作者：陆大卫
出版社：石油工业出版社
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油气井射孔技术试读：
内容提要
本书总结了60年来我国油气井射孔技术的实践经验及技术发展，并介绍了部分国外的先进技术、方法，包括石油射孔器、特殊条件下射孔及射孔完井优化设计、安全等内容。既有方法理论的介绍，也有实践经验总结。
本书可供石油勘探开发各级领导干部和从事射孔工作的广大技术人员及大专院校相关专业师生参考使用。
图书在版编目（CIP）数据
油气井射孔技术/陆大卫主编.北京：石油工业出版社，2012.4
ISBN 978-7-5021-9026-2
Ⅰ.油…
Ⅱ.陆…
Ⅲ.油气井－射孔
Ⅳ.TE257
中国版本图书馆CIP数据核字（2012）第075015号
出版发行：石油工业出版社
（北京安定门外安华里2区1号 100011）
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经 销：全国新华书店
印 刷：北京中石油彩色印刷有限责任公司
2012年4月第1版 2012年4月第1次印刷
787×1092毫米 开本：1/16 印张：26.5
字数：642千字
定价：110.00元（如出现印装质量问题，我社发行部负责调换）
版权所有，翻印必究
《油气井射孔技术》编委会
主 任：陆大卫
副 主 任：王志信 潘永新 陈 锋 郑长建 鲜于德清
委 员：袁吉诚 王 赞 朱建新 吴永清 朱进初
宋留群 陈军友《油气井射孔技术》编写组
主 编：陆大卫
主要成员：袁吉诚 陈军友 郑长建前 言
射孔技术作为完井工程的重要组成部分和试油技术的主要环节，是利用高能炸药爆炸形成射流射穿油气井管壁、水泥环和部分地层，建立油气层和井筒之间油气流通道的一种技术。1998年，石油工业出版社出版了《油气井射孔井壁取心技术手册》，在油田现场发挥了应有的作用。十多年来，射孔技术快速发展，射孔效率提高，安全性增强。为此，中国石油学会测井专业委员会发挥跨部门、跨学科、跨地区的桥梁作用，组织中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团公司、中国海洋石油总公司以及军工单位的射孔专家，总结射孔技术新成果，编写了本书。2009年12月召开了编写工作启动会，确定了本书的编写目的、适用对象，以及章节框架，并对编写时间做了详细安排。此后分别于2010年5月、2010年12月、2011年3月、2012年1月召开了四次审稿会。
本书分为基础理论、射孔器及配套装置、射孔器检验技术、射孔深度计算与装炮、射孔方案优化设计、射孔仪器、射孔工艺技术、工程作业技术、油气井射孔安全技术和射孔技术应用事例共10章。各章节编审人员如下：
绪论是由王志信、鲜于德清编写，陆大卫审核。
第一章是由刘玉存（中北大学）、王建华（中北大学）、蒋芳芳、刘学（湖北航天化学技术研究所）、何金锐（湖北航天化学技术研究所）、陈华彬、任国辉、姜晓燕、蔡山编写，陆大卫、郑长建、陈军友等审核。
第二章是由潘永新、罗苗壮、庄金勇、赵开良、肖勇、石前、顾军、张兴民、郭鹏、胡咏梅、李明厚、王雪艳、郭伟民、张志强、魏永刚、郭景学、王文红、刘增、王峰、张伟民编写，袁吉诚、赵明辉审核。
第三章是由李东传、王海东、李险峰、金成福、刘辉、张贵杰、梁纯、朱贵宝编写，郑长建审核。
第四章是由石莹、王树申编写 ，陆大卫、郑长建等审核。
第五章是由姜晓燕、蔡山、荣学艺编写，陆大卫、郑长建等审核。
第六章是由赵福前、郭建峰、张振波、苗久厂、荣学艺、王树申、郑红日、郭希明、汤科、梁岩、蔡山、张伟民、郭景学、蔡山、刘桥、刘贯虹编写，王志信、陈军友等审核。
第七章是由张振波、郑红日、陈锋、朱进初、庄金勇、郭希明、吴永清、罗苗壮、赵开良、刘增、唐凯、王树申、李明厚、葛莉、汤科、程启文、欧跃强、梁岩、张伟民、王培禹、郭景学、蔡山、赵金文、刘桥、胡咏梅编写，袁吉诚、赵明辉审核。
第八章是由赵明辉、赵延升、赵春辉、俞海、刘桥、荣学艺、洪雯霞编写，王志信等审核。
第九章是由陈军友、纪传友、徐志国 、庄金勇、张立涛、张维强编写，王志信等审核。
第十章是由陈锋、姜晓燕、袁吉诚、唐凯、 李明厚、张林、董淑高、荣学艺、梁岩、程启文、张伟民、王培禹、郭景学、刘桥、罗苗壮、朱进初、刘贯虹编写，袁吉诚审核。
全书由陆大卫负责统稿。
在本书编写过程中，得到大庆、胜利、四川、中原等油田的测井公司或测试公司，中海油田服务股份有限公司，大庆石油管理局射孔弹厂，石油工业油气田射孔器材质量监督检验中心，西安物华巨能爆破器材有限责任公司，中北大学和湖北航天化学技术研究所的大力支持，在此表示衷心的感谢！
限于作者水平，书中存在的不足或错误，敬请读者提出宝贵意见。绪 论
射孔技术作为完井工程的重要组成部分和试油技术的主要环节，是利用高能炸药爆炸形成射流射穿油气井管壁、水泥环和部分地层，建立油气层和井筒之间油气流通道的一种技术。按照技术分类，射孔技术可分为射孔器技术、射孔工艺技术、射孔检测技术、射孔安全技术、工程作业技术、射孔仪器和优化设计技术等。
射孔技术涉及火药、炸药、爆炸力学、流体力学、材料力学、石油地质、测井、油藏工程等多个学科的知识。由于这些学科的不断发展和进步，特别是油气开发对射孔的认识和需求不断提升，从20世纪30年代使用简单的射孔技术打开油气流通道，到现在以改造油层，提高产能为目的，并与多种井筒条件相配套的工艺技术需求，使射孔技术内容越来越丰富。射孔弹也由最初的子弹式射孔发展成为目前广泛使用的聚能射孔。射孔弹分为深穿透型和大孔径型两种，能满足高温、中温和低温地层完井。
历经几十年的发展，射孔技术有了长足的进步，特别是20世纪90年代以后，射孔技术更是飞速发展。法国的斯伦贝谢公司研制出穿深达1.2m的射孔弹。除了在现有射孔弹基础上努力提高穿透深度外，美国还完成了水动力射孔工艺技术研究与开发工作，进行了石油井下激光射孔装置的方法的研究。此外，美国的哈里伯顿公司还率先在102型射孔枪中装DP37型射孔弹开创了小枪装大弹之先河，这样又进一步推动了高强度射孔枪的研制。
目前，我国油气田的射孔作业主要分为三个方面：
