油氣井射孔技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展

王業(yè)海

摘 ?要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，油氣井射孔技術(shù)也有了很大的發(fā)展，射孔技術(shù)的發(fā)展也推動(dòng)了我國(guó)油氣井工程更好的發(fā)展，在經(jīng)過(guò)技術(shù)專(zhuān)家的創(chuàng)新和改進(jìn)之后，已經(jīng)獲得了很大的成就。在石油資源勘探和開(kāi)發(fā)中，油氣井射孔技術(shù)是非常重要的技術(shù)，這種技術(shù)是通過(guò)特殊的炸藥引爆出現(xiàn)射流穿過(guò)地層、油氣井管壁以及保護(hù)層而進(jìn)行不同部位油氣橋梁搭建的一種重要手段。筆者主要分析了油氣井射孔技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行了分析，希望能夠?qū)⒂蜌饩淇准夹g(shù)的作用發(fā)揮出來(lái)，推動(dòng)我國(guó)油氣開(kāi)采更好的進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：油氣井 ?開(kāi)采 ?勘探 ?射孔技術(shù) ?發(fā)展

Abstract： With the development of society and economy， the perforation technology of oil and gas wells has also been greatly developed. Its development has also promoted the better development of oil and gas well engineering in China. After the innovation and improvement of technical experts， great achievements have been made. In the exploration and development of petroleum resources， the perforation technology of oil and gas wells is a very important technology. This technology is an important means to build oil and gas bridges in different parts by detonating the jet through the formation， oil and gas well pipe wall and protective layer through special explosives. The author mainly analyzes the development status of perforation technology in oil and gas wells and analyzes its development prospects， hoping to play the role of perforation technology in oil and gas wells and promote better oil and gas exploration in my country.

Key Words： Oil and gas wells; Exploitation; Exploration; Perforation technology; Development

在進(jìn)行油田勘探和開(kāi)發(fā)的時(shí)候，射孔技術(shù)是非常重要的技術(shù)，油氣田本身所處的位置較為特殊，井下的地質(zhì)環(huán)境也非常的復(fù)雜，為了更好地進(jìn)行油氣田的開(kāi)發(fā)，在油田開(kāi)采的過(guò)程中也不斷地對(duì)射孔技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新和完善，并對(duì)其技術(shù)體系進(jìn)行了完善，當(dāng)前的油氣井射孔技術(shù)已經(jīng)能夠很好地滿(mǎn)足各種地質(zhì)環(huán)境的要求。在進(jìn)行勘探和開(kāi)發(fā)的時(shí)候，將各種較為先進(jìn)的油氣井射孔技術(shù)運(yùn)用進(jìn)去，能夠切實(shí)提高油氣井的實(shí)際產(chǎn)量，保護(hù)好存儲(chǔ)的油氣，不斷地拓展油氣田開(kāi)發(fā)的周期，避免出現(xiàn)資源的浪費(fèi)。

1油氣井射孔技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.1油氣射孔系統(tǒng)安全性

在施工的時(shí)候，油氣射孔系統(tǒng)本身的安全性會(huì)直接影響到施工人員的生命健康和生命安全[1]。為了避免射孔過(guò)程中出現(xiàn)安全事故，首先，可以將大電流類(lèi)型雷管運(yùn)用進(jìn)來(lái)，雷管的運(yùn)用能夠保證電信號(hào)本身的靈敏度。其次，可以合理地使用減壓裝置，從而保證射孔施工本身的安全性。

1.2超正壓射孔技術(shù)

就當(dāng)前來(lái)說(shuō)，油氣井的完井項(xiàng)目中，較為常見(jiàn)的技術(shù)是負(fù)壓射孔技術(shù)，但是很多油氣井都比較依賴(lài)負(fù)壓射孔技術(shù)。若是存在過(guò)于依賴(lài)負(fù)壓射孔技術(shù)的情況，其使用過(guò)程中的壓強(qiáng)差能夠很好地清洗射孔孔眼，并且能夠沖洗壓實(shí)帶。若是油藏壓力過(guò)低，孔隙率比較低并且石塊硬度比較小，那么負(fù)壓射孔其作用便較弱。此外，負(fù)壓射孔技術(shù)在應(yīng)用的時(shí)候，還容易受到油藏及開(kāi)發(fā)環(huán)境的影響。超正壓射孔技術(shù)指的是射孔的時(shí)候，因?yàn)槠鋵?duì)底層本身施加外力超過(guò)了底層本身的裂紋壓力，從而導(dǎo)致地層出現(xiàn)裂紋，并將設(shè)備合理地運(yùn)用進(jìn)來(lái)，進(jìn)行支撐劑的注入，確保其節(jié)理能夠長(zhǎng)期存在，這樣也能夠改善完井實(shí)際效果。當(dāng)前，這種技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用的比較廣泛，并且已經(jīng)被逐步地運(yùn)用到了高硫氫類(lèi)型井中去，這項(xiàng)技術(shù)不但能夠保證管柱的可取，還能夠保證管柱本身的持久性比較出色。

