油气井复合射孔工艺技术分析
复合射孔技术及影响射孔效果与安全性因素分析
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/84576098.html, 复合射孔技术及影响射孔效果与安全性因素分析 作者：石延强 来源：《商情》2020年第35期 【摘要】分析了高能气体爆燃压裂复合射孔技术原理和复合压裂射孔作用机理，重点对影响压裂复合射孔效果与安全性因素进行了论述，以为高能气体爆燃压裂复合射孔技术应用提供参考。 【关键词】复合压裂射孔技术 ;技术原理 ;作用机理 ;效果与安全性 ;影响因素 随着注水井生产时间的增长，由于受储层本身特性、后期作业、水质差等因素的影响，在射孔井段周围，地质状况逐渐发生变化，地层被堵塞，受到污染，近井地带渗流特性变差，导致吸水能力下降。在砂砾岩等岩性致密、低孔低渗的储层中，由于受到钻井液和固井水泥污染，会形成污染带，影响油井产能。采用常规射孔器射孔本身会形成射孔压实带，且穿透深度浅，射孔效果较差。 一、高能气体爆燃压裂复合射孔技术原理 高能气体爆燃压裂复合射孔技术利用射孔弹炸药与内置式或袖套式一级火药的反应时间差实现先射孔、后压裂;利用火药延时技术实现二级火药对储层的后续压裂。在射孔孔道周围形成宽而长的裂缝，有效地破除射孔压实带和钻井、固井污染，降低地层的表皮系数，提高地层渗流能力。 二、复合压裂射孔作用机理 复合压裂射孔对地层的作用机理分为三个方面，即深穿透作用、热化学作用和解堵除污染作用。 深穿透作用：此作用是复合射孔技术对地层最直接有效的机械做功形式，由于火药能量的有效利用，使得射孔穿透深度为聚能装药的穿孔深度与火药的造缝深度之和，大幅度提高了常规射孔的穿深，这种深穿透效果不仅沟通地层的范围广，渗流面积大，而且有与地层天然裂缝沟通的可能。 热化学作用：火药燃烧后不仅产生高压气体，而且释放出相对集中的大量热能，在近井带引起较大的温度变化，同时燃烧产物中的CO、CO2、NO、NO2等成分遇水可形成酸性液体对岩层起酸化作用
射孔
5.3.完井设计的基本理论 5.3.1.完井方式 5.3.1.1射孔完井方式 套管射孔完井是钻穿油层直至设计井深，然后下面层套管至油层底部注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层某一深度，建立起油流的通道。套管射孔完井既可选择性地射开不同压力、不同物性的油层，以避免层间干扰，还可避开夹层水、底水、气顶和夹层的坍塌，具备实施分层注采和选择性压裂或酸化等分层作业的条件。 尾管射孔完井是在钻头钻至油层顶界后，下技术套管注水泥固井，而后用小一级的钻头钻穿油层至设计井深，用钻具将尾管送下并悬挂在技术套管上，尾管 50，再对尾管注水泥固井，最后射孔。尾管射和技术套管的重合段一般不小于m 孔完井由于在钻开油层以前上部地层已被技术套管封固。因此，可以采用与油层相配伍的钻井液以平衡压力、欠平衡压力的方法钻开油层，有利于保护油层。此外这种完井方式可以减少套管重量和油井水泥的用量，从而降低完井成本。目前较深的油，气井大多采用此方法完井。 图5.2 套管射孔完井图5.3 尾管射孔完井 5.3.1.2裸眼完井方式
裸眼完井的最主要特点是油层完全裸露，因而油层具有最大的渗流面积。这种井称为水动力学完善井，其产能较高。裸眼完井虽然完善程度高，但使用局限性很大，例如：不能克服井壁坍塌和油层出砂对油井生产的影响；不能克服生产层范围内不同压力的油、气、水层的相互干扰；无法进行选择性酸化和压裂等。 5.3.1.3割缝衬管完井方式 割缝衬管完井方式是钻头钻至油层顶界后，先下技术套管注水泥固井，再从技术套管中下入直径小一级的钻头钻穿油层至设计井深。最后在油层部位下入预先割缝的衬管，依靠衬管顶部的衬管悬挂器（卡瓦封隔器），将衬管悬挂在技术套管上，并密封衬管和套管之间的环形空间，使油气通过衬管的割缝流入井筒。这种完井方式油层不会遭受固井水泥浆的损害，可以采用与油层相配伍的钻井液或其它保护油层的钻井技术钻开油层，当割缝衬管发生磨损或失效时也可以起出修理或更换。 5.3.1.4砾石充填完井方式 它是先将绕丝筛管下入井内油层部位，然后用充填液将在地面上预先选好的砾石泵送至绕丝筛管与井眼或绕丝筛管与套管之间的环形空间内，构成一个砾石充填层，以阻挡油层砂流入井筒，达到保护井壁、防砂入井的目的。砾石充填完井一般都使用不锈钢绕丝筛管而不用割缝衬管。
