射孔枪内盲孔加工方法现状及展望

射孔枪内盲孔加工方法现状及展望

陈纪伟，敬娟

（四川石油射孔器材有限责任公司，隆昌642150）

摘要：本文主要介绍了现有的几种内盲孔加工方法，分析了各加工方法的优缺点。针对现有加工方法的不足，提出了电解法加工内盲孔的方案，该方法不仅有效避免了现有加工方法存在的问题，同时采用成型阴极单向进给可在同一相位上同时加工多个内盲孔，从而提高内盲孔加工效率。

关键词：射孔枪；内盲孔；加工方法；电解法

The Present Situation and Prospect of the Processing

Methods of P erforator’s Inner scallops

CHEN Ji-wei，JING Juan

(Sichuan Petroleum Perforating Materials Co.,Ltd, longchang 642150, China)

Abstract：The paper mainly introduced several available processing methods of the inner scallops, and analyzed their advantages and disadvantages. To direct towards the shortcoming of these processing methods, the electrolytic method of the inner scallops was proposed which could avoids the problems of existing processing methods. The multiple inner scallops on the same phase could be processed simultaneously by the single admission of shaping cathode tool, and this method could enhance the efficiency of the inner scallops.

Key words：perforating gun；inner scallops；processing method；electrolytic method

1 引言

随着石油射孔技术的要求越来越高，射孔器穿透深度成为了衡量射孔器作业效果的一个重要指标。近几年来，各射孔器加工研发机构在提高射孔器穿深方面做了大量的工作，主要集中在射孔弹的研发上，在增加射孔枪装枪炸高从而提高射孔器穿深性能方面的研究较少。

目前国内市场绝大部分采用外盲孔射孔枪作为射孔弹载体进行射孔，这种方式因枪管内径的固定，在提高炸高方面受到了限制。针对现有射孔枪增加炸高难度较大的问题，出现了一种新型的内盲孔射孔枪，研究表明该射孔枪可行性较高，与外盲孔射孔枪相比, 可以有效提高穿透深度[1]。内盲孔射孔枪具有以下两个方面的优点[2]：（1）目前绝大多数射孔弹的装枪炸高较低，无法达到最有利炸高，这大大阻碍了射流的充分拉伸。内盲孔射孔枪将枪身盲孔由外向内进行转变，增加了射孔弹的装枪炸高，有利于射流充分拉伸、延展，提高了射孔器的穿透深度。

（2）由于盲孔在枪体内部，可减少射流所经过的射孔器与套管的空隙长度，进而可减少由于空隙和井筒压力对射流造成的综合影响。

本文主要介绍了现有的几种内盲孔加工方法，分析了各加工方法的优缺点，在此基础上提出了采用电解法加工内盲孔的构想。

2 几种常见的内盲孔加工方法

按内盲孔实现方式的不同，目前内盲孔射孔枪主要可分为以下三种形式。

（1）在射孔枪体外壁以螺旋方式加工带有台阶的通孔，采用外部堵盖粘接、垫片焊接等方式扩大枪体内部空间实现内盲孔。

（2）采用专用内盲孔加工装置在射孔枪体内壁相应位置径向钻削加工实现内盲孔。

（3）将钻具穿过泄压孔在射孔枪对应位置加工内盲孔。

2.1 外部封堵式内盲孔射孔枪

外部封堵式内盲孔射孔枪主要由枪体和封堵片组成，封堵方式主要有堵盖粘接、垫片焊接、压帽连接等[2]，结构如图1所示，其关键技术在于枪体的密封处理，保证射孔枪的承压能力。

图1 封堵式内盲孔射孔枪结构示意图

1-枪体；2-封堵片；3-台阶通孔

该内盲孔射孔枪增加了装枪炸高，减小了射流阻力，同时提高了射孔作业效率。此外，选择合理的封堵材料和加工工艺可实现炸后对枪体无损害，射孔枪重复使用，有效降低生产成本[3]。

2.2 内加工式内盲孔加工方法

图2 内加工式内盲孔射孔器结构示意图

1-枪体；2-内盲孔

内加工式内盲孔射孔枪主要包括枪体、内盲孔，其结构如图2所示[4]。

该射孔枪不仅能增加装枪炸高，提高射孔作业效率，同时由于直接从枪体内壁加工内盲孔，克服了封堵式内盲孔射孔枪容易渗漏和外部封堵片脱落卡枪的缺点。此外，严格控制盲孔对应处枪身的剩余壁厚，能够保证在提高炸高的同时满足抗压强度要求。

内加工式内盲孔加工装置可直接在枪体内壁上射孔弹对应位置加工内盲孔，主要由机座、动力输入端、传动臂、链条传动系统、刀具组件、液压进给系统、液压张紧装置等组成，其结构示意图如图3所示。该加工装置原理简单，液压张紧装置在手动液压泵的控制下锁紧刀具组件和枪体内壁，然后动力经过传动臂内的链条传动系统带动钻具旋转进行切削加工，同时通过液压进给系统实现进给运动。

与外封堵式的内盲孔加工工艺相比较，这种内盲孔加工装置减少了加工封堵、压盖、焊接修磨、探伤、压力检测等工艺流程，降低了加工成本，提高了加工效率，同时避免了高温焊接对射孔枪枪身力学性能的影响[5]。

图3 内加工式内盲孔加工装置结构示意图

1-机座；2-动力输入端；3-传动臂；4-链条传动；5-刀具组件；6-液压进给系统；

7-液压张紧装置；8-枪体；9-内盲孔

2.3 利用泄压孔加工内盲孔

带泄压孔式内盲孔射孔枪包括枪体、封堵片、内盲孔和泄压孔，其结构如图4所示[6]。与封堵式内盲孔射孔枪相比，该射孔枪不仅增加了炸高，提高了射孔弹的穿深性能，而且也方便了加工，且有利于射孔枪内高能气体的快速泄压。

针对这种形式的内盲孔射孔枪，一种新型的内盲孔加工装置应运而生。该装置主要由普通铣床、刀具连杆、钻具组件、支撑装置、动力传输杆等组成，其原理示意图如图5

所示。这种新型图4 带泄压孔式内盲孔射孔枪结构示意图1-枪体；2-封堵片；3-泄压孔；4-内盲孔