第一，射孔设计、器材及工艺的优选。聚能射孔是指带有空穴的成型炸药在爆炸时，爆轰产物以特定的速度和方向汇聚并向低压区传播形成射流，射流穿透金属套管射入地层，形成出油孔道。将射孔弹药一端设计成一定形状的空穴，能够提高对靶的破坏（即穿孔深度）作用，这种效应称为聚能效应。射流的锋头速度可达约每秒几千到上万米。射孔弹的穿孔造缝效果，对提高油井产能至关重要。射孔的孔深、孔径、孔密（每米装弹的数量）等参数都影响到油井产能，所以射孔的枪型、弹型、孔密、装弹的方位等需要优化匹配，才能达到最佳效果。炸药是聚能射孔弹的能量基础。据有关资料报道，聚能射孔弹中炸药的爆炸能量只有5％～10％用于产生射孔孔眼。而剩余的90％～95％则是产生损害套管水泥环的震动力。现在对弹型结构和药型罩的材料等研究已有很大进展，射孔弹炸药的利用率有了很大提高，但射孔弹对枪体及井筒（包括作业管柱）的损害仍然是不可忽视的。另外，聚能射孔弹形成的射流穿入岩层时，对孔道周围岩层强烈的压实而形成压实带，降低了岩层的渗透性；弹片、碎屑等堵塞孔道影响油气的流出，这是聚能射孔在为油气提供流动通道的同时产生的负面作用。
第二，准确地控制射孔深度是射孔作业的关键环节。要射开的油层深度是在裸眼完井测井资料解释时确定的。在固井后的套管内进行射孔作业时，要确保施工作业深度与裸眼井测井的深度一致。目前采用的方法是，在同一口井中，完井时在裸眼井中所测的自然伽马曲线与固井后在套管井中所测的自然伽马（或中子伽马）曲线之间进行深度对比，以固井后所测得的套管接箍曲线作为电缆输送射孔深度的依据，为射孔施工提供准确的深度。根据校正的接箍深度与射孔时实测接箍深度进行比较，将射孔器与油层的位置对应，达到控制深度的目的。
第三，如何准确确定射孔器与油层的深度是射孔施工中深度控制的关键技术。直到20世纪60年代，我国研制成功GSQ-652型跟踪射孔取心仪后，才实现了用仪器控制射孔作业深度的目的，结束了人工丈量电缆射孔的历史。这项成果是我国射孔技术创新的起点和亮点。后来随着电子技术的发展，国内相继研发并广泛应用了SQ-691型数控射孔取心仪等多种型号的仪器。在深度控制精度方面都有新的提高。1969年至1988年，由西安石油勘探仪器总厂生产的SQ-691型数控射孔取心仪共生产300余套；1988年至2003年SSGC型数控型射孔仪共生产193套。
我国射孔技术始于20世纪50年代初，历经了创业、探索、开拓和发展的艰辛历程。经过60年的艰苦努力，无论在射孔工艺技术上，还是在射孔器材的性能和配套上都取得了显著的成绩，较好地满足了我国油气开发的需求。一、艰难创业
新中国成立之初，王曰才先生在玉门油田参与了首次射孔作业。1952年，在苏联专家的帮助下，玉门油矿组建了由6人组成的新中国第一支射孔队，队长杜有名。当年，在老君庙首次使用苏联生产的ПП-6型和ППX-4型射孔器成功地完成了射孔试油任务。ПП-6型和ППX-4型射孔器都是利用火药燃烧产生的高压推进子弹，使它穿透套管的。ПП-6型和ППX-4型射孔器分别有3个和4个弹道，火药室为一节，每三节组成一个整体，所以又称9孔和12孔射孔器。ПП-6型射孔器最大穿透深度为能穿透10～15mm厚的钢板（管），或100～110mm厚的水泥，适合在壁厚8～10mm的5～6in套管内射孔，一次只能射开0.6～0.7m油层。ППX-4型射孔器最大穿透深度为能穿透15～20mm的钢板（套管），或能穿透120～140mm厚的水泥，适合在壁厚10～12mm的6in以上套管内射孔，一次只能射开0.85～1m的油层。
TПK子母弹是一种特别的子弹。子弹里面装有炸药，底部装有小型冲击雷管，外面装有一个防水的紫铜垫圈，子母弹靠火药能穿透套管进入地层，弹底部的冲击雷管被猛击后而起爆，引起弹头内部炸药的爆炸，使周围的地层受到猛烈冲击破坏，被震松或震开裂缝。就此降低了油、气、水向井内流动的阻力。TПK-22型射孔器最大穿透深度为能穿透20mm厚的钢管，TПK-37型最大穿透深度为能穿透35mm厚的钢管，这两种射孔器都能穿透150mm厚的水泥。
1953年，宝鸡石油机械厂成功试制出TTX-4型射孔枪并投入批量生产，替代了苏制产品。子弹式射孔器的优点是射孔后不破裂套管，射孔孔眼规整；缺点是穿孔浅。由于当时国产低碳素钢热处理工艺不过关，用这种钢材制造的子弹经常射不穿油井套管，有时子弹卡在套管上或射孔枪上，只好进行打捞作业。子弹式射孔器在我国一直沿用到20世纪60年代初。
1956年，石油工业部派谭廷栋等人到苏联、罗马尼亚进行技术考察，将聚能射孔技术介绍到国内。在第五机械工业部的大力支持下，重庆152厂（即江陵机械厂）于1956年开始研究苏联和罗马尼亚式聚能射孔器技术，1957年成功试制出57-103型有枪身射孔器，装枪穿深45号钢靶55mm，穿孔孔径10mm，耐温90℃，耐压40MPa。1958年成功试制出58-65型和58-40型两种无枪身射孔弹。58-65型射孔弹穿深45号钢靶75mm，穿孔孔径10mm，耐温85℃，耐压25MPa。58-40型射孔弹穿深45号钢靶56mm，穿孔孔径7mm，耐温80℃，耐压14MPa。三种射孔器在玉门油田、克拉玛依油田和青海油田推广使用，射孔后油井产量明显比子弹式射孔器提高。由于射孔弹喷孔和枪头处引火电路的密封方式落后，使用成功率偏低，一次下井最多射开2.5m，每米最高孔密10孔。57-103型有枪身射孔器枪体一般可以重复使用10～15次（与井的深度有关），因此，这种射孔器一直沿用到20世纪80年代。
58-65型射孔弹和58-40型射孔弹由于成本低、工效高，用电缆钢丝做炮架，射孔弹直接裸露在压井液中，这种射孔方式在大庆油田开发初期曾大量使用。在一次事故处理中，拨出油井套管后发现射孔造成套管开裂长达430mm。为了检验射孔的质量，大庆油田于1963年建成一口射孔专用模拟试验井（东八-4井）。在这口井中对57-103型、58-65型和58-40型三种射孔器模拟射孔进行了大量的对比试验。实验表明，58-65型射孔弹用两方向和四方向射孔，射孔套管裂缝率分别达到94％和80％，最大裂缝长1180mm。58-40型射孔弹射孔后套管开裂程度比58-65型射孔弹射孔后套管开裂程度小，57-103型有枪身射孔器射孔后对J-55钢7.72mm厚的套管没有出现过一次开裂。