水平井射孔工艺技术(科普)
水平井射孔工艺技术 1、简介 水平井工程是近年发展起来的一项新技术，是“稀井高产”的重要手段。水平井技术已成为近50年来石油技术进步的代表象征，这从勘探到提高采收率各个阶段均有着广泛的应用潜力，在实现井网调整，控制流向和完井类型，减少液流损失和调整油藏压力等方面的灵活性，已成为一种油藏完井新方法，而水平井射孔技术则是水平井技术的重要组成部分。四川石油测井公司早在1994年就对水平井射孔技术开始了立项研究，经过几年的研究和现场试验，形成了一整套中、长半径的水平井射孔工艺技术，该技术国内领先，部分技术达国际先进水平，该成果获中国石油天然气集团公司2000年技术创新二等奖。 水平井套管井射孔完井既有利于提高产量又有利于以后进行增产措施和封堵作业。但水平井射孔井段长达几百米甚至上千米，要求射孔一次作业成功；要求向水平两边或两边以下３０°定向发射以免造成砂子沉降和底水突进；要求长达几百米的射孔枪顺利通过造斜段下入和起出。实践证明，我们已经解决了上述难题并能保证施工的安全性和可靠性。 2、主要特点 2采用液压延时分段起爆方式能完成长水平段的射孔作业。 2采用弹架旋转的内定向方式，定向精度高且与枪身旋转的外定向方式相比，在相同套管内径下可选择更大直径的水平井射孔枪。 2采用接头旋转扶正环和滚珠枪尾可大大减少起下射孔枪时的摩擦力。 2接头与枪体之间，公母接头之间采用防退扣装置，避免了落枪的可能。 2最新研制的起爆开孔装置可实现水平井的再射孔而不会将井液挤到地层中去。 2可实现全井筒氮气加压起爆方式完成水平井的射孔作业。 2可实现限流压裂的水平井射孔作业。 2利用独创的旁通传压起爆系统能完成水平井的射孔测试联作。 2采用地面监测系统能监测井下各段射孔枪的发射情况。 3、主要技术参数 2射孔枪外径：Ф８９mm 、Ф102mm 、Ф127 mm 2最高工作压力：９０MPa 、105MPa 、90MPa 2延时时间：５—7min 2定向方式：内旋转定向 2定向精度：±５° 2定向率：>９５％ 2发射率：>９９％ 2孔密：１０－２０孔／米 2枪体抗弯能力：３０°／３０米。 4、施工工艺 （1）起爆方式 水平井射孔起爆不同于一般直井射孔，不能采用投棒起爆方式，也不同于一般斜井射孔，它属于超长井段射孔，不宜采用一个压力起爆器的起爆方式。在水平段各点压力值相等，它可以实现几个乃至几十个射孔段的同时起爆，完全满足水平井一次射孔多段的要求，将大大提高工效。四川石油测井公司已成功地应用了三种负压起爆方式，分别是：①液垫或气垫加压力延时起爆器；②油压开孔装置加压延时起爆器；③旁通传压装置加压力起中爆器。
油气井射孔HSE作业指导书
油气井射孔HSE作业指导书 （绞车工） 1岗位责任条件 1.1岗位文化素质：高中记忆上文化程度 1.2身体状况：身体健康，双眼矫正视力达到0.8以上，能适应艰苦野外作业条 件。 1.3工作经历：井口岗工作1年以上，绞车实习6个月以上。 1.4技能等级：初级工以及以上技能 1.5持证要求：持有效上岗证、井控操作证、HSE培训合格证、轿车特种作业操作证 1.6技能要求： 1.6.1熟练掌握射孔井技术，了解绞车系统和设备、工具、仪表的性能，争取使用和维护保养绞车系统； 1.6.2了解射孔技术标准，掌握技术规定和操作规程；有较强绞车系统操作能力1.6.3熟知井控\硫化氢防护知识,能熟练使用个类防护用品. 2岗位职责(HSE职责) 2.1遵守国家及施工所在地地方有关法律法规，规定及相关标准，执行国家、地方和企业有关HSE政策，法规和规定，执行上级和甲方的HSE管理规定及其他要求，对他人违章作业进行劝阻和制止。
