对一起射孔施工现场炸枪事故案例的分析

马庆华(大庆试油试采分公司, 黑龙江 163412)

对一起射孔施工现场炸枪事故案例的分析

马庆华(大庆试油试采分公司, 黑龙江 163412)

本文针对探井North West Lambur-1第四层射孔施工炸枪事故进行了彻底的分析和总结，同时也对射孔器材及火工品的工作原理进行了阐述，这不仅为今后射孔优质施工提供了依据，同时也为广大射孔施工人员及技术管理人员对射孔器材及操作有个深刻的认识。

射孔炸枪火工品燃爆爆轰波分析

1 事故发生经过

2011年7月16日早，该井第四层射孔枪按照设计已下放到射孔井段，校深定位后进行投棒引爆，大约30分钟无任何起爆迹象，打捞棒锥成功，棒尖打印头显示已撞击到起爆器撞针，起管柱。当枪身起到井口时发现起爆器正常起爆，第一根枪泄压孔全部打开、该枪体外径无明显变化；第二根枪从上部退刀槽处炸断掉井。

2 事故分析

(1)炸枪事故现象分析 事故后，现场施工人员对第一根枪进行拆卸，发现该枪内的20发弹及17发药饼均已燃烧，剩下20发完好的弹壳，枪身的泄压孔全部打开。从此现象可以判断第一根枪射孔弹没有正常引爆、发射只是燃烧、药饼也发生燃烧，燃烧后产生的能量大部分从泄压孔及空枪段流失，因此对该枪身没有炸枪损害，只是打开泄压孔。根据火工品的传爆顺序也可以推断出第二根枪射孔弹也没有正常引爆发射(虽然没看到实物)，只是燃烧。由于第二根枪是满负荷弹及药饼，燃烧后产生大量的能量，在整体管柱重力的约束下，只有少部分能量从泄压孔流失，剩余的大部分能量作用到枪身强度弱点(上部退刀槽处)致使到撕裂炸断，第二根枪掉井。

(2)炸枪事故原因具体分析 根据上面火工品的了解，我们得知一起炸枪事故其主要的原因是射孔弹及药饼没有正常的起爆发射而是燃烧，燃烧后产生大量的能量不能及时的释放，致使炸枪导致要么枪身涨在套管卡住；要么就是炸断掉井。无论哪种现象都会给施工作业造成很大的影响及危害。产生射孔弹燃烧的原因有以下几个原因：

①枪身进水 无论是电缆射孔还是管输射孔，当枪身进水后射孔弹及火工品受潮，受潮后的射孔弹就会不能正常做功(起爆发射)，相反会燃烧，燃烧后产生大量能量导致枪身炸裂。枪身进水主要有密封件失效或损坏、枪身有砂眼或探伤、接头是否有损坏等几种原因。根据现场施工人员分析：密封圈都是使用新的含氟胶圈，而且都符合接头使用型号；接头都是限制在使用6次以内，而且没有明显的损坏；枪身是否有探伤或砂眼，这靠肉眼的无法识别的。根绝上述内容，可以分析到枪身也许存在有砂眼或探伤，才导致枪身渗水，致使射孔弹燃烧，引起炸枪事件。

②导爆索传爆能量不够 刚才分析到导爆索要在某种状态下会导致爆速下降，致使传爆能量不够，这样也会引起射孔弹不能起爆发射，而是引燃、燃烧，导致炸枪事故。

导爆索脱离上级元件传爆管:油管输送射孔一次引爆多级射孔枪都是靠传爆管进行传爆的。在每根枪的两端都会有传爆管固定在导爆索上来进行传爆。当在深井或高温井施工时，常常会听到导爆索的热缩反应，说的是导爆索在高温的环境下会紧缩，如果这点考虑不周的话，会引起导爆索拒爆、爆燃、断爆现象。导爆索与传爆管要是没有锁紧，同时导爆索在弹架托盘处安装止退卡片时不紧，在高温环境下，导爆索热缩会导致导爆索脱离传爆管一段距离，这样传爆管的能量不能全部作用到导爆索上，致使导爆索爆燃，产生不了足够能量的爆轰波，不能引爆射孔弹而是引燃射孔弹，发生炸枪事故。

导爆索强力拉伸降低药密:同样是由于导爆索的热缩效应，也会造成导爆索强力拉伸，致使药密变低或损坏。在联射孔弹时，尤其是有空枪段部分，如果在空弹夹内导爆索拉的过紧，没有考虑到热缩作用而在托盘处卡片卡得过紧，这样在高温的环境下，导爆索要热缩，而实际没有让出这段热缩距离，导爆索就会在卡片处强力收索，致使该点的导爆索拉伸伸长，甚至断药。这就影响到导爆索的正常传爆，降低了导爆索的爆速及能量，引发射孔弹燃烧，致使炸枪。

根据现场联弹过程的回忆，施工人员说对于导爆索热缩现象早已成为施工技术人员的施工要点，而且已形成了操作标准，所以这方面出现的可能姓很小，基本可以排除。

③火工品受潮 参考《爆炸品与火工品相关知识》，可以知道炸药及火工品受潮后，其炸药性质发生改变，火药的感度就会有所下降。不论火药或炸药都怕潮湿，受潮后会发生不能引爆或形成爆燃，造成不聚能，不穿孔甚至会炸坏枪，给作业造成损失。根据现场剩余的火工品检查，火工品没有发现过度潮湿的现象，同时参考事故前后的射孔施工都很顺利，便可以排除火药受潮的可能性。

(3)炸枪事故具体原因 对于枪身存在砂眼的瑕疵，这在现场对于施工人员来说根本是无法检查到的，只有通过特殊的探伤仪可以测定判断。另外该枪身的泄压孔外有泄压垫片靠胶和外力的挤压来进行粘贴的，根据出厂的要求此处泄压垫片可以承外压80MPa.但是此次射孔施工前一道工序是对上层的射孔井段进行酸化作业，估计这种酸性物质没有彻底的清楚，再加上井底温度过高，有可能将某处的泄压垫片处的粘剂进行腐蚀弱化，从而导致存在有砂眼的存在。

根据上述分析，可以得知此次炸枪事故的主要原因在于枪身存在砂眼导致渗水，从而使火药受潮，火工品不能正常引爆，相反而是爆燃，导致枪身炸断掉井。

3 总结

一次优质的射孔施工，需要现场施工人员对待施工过程中的每一细节都要做到严细认真，一丝不苟,这样才能保证射孔施工质量;需要现场施工人员具有丰富的施工经验及专业技能知识，对施工环境及施工方案，火药性能都有个清醒的认识及了解;需要施工人员对射孔器材指标及井况参数有个充分的了解，然后根据实际情况合理地组织现场施工，排除各种质量隐患，方可确保优质施工。