大学72发明人刘书杰许明标周建良王平双邢希金宗孝生郭斌74专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245代理人关畅54发明名称室内模拟现场射孔的装置57摘要本发明公开了一种室内模拟现场射孔的装置。所述装置包括釜体和与该釜体相配合的釜盖；所述釜体的底部上。
2、固设有水泥试块；所述水泥试块上设有射孔弹，所述射孔弹与引爆雷管相连接，所述引爆雷管通过引爆导线与设置于所述釜体外的起爆器相连接；所述釜盖上设有套管，所述釜盖上与所述套管的位置相应处设有至少一个通孔，所述套管的游离端设有防护罩。该装置具有以下优点能够很好的模拟现场实际的情况，进行射孔后的水泥试块能很方便的进行后续定性与定量评价；突出的优点是携带方便，对实验环境的要求较低，受外界环境干扰小；结构简单、操作方便、适用性强。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN102392629A1/1页21一种室内模拟现场射孔的装置，其特征在于所述装置包括。
3、釜体和与该釜体相配合的釜盖；所述釜体的底部上固设有水泥试块；所述水泥试块上设有射孔弹，所述射孔弹与引爆雷管相连接，所述引爆雷管通过引爆导线与设置于所述釜体外的起爆器相连接；所述釜盖上设有套管，所述釜盖上与所述套管的位置相应处设有至少一个通孔，所述套管的游离端设有防护罩。2根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述水泥试块与所述釜体的底部之间设有垫块。3根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述垫块上设有至少2个与所述水泥试块接触配合的固定柱。4根据权利要求13中任一所述的装置，其特征在于所述防护罩为倒锥形。5根据权利要求14中任一所述的装置，其特征在于所述套管与所述釜盖通过丝扣固定连接；所述釜盖与。
4、所述釜体通过丝扣固定连接。6根据权利要求15中任一所述的装置，其特征在于所述釜盖上设有把手。7根据权利要求16中任一所述的装置，其特征在于所述射孔弹设于所述水泥试块的中部。8根据权利要求17中任一所述的装置，其特征在于所述套管的内径小于所述釜体的内径。9根据权利要求18中任一所述的装置，其特征在于所述起爆器与所述釜体之间的距离为30M50M。权利要求书CN102392621ACN102392629A1/3页3室内模拟现场射孔的装置技术领域0001本发明涉及一种室内模拟现场射孔的装置，属于石油钻进技术实验评价设备设计技术领域。背景技术0002在低渗油气田的勘探开发过程中，最常见的完井方式是射孔完。
5、井；在油井开采的中后期还要采取增产措施，如酸化压裂、注蒸汽等，对水泥环的性能提出了更高的要求。由于环空水泥环的厚度较薄，在外力的作用下很容易产生力学失效，尤其是在射孔过程中，聚能弹对水泥环的冲击与灼烧会对水泥环产生无法预见的损坏，这就对水泥环的力学性能提出了更高的要求，一种方法是通过ANSYS软件模拟的方式，计算出水泥环的受力情况，并对水泥环的性能提出要求；另外一种方法就是要寻求一种合适的实验方法，能够模拟井下射孔过程，从而评价水泥石的力学性能，更直观的对水泥环的性能做出判断，从而对水泥环的性能做出要求及评价。0003如何评价水泥石的韧性，目前存在很多方法，通过抗折强度，抗冲击强度，弹性模量等。
6、一系列指标，都能够反应水泥石的韧性。而如何能够模拟射孔过程评价水泥石的韧性，对水泥石进行射孔试验能及时、有效地评价水泥石的韧性优劣，对于水泥石的设计至关重要。通过射孔试验后对水泥石定性与定量的分析，判定水泥石抗冲击与抗灼烧的能力，从而根据需要优化水泥石的韧性性能。因此，需要提供一种对水泥石的射孔进行评价的行之有效的实验设备。发明内容0004本发明的目的是提供一种室内模拟现场射孔的装置，该装置能模拟井下情况，对水泥石进行射孔，具有结构简单、操作方便、适用性强的特点。0005本发明提供的一种室内模拟现场射孔的装置包括釜体和与该釜体相配合的釜盖；所述釜体的底部上固设有水泥试块；所述水泥试块上设有射孔。
