尾声弹的原理及应用

李川（大庆油田有限责任公司试油试采分公司 黑龙江 大庆 163000）

引言

在石油天然气开采过程中，油管输送射孔是国内外常用的完井方法，一般情况下，油管输送射孔枪串长，枪身多，为了在射孔作业时正确判断整个枪串是否完全起爆，国内外普遍采用尾声弹来判断。枪串引爆后，配合使用T C P监控仪会在地面监听到一个起爆信号,枪尾传爆管将爆轰波传递给尾声弹，延迟一定时间后，尾声弹主装炸药爆炸后，地面会监听到第二个起爆信号，由此来判断枪串是否完全引爆。在大庆油田尾声弹广泛应用于管输与下泵联作以及不起枪身等特殊井的现场施工，为施工人员提供了充分的技术支持，利于油气井开发下一工序的及时推进。

一、大庆油田常用QWSD-5型尾声弹

以下简要介绍大庆油田常用尾声弹Q WS D-5结构：

图1

图1 所示为西安物华巨能爆破器材有限责任公司生产的长延期尾声弹，它主要由本体、尾盖两部分组成，配套使用的火工件，包括尾座和延期装置。以下为该尾声弹的各项技术指标

型号:Q WS D-5 总长:385 mm 最大外径:Φ 78 输入扣型:T r 65×3 耐温:160℃，48 h

耐压:60 Mpa 延期时间:≥60 s

工作原理：

1.激发：尾声弹输入端活塞组件接受枪尾传爆管的爆轰波能量，活塞与活塞套之间发生剪切作用，切断剪切销钉，并通过活塞尖端作用于延期机构输入端的火帽；

2.延时：火帽以及发火机构点燃延期体中的延期药柱，并延时一定时间；

3.输出：延期药柱燃烧结束，经过能量转换，起爆延期机构输出端的雷管，再经由尾座输入端的扩爆管扩大爆轰波输出将爆轰能量传递给主装炸药，发生爆炸，产生尾声信号，即响声。

二、大庆油田常用WSD1-1-DQ型尾声弹

图2

图2 所示为川南机械厂生产的WS D 1-1-D Q型尾声弹，它主要由上接头、弹体两部分组成，配套实用的火工件包括延时组件和弹芯组件。以下为该尾声弹的各项技术参数

型号：WS D 1-1-D Q 连接螺纹：T r 65×3-7 e（P）总长：500 mm 最大外径：φ 89 mm

耐温：105 Mpa 延时时间：（3±0.5）min 主装药：HMX引爆方式：用传爆管引爆

工作原理：

1.延时组件原理：

激发：接受枪尾传爆管的冲击波，起爆猛炸药，并经过起爆药引燃点火药；

延时：点火药引燃延期索匀速燃烧；

输出：经过一定时间的燃烧，将火药能量转变为爆轰能量，传递给弹芯组件

2.弹芯组件原理：

激发：延时组件的输出冲击波引爆传爆管；

做功：传爆管将爆轰传递给做功炸药，产生爆炸声响。

三、两种尾声弹使用情况对比

种类WS D 1-1-D Q尾声弹Q WS D-5尾声弹操作安装比较繁琐，体积较大方便携带，安装简单延期时间短，易监测主装药量20克，声音或震动有时不易检测火工件在本体里，不易发生安全事故延时药量安全双路延时，稳定性强主装药量大，30余克，声音或震动明显火工件在外，药量大，危险性高

1.WS D 1-1-D Q尾声弹稳定性强，但是组装比较繁琐，特别是延时组件的密封圈过紧必须用专用工具安装，夏季施工时就需要两名员工配合安装，进入冬季施工后组装难度将更大，建议对密封面或密封圈进行改进。

2.WS D 1-1-D Q尾声弹自7月开始推广使用，使用初期延时时间很不稳定，实际延时时间与设计延时时间相差很大。该尾声弹与普通长扶正杆不配套，需使用特定长度扶正杆，这些都增加了射孔小队的劳动强度，建议通过改进能与正常扶正杆配套。

3.WS D 1-1-D Q尾声弹主装药量大，理论上声音或震动应比Q WS D-5尾声弹明显，但在实际施工中发现效果不是太明显，建议适度增加装药量以方便监控。

4.在现场施工过程中，Q WS D-5尾声弹发生过活塞尖端已作用于延期机构输入端的火帽，但未点燃发火机构导致延期体未燃烧，尾声弹未响。也发生过延期体已燃烧，而尾座的主装炸药未响的情况。

5.两种尾声弹在组装时都禁止用尖、硬物撞击火工品端面，禁止摩擦火工品端面。当未检测到尾声弹爆炸时，起枪时应注意安全。

总结

大庆油田常用的两种型号尾声弹基本满足了现场施工要求，帮助射孔小队人员在现场准确判断枪串是否完全起爆，为施工提供了便利。两型号尾声弹各有优缺点，实际施工中可根据不同井况选择不同的尾声弹。

[1]现代完井工程.万仁溥,石油工业出版社,2004.

[2]爆炸及其作用.沈志成,西北工业大学出版社,1998.