1964年，石油工业部要求在全国各油田禁止使用58-65型射孔弹，并将库存的58-65型射孔弹全部报废销毁。57-103型有枪身射孔器一直使用到20世纪80年代。
同年，应用定位射孔技术，根据磁定位器信号的变化确定标准套管接箍的位置，能够较准确地计算接箍与油层的距离，大大减少了丈量电缆的工作量，提高了射孔深度的精度。
1965年以前，我国没有专用的射孔作业设备，射孔作业时使用AKC51型测井绞车，配备CПY型射孔仪器面板，射孔时通过仪器面板进行点火起爆。随后相继成功研制出CПY-3000型绞车的射孔仪器面板和国产53型射孔仪器面板，施工时采用人工丈量电缆确定射孔的深度，精度低、劳动强度大。
随着大庆、胜利等大型油田的相继发现，我国石油工业得到了快速发展。为了满足石油业大发展的需求，1964年，胜利油田电测站组建了射孔弹实验室（即后来的射孔弹厂，负责人赖维民），专门研发新的射孔器材。当年研制成功文胜二型无枪射孔弹，这种射孔弹的炸药柱没有弹壳保护，下井时用泡沫塑料包扎后固定在钢筋架体上。穿45号钢靶深度为55～60mm，耐压16MPa。
1965年，石油工业部决定在大庆建立射孔弹研究室，1968年在第五机械工业部763厂的帮助下研制成功“文革一号”无枪身射孔弹，穿45号钢靶深度65mm，穿孔孔径10mm，使用温度65℃，耐压20MPa。
1969年，四川石油局建立射孔弹厂并试制出火炬一型和火炬二型玻璃壳无枪身射孔弹。
1970年，西安石油仪器厂在陕西礼泉建立了射孔弹车间。同年年底，受燃料化学工业部委派，陆大卫等人在大庆油田试验井经反复试验，确定一次下井使用60发，可以确保大庆油田射孔后分层开采的需要。
1978年，胜利油田和西安兵器工业204研究所（204所）合作研制成功耐热一号炸药（即聚黑-10G3）和SWD-型链杆式铝合金无枪身射孔弹。
这一时期，我国射孔行业在一没技术、二没经验的情况下，广大技术人员通过认真学习苏联等国的技术和经验，通过艰难的摸索，取得了一些可喜成果，初步建立了我国油气射孔技术体系。但整体技术水平较低，与国外先进技术相差较远，仍不能满足当时我国快速发展的油气田勘探开发的需求。二、探索发展
为了解决我国油气射孔技术水平整体较低的局面，迅速缩短与国外先进技术的差距，射孔界有志之士通过调研和分析认识到，我国射孔技术要想全面快速发展，只有走技术引进和自我探索相结合之路，才能满足我国油气工业快速发展的需要，
1977年，石油化学工业部组织以胜利油田为基地，引进美国德莱赛·阿特拉斯公司的五种无枪身铝合金射孔弹、三种有枪身射孔弹和两种切割弹。石油化学工业部科技司组织了西安石油仪器厂五分厂射孔弹车间，大庆、胜利、四川等油田的射孔弹厂和第五机械工业部的204所、西安应用物理化学研究所（213所）和内蒙古金属材料研究所（52所）等单位联合对引进的射孔器材进行系统解剖、分析和试验。德莱赛·阿特拉斯公司的带钢外壳装药合压方法和无杵堵粉罩技术的优点在于提高了射孔弹质量的稳定性和射孔孔道的流动特性。
通过对引进产品的解剖、分析和试验，积累了丰富的技术资料，开阔了思路。尽管如此，由于当时各油田正处在开发时期，对射孔造成套管及油层的损害认识不够，致使国内带外壳装药的工艺技术在五年后才研制成功，粉末罩的推广应用推迟了近十年。20世纪50—60年代，西方国家已将这一技术用于生产中，我国晚了将近30年。
1978年，石油工业部从美国吉尔哈特公司和欧文公司引进了8种射孔器（有枪身射孔器3种、无枪身射孔器5种），其中有直径为51mm（2in）的过油管射孔器。过油管射孔是一项新的射孔技术，射孔前先把油管下放到射孔井段的上部，用清水或其他轻质射孔液替代井筒内的钻井液，抽去部分井筒液体。射孔时射孔器通过井口防喷盒、油管及其下端的喇叭口下放到射孔目的层，在平衡压力或欠平衡压力条件下射孔。其优点是减少了射孔时对油气层的污染，对提高油井产能有利，工效高、成本低；其缺点是枪型及弹型较小，穿孔深度较浅。
1979年，大庆石油管理局试油试采公司射孔弹厂研制的GF-2型和胜利射孔弹厂研制的麦克落两种无枪身过油管射孔弹通过了现场试验，为我国推广过油管技术创造了条件。
1980年初，石油工业部派出由制造局、大庆油田和西安石油勘探仪器总厂组成的射孔技术赴美考察组，先后考察了德莱赛公司、阿特拉斯公司、吉尔哈特公司、欧文公司和威日伏尔德公司，这次较为全面的考察看到了我国射孔技术与国外先进水平的差距。
1984年，石油工业部引进美国吉奥·范公司的油管输送射孔器。油管输送射孔技术实现了真正意义上的对油层在负压差条件下的射孔，克服了过油管射孔弹装药少、穿深浅的缺点，为大斜度井射孔、水平井射孔提供了条件。石油工业部勘探局在大港油田举办油管输送射孔技术培训班，促进了该技术在各油田的推广。
1989年，在大庆石油管理局试油试采公司射孔弹厂的基础上成立大庆石油管理局射孔弹厂（以下简称大庆射孔弹厂），试制成功69-1型聚氯乙烯软管导爆索，用于无枪身射孔弹的传爆。当年，大庆射孔弹厂从美国吉尔哈特公司引进API RP43贝利砂岩射孔流动实验装置，并派技术人员出国培训。把美国石油学会推荐的评价油气井射孔器的标准API RP43引进到国内，大大推进了我国射孔器材评价技术。
1991年，大庆石油管理局和四川石油管理局共同组团赴美国考察油气井导爆索和射孔弹制造工艺技术。美国英森比柯福特公司是油井专用导爆索的生产公司。其生产的PYX系列导爆索最高使用温度220℃/48h，最高爆速7500m/s。
1995年，石油工业油气田射孔器材质量监督检验中心从哈里伯顿公司全套引进API RP43（第五版）技术及设备。主要包括：应力条件下射孔及流动测试装置、高温常压下钢靶射孔装置和混凝土靶样块强度测试机等。同时，四川射孔弹厂从欧文公司引进了射孔弹自动化生产线的使用权。药型罩制造采用金属粉末施压技术，使射孔弹产品质量显著提高。
1996年，大庆射孔弹厂从美国引进编织导爆索技术投入批量生产。先后完成了80RDX、80RDXLS等六种型号导爆索的技术开发。导爆索最高爆速（80HMXXHV型）达到7760m/s，最高耐温（80PYX型）达到200℃/2h。大庆射孔弹厂还向哈里伯顿公司引进了射孔弹自动生产线和弹架成型激光切割机。
从技术人员出国学习考察和引进技术中，看到了我国射孔技术与国外的差距，同时迫于油气田勘探开发大发展需求的压力，引起了管理部门的高度重视。