1.3穿透技術(shù)分析

在油氣開(kāi)發(fā)中，射孔是非常重要的，射孔的構(gòu)成包含了殼體、內(nèi)膽和炸藥，其能夠直接決定油氣井穿透的深度。射孔本身的裂縫比較深，溝通也比較多，這種情境下，油氣也會(huì)進(jìn)入到油氣通道中去[2]。20世紀(jì)80、90年代人們?cè)缇驼J(rèn)識(shí)到了石油和天然氣的重要性，我國(guó)進(jìn)行了射孔先進(jìn)生產(chǎn)線的推出。做好射孔彈穿孔的加深，從以往的400mm加深到了700mm，再加深到了1000mm。國(guó)內(nèi)射孔廠設(shè)計(jì)創(chuàng)新了混合型藥物粉體制備的技術(shù)，這也很好地改良了藥品類(lèi)型的密度均勻分布。通過(guò)高溫?zé)崽幚矸勰軌蚋纳平饘龠B續(xù)射流，增減射孔穿透的深度。當(dāng)前而言，我國(guó)穿孔技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際的領(lǐng)先。

1.4自清洗射孔技術(shù)分析

金屬射流在進(jìn)行巖石射孔的時(shí)候，射孔的孔眼會(huì)圍繞巖石形成巖石壓實(shí)帶，從而導(dǎo)致孔前阻塞的出現(xiàn)，導(dǎo)致原地層滲透率降低，給地層流體流動(dòng)造成較大的阻礙。自清潔射孔指的是通過(guò)射孔中出現(xiàn)的高能氣體給孔道造成作用，清除掉孔道前端的阻塞物，射孔裂縫形成也會(huì)比較的簡(jiǎn)單。且在這種情況下，射孔裂縫也有了明顯的延伸，也因此形成了多裂縫，導(dǎo)致孔洞和中間層連通性出現(xiàn)了明顯加強(qiáng)，增加了滲流的面積，這也能夠提高油氣井本身的能源產(chǎn)出量。

自清潔射孔技術(shù)本身便是最近幾年發(fā)展出的一種新技術(shù)，其包含了非爆炸性粉末、射孔及各種較為特殊的技術(shù)，特種粉末的組成是易燃金屬氧化物[3]。在射孔中成粉末金屬射流射孔起爆之后，其所釋放出的應(yīng)力波動(dòng)量擴(kuò)散質(zhì)量矩會(huì)在穿孔中出現(xiàn)強(qiáng)放熱反應(yīng)，在非常短暫的時(shí)間內(nèi)應(yīng)對(duì)空隙結(jié)構(gòu)及孔內(nèi)壁的變化，對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)層孔滲崩潰，其效果和復(fù)合射孔類(lèi)似。但與復(fù)合射孔存在的差別是復(fù)合射孔主要是在井筒中產(chǎn)生作用，其承載力比較大，能量損失比較嚴(yán)重，粉體作用出現(xiàn)在射孔孔作用下，需要的電荷量比較小，并且能量的利用率也較高。當(dāng)前，將藥品安裝在金屬內(nèi)襯壓制或者射孔前，通過(guò)金屬?lài)娚浯┛讈?lái)得到穿孔。

