射孔器枪外环空压力与枪内高频动压联合测试

随着高新技术产业的井喷式发展，国民经济格局向着高度工业化方向的飞速演进使我国成为世界第二大经济体，这也使得各行各业对能源的需求急剧膨胀，无论是人类对新能源的探索研究，还是美国页岩气革命的出现都无法取代油气资源在工业现代化进程和经济社会发展中的主导地位，因此如何提高油气资源开采效率，是解决能源需求旺盛与能源供应不足这一矛盾的关键。

虽然油气资源勘探开发技术不断更新得到了迅猛发展，但聚能射孔仍然是油气抽采的主要手段，占据着油气开采领域的主导地位，由于经济社会对油气资源的高度苛求，井下射孔正不断向着地质结构更加复杂、井下环境更加恶劣、地层更深的油气资源延伸，这不仅对现有的开采手段和施工方法提出了更加苛刻的要求，同时科研人员对新型射孔装备的设计、开发与研制也将面临一系列难题，如射孔器射孔密度和射孔威力的大幅提高；井下支撑设施与完井设施的稳固等；这些难题的解决需要对油气储层特性的充分认识、射孔工艺的科学设计、射孔器的优化设计以及射孔完井效率科学评价，这就要求动态测试仪器对射孔作业中井下压力分布状况的准确检测与存储，为上述难题提供精确、可靠的参考依据。

在工程实践中射孔工艺的改进、射孔器的优化设计、射孔完井效率的评价通常采用井下环空压力的测取，但环空压力并不能全面反映聚能射孔/压裂的全部过程，针对上述情况中北大学仪器科学与技术国防科技重点实验室提出了枪外环空压力与枪内高频动压联合测试的方法，枪外环空压力测试技术成熟、应用广泛不在本文主要考虑范围之内，然而新概念动态测试把测试系统置身于恶劣的被测环境之中，枪内压力测试仪将面临比环空压力测试更加苛刻严峻的井下环境，枪内动压数据的准确获取，要求测试仪具有更好的动态性能和更强的抗冲击性。

随着计算机辅助技术CAE的日臻完善，对于射孔过程中爆炸力学以及固体、流体力学等复杂非线性力学现象形成了全面完善的分析算法，为石油钻采与测试设备的研发与优化设计提供了新的模式与解决方案，即井下实测环境地面模拟------井下动态过程数值模拟与分析--------井下实际测试环境考核，实现了系统性能设计、开发周期与成本的最佳平衡。