1977年，石油化学工业部与第五机械工业部在四川联合召开了第一次射孔器材科研攻关协作会。参加这次会议的有两个部委的机关管理人员、石油系统四家射孔弹厂的技术人员和204所、213所等的技术人员。
1978年，石油工业部和第五机械工业部在西安联合召开了第二次射孔器材科研攻关协作会。会上讨论了深井射孔炸药、雷管、导爆索和射孔弹的攻关方向，落实了研制单位。
1979年，石油工业部和NL集团在北京共同组织了首次中美射孔技术交流会议。
1980年，石油工业部在大港召开过油管射孔新技术应用座谈会。当时国内各油田累计完成过油管射孔244井次。射孔最大井深4330m。
1987年到1988年历时两年，石油工业部勘探司组织大庆、辽河、胜利、中原、大港、四川六个油田21名技术人员，依据SY/T 5128-86标准和API RP43标准，对全国各油田使用的25种射孔弹在大庆进行了首次全国射孔弹性能统一测试。检测结果反映出国内生产的大部分射孔弹穿透深度浅，不能满足石油勘探开发的要求。12种过油管射孔弹穿API混凝土靶，穿深最浅的一种射孔弹平均穿深为44.9mm，穿深最最深的一种射孔弹平均穿深为138.2mm。
1986年，斯伦贝谢公司5g装药量过油管射孔弹，穿混凝土靶平均穿深为269mm。国内的13种套管射孔弹穿混凝土靶，穿深最浅的一种射孔弹平均穿深为154mm/6g，73型有枪身射孔弹，穿深最深的YD073型射孔弹平均穿深为204mm，32g装药量YD114型射孔弹平均穿深为308mm。其余11个品种平均穿深都在160～80mm之间。当3时，斯伦贝谢公司15g装药量3/in射孔弹混凝土靶平均穿深为500mm，822.7g药量4in射孔弹穿混凝土靶平均穿深为609mm，37g装药量5in射孔弹平均穿深为726mm。
我国生产的射孔弹射孔后堵孔现象严重，穿钢靶的堵孔率最高为95％，穿混凝土靶堵孔率最高为44％。九种铜板聚能罩的过油管弹平均射孔流动效率为66％，最低射孔流动效率为21％。经测试粉末罩的过油管弹不堵孔，其平均射孔流动效率为91％。
1989年，中国石油天然气总公司在大庆召开全国射孔井壁取心工作会，总地质师阎敦实参加了会议。会议讨论了射孔器材配套研究攻关计划，提出了两年射孔弹穿深达到400mm，五年射孔弹穿深达到700mm的奋斗目标。
1991年，西安石油勘探仪器总厂射孔弹厂研制的SYZ-41型射孔弹混凝靶穿深达到487mm，大庆射孔弹厂研制的YD89-1型射孔弹穿深达到455mm，山西新建机器厂研制的89弹穿深达到402mm。
1992年，大庆射孔弹厂研制的YD89-3型射孔弹，混凝土靶穿深达到514mm。1994年吉林油田9214射孔弹厂、四川射孔弹厂、山东机器厂（732厂），辽宁双龙石油器材联营公司、新疆燎原机械厂研制的89弹穿深也相继突破500mm。127型射孔弹穿深超过780mm。当时斯伦贝谢公司发布的最新成果中，相当于国内127型射孔弹在51BHJ2RDX型射孔弹混凝土靶穿深848mm，在51BHJ2HMX型射孔弹混凝土靶穿深765mm。1979年五机部474厂（华丰化工厂）试制成功了SW-3型深井油井雷管，第二机械工业部川南机械厂、煤炭工业部阜新十二厂分别试制成功深井射孔用铅管导爆索。1999年大庆射孔弹厂、213所、阜新十二厂和云南燃料二厂常用导爆索的爆速相继突破700m/s的指标。
20世纪80—90年代，在炸药研制方面也有较大进展。1985年，204所研制出以黑索金为主体的R-852（即聚黑-16）混合炸药。此药成为使用量最大，使用时间最长的射孔弹用药产品；90年代，204所成功研制出以PYX、HNS、TATB为代表的耐高温（250℃/2h）单质炸药和混合炸药。在射孔器方面，204所首先研制成功复合射孔器；大庆射孔弹厂成功研制出YS-114型大孔径有枪身射孔器，主要用于稠油油层射孔；1984年，山西新建机器厂率先研制成功油管输送式射孔起爆器，在华北油田和大港油田试验成功。
在此期间，大庆射孔弹厂古广钦编写出版了SY/T 5128-86《油气井聚能射孔弹通用技术条件》；陆大卫、王文祥编写出版了《射孔新技术》；牛超群、张玉全编写出版了《油气井完井射孔技术》；西安石油勘探仪器总厂研究所编写出版了《油井射孔译文集》；刘玉芝编写出版了《油气井射孔井壁取心技术手册》；惠宁利、王秀芝编写出版了《石油工业用爆破技术》；陈益鹏编写出版了《射孔技术译文集》；傅阳朝、刘中振、王西平等翻译出版了《射孔》。王志信、蔡景瑞于1984年在《测井技术》发表了《谈谈射孔对套管的损害及改进措施》等。这些著作和文章的出版和发表不仅助推了射孔技术的发展和使用，同时也反映了我国射孔技术全面快速发展的局面，以及当时我国射孔技术的水平和生产使用中存在的问题。三、开拓创新
20世纪90年代，通过技术引进和自我探索，我国的射孔技术处于快速发展阶段。在改革开放的大环境下，在借鉴国外技术的基础上，在实践中积累的丰富经验的基础上，我国射孔器材的制造能力和射孔技术能力得到空前发展。除原有的大庆射孔弹厂、四川射孔弹厂、西安石油勘探仪器总厂射孔弹分厂、吉林金星配件厂（9214厂）、辽宁双龙石油器材联营公司、河北二机厂、山东机械厂、山西新建机械厂之外，又涌现出了204所、213所和秦川机械厂（804厂）、川南机械厂等。生产的射孔弹达20余种之多，年生产能力射孔弹在400万至450万发。导爆索生产有大庆射孔弹厂、阜新十二厂、云南燃料二厂、山西阳泉104厂和川南机械厂等厂家。油井起爆器和雷管生产厂家有213所、辽宁华丰化工厂和川南机械厂。射孔枪的生产厂家有宝鸡石油机械厂，以及华北、大庆、胜利等各油田的射孔枪厂总计约29家。
半个多世纪以来，射孔技术在学习中前进、在实践中创新。胜利油田赖维民等人研制的GSQ-651型跟踪射孔取心仪在1980年获国家发明奖，并在朝鲜、阿尔巴尼亚等国使用。在此基础上，各油田相继使用了西安石油勘探仪器总厂生产的SQ-691型数控射孔取心仪等不同型号的数控射孔仪。大庆石油管理局试油试采公司射孔弹厂研制的中深井系列射孔器和西安石油勘探仪器总厂与204所联合研制的耐热一号炸药获1978年国宝科学大会奖。由胜利、大港等五个油田研究的防止油（气）层损害的射孔新技术及其推广应用获国家科技进步二等奖。大庆油田以89型和127型为代表的射孔弹研制成果深穿透系列射孔器技术研究被评为中国石油天然气总公司1994年十大科技成果之一。胜利油田研制的“SLAS-9700型油气井射孔多极自控型安全起爆装置” 在1996年北京国际发明展览会上荣获金奖，2000年获国家经济贸易委员会安全科学技术进步二等奖……
