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射孔工艺技术初探

2014-08-15刘霖佳

化工管理 2014年36期
关键词:枪身射孔管柱

刘霖佳

大庆钻探工程公司测井公司 吉林松原 138000

一、油管输送射孔(TCP)

油管输送射孔(TCP)与地层测试工具(DST)联合作业技术是将测试系统组合在TCP管柱中,一次下井可同时完成负压射孔和地层测试两项作业,由于是在负压条件下射孔测试,所以能提供最真实的地层评价和获取动态条件下地层流体的各种参数。

主要特点:优点是可与DST进行联作;输送能力强,一次下井可射孔数百米;能根据油气层岩性特点,设计负压值;射孔后可释放射孔枪;在高压、高温气井或难度比较大的井中,可采用多种组合引爆装置,解决在大斜度井和水平井中作业中引爆的难题;减震器能有效保护井下工具和电子仪器正常工作。提高作业时效。缺点是返工时间长,对火工器材要求耐温高。

二、射孔-高能气体压裂复合技术

复合射孔技术是聚能射孔技术与复合推进剂技术的有机结合,是将两种性质完全不同的高能量火药和炸药作为能源作用于地层,射孔后,复合火药产生的能量对孔道压实层和地层产生压裂作用,使地层流体的流通通道得到改善,达到解堵、造缝,最终增产的目的。

聚能射孔是靠聚能射流挤压成孔,在孔道周围存在着射孔压实带,使地层渗透率下降,尽管采用负压射孔,但很难恢复到地层原始渗透效果。

1.主要特点:与一般正压射孔不同,它是在负压条件下完成超压射孔、压裂;将固体推进剂装在枪体内和枪体外以及射孔枪串的上下部作为二次能量;可根据不同的地层和射孔情况选择合理的压裂药量。射孔后还可以反冲洗射孔孔道。破除近井污染带、增加渗流面积;效率高,一趟管柱即可实现射孔、复合压裂作业;压力峰值高、加载快,在孔眼周围可形成网状裂纹

2.复合射孔适用性

适用于复合射孔的产层:开发初期地层压力高、物性好、泥质含量低且地层射孔完善系数好的产层,其初期未获油流或油流不大的岩层;低孔隙度的裂缝致密岩、不含泥质的白云化有垂直裂缝的非均质灰岩;有粉砂岩和泥质夹层不含泥质的砂岩;近井带渗透表面在钻井、试油、采油过程中被严重堵塞;渗透率在平面上不均匀分布,低渗透井位于高渗透井附近而产量低。

勘探井产层:钻井泥浆和固井水泥等污染严重,取芯显示、测井和综合解释均较好,但射孔后出油较差或不出油的产层;原始地层物性差,但取芯见到天然微裂缝的产层;油层中水敏和酸敏性矿物含量较高的产层;破裂压力高、地质显示好,但出油较差的产层。

生产井或老井的产层:油层压力较高,供油能力充足,但产量突然下降;酸化或水力压裂等增产措施后,因油层堵塞而产量低减较快,但地层压力仍较高的产层;井多次增产处理产量已很低,但仍有一定压力的老油层,利用复合射孔产生多条径向裂缝,可有效恢复产能。

应用于注水井:初期能注水,但因水质较差吸水指数递减较快的产层;吸水指数低达不到配注要求的产层;根本注不进水的产层。

三、过油管射孔

过油管射孔器可以用电缆输送,也可以用连续油管输送。电缆过油管射孔是在下完生产管柱,安装好井口采油树及生产系统,坐封隔器后,在井口采油树上安装防喷管和电缆密封装置,用电缆从油管内下入射孔枪对油层进行射孔。过油管射孔的定位同电缆射孔一样,以射孔段顶部的套管短节作为射孔校深点,完井管柱的底端必须在射孔段顶部套管上方,根据不同的井况采用不同的射孔器。过油管射孔由于受完井油管内径和井下工具尺寸的限制,只能用小直径射孔枪和小药量的射孔弹或则无枪身射孔器射孔,为了满足孔径和穿深的要求,往往使用无枪身射孔器。

主要特点:优点是能形成负压或平衡压力射孔,对油气层损害小;射孔作业安全,适用于高压油气井;射孔后能马上进行生产。

缺点是射孔枪和射孔弹尺寸受油管内径限制,穿深度浅,对油气井产量有一定影响;射孔枪与套管之间间隙大,影响射孔孔径和穿深;每次下井射孔枪长度受防喷管长度限制;无枪身射孔弹夹射孔后容易变形,对起出电缆有一定影响。

四、水平井定向射孔

水平井完井射孔既有利于提高产量也有利于以后进行增产措施和封堵作业水平井射孔井段长达几百米甚至上千米,要求射孔一次下井作业成功;要求长达几百米的射孔枪顺利通过造斜段下入和起出。定向的目的是按工艺要求朝下射孔(一般是180度以内),防止射孔后出砂。

主要特点:可采用压力延时分段起爆方式引爆射孔枪;采用弹架管旋转的内定向方式或射孔枪外定向方式;枪体与接头之间采用防退扣装置,避免射孔枪退扣的可能,确保作业安全;在下筛管或者下套管后已射孔的水平井中作业,采用开孔起爆装置可实现水平井的再射孔。

五、全通径射孔技术

全通径射孔枪枪身之间采用节箍式连接,枪身内弹架管、传爆以及点火头内器材采用易碎材料,在完成TCP作业后,自动将起爆器芯、传爆件弹架和枪尾丢掉,使整个管柱(包括枪管)成为通径该技术主要是在射孔后不起出管柱直接投产,给以后生产测井和其它作业提供通道。

六、充填式复合防砂射孔技术

防砂射孔弹的作用原理是射孔弹在导爆索的作用下起爆并首先射孔,射孔弹射孔是以微秒级时间完成的。①射孔弹射孔的高压高速射流的尾部形成一个负压区将吸动钢丝球尾随其后向孔道内跟进。②在射孔弹射孔的同时,射孔弹主装药的残余能量通过隔离罩上的点火系统点燃装在发射仓内的发射药。发射药产生的压力将推动钢丝球向中间运动,并向孔眼处流动进入孔道。

[1]黄艳清(导师:李国义).复合射孔器射孔过程中的安全评定[J].大庆石油学院硕士论文.2006.

[2]吴木旺.复合射孔与DST联作技术在海上探井测试中的应用[J].石油钻采工艺.2007.

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