1.5非常規(guī)爆破技術(shù)分析

在進(jìn)行致密油氣藏、頁(yè)巖油氣藏開(kāi)采的時(shí)候，還需要做好支撐爆破技術(shù)的研究，改善提高射孔技術(shù)。就當(dāng)前而言，國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)的射孔工藝技術(shù)還要求有能夠和其進(jìn)行匹配的可溶橋塞和起爆器材等一些設(shè)備和技術(shù)，從而給非常規(guī)類(lèi)型油藏體積壓裂水平井更好的開(kāi)發(fā)提供保證，切實(shí)降低開(kāi)發(fā)所需要的成本。在國(guó)外油氣井工程中，已經(jīng)將相關(guān)的產(chǎn)品和技術(shù)運(yùn)用了進(jìn)入，比如DYNA研制的RF雷管等技術(shù)，相關(guān)的技術(shù)含量都超過(guò)了我國(guó)廠家制造的相關(guān)產(chǎn)品。因?yàn)槲覈?guó)電子產(chǎn)品元件技術(shù)還不夠成熟和完善，這也給相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用造成了較大的制約[4]。在這種情況下，我國(guó)必須重視相關(guān)電子產(chǎn)品元件的研究，做好傳爆技術(shù)、智能化起爆器的開(kāi)發(fā)和制作，確保技術(shù)水平能夠跟上國(guó)外，只有這樣才能夠增加油氣的產(chǎn)量，提高油氣開(kāi)采的質(zhì)量。

1.6復(fù)合射孔技術(shù)分析

復(fù)合射孔技術(shù)是在進(jìn)行聚能射孔的情況下，進(jìn)一步進(jìn)行改進(jìn)的技術(shù)，需要將推進(jìn)劑裝入到射孔中去，再次進(jìn)行射孔。復(fù)合推進(jìn)劑在激發(fā)的情況下進(jìn)行燃燒，在槍內(nèi)形成高溫和高壓的氣體，并通過(guò)槍體釋放進(jìn)入到穿孔中去，能夠讓孔洞形式深孔滲透更加的有效，并在井筒的周?chē)纬杀容^廣泛的裂縫網(wǎng)絡(luò)，其和井區(qū)靠近的滲透能力會(huì)有明顯增加。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)使用可以發(fā)現(xiàn)，復(fù)合穿孔技術(shù)能夠切實(shí)提高單井生產(chǎn)量，這個(gè)提高甚至?xí)^(guò)一倍。近年來(lái)，復(fù)合穿孔技術(shù)也得到了很好的發(fā)展，利用相關(guān)的技術(shù)研究，設(shè)備裝置也有了明顯的改進(jìn)，這也切實(shí)提高了復(fù)合穿孔的實(shí)際效果。

2油氣井射孔技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析

首先，在進(jìn)行理論探索的情況下，需要對(duì)檢測(cè)手段進(jìn)行持續(xù)的完善，做好穿孔設(shè)備的建設(shè)，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)本身的完整性，并給穿孔技術(shù)的實(shí)際使用提供較為可靠和真實(shí)的信息，保證射孔設(shè)備檢查的合理化和科學(xué)化[5]。這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展也給中國(guó)油氣井生產(chǎn)效率的實(shí)際提高做出了很大的貢獻(xiàn)，這也推動(dòng)了油氣田礦企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施方面的創(chuàng)新，切實(shí)提高了國(guó)內(nèi)優(yōu)點(diǎn)及氣井穿孔技術(shù)本身的水準(zhǔn)。這種情況下，技術(shù)人員需要做好油套和油藏的油氣流動(dòng)問(wèn)題的分析，保證油氣井生產(chǎn)的穩(wěn)定性，切實(shí)提高穿孔的實(shí)際水平。

其次，為了確保油氣井穿孔技術(shù)施工順利地進(jìn)行，還需要將輔助設(shè)備的作用發(fā)揮出來(lái)，所以需要進(jìn)行全面完井施工服務(wù)的開(kāi)發(fā)，發(fā)揮超正壓穿孔、溫度測(cè)試以及壓力檢測(cè)等方面的作用，保證地下施工業(yè)務(wù)能夠進(jìn)行得比較順利，我們還需要繼續(xù)地做好油氣井穿孔技術(shù)作業(yè)，從而確保這項(xiàng)技術(shù)能夠獲得市場(chǎng)的認(rèn)可。

再次，想要推動(dòng)油氣井射孔技術(shù)更好的發(fā)展，還必須做好壓裂效應(yīng)的研發(fā)和應(yīng)用，常規(guī)油氣井其壓強(qiáng)出現(xiàn)與油氣井射孔技術(shù)和高能量氣體有著直接的關(guān)系。通過(guò)分析現(xiàn)在的射孔技術(shù)研究可以發(fā)現(xiàn)，在國(guó)內(nèi)運(yùn)用到高能氣體應(yīng)用壓裂理論相關(guān)的應(yīng)用還不夠具體，其理論也不夠成熟[6]。實(shí)驗(yàn)操作的時(shí)候，還需要進(jìn)一步的應(yīng)用專(zhuān)業(yè)的理論，希望能夠給油氣井壓裂技術(shù)進(jìn)行較為有效的指導(dǎo)。將來(lái)進(jìn)行油氣井射孔技術(shù)研究的時(shí)候，需要建立油氣井射孔技術(shù)的綜合性的標(biāo)準(zhǔn)，并將標(biāo)準(zhǔn)作為研究的依據(jù)，切實(shí)提高油氣井本身的生產(chǎn)力，切實(shí)提高油氣井的產(chǎn)量和效率。