2.2遵守各项HSE规章制度，服从作业队长的指挥，积极参加HSE 活动，执行以岗位责任制为主要内容的各项制度及技术措施，按照HSE要求落实作业计划。施工前对本岗位进行充分的风险辨识，做好有关控制措施，有效实施HSE“两书一表”，安全顺利完成岗位工作任务。 2.3负责按本岗未巡回检查路线及检查内容做好自检自查。积极履行HSE职责，及时发现和消除事故隐患，对不能立即整改的事故隐患，立即向作业队长汇报。对法相的现场不安全情况和行为未经整改的，停止施工。 2.4负责射孔绞车系统的日常检查，维护等工作。正确连接拆卸井下仪器和射孔器材，按照操作工程师指令进行轿车操作。 2.5遇突发事件时做好岗位职权范围的应急处置，确保应急处置程序有效运行。 2.6对上级HSE管理工作提出合理化建议或意见 2.7完成领导交办的其他工作 3岗位操作规程 3.1任务下达 检查本岗相关工具\设备,确保完好齐全并固定牢靠. 3.2队伍出发 行车途中系好安全带. 3.3井场安装 3.3.1正确穿戴劳动防护用品.做到”三穿两带”具体为,穿工衣、
后效体复合射孔增产增注技术研究与应用
Advances in Geosciences地球科学前沿, 2018, 8(8), 1362-1367 Published Online December 2018 in Hans. https://www.360docs.net/doc/84576098.html,/journal/ag https://https://www.360docs.net/doc/84576098.html,/10.12677/ag.2018.88149 Research and Application of Aftereffect-Based Compound Perforation Technique Qigui Cheng1,2, Chaoya Ma2, Minjun Qin3, Lei Tian4, Wanying Luo4 1National Key Laboratory of Low-Permeability Oil & Gas Fields, Xi’an Shaanxi 2Petro China Changqing Oilfield Company, Xi’an Shaanxi 3China Petroleum Logging Co., Ltd, Xi’an Shaanxi 4Xi’an Aoxing Energy Technology Co., Ltd, Xi’an Shaanxi Received: Dec. 3rd, 2018; accepted: Dec. 17th, 2018; published: Dec. 24th, 2018 Abstract In view of the incomplete discharge of the oil and gas reservoirs by the conventional perforation and deflagration perforation, this paper discusses the mechanism of aftereffect-based composite perforation, and analyzes the effect of the field test. Aftereffect-based composite perforation is a high temperature and high pressure environment formed by conventional perforation, which causes the