大批量使用的102型射孔弹混凝土靶穿深平均为800mm，127型射孔弹混凝土靶穿深860mm，89型射孔弹混凝靶穿深760mm，装药量45g，每米枪装弹13～16孔条件下混凝土靶穿深平均为940mm。耐高温和超高温炸药、导爆索的研制取得新进展。
目前，我国已研制出满足油田勘探开发需要的常温、高温、超高温、深穿透系列射孔弹和大孔径射孔弹。研制出高孔密、大直径及小井眼系列的射孔器有百余种规格。适合低孔、低渗油层和稠油开发工艺的每米枪装弹20～40孔、穿深500～1000mm，以及孔径16～25mm的大孔径高孔密射孔技术已在各油田大量推广应用。
射孔工艺技术在实践中形成了较为完善和规范的技术。其主要内容有油气井射孔安全技术、水平井射孔工艺技术、起正压射孔工艺技术、射孔—测试联作工艺技术、一次管柱分层射孔—测试联作工艺技术、射孔—高能气体压裂复合技术、油管传输射孔分级起爆工艺技术、定方位射孔工艺技术、一次性完井管柱工艺技术、WCP带压作业工艺技术、电缆射孔分级点火射孔工艺技术、射孔—抽油泵联作工艺技术、全通径射孔工艺技术等。
石油工业油气田射孔器材质量监督检验中心具有对射孔器、射孔弹、雷管、导爆索及油层套管等六项内容87个技术参数的检测能力。胜利油田建立的高温高压射孔效能实验装置可以模拟在温度200℃、压力80MPa条件下进行单发射孔弹打靶试验，可以模拟在温度150℃、压力80MPa条件下进行单发或多发射孔弹打靶试验；P-T仪及尾声弹等检测技术在生产中得到广泛应用。这些都标志着我国射孔技术的水平和实力已经达到国际先进水平。
目前，我国的射孔技术不仅能够满足国内油气田勘探开发的需求，而且已走出国门服务到中东、西亚、南亚和非洲等世界各地。据不完全统计，截至2010年5月，我国射孔器材生产行业申报国家专利78项，射孔技术服务行业申报国家专利772项。
大庆油田是我国最大的油田。1959年9月26日，第一口出油井松基三井采用射孔完井喷出工业原油，从而揭开大庆油田勘探开发大会战的序幕。大庆油田油气井射孔技术的发展大体上经历了四个阶段：
第一阶段（油田开发初期至1962年），以钻井液压井、57-103型有枪身射孔器射孔、人工丈量电缆定深为标志的简单射开油气层射孔工艺技术阶段；
第二阶段（1963至20世纪80年代中期），以钻井液压井、WD67-1型射孔器射孔、半自动及SQ-691型数控射孔取心仪应用为标志的准确打开油气层射孔工艺技术阶段；
第三阶段（20世纪80年代中期至90年代初期），以清水压井、过油管射孔、负压射孔、油管输送射孔、射孔液应用为标志的保护油气层射孔工艺技术阶段；
第四阶段（20世纪90年代初期至今），以深穿透射孔、复合射孔、射孔方案优化设计、数字化射孔仪应用为标志的解放油气层射孔工艺技术阶段。
经过50多年的发展，大庆油田射孔完井工艺技术逐步形成了数字化射孔、大孔径射孔、深穿透射孔、高温高压射孔、负压射孔、油管输送射孔、高能气体压裂及复合射孔、水平井射孔、定方位射孔、动态负压射孔和射孔方案优化设计、射孔完井液等工艺技术系列，适应了高渗透、高丰度油层和中低渗透、特低渗透油层开发的需要，为油田高产稳产提供了技术支撑。同时也走出国门，在印度尼西亚、哈萨克斯坦等国进行技术服务。
大庆石油管理局射孔弹厂是规模化生产射孔弹的专业工厂，大庆油田射孔技术发展集中反映了中国石油射孔技术的发展历程。第一章 基础理论第一节 炸药基础一、爆炸及其现象
爆炸是自然界中经常发生的一种现象。广义地说，爆炸是指物质的物理或化学变化，在化学变化过程中，伴随有能量的快速转化，内能转化为机械压缩能，且使原来的物质或其变化产物、周围介质产生运动。
爆炸做功的根本原因在于系统原有高压气体或爆炸瞬间形成的高温高压气体或蒸气的骤然膨胀，使爆炸点周围介质发生急剧的压力突跃，形成冲击波。爆炸的一个最重要的特征是在爆炸点周围介质中发生急剧的压力突变，而这种压力突变是爆炸破坏作用的直接原因。
爆炸现象包括两个阶段：（1）内能转化为强烈的物理压缩能；（2）压缩能的膨胀—释放，潜在的压缩能转化为机械功。机械功可使与之相接触或相近的介质运动。
爆炸可以由各种不同的物理现象或化学现象所引起。常将爆炸现象大致分为如下几类。（一）物理爆炸现象
物理爆炸是系统的物理变化所引起的爆炸。例如，闪电是一种强力的火花放电，在放电区可达到极其巨大的能量密度和极高的温度（数万摄氏度），这就导致放电区空气压力迅速上升而发生爆炸。蒸汽锅炉的爆炸是由于锅炉内的水受热生成水蒸气，其压力超过了锅炉壁的承受应力，造成锅炉碎裂，锅炉内的过热水蒸气快速膨胀，产生破坏。除此之外，地震、物体的高速撞击以及火山爆发等也都属于物理爆炸的范畴。（二）化学爆炸现象
通常将能够进行化学爆炸的物质称为炸药。炸药的爆炸变化有燃烧和爆轰两种典型的形式，且这两种形式之间在一定条件下可以相互转变。矿井瓦斯爆炸、煤矿粉尘爆炸以及炸药爆炸等都属于化学爆炸现象。
化学爆炸是由于快速的化学变化而使化学能快速地转化为压缩气体势能。这也就是人们常说的爆炸。发生化学爆炸要有三个反应条件：放热化学反应、反应的高速率和反应生成大量气体产物。（1）放热化学反应。
化学反应释放的热量是爆炸的能源。反应中的吸热或放热、发热的多少决定其是否具有爆炸性质。
放热化学反应是由分子内的键能决定的，因此也就和分子的化学结构有关。碳键的惰性有可能形成热力学不稳定的物质，生成这类化合物时要吸收能量，所以当它们分解时，就要释放能量。表1-1-1列出了可使化合物具有爆炸性的基团。表1-1-1 使化合物具有爆炸性的基团
从实用角度看，含有硝基基团的化合物应用最广泛。在爆炸时，化合物分子内的碳、氢原子被硝基基团氧化，形成水和二氧化碳，释放大量热量。（2）反应的高速率。
