尾聲彈的原理及應用

李川（大慶油田有限責任公司試油試采分公司 黑龍江 大慶 163000）

引言

在石油天然氣開采過程中，油管輸送射孔是國內外常用的完井方法，一般情況下，油管輸送射孔槍串長，槍身多，為了在射孔作業時正確判斷整個槍串是否完全起爆，國內外普遍采用尾聲彈來判斷。槍串引爆后，配合使用T C P監控儀會在地面監聽到一個起爆信號,槍尾傳爆管將爆轟波傳遞給尾聲彈，延遲一定時間后，尾聲彈主裝炸藥爆炸后，地面會監聽到第二個起爆信號，由此來判斷槍串是否完全引爆。在大慶油田尾聲彈廣泛應用于管輸與下泵聯作以及不起槍身等特殊井的現場施工，為施工人員提供了充分的技術支持，利于油氣井開發下一工序的及時推進。

一、大慶油田常用QWSD-5型尾聲彈

以下簡要介紹大慶油田常用尾聲彈Q WS D-5結構：

圖1

圖1 所示為西安物華巨能爆破器材有限責任公司生產的長延期尾聲彈，它主要由本體、尾蓋兩部分組成，配套使用的火工件，包括尾座和延期裝置。以下為該尾聲彈的各項技術指標

型號:Q WS D-5 總長:385 mm 最大外徑:Φ 78 輸入扣型:T r 65×3 耐溫:160℃，48 h

耐壓:60 Mpa 延期時間:≥60 s

工作原理：

1.激發：尾聲彈輸入端活塞組件接受槍尾傳爆管的爆轟波能量，活塞與活塞套之間發生剪切作用，切斷剪切銷釘，并通過活塞尖端作用于延期機構輸入端的火帽；

2.延時：火帽以及發火機構點燃延期體中的延期藥柱，并延時一定時間；

3.輸出：延期藥柱燃燒結束，經過能量轉換，起爆延期機構輸出端的雷管，再經由尾座輸入端的擴爆管擴大爆轟波輸出將爆轟能量傳遞給主裝炸藥，發生爆炸，產生尾聲信號，即響聲。

二、大慶油田常用WSD1-1-DQ型尾聲彈

圖2

圖2 所示為川南機械廠生產的WS D 1-1-D Q型尾聲彈，它主要由上接頭、彈體兩部分組成，配套實用的火工件包括延時組件和彈芯組件。以下為該尾聲彈的各項技術參數

型號：WS D 1-1-D Q 連接螺紋：T r 65×3-7 e（P）總長：500 mm 最大外徑：φ 89 mm

耐溫：105 Mpa 延時時間：（3±0.5）min 主裝藥：HMX引爆方式：用傳爆管引爆

工作原理：

1.延時組件原理：

激發：接受槍尾傳爆管的沖擊波，起爆猛炸藥，并經過起爆藥引燃點火藥；

延時：點火藥引燃延期索勻速燃燒；

輸出：經過一定時間的燃燒，將火藥能量轉變為爆轟能量，傳遞給彈芯組件

2.彈芯組件原理：

激發：延時組件的輸出沖擊波引爆傳爆管；

做功：傳爆管將爆轟傳遞給做功炸藥，產生爆炸聲響。

三、兩種尾聲彈使用情況對比

種類WS D 1-1-D Q尾聲彈Q WS D-5尾聲彈操作安裝比較繁瑣，體積較大方便攜帶，安裝簡單延期時間短，易監測主裝藥量20克，聲音或震動有時不易檢測火工件在本體里，不易發生安全事故延時藥量安全雙路延時，穩定性強主裝藥量大，30余克，聲音或震動明顯火工件在外，藥量大，危險性高

1.WS D 1-1-D Q尾聲彈穩定性強，但是組裝比較繁瑣，特別是延時組件的密封圈過緊必須用專用工具安裝，夏季施工時就需要兩名員工配合安裝，進入冬季施工后組裝難度將更大，建議對密封面或密封圈進行改進。

2.WS D 1-1-D Q尾聲彈自7月開始推廣使用，使用初期延時時間很不穩定，實際延時時間與設計延時時間相差很大。該尾聲彈與普通長扶正桿不配套，需使用特定長度扶正桿，這些都增加了射孔小隊的勞動強度，建議通過改進能與正常扶正桿配套。

3.WS D 1-1-D Q尾聲彈主裝藥量大，理論上聲音或震動應比Q WS D-5尾聲彈明顯，但在實際施工中發現效果不是太明顯，建議適度增加裝藥量以方便監控。

4.在現場施工過程中，Q WS D-5尾聲彈發生過活塞尖端已作用于延期機構輸入端的火帽，但未點燃發火機構導致延期體未燃燒，尾聲彈未響。也發生過延期體已燃燒，而尾座的主裝炸藥未響的情況。

5.兩種尾聲彈在組裝時都禁止用尖、硬物撞擊火工品端面，禁止摩擦火工品端面。當未檢測到尾聲彈爆炸時，起槍時應注意安全。

總結

大慶油田常用的兩種型號尾聲彈基本滿足了現場施工要求，幫助射孔小隊人員在現場準確判斷槍串是否完全起爆，為施工提供了便利。兩型號尾聲彈各有優缺點，實際施工中可根據不同井況選擇不同的尾聲彈。

[1]現代完井工程.萬仁溥,石油工業出版社,2004.

[2]爆炸及其作用.沈志成,西北工業大學出版社,1998.