reaction of the aftereffect particles in the reactor. The two times the high pressure im-pact environment is formed to remove the formation pollution and improve the permeability in the near well zone. The experiment shows that when the integrated perforating operation is car-ried out, the aftereffect has synergistic effect on the formation transformation. The technology can be applied to increase production and increase injection, and pre treatment measures for reduc-ing fracturing pressure in tight reservoir or shale reservoir. Keywords Aftereffect-Based Compound Perforation, Formation Pollution, Tight Reservoir, Reducing Fracture Pressure 后效体复合射孔增产增注技术研究与应用 程启贵1,2，马超亚2，秦民君3，田磊4，雒婉莹4 1低渗透油气田国家重点实验室，陕西西安 2中国石油长庆油田公司，陕西西安 3中国石油测井有限公司，陕西西安 4西安奥星能源科技有限公司，陕西西安
油气井地层测试
1准确度可以定义为测量值与被测量的真值之间的符合程度或接近程度。 2分辨率是指仪器能够在输入信号中检测到的最小变化量,也就是仪器反映的被测物理量的最小变化。 3灵敏度用来表示一台仪器或一个仪器系统某一部分的输出信号和输入信号之间的关系,即灵敏度=(输出信号的变化量/(输入信号的变化量。 4测量误差是实际的测量值与真值之差。 5测量仪器的校检是用相对标准来确定测量仪表或测量系统测值读数(有时是电输出量与机械输出量之间的过程。 6绝对压力指液体,气体或蒸汽垂直作用在单位面积上的全部压力,包括流体本身的压力和大气压力。表压力等于绝对压力与大气压力之差,是相对压力。 7试油(气是指探井钻井中和完井后,为取得油气储层压力、产量、液性等参数,提交要求的整套资料的全部过程,是最终确定一个构造或一个圈闭是否有油气藏存在和油气藏是否具备开采价值的依据。 8流动压力是在自喷求产过程中特定的工作制度下所测得的油层中部压力(简称流压。 9当自喷井试油求产结束后在正常生产状态下将压力计下至油层中部深度,停放30~120min 然后关井,测出地层压力由生产状态到静止状态的变化过程,在这个过程中压力随关井时间的变化关系可以形成一条曲线,通常称压力恢复曲线。 0正压射孔是射孔时,静液柱压力大于地层压力。射孔时,静液柱压力小于地层压力称为负压射孔。 1喉道是指两个颗粒间联通的狭窄部分,是易受损害的敏感部位。
2 DST是钻杆地层测试是指在钻井过程中或完井之后对油气层进行测试,获得在动态条件下地层和流体的各种特性参数,从而及时准确的对产层做出评价。 3测试半径是在测试过程中由于地层流体发生物理位移,对一定距离的地层将产生作用,这个距离为测试半径又为调查半径。 4油、气田生产所部署的井统称为开发井,包括滚动井、投产井、注水井、观察井等。 5堵塞比DR是指实测生产压差与理论生产压差之比。 6流动效率FE表示地层在受到污染的产量与未受到污染情况下产量之比。 7抽汲诱喷发就是利用带有密封胶皮及单流阀的抽子,通过钢丝绳下入井中,进行上、下高速运动。 