虽然放热化学反应是爆炸的重要条件，但是并非所有放热反应都能表现出爆炸性。高的反应速率是形成爆炸的又一重要条件。由于炸-6-5药爆炸反应速度极高，一块炸药可能在10～10s内就完成反应。而在爆炸完成时可以近似地认为，气体产物还没有膨胀，爆炸反应所放出的热量全部集中在炸药爆炸前所占据的体积内，从而使爆轰产物处于高温高压的状态中，同时造成了一般化学反应所无法达到的能量密度。
煤块可以平稳地燃烧，供人取暖。但是，如果将煤块粉碎成粉末，使煤粉在空气中悬浮，形成一定比例的煤粉—空气的混合物，点燃这种混合物就可引起爆炸。上面两种反应的区别在于反应速率。煤块燃烧时，煤的比表面积小，氧气以扩散方式进入燃烧反应区和煤发生反应，反应速率低；而煤粉的颗粒小，比表面积大，反应速率很快，可以导致爆炸。普通燃料的燃烧热和炸药的爆热见表1-1-2。表1-1-2 几种炸药和燃料在爆炸时放热量
爆炸过程进行的速度，一般是指爆轰波在炸药装药中传播的直线速度，这个速度称为炸药的爆速。一般炸药的爆速大约在每秒数千米4到每秒1×10m之间。（3）反应生成大量气体产物。
高速进行的放热反应也可能不具有爆炸性。炸药爆炸时之所以能够膨胀做功并对周围介质造成破坏，根本原因之一就在于炸药爆炸瞬间有大量气体产物生成。假如反应过程不产生大量气体，那么爆炸瞬间就不能造成高压状态，因此也就不可能产生由高压到低压的膨胀过程及爆炸破坏效应。这首先是因为气体在标准状态下的密度比固体和液体的密度要小得多，而在爆炸瞬间，炸药由固体立即等容地转化为气体，再加上反应的放热性，因此使气体处于强烈的压缩状态形成高温高压。其次，气体与固体和液体物质相比具有大得多的体积膨胀系数，这使得气体成为爆炸做功的优质工质。炸药爆炸过程正是利用气体的这种特点将炸药的势能迅速转化为爆炸机械功。
上面介绍的三个条件缺一不可。放热性给了爆炸变化提供了能源；高速率使有限的能量迅速放出，在较小的容积内集中较大的功率；反应生成气体则是能量转换的工质。
炸药在进行化学反应时，随着它本身性质和所处的环境条件不同，发生反应的形式也就不同。按化学反应的速度和传播性质，可分为四种反应形式。（1）热分解。在常温常压下，炸药会自行分解。这种分解作用是在整个炸药内部展开的，没有集中反应的区域。对同一种炸药而言，其热分解反应速度的快慢，取决于环境的温度。当温度升高时反应速度就会加快。当温度升高到一定值时，热分解就会转化为燃烧，甚至导致爆炸。不同性质的炸药，热分解的速度也不同，热安定性差的炸药。在较低温度下就能发生快速热分解。
研究炸药热分解性质，对于炸药的库存有着实际意义。因为炸药在常温下能自行分解，所以，在一个库房中储存的炸药量不宜过多，堆放不宜过密；应保持通风良好，保持低温，防止库内温度升高，避免热分解加剧，严防炸药燃烧或爆炸事故的发生：另外，出于炸药的热分解必然导致炸药储存一定时间后其爆炸性能下降，所以超过保质期的炸药必须进行销毁处理。（2）燃烧。在火焰或其他热源作用下，炸药可以燃烧。燃烧反应是从炸药的某个局部开始，然后沿着炸药的表面或条形的轴向方向以缓慢的速度传播。通常反应的传播速度只有每秒几厘米、几十厘米，最大不超过每秒数百厘米。燃烧是靠热传导向未反应区传播的。在一定条件下（温度、压力、炸药的物理化学性质和结构），炸药的燃烧过程是稳定的。只要压力、温度不改变，燃烧就不会改变，直到炸药全部烧尽为止。当压力、温度升高时，燃速也明显增大；压力、温度超过某一极限值时，燃烧的稳定件就被破坏，燃烧反应转变为爆轰。炸药在密闭条件下燃烧时，由于产生的气体不易排出，不易散热，压力、温度急剧上升直至爆炸，所以当炸药意外燃烧时不可用砂土覆盖灭火。销毁炸药时，可在露天旷野将炸药铺成松散薄层，点燃后炸药可平静稳定地燃烧，而不致转化成爆炸。值得注意的是，炸药的燃烧会放出大量的有毒气体。（3）爆炸。爆炸是指炸药以每秒数百米至数千米的速度进行的化学反应过程。爆炸反应从局部开始，靠冲击波向未反应区迅速传播，无论在密闭条件还是敞开条件下，均可产生较大的压力，并伴随激烈的光、声等效应。爆炸的反应速度是不稳定的。根据外界条件可以从低速变化到最高速度，而达到爆炸。
爆炸与燃烧既有量的区别，也有质的区别。爆炸时，反应区的高温高压气体冲击未反应的邻近炸药并使之迅速产生化学变化。爆炸传播速度大于该炸药的声速，达每秒数千米，但不稳定。（4）爆轰。炸药以最大的反应速度稳定地进行传播的过程称为爆轰。炸药的爆轰速度可达每秒数千米。不同的炸药，爆轰速度不同，但对于任何一种炸药来说，均有一个固定的爆轰速度值，只要达到爆轰条件，爆轰速度则不会再增加。炸药的爆轰也是从局部开始，靠爆轰波向未反应区传播。爆轰与爆炸无本质区别，只是传播速度不同而已。（三）核爆炸
核爆炸是由于原子核的裂变或聚变引起的爆炸，期间可形成数百万到数千万度的高温，在爆炸中心造成数百万大气压的高压，同时有很强的光和热的辐射以及各种粒子的贯穿辐射。二、炸药的分类
炸药是利用化学能发生爆炸的含能材料。炸药是一种处于化学亚稳态的材料，在无外界能量刺激（如冲击、振动、加热、加压等）的条件下，或虽有刺激但尚未超过炸药进行爆炸化学反应所需的阈值时，则炸药处于稳定状态，当能量刺激超越阈值时，炸药在刺激点附近形成爆炸，并迅速推进传播到整个材料，在极短时间内（微秒量级）释放出大量的化学能，形成爆炸。目前常用的炸药种类繁多，它们的成分、物理化学性质、爆炸性质等各不相同。为了认识它们的本质、特性以便进行研究和使用，将炸药进行适当的分类。（一）按组分分类
按炸药的组分一般分为两大类，即单质炸药和混合炸药。1.单质炸药
单质炸药为一种成分的爆炸物质，多数都是内部含有氧的有机化合物。这类炸药是相对不稳定的化学系统，在外界作用下能发生迅速的分解反应，放出大量的热，内部键断裂，组成新的热化学上的稳定产物。
1）氮化铅
氮化铅[Pb（N）]通常为白色针状晶体，与雷汞或二硝基重氮酚32比较，热感度较低，而起爆威力较大。氮化铅不因潮湿而失去爆炸能力，可用于水下起爆。氮化铅在有CO存在的潮湿环境中易与铜发生2作用而生成极敏感的氮化铜。
2）黑索今
黑索今即环三次甲基三硝胺[CHN（NO）]，简称RDX，为白36323色晶体，不吸湿，几乎不溶于水。黑索今热安定性好，其机械感度比梯恩梯高。由于它的威力和爆速都很高，除用作雷管中的加强药外，还可以作导爆索的药芯或同梯恩梯混合制造起爆药包。2.混合炸药
