射孔工藝技術(shù)初探

劉霖佳

大慶鉆探工程公司測(cè)井公司 吉林松原 138000

一、油管輸送射孔（TCP）

油管輸送射孔（TCP）與地層測(cè)試工具（DST)聯(lián)合作業(yè)技術(shù)是將測(cè)試系統(tǒng)組合在TCP管柱中，一次下井可同時(shí)完成負(fù)壓射孔和地層測(cè)試兩項(xiàng)作業(yè)，由于是在負(fù)壓條件下射孔測(cè)試，所以能提供最真實(shí)的地層評(píng)價(jià)和獲取動(dòng)態(tài)條件下地層流體的各種參數(shù)。

主要特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是可與DST進(jìn)行聯(lián)作；輸送能力強(qiáng)，一次下井可射孔數(shù)百米；能根據(jù)油氣層巖性特點(diǎn)，設(shè)計(jì)負(fù)壓值；射孔后可釋放射孔槍；在高壓、高溫氣井或難度比較大的井中，可采用多種組合引爆裝置，解決在大斜度井和水平井中作業(yè)中引爆的難題；減震器能有效保護(hù)井下工具和電子儀器正常工作。提高作業(yè)時(shí)效。缺點(diǎn)是返工時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)火工器材要求耐溫高。

二、射孔－高能氣體壓裂復(fù)合技術(shù)

復(fù)合射孔技術(shù)是聚能射孔技術(shù)與復(fù)合推進(jìn)劑技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，是將兩種性質(zhì)完全不同的高能量火藥和炸藥作為能源作用于地層，射孔后，復(fù)合火藥產(chǎn)生的能量對(duì)孔道壓實(shí)層和地層產(chǎn)生壓裂作用，使地層流體的流通通道得到改善，達(dá)到解堵、造縫，最終增產(chǎn)的目的。

聚能射孔是靠聚能射流擠壓成孔，在孔道周圍存在著射孔壓實(shí)帶，使地層滲透率下降，盡管采用負(fù)壓射孔，但很難恢復(fù)到地層原始滲透效果。

1.主要特點(diǎn)：與一般正壓射孔不同，它是在負(fù)壓條件下完成超壓射孔、壓裂；將固體推進(jìn)劑裝在槍體內(nèi)和槍體外以及射孔槍串的上下部作為二次能量；可根據(jù)不同的地層和射孔情況選擇合理的壓裂藥量。射孔后還可以反沖洗射孔孔道。破除近井污染帶、增加滲流面積；效率高，一趟管柱即可實(shí)現(xiàn)射孔、復(fù)合壓裂作業(yè)；壓力峰值高、加載快，在孔眼周圍可形成網(wǎng)狀裂紋

2.復(fù)合射孔適用性

適用于復(fù)合射孔的產(chǎn)層：開發(fā)初期地層壓力高、物性好、泥質(zhì)含量低且地層射孔完善系數(shù)好的產(chǎn)層，其初期未獲油流或油流不大的巖層；低孔隙度的裂縫致密巖、不含泥質(zhì)的白云化有垂直裂縫的非均質(zhì)灰?guī)r；有粉砂巖和泥質(zhì)夾層不含泥質(zhì)的砂巖；近井帶滲透表面在鉆井、試油、采油過程中被嚴(yán)重堵塞；滲透率在平面上不均勻分布，低滲透井位于高滲透井附近而產(chǎn)量低。

勘探井產(chǎn)層：鉆井泥漿和固井水泥等污染嚴(yán)重，取芯顯示、測(cè)井和綜合解釋均較好，但射孔后出油較差或不出油的產(chǎn)層；原始地層物性差，但取芯見到天然微裂縫的產(chǎn)層；油層中水敏和酸敏性礦物含量較高的產(chǎn)層；破裂壓力高、地質(zhì)顯示好，但出油較差的產(chǎn)層。

生產(chǎn)井或老井的產(chǎn)層：油層壓力較高，供油能力充足，但產(chǎn)量突然下降；酸化或水力壓裂等增產(chǎn)措施后，因油層堵塞而產(chǎn)量低減較快，但地層壓力仍較高的產(chǎn)層；井多次增產(chǎn)處理產(chǎn)量已很低，但仍有一定壓力的老油層，利用復(fù)合射孔產(chǎn)生多條徑向裂縫，可有效恢復(fù)產(chǎn)能。