8提捞诱喷发就是用一个钢制的捞筒,通过钢丝身下入井内,一筒一筒的将井内液体捞出地面,从而降低井中液柱的高度,达到渗流的目的。 9注水泥塞上返试油计划是在很短时间内,从地面将一定数量的水泥浆顶替到已试油层与待试油层之间的套管中,待水泥浆凝固后形成-水泥塞,封住已试油层,然后再射开上面试油层段,进行诱喷,求产等工作。 1测试仪器可分为(指示仪表、(记录仪表、(控制仪器。 2测量仪器的组成(敏感元件、(放大元件、(指示和记录元件。 3指示器分为两类(模拟式和(数字式。 4测量误差是(实际的测量值与真值之差。 5测量误差分为(过失误差、(系统误差和(偶然误差。 6油层能量大小的标志是(油层压力的大小。
电缆输送射孔工艺技术
第一节电缆输送射孔工艺技术 电缆输送射孔按工艺的不同又可分为： 1、普通电缆输送射孔 普通电缆输送射孔是利用油矿电缆把射孔器通过井口防喷器和井内套管下放到一定深度，在套管内通过深度校正，然后对目的层进行射孔的一种常规射孔方法。 2、过油管射孔技术 过油管输送射孔是利用油矿电缆把过油管射孔器通过井口防喷装置、采油树和井内油管下放到套管中，在套管内通过深度校正，然后对目的层进行射孔的一种射孔方法，具有较好的防喷能力。 过油管射孔可使用有枪身射孔器或无枪身射孔器，可在不起油管的情况下，用电缆将射孔器通过油管下到目的层进行射孔。能实现带压射孔、不停产射孔，射孔后直接投产，可避免在起下油管时压井所造成产层和环境污染。主要适用于：1、生产井、注水井补孔。 2、带压生产井不停产补孔。 3、套变严重不适于其它射孔器起下的井。 4、小直径套管井。
3、工程射孔 主要包括油管冲孔射孔和套管封串射孔，油管冲孔具有装枪直径小、射孔孔径大、穿深稳定的特点。施工时，它只射穿油管而不损伤套管。冲孔作业可实现循环解卡和循环压井的目的。 套管封串射孔具有装枪直径较大、射孔孔径大、穿深稳定的特点。施工时，它只射穿套管及水泥环而不射入地层。当油气井中某层因固井质量或其他原因造成的上下层串通时可以进行封串射孔。然后挤水泥达到封串的目的。 4、工程爆炸 主要包括爆炸切割、爆炸松扣。 爆炸切割：当油管、套管或钻杆因各种原因被卡在井内，无法提出时，为了下一
步的施工或是为了减少损失需要上部未卡死的油管、套管或钻杆提出时，可选用 爆炸切割作业。切割弹的型号（包括2寸-31 /2寸油管切割弹，3/2寸-7寸套管切割弹、2寸-51/2钻杆切割弹） 特点和用途： UQ 系列油管切割弹、TQ 系列套管切割弹和ZQ 系列钻杆切割弹采用无杵堵粉末冶金不烧结药型罩、独特的聚能装药结构设计。产品具有切割成功率高、切口平齐、对其它管材无损伤等特点。切割弹可通过电缆输送在油气井内对油管、套管进行切割。 爆炸松扣：当井内管柱因各种原因被卡死需要倒扣退出时，可选用专用的爆炸松 扣器下到需要松开的接箍处，进行爆炸松扣作业。从而起出此点以上的管柱。 施工要求： （一）组装爆炸杆 1. 根据井况资料和工程爆炸通知单的内容，确定导爆索电雷管的型号。 2. 确定用药量 3. 检查导爆索外皮有无损伤，有无断药现象。 4. 将导爆索均匀分布在爆炸杆的周围。 5. 每隔100mm 用白沙带捆扎一道。 6. 用高压绝缘胶带在爆炸杆的两端和中间绑扎三个扶正器。 7. 将电雷管紧附在导爆索的上端，用白沙布绑紧。雷管的一根引线接爆炸杆本体，另一根引线用黑胶布包好，捆扎好的最大外径应小于管柱内径。 （二）爆炸松扣施工 1）当爆炸松扣器进入离卡点以上50m 时，通知井队以卡点以上钻具重量的100%～115%作拉力提升钻具后，再按每千米钻具扭转3～3.5圈给钻具施加反扭矩，然后射孔小队再下放电缆，测量对深曲线，测出卡点以下50m 深度。 2）当测完钻具磁性接箍深度曲线后，用比例尺丈量每个接箍间距离与井队提供的管柱结构数据是否相符，确认无误后，同井队技术人员一起确定松扣深度位置和采用的标准接箍。 