随着石油天然气勘探开发技术的发展,对油气井射孔技术的要求越来越高。应用常规的油管传输射孔技术射孔后,由于作业管柱内腔被堵塞而不能及时开展下步作业,因而发展了全通径射孔技术;普通的全通径射孔技术只能提供及时作业的有效通道,不具备增效压裂的功能,于是又开发了自毁弹架射孔技术,它既能提供及时作业的有效通道,又能对油气井起到增效压裂的作用,因此该技术具有广阔的发展前景。但是目前对自毁弹架射孔的相关研究基本处于模拟试验性阶段,较深入的理论性研究很少,本课题通过对自毁弹架实验现象的观察,建立物理模型,应用热力学、爆炸力学相关知识,展开数学处理,推导出可供计算的理论公式,将自毁弹架目前的定性研究深入到可量化的计算,对自毁弹架燃烧机理和使用安全性进行了深入细致的研究,取得了以下成果。　　 (1)通过对自毁弹架热分解规律的研究和燃烧初期分解机理及产物的分析,建立了自毁弹架燃烧模型,从而实现了对自毁弹架的燃速预估,揭示了各组分对自毁弹架燃烧性能的影响,在自毁弹架燃烧初期的热解产物中,可裂解基团的量对其燃烧性能的调节起着关键性的作用,可裂解基团的量越多,自毁弹架的燃速压力指数越小,燃速的可调范围越大。　　 (2)研究了自毁弹架组分对其燃烧性能的影响因子,从而建立了自毁弹架的燃速预估公式,并编制了相关的计算程序,对多种配方自毁弹架的燃速及压力指数进行了计算,燃速的计算结果都比较接近实测值,压力指数的变化规律与实际情况基本相符,初步验证了本课题所建立的燃速预估公式的可靠性,说明燃速公式对自毁弹架有较好的预估能力。　　 (3)研究了催化剂对自毁弹架氧化剂的催化作用用机理,采用DTA热分析手段进行表征,观察热分解温度和表观分解热的变化,建立了自毁弹架催化燃速预估模型,利用计算图形学确定相关参数后,利用自制的添加一定比例催化剂的自毁弹架进行燃速与压力指数的测定,并将测定值与计算值比较来验证本燃速预估模型的准确性。从研究的结果可以看出,加入催化剂后,自毁弹架的燃速都有明显的上升,催化燃速预估公式计算出的燃速-压力曲线基本符合催化剂催化活性的大小规律,且催化活性随压强的升高而增大,计算值比较接近实测值,初步验证了本章建立的催化燃速预估模型的可靠性。　　 (4)对自毁弹架的稳态燃烧机理进行了研究,建立了自毁弹架的物理模型,展开数学分析,做出了必要的假设简化,通过大量的数学处理,建立了自毁弹架燃速和各种影响因素之间的定量计算关系,从而为自毁弹架的配方设计和燃烧性能的预估提供了量化的直接理论依据。　　 (5)分析了自毁弹架射孔的作用机理,对自毁弹架射孔器进行了力学分析和强度校核,导出了载荷分配和强度校核计算公式,改进了螺纹牙强度计算方法,给出强度校核公式。在原有计算方法以平均螺纹牙载荷作为计算载荷的基础上进行改进,补充了最大受载圈螺纹牙载荷百分率的回归分析,以最大受载圈的螺纹牙载荷作为计算载荷,给出应力计算公式。　　 (6)分析了射孔弹发射时压力的形成规律和自毁弹架燃烧时压力的形成规律,对射孔时井简内的压力形成规律进行了研究。通过爆炸力学理论与试验相结合的方法,利用铜柱测压和P-T仪测试了自毁弹架的燃烧时间以及井筒内压力,结合油气井射孔实例对自毁弹架强度校核计算公式进行了对比验证,研究结果表明,本课题所建立的自毁弹架射孔安全性判定方法具有较好的适用性和可靠性。