7、弹，所述射孔弹与引爆雷管相连接，所述引爆雷管通过引爆导线与设置于所述釜体外的起爆器相连接；所述釜盖上设有套管，所述釜盖上与所述套管的位置相应处设有至少一个通孔，所述套管的游离端设有防护罩。0006上述的装置中，所述水泥试块与所述釜体的底部之间可设有垫块，可防止所述射孔弹射穿所述水泥试块之后损坏所述釜体的底部。0007上述的装置中，所述垫块上可设有至少2个与所述水泥试块接触配合的固定柱，所述固定柱在射孔过程中能固定住所述水泥试块，以防止所述水泥试块由于巨大的冲击力或强大空气流的作用下发生侧翻，从而导致射孔失败。0008上述的装置中，所述防护罩可为倒锥形，可用于防护所述射孔弹在爆炸的过程中产生的碎。
8、片向空中四处飞溅，所述套管还可以起到消声器的作用，可以减小因引爆雷管及射孔弹爆炸产生的巨大噪声污染。说明书CN102392621ACN102392629A2/3页40009上述的装置中，所述套管与所述釜盖可通过丝扣固定连接，所述釜盖上的通孔起到了减压的作用，防止爆炸时釜内产生高压危险环境；所述釜盖与所述釜体可通过丝扣固定连接，用于制造一个相对密闭的爆炸环境。0010上述的装置中，所述釜盖上可设有把手，用来旋转所述釜盖与转移该装置。0011上述的装置中，所述射孔弹可设于所述水泥试块的中部。0012上述的装置中，所述套管的内径小于所述釜体的内径。0013上述的装置中，所述釜体的材质可为合金钢42铬。
9、钼或是强等级更高的钢材，必须具有足够的强度来承受因爆炸而瞬间产生的高压及反复试验产生的抗冲击疲劳；所述套管的材质可为合金钢42铬钼或是强等级稍低的钢材，由于是连接所述釜体与所述防护罩，起到缓冲高压气流的作用，所以对材料没有特殊要求。0014上述的装置中，为了安全原因的考虑，所述起爆器与所述釜体之间的距离可为30M50M。0015本发明提供的室内模拟现场射孔的装置具有如下有益效果00161、能够很好的模拟现场实际的情况，进行射孔后的水泥试块能很方便的进行后续定性与定量评价；00172、突出的优点是携带方便，对实验环境的要求较低，受外界环境干扰小；00183、结构简单、操作方便、适用性强。附图说明。
10、0019图1为本发明提供的室内模拟现场射孔的装置的结构示意图。0020图中各标记如下1釜体、2釜盖、3把手、4水泥试块、5垫块、6固定柱、7射孔弹、8导爆索、9引爆雷管、10引爆导线、11起爆器、12套管、13防护罩。具体实施方式0021下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。0022本发明提供的室内模拟现场射孔的装置包括釜体1和与该釜体1相配合的釜盖2，釜体1与釜盖2之间通过丝扣固定连接图中未示出，用于制造一个相对密闭的爆炸环境，釜体1和釜盖2均由合金钢42铬钼制成；釜盖2的周向上设有2个把手3，该2个把手3为相对设置，便于旋转釜盖2与转移该装置；釜体1的底部上设有垫。
11、块5，垫块5的中部设有水泥试块4，垫块5上设有3个固定柱6，固定柱6与水泥试块4紧密接触，用于卡住水泥试块4，以防止水泥试块4由于巨大的冲击力或强大空气流的作用下发生侧翻，从而导致射孔失败；水泥试块3上设有射孔弹7，该射孔弹7通过导爆索8与引爆雷管9相连接，引爆雷管9通过引爆导线10与设置于釜体1外的起爆器11相连接，为了安全原因的考虑，起爆器11与釜体1之间的距离为30M；釜盖2上设有套管12，套管12的内径小于釜盖2的内径，套管12通过丝扣与釜盖2固定连接图中未示出，套管12的游离端上设有倒锥形的防护罩13，釜盖2与套管12的位置相应处设有15个通孔图中未示出，该通孔起到减压的作用，防止爆。
12、炸时釜体1内产生高压危险环境；防护罩13可用于防护射孔弹7在爆炸的过程中产生的碎片向空中四处飞溅，套管12还可以起到消声器的作用，可以减小因引爆雷管9及射孔弹7爆炸产生的巨大噪声污染。说明书CN102392621ACN102392629A3/3页50023上述的室内模拟现场射孔的装置中，釜体1和釜盖2还可由普通低合金钢制成；釜体1与釜盖2之间以及釜盖2与套管12之间还可通过其它方式进行固定连接，如螺纹配合等方式；釜体1的容积及高度和套管2的高度可根据实际需要进行调节；釜盖2上的通孔的个数可根据实际需要进行调整；起爆器11与釜体1之间的距离可在30M50M的范围内进行调节。0024使用上述室内模拟现场射孔的装置时，过程如下按下起爆器11上的按键“电源”之后按下按键“准备”，最后按下按键“启爆”；爆炸后依次按下“准备”，“电源”，拆下引爆导线注意此时不能靠近釜体1，一定要等半小时以上，等爆炸后产生的烟雾散尽后方能靠近；拆下防护罩13，之后拆下套管12，然后拆下釜盖2，拿出水泥试块4，之后进行后续的仪器清理工作。说明书CN102392621ACN102392629A1/1页6图1说明书附图CN102392621A。