3）利用爆炸松扣器的零长和已确定的标准接箍上起电缆，使爆炸松扣器正好对准要松扣的接箍上，通电点火引爆雷管和导爆索，产生爆轰波冲击丝扣，使扣松动，从而达到松扣目的。 （三）爆炸松扣炸药量的选择 爆炸松扣药量的选择应根据卡点深度的不同，钻井液密度大小及钻具钢的差别而选用不同药量。 5、电缆桥塞 电缆桥塞工艺就是根据油气井的封层需要在已射孔的两个层位之间进行封堵，同时可以在分层试油时上返封层。达到预期的分层，封堵进行生产或试油的目的。 该工艺施工时间短，座封深度准确，座封牢固安全可靠。对于两个层位之间距离较近的封堵效果明显优于其它方式。目前电缆桥塞规格为：5寸、51/2寸、7寸、95 /8寸。适用于相应规格的套管。是理想的分层试油或分层采油的封层方法。 施工技术 （一）STS 电缆桥塞压力密封工具工作原理： 位于电缆密封工具上端的电动高温点火器点着后产生火花，引着位 于点
射孔工艺流程(参考模板)
规射孔作业施工
范
施工作业小队生产准备 1副操作员领取生产常用料，存放在工程车上相应的材料箱中。 2操作员对数控射孔仪进行日常保养和检查，填写“仪器维修保养”记录。 3井口工对天地滑轮、井口马达、定位器、电缆等辅助设备进行检查，维修保养。按标准在电缆上绑扎安全记号，领取日常生产用料。 4绞车工对绞车系统进行检查，维修保养。 5联炮工(井口岗)准备好不同枪型的配件，领取日常生产用料。 施工作业小队施工前的准备 1小队长接收“射孔工作记录”，落实井位和行车路线，组织各岗做好出发前准备。 2操作员到四分公司计算组领取射孔资料，清点射孔资料后在资料领还记录本上签字，射孔资料放在资料包内，资料包存放到工程车资料柜中，锁好。 3联炮工带“危险品发收登记簿”到供应站危险品专用库房领取雷管，清点数量后签字，雷管放在雷管盒中，雷管盒存放在工程车的防爆箱中，锁好。 4联炮工带“危险品领取证”到四分公司装炮班射孔器专用库房领取射孔器，检查无误后签字并执行SY/T6308、Q/CNPC46的有关规定。 5按公司《搬运、储存、包装、防护和交付程序》检查仪器设备状态以及相应资料。
6小队长出发前讲解行车路线和途中注意事项。
7施工小队车辆和运输公司枪车编队行驶，控制车速，文明行驶。8枪身在运输途中捆压牢固。 9应由持有危险品操作证人员负责押运并执行SY/T5436的有关规定。 10起爆器和枪身应分车运输。 11注意行驶安全，正点到达施工作业现场。 12进入井场，全体人员按规定穿戴和使用劳动保护用品和用具执行SY/T6524的规定。 13施工作业环境认可。 a)保证施工作业必要的设施（水、电、吊升设备等）； b)射孔作业井口安装防喷闸门； c)检查井场漏电电流应小于30mA； d)对于射孔作业环境条件的不符合项，由小队长与作业队负责人协商解决。 14收集地质、工程数据和信息。 a)小队长了解压井液及液面高度、套管结构、人工井底等工程数据； b)操作员与作业队负责人核对通知单上的全部数据，不核对通知单或通知单核对不上拒绝施工。 15班前会 小队长组织召开有甲方代表和施工小队全员参加的班前会，介绍井身结构，压井液情况，明确施工作业方法及安全防范措施。 现场安装及施工
【精品】浅谈国内主要油气井射孔技术与测试主要射孔技术
浅谈主要射孔技术 摘要 通过对国内外相关资料文献的调研,阐述目前我国油气田所采用的主要射孔技术。包括负压、超正压、复合压裂、水力割缝、过油管张开式射孔、全通径射孔作了一个详细的介绍,涉及到各射孔技术的原理、特点、适用范围及应用情况，也提到了国外一些比较先进的射孔技术如套管外射孔、连续油管输送等。最后,对各种射孔技术作了一个概括性结论，并指出应该推广应用最有潜力的三种射孔技术，同时加强国际合作，提高射孔水平。 关键词 射孔完井技术发展方向推广应用 引言 射孔是指利用射孔器,射穿封闭产层的套管及水泥环直至地层,沟通井简与产层间的流体通道的作业，是衔接于钻井和采油之间的一道关键工序。自1910年，用一个机械刀片在套管上旋转钻孔。1926年，SidMine首先发明了子弹射孔方法到1932年首次用于油井套管射孔,用了8天时间,下井11次，共发射80枚子弹。再到1945年高能炸药的聚能效应在射孔工艺中的应用，开发出了油气井聚能射孔弹，1946年首次在裸眼井中射孔，1948年在密西西比两