最后，隨著油氣開(kāi)采的不斷進(jìn)行，我國(guó)進(jìn)行油氣田開(kāi)采的時(shí)候，已經(jīng)逐步地?cái)U(kuò)展到了海域，并且，很多時(shí)候油氣田開(kāi)采都是在深海中進(jìn)行，就當(dāng)前而言，我國(guó)的大型油氣田數(shù)量比較多，但是在長(zhǎng)期采礦、灌溉以及壓裂的時(shí)候，各種不利因素也慢慢地出現(xiàn)，導(dǎo)致地下設(shè)備出現(xiàn)變形、盜竊和收緊的情況，這也會(huì)導(dǎo)致油氣井出現(xiàn)比較嚴(yán)重的減產(chǎn)，甚至有些油氣井已經(jīng)出現(xiàn)了停產(chǎn)。海上油氣田也有了明顯的增加，但是就當(dāng)前而言，海上鉆井和廢油井設(shè)施還不夠完善，這也影響了船舶的海上作業(yè)。此外，還需要將油氣井射孔技術(shù)和以往的舊井結(jié)合在一起，改造其相關(guān)的配套技術(shù)，從而更好地開(kāi)發(fā)老井，切實(shí)提高油氣井最大使用效率，切實(shí)提高老井本身的生產(chǎn)能力。這些技術(shù)的發(fā)展也給我國(guó)天然氣勘探和海洋石油氣開(kāi)采更好的進(jìn)行提供了技術(shù)方面的支持。這便要求必須保證爆破設(shè)備選擇的合理性，盡量地減少投資建設(shè)，保證工作人員本身的人身安全，切實(shí)提高射孔技術(shù)使用的實(shí)際效率[7]。此外，還應(yīng)該確保射孔設(shè)備產(chǎn)品設(shè)計(jì)上油氣井爆破的科學(xué)性，只有這樣才能夠推動(dòng)我國(guó)油氣井爆破更好地進(jìn)行。想要做到這點(diǎn)，便必須保證爆破設(shè)備選擇的科學(xué)性，盡量地減少施工資金方面的投入，維護(hù)施工人員的人身安全，切實(shí)提高射孔技術(shù)使用的效率。我國(guó)還應(yīng)該重視油氣井爆破射孔設(shè)備設(shè)計(jì)工作，解決當(dāng)前油氣井爆破方面存在的問(wèn)題和不足，推動(dòng)油氣井爆破技術(shù)更好地發(fā)展。

3結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)油氣田類(lèi)型也有了明顯的拓展，油氣田勘探和發(fā)展難度也有了明顯的增加，特別是隨著油價(jià)的變化，我國(guó)油藏開(kāi)發(fā)的思路也出現(xiàn)了較大的變化，這種情況下也提高了對(duì)于穿孔技術(shù)的相關(guān)要求。穿孔技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步也能夠切實(shí)提高油藏維護(hù)、油藏作業(yè)及油藏生產(chǎn)的效率，提高油氣田開(kāi)采的效率，增加油氣田的壽命，便必須重視油氣井射孔技術(shù)的發(fā)展，將其作用更好地發(fā)揮出來(lái)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳鋒，楊登波，唐凱，等.油氣井射孔技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展探析[J].測(cè)井技術(shù)，2021，45（1）：1-7，123.

[2]曹振斌.現(xiàn)代油氣井射孔技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].化學(xué)工程與裝備，2020（1）：171，183.

[3]何建春，趙健博.油氣井射孔技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].石化技術(shù)，2018，25（10）：277.

[4]魏欣.分析現(xiàn)代油氣井射孔技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].化工管理，2017（33）：7.

[5]劉武明，劉慧芳，曾艷琳，等.油氣井射孔技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望探究[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2017，37（5）：61-62.

[6]路利軍，孫志忠，賀紅民，等.油氣井射孔技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].工程爆破，2016，22（5）：87-91.

[7]劉合，王峰，王毓才，等.現(xiàn)代油氣井射孔技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].石油勘探與開(kāi)發(fā)，2014，41（6）：731-737.