混合炸药由两种或两种以上独立的化学成分构成的爆炸物质。混合炸药弥补了单质炸药在品种、成型工艺、原材料来源和价格方面的不足，具有较大选择性和适应性，扩大了炸药的应用范围。同时为了改善炸药的爆炸性能、安全性能、机械力学性能以及抗高温性能等在炸药中要加入某些附加物。常用的混合炸药有铵油炸药、浆状炸药和乳化炸药。
1）铵油炸药
铵油炸药主要由硝酸铵、柴油、木粉组成，有时也添加少量其他组分。其中，硝酸铵为氧化剂；柴油是可燃剂，又是还原剂；木粉用作疏松剂兼可燃剂。由于硝酸铵有结晶状和多孔粒状之分，其铵油炸药就相应有粉状铵油炸药和多孔粒状铵油炸药之别。
铵油炸药是一种感度和威力均较低的炸药，少量铵油炸药可以用一只8号雷管起爆，大多数铵油炸药需要由起爆药包起爆。铵油炸药具有原料来源广、成本低、加工容易、安全性好等优点，尤其是采用机械化混装车使得它的优点更加突出。铵油炸药和铵梯炸药一样，有吸湿结块的缺点，使其应用范围受到限制。
此外，还有铵松蜡炸药和铵沥蜡炸药，这些炸药的成分中除硝酸铵、木粉外，还含有石蜡、松香和沥青等，有时添加少量柴油。加入石蜡、松香和沥青的主要目的是为了提高炸药的抗水和防结块性能，但这些炸药仍不能在有水环境下使用。
2）浆状炸药
浆状炸药是一种抗水工业炸药，它的出现为硝酸铵类炸药的应用开辟了新的领域，解决丁硝酸铵类炸药应用于水孔爆破的问题，在炸药发展史上是一个新的突破。它是氧化剂水溶液、敏化剂和胶凝剂为主要成分的含水炸药。
浆状炸药是一种高威力防水炸药，具有良好的防水性能，炸药的装药密度大，可用于水孔爆破。浆状炸药的感度较低，雷管不能起爆，必须用起爆药包方能起爆，物理化学安定性和耐冻性能均较差。目前浆状炸药的制造成本还较高，使广泛应用受到限制。
3）乳化炸药
乳化炸药是含水炸药的新发展，内部结构不同于浆状炸药和水胶炸药，浆状炸药和水胶炸药是氧化剂饱和水溶液和悬浮在溶液中的其他固体成分颗粒所组成的浆状物，其中水溶液为连续相，悬浮的固体颗粒为分散相，即水包油型结构；乳化炸药则是氧化剂水溶液被乳化成微细液滴分散地悬浮在连续的油相中，构成油包水型乳化体。
乳化炸药的猛度、爆速和感度均较高，可以用一只8号雷管起爆，密度在较宽范围内可调，具有良好的抗水性能，加工使用安全，适合于爆破现场直接混制，实现装药机械化，可在各种条件下爆破。乳化炸药的缺点是威力较低，必要时需与高威力炸药一起使用。
近年来出现一种新的混合炸药，称为重铵油炸药。它是由乳化炸药与铵油炸药按一定比例混合而成的复合型炸药，其特点是把乳化炸药的良好爆炸性能和抗水性能，与铵油炸药低成本的优点结合起来。形成一种适应性更强、威力高且成本较低的混合炸药。它的性能随乳化炸药与粒状铵油炸药在炸药中比例的不同而变化。（二）按主要成分分类
炸药还可以按主要成分分类：（1）硝铵类炸药：以硝酸铵为主要成分（一般达80％以上）的炸药。由于硝酸铵为常用的化工产品，来源广泛，易于制造且成本低廉。故这种炸药也是目前国内外用量最大、品种最多的炸药。（2）硝化甘油炸药：以硝化甘油为主要成分的炸药。由于感度高危险性大，近年来铵油炸药的大量使用逐步地取代了硝化甘油炸药，只在小直径光面爆破、油井、水下爆破中有少量使用。（3）芳香族硝基化合物类炸药：主要是苯及其同系物的硝基化合物，如梯恩梯、黑索今等。（4）其他炸药，例如黑火药和氮化铅等。（三）按用途分类
炸药按应用分可分为起爆药、猛炸药、火药和烟火药四类。其中，起爆药和猛炸药的基本爆炸变化形式是爆轰，火药和烟火药则是爆燃。但在一定的条件下，它们都能产生爆轰。1.起爆药
起爆药是一类在较弱的初始冲能作用下即能发生爆炸，且爆炸速度在很短的时间内能增至最大，易于由燃烧转为爆轰的炸药。起爆药的本身特性有：爆炸变化具有较快加速度，具有较高的起爆能力，对于简单的、较小的起爆初始能量较为敏感以及大部分起爆药属于生成热为负的吸热化合物。因为其威力小，在很多情况下不能单独使用。
由于起爆药能直接在外界的作用下激发起爆，故又叫做初发炸药。目前常用起爆药主要是雷汞、叠氮化铅、斯蒂酚酸铅以及二硝基重氮酚等。2.猛炸药
猛炸药具有较低的感度和较大的做功能力。与起爆药相比，猛炸药要稳定得多，且威力更大。它只有在外界相当大的能量作用下才能激起化学变化，一般通过起爆药起爆，所以又称之为次发炸药。
根据猛炸药感度较低和做功能力大的特点，军事上，常用于装填弹丸和作为传爆药使用，弹丸中常用梯恩梯或梯恩梯与黑索今为主的混合炸药，传爆药中常用以太安、黑索今、奥克托今为主体，加入粘合剂造粒改性后的混合炸药；民用上，常用硝酸铵炸药、铵油炸药及乳化炸药等。3.火药
火药是指能在无外界助燃剂参与下，迅速而有规律地燃烧，产生大量高温气体，用于抛射弹丸、推进导弹系统，或完成其他特殊任务的混合炸药。
常用的火药有黑火药、单基药（以硝化棉为主体的火药）和双基药（以硝化甘油和硝化棉为主体的火药）。4.烟火药
烟火药主要是由氧化剂、可燃剂和粘合剂混制而成。其特点是在外界作用下发生燃烧作用，使其产生有色火焰、烟雾、延期、照明等烟火效应，主要用于信号弹中的信号剂、烟幕弹中的烟幕剂、火工品中的延期药以及照明弹中的照明剂等的制作中。三、射孔弹用单质炸药（一）黑索今（RDX）3
黑索今，熔点为204℃，密度为1.786g/cm时，爆速为8712m/s，是最好的高能炸药之一，遇明火、高温、振动、撞击、摩擦能引起燃烧爆炸。同时，也是一种爆炸力极强大的烈性炸药，比TNT猛烈1.5倍。黑索今的一大优点就是它的原料基本上不受地域、资源的限制，完全取自空气、水和煤，只要有技术条件，任何国家都能生产。
以黑索今为基的著名的混合炸药有A、B、C三大系列：A炸药是钝感处理的黑索今；B炸药是黑索今/梯恩梯（60/40）混合浇铸炸药；C炸药是塑性粘结炸药。（二）奥克托今（HMX）
奥克托今，化学名环四亚甲基四硝胺，无色晶体，熔点为278℃，3密度为1.877g/cm时，爆速为9010m/s。与黑索今相比，奥克托今的密度较大，能量、爆速更高，耐热性好，是迄今为止综合性能最好的高能炸药。由于其熔点比其他常规炸药都高，故又称为高熔点炸药。但由于其成本较高，还不能完全取代黑索今。（三）六硝基芪（HNS）