口套管井中射孔.聚能射孔弹穿透力强,效率高，从此聚能射孔技术在石油工业中得到了迅速发展。国外一直进行着减小射孔对油气层的伤害，提高射孔效率的研究，历经几十年的发展,射孔技术有了长足的进步。我国的射孔作业始于20世纪50年代初，经过半个多世纪的艰苦努力，在射孔配套工艺技术上取得了显著的成绩，但是与飞速发展的世界先进技术相比还有一定的差距. 1国内主要射孔技术 目前我国油田所运用的主要射孔工艺技术有：负压射孔技术、超正压射孔技术、复合射孔压裂技术、过油管张开式射孔技术、水力割缝射孔技术。 1。1负压射孔工艺技术 目前，是我国油气井在完井过程中普遍采用该技术。 1.1.1原理特点：射孔时采用低密度射孔液或者降低液柱高度，使井底压力适当小于地层压力，有助于清洁射孔孔眼，冲刷附在岩石表面的射孔弹金属碎屑，降低压实带损害，形成干净畅通的孔道，同时也可以防止完井液中的微粒渗滤到地层，造成伤害。负压的实现一般是调整压井液密度或降低井筒内液面高度。 1.1.2负压选择： 负压射孔需要选择一个合理的负压值，一方面要保证孔眼清洁能够冲刷出孔眼周围破碎压实带中的大部分细小微粒，另一方面又不能超过某个值以免造成地层出砂、垮塌、套管挤毁或封隔器失效和其他方面的问题。一般采用美国Conoco
射孔的几种工艺技术
32、什么是复合射孔？ 答：复合射孔技术是一项集射孔与高能气体压裂两项功能一次下井完成的工艺技术。它利用炸药爆炸和火药燃烧的时间差（炸药爆速为微秒级，火药燃速为毫秒级），实现先射孔后压裂。 33、什么是防砂射孔？ 答：防砂射孔主要有大孔径、高孔密和小孔径、高孔密两种方法。另外还有随进式防砂射孔技术，它是在射孔过程中将防砂材料随射孔作业一次性充填到射孔孔道内，起到防砂作用。 34、什么是双复射孔？ 答：双复射孔技术是胜利测井公司2001年研制开发的新技术。它主要由复式射孔枪、复式射孔弹两部分组成。 35、射孔枪有哪几种类型？ 答：射孔枪型：是以射孔枪外径规格来进行分类，目前常用的有60、68、73、89、102、114、127、140等型号。 36、什么是定位射孔技术？ 答：用放射性曲线校正射孔深度是以定位射孔原理为基础的。定位射孔就是在目的层附近选定一个套管接箍为施工深度的参照标准（俗称标准接箍）。用磁性定位器测准标准接箍的深度就等于定位了“目的层”的深度。 37、什么是电缆输送射孔？ 答：电缆输送射孔就是用电缆将有枪身或无枪身射孔器通过套管或油管内输送至井下，用射孔深度控制技术进行定位，对准目的层，地面仪器向射孔器起爆装置供电，引爆射孔器，射穿套管、水泥环、目的层，建立油气水流通通道的一种射孔工艺。 38、什么是油管输送射孔？ 答：油管输送射孔工艺是指把一口井所要射开的油气层的射孔器全部串接在油管柱的尾端，形成一个硬连接的贯串下入井中。通过测量磁定位曲线或放射性曲线，校深调整贯串对准射孔层位，通过撞击式和加压式两种方式引爆射孔器，对目的层进行射孔。 39、什么是油管（钻杆）输送射孔与地层测试器联合作业？ 答：油管输送射孔与地层测试器联作工艺技术，是将TCP器材与测试器组合在一趟下井管柱中，用油管或钻杆将测试工具和射孔器输送到目的层，进行射孔的同时进行地层测试，一次下井可以完成油管输送负压射孔和地层测试两项作业。 40、什么是全通径射孔？
复合射孔技术