應(yīng)用于注水井：初期能注水，但因水質(zhì)較差吸水指數(shù)遞減較快的產(chǎn)層；吸水指數(shù)低達(dá)不到配注要求的產(chǎn)層；根本注不進(jìn)水的產(chǎn)層。

三、過油管射孔

過油管射孔器可以用電纜輸送，也可以用連續(xù)油管輸送。電纜過油管射孔是在下完生產(chǎn)管柱，安裝好井口采油樹及生產(chǎn)系統(tǒng)，坐封隔器后，在井口采油樹上安裝防噴管和電纜密封裝置，用電纜從油管內(nèi)下入射孔槍對(duì)油層進(jìn)行射孔。過油管射孔的定位同電纜射孔一樣，以射孔段頂部的套管短節(jié)作為射孔校深點(diǎn)，完井管柱的底端必須在射孔段頂部套管上方，根據(jù)不同的井況采用不同的射孔器。過油管射孔由于受完井油管內(nèi)徑和井下工具尺寸的限制，只能用小直徑射孔槍和小藥量的射孔彈或則無槍身射孔器射孔，為了滿足孔徑和穿深的要求，往往使用無槍身射孔器。

主要特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是能形成負(fù)壓或平衡壓力射孔，對(duì)油氣層損害小；射孔作業(yè)安全，適用于高壓油氣井；射孔后能馬上進(jìn)行生產(chǎn)。

缺點(diǎn)是射孔槍和射孔彈尺寸受油管內(nèi)徑限制，穿深度淺，對(duì)油氣井產(chǎn)量有一定影響；射孔槍與套管之間間隙大，影響射孔孔徑和穿深；每次下井射孔槍長(zhǎng)度受防噴管長(zhǎng)度限制；無槍身射孔彈夾射孔后容易變形，對(duì)起出電纜有一定影響。

四、水平井定向射孔

水平井完井射孔既有利于提高產(chǎn)量也有利于以后進(jìn)行增產(chǎn)措施和封堵作業(yè)水平井射孔井段長(zhǎng)達(dá)幾百米甚至上千米，要求射孔一次下井作業(yè)成功；要求長(zhǎng)達(dá)幾百米的射孔槍順利通過造斜段下入和起出。定向的目的是按工藝要求朝下射孔（一般是180度以內(nèi)），防止射孔后出砂。

主要特點(diǎn)：可采用壓力延時(shí)分段起爆方式引爆射孔槍；采用彈架管旋轉(zhuǎn)的內(nèi)定向方式或射孔槍外定向方式；槍體與接頭之間采用防退扣裝置，避免射孔槍退扣的可能，確保作業(yè)安全；在下篩管或者下套管后已射孔的水平井中作業(yè)，采用開孔起爆裝置可實(shí)現(xiàn)水平井的再射孔。

五、全通徑射孔技術(shù)

全通徑射孔槍槍身之間采用節(jié)箍式連接，槍身內(nèi)彈架管、傳爆以及點(diǎn)火頭內(nèi)器材采用易碎材料，在完成TCP作業(yè)后，自動(dòng)將起爆器芯、傳爆件彈架和槍尾丟掉，使整個(gè)管柱（包括槍管）成為通徑該技術(shù)主要是在射孔后不起出管柱直接投產(chǎn)，給以后生產(chǎn)測(cè)井和其它作業(yè)提供通道。

六、充填式復(fù)合防砂射孔技術(shù)

防砂射孔彈的作用原理是射孔彈在導(dǎo)爆索的作用下起爆并首先射孔，射孔彈射孔是以微秒級(jí)時(shí)間完成的。①射孔彈射孔的高壓高速射流的尾部形成一個(gè)負(fù)壓區(qū)將吸動(dòng)鋼絲球尾隨其后向孔道內(nèi)跟進(jìn)。②在射孔彈射孔的同時(shí)，射孔彈主裝藥的殘余能量通過隔離罩上的點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)燃裝在發(fā)射倉(cāng)內(nèi)的發(fā)射藥。發(fā)射藥產(chǎn)生的壓力將推動(dòng)鋼絲球向中間運(yùn)動(dòng)，并向孔眼處流動(dòng)進(jìn)入孔道。

[1]黃艷清(導(dǎo)師：李國(guó)義).復(fù)合射孔器射孔過程中的安全評(píng)定[J].大慶石油學(xué)院碩士論文.2006.

[2]吳木旺.復(fù)合射孔與DST聯(lián)作技術(shù)在海上探井測(cè)試中的應(yīng)用[J].石油鉆采工藝.2007.