六硝基芪，化学名六硝基均二苯基乙烯，黄色晶体，熔点高达3317℃，密度为1.656 g/cm时，爆速为7019m/s，是一种耐热炸药，具有良好的物理、化学稳定性，机械感度低，对静电火花不敏感，在温度-193～225℃范围内均能可靠地起爆，机械感度高，抗辐射性能良好，耐热性好。（四）皮威克斯（PYX）
皮威克斯，化学名2，6-二苦氨基-3，5-二硝基吡啶，为淡黄色3粉末，熔点为360℃，密度为1.77g/m时，爆速7448m/s。PYX的耐热性和爆炸力优于六硝芪（HNS），是目前世界上耐热性能最好的单质炸药，现已广泛用于石油深井射孔弹和宇宙爆炸勘探及核技术等领域。（五）六硝基二苯砜（PCS）
单质六硝基二苯砜有斜方和针状晶两种晶型，斜方晶型的堆积密度大，热安定性好，熔点为335～345℃，爆速为7174m/s。由于它具有较高的爆炸能量和良好的安定性，可在170～200℃的高温环境中安全使用，并且成本低，以PCS为基的混合炸药在该温度范围内可以完全代替以PYX、HNS为基的耐热混合炸药。
总之在这五种单质炸药中，射孔弹中应用最多的是黑索今，其次是奥古托今和六硝基芪，其他应用较少。四、射孔弹用混合炸药（一）国内常用混合炸药
我国射孔弹炸药分成三类：普通射孔弹炸药、高温射孔弹炸药、超高温射孔弹炸药。1.普通射孔弹炸药
1）普通射孔弹用的主炸药
聚黑-1炸药（代号：JH-1、8321），含黑索今94％，活性增塑剂、聚醋酸乙烯和硬脂酸6％；聚黑-2炸药（代号：JH-2、8701），含黑索今约94.3％，增塑剂、聚醋酸乙烯和硬脂酸约5.7％；聚黑-7炸药（代号：JH-7、1871），含黑索今96.5％、聚异丁烯1.8％、有机玻璃0.7％和石墨1.0％；钝黑-1炸药，含黑索今93.0％～95.0％，蜡、硬脂酸和苏丹红5.0％～6.5％；聚黑-10炸药（代号：JH-10，），含黑索今95％、含氟高聚物3％、石墨2％。随着技术的不断发展，以上五种炸药均存在一定的缺陷，故现已停用。
聚黑-16炸药（代号：JH-16、R852），含黑索今97.5％、丙烯酸丁酯与丙烯腈共聚物2.0％、石墨0.5％。该炸药能量高，在1.71～31.72g/cm时，爆速为8400m/s。JH-16混合炸药具有良好的工艺性能，产品的穿深性能比同类炸药提高穿深10％～15％，因此在石油射孔弹上得到广泛应用，我国石油射孔弹90％以上的产品装药为JH-16，是我国石油射孔弹的指定装药，同时，该炸药也是油井切割弹部分产品的装药，近年来该炸药在其他领域也得到应用。
SH-931炸药，含黑索今约98％，两种丙烯酸酯的共聚物约1.5％和石墨0.5％。因为该炸药黑索今含量高，在使用条件下爆速为8400m/s以上，爆速测定值也稍高于JH-16，所以应用前景良好。SH-931压制工艺性和耐热性与JH-16相当，各弹厂穿深试验结果也与JH-16相当。1994年以来，SH-931炸药已装过多种射孔弹，现在正大量应用。
2）普通射孔弹用的传爆药（1）黑索今，我国广泛采用纯黑索今作为传爆药，但其安全性差和压制工艺性欠佳。（2）聚黑-14炸药（代号：JH-14、R791），含特种黑索今96.5％、3含氟高聚物和石墨3.5％。该炸药能量高，密度为1.938g/cm时，爆速为8453m/s，耐热性和工艺性与JH-10相当。其极限起爆药量为18mg叠氮化铅。CH-6炸药为20mg，JH-1和JH-2为 30～32mg，AIX-1为58mg以上，故JH-14起爆感度相对较高。（3）耐热传爆药（9825），含特种黑索今97.5％、石墨和含氟高聚物2.5％。9825的能量稍高于JH-14，其他性能与JH-14相当，因制药工艺难掌控，故被JH-14炸药取代。（4）聚黑-13炸药（代号：JH-13、1235）；含黑索今97.0％、含氟高聚物1.2％，苯乙烯与丙烯腈的高聚物1.3％、氟化石墨0.5％。该炸药性能与JH-14相当，但机械感度偏高，应用比JH-14少。
在以上介绍的主炸药和传爆药中，现在大量使用有JH-16、SH-931和JH-14。2.高温射孔弹炸药
1）高温射孔弹用主炸药（1）411炸药，含奥克托今94％、聚异丁烯4％、苯乙烯与丙烯腈的共聚物1％和石墨1％。该炸药在210℃温度下耐热达2h，现在应用较少。（2）聚奥-6炸药（代号：JO-6，H781），含奥克托今95％、含氟和含硅高聚物4％、石墨1％。JO-6广泛用于高温射孔弹、导爆索、高温切割索和雷管等产品，在220℃温度下耐热达2h，机械感度低，能量比411炸药稍高。该炸药应用较广泛。
2）高温射孔弹用传爆药
与国外产品一样，在弹顶部加少量纯奥克托今作为传爆药。3.超高温射孔弹炸药
1）超高温射孔弹用主炸药（1）耐热2号炸药，含三硝基三氨基苯96％，含氟高聚物4％。3其性能是：撞击感度0％，摩擦感度0％，密度为1.868g/cm时，爆速为7420m/s，260℃时，耐热在2h以上。因冲击波感度低，故使用时应在弹的顶部加传爆药。（2）3181炸药，含三硝基三氨基苯和敏化剂，其性能与耐热2号炸药相近。（3）聚皮-1炸药（代号：JP-1）该炸药含皮威克斯95％以上，钝感剂和含氟高聚物5％以下。其性能是：冲击感度0～2％，摩擦感度338％～48％，在350℃时测爆发点经20s不爆炸，密度为1.652g/cm时，爆速为7139m/s，250℃时，经4h后热减量为0.265％，DSC最大放热峰为374℃。（4）聚芪-1（代号：JD-1），含六硝基芪96％以上，钝感剂和含氟高聚物4％以下。其性能是：撞击感度0％～10％，摩擦感度2％～34％，在350℃时测爆发点经20s不爆炸，密度为1.686g/cm时，爆速为7006m/s，250℃时，经4h后热减量为0.167％，DSC最大放热峰为348.7℃。
2）超高温射孔弹用传爆药
六硝基芪、JD-1可作为耐热2号炸药的传爆药，必要时也可作3181炸药和JP-1的传爆药。
由于我国油田大部分射孔井段的温度远远没有达到这些炸药的耐温范围，一般用黑索今和奥克托今系列就可以满足要求。（二）国外常用混合炸药
这里主要是指美国在射孔弹上使用的混合炸药。虽然美国有大量耐热性良好的塑料粘结炸药（PBX），但因为射孔弹药柱尺寸小，对炸药的要求比军品低，所以实用的混合炸药配方较简单。美国射孔弹炸药配方见表1-1-3。
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