复合射孔技术综述 刘玉莉201272246刘莎丽201272090 近年来,随着油田开发的深入发展,开采难度不断增加,对射孔工艺的要求也越来越高。为了追求更好的开发效果和更大的经济效益,复合射孔技术在国内外得到了较为广泛的应用。复合射孔技术是近几年兴起的一项集射孔与高能气体压裂于一体的高效射孔技术。能够一次完成射孔和高能气体压裂两道工序,做到在射孔的同时对近井地层进行高能气体压裂,改善近井地层导流能力,提高射孔完井效果。 1复合射孔技术原理及特点 1.1技术原理 复合射孔技术的工艺原理是在射孔枪内，将射孔弹与燃烧特性不同的复合固体推进剂有机结合，射孔弹聚能射流先行打开泄压孔并在地层中形成孔道，枪内爆炸与燃烧产生的有序高能气体通过泄压孔沿着射孔孔道向地层加载，不但对射孔压实带进行了改造，提高孔道的渗透性，还能使射孔孔道以裂缝的形式向前延伸扩展，形成多方位裂缝，孔缝结合提高了射孔作用半径，从而达到改善产层与井眼之间连通性，增加射流面积，使地层破裂压力降低，达到改造储层的效果[1-3]。 1.2 技术特点 施工设计采用匹配产品开发的优化设计系统软件，根据地层特点，并在保证井筒安全的前提下优化设计枪、弹、药匹配，及最优的装药量设计。为了充分 发挥该技术的优势，FracGun复合射孔器（图1）优化泄压孔结构，并装配了新型破碎堵片，增加射孔弹炸高，提高了气体泄流速率和做功能力，提高了射孔穿深，并降低了堵片对井底的污染。孔缝结合深度实现超穿深2.5 m以上。 图1 复合射孔器示意图 通过调节高能复合固体推进剂的爆燃特性和装药量，能够通过控制复合固体推进剂爆燃的瞬间差及压力-时间历程，实现井下环空压力、造缝数量、裂缝长度的有效控制。该技术可以对不同地层、不同污染形式的射孔造缝状态优化，有效地提高地层与井筒的沟通程度，从而大幅度提高油气井近井地带的渗流性能。由于岩石孔缝结合的导流通道，穿透了近井污染带，可大幅度提高地层的渗透性。1.3复合射孔适应的地层 复合射孔适应的地层为储层物性较差的井层；储层具有一定的产能，受污染较严重的井层；探井的预压裂，以观察储层情况，确定是否需要水力压裂需水力压裂的井，先进行复合射孔可达到复合压裂的效果，较单纯水力压裂效果要更好。 适用范围为：①砂硬地层；②低渗透油藏；③低孔隙度油藏；④原油结蜡较
油气井射孔技术探究
油气井射孔技术探究 发表时间：2017-03-16T16:03:08.647Z 来源：《科技中国》2017年1期作者：刘武明曾艳琳刘惠平陆恒 [导读] 射孔技术是油气井完井工程中的重要环节并在最近几年获得了巨大发展，极大的促进了油气井的增产。 重庆科技学院 401331 重庆科技学院 401331 孝感市应城古楼小学432400 江汉油田钻井二公司433123 司树杰重庆科技学院401331 【摘要】：射孔技术是油气井完井工程中的重要环节并在最近几年获得了巨大发展，极大的促进了油气井的增产。国内外射孔技术大致分为以下几方面：①高效射孔完井技术，如聚能射孔技术，为了最大程度的沟通油气生产通道、提高产能，该射孔技术逐渐向大药量、超深穿透，多级火药装药气体压裂增效等方向发展；②可以保护油气层、完善和提高射孔完井效果射孔工艺技术，如负压射孔工艺技术、动态负压射孔工艺技术、超正压射孔工艺技术、定方位射孔工艺技术等；③可以提高作业效率一体化组合作业工艺，包括提高测试资料真实性的射孔与测试联作工艺、射孔与酸化、射孔与压裂等措施联作工艺等，如 DST（油气井中途测试）联作工艺、负压射孔测试工艺等；④可以提高作业安全性和效果的管柱安全性设计、施工优化设计、智能定向射孔、射孔施工过程监测和诊断等；⑤可以恢复油气井产能、延长使用寿命的增产措施，如射爆联作增产技术和爆燃压裂增产技术等。 射孔技术及工艺的不断丰富和发展，改变了单纯依靠射孔器简单打开油套管的油气田开发模式，不断充实着射孔技术和工艺在油田开发中的作用。 【关键词】：射孔技术 射孔技术是油气井完井工程中的重要环节，以下为目前国内外主流的射孔技术及其研究。 1 负压及动态负压射孔技术 负压和动态负压射孔技术是通过在井筒中制造负压，射孔时利用负压形成的地层与井筒间的压力差产生快速的冲击回流，冲洗孔道附近地层和孔道内的堵塞物，清洁油流通道，使近井带地层的渗流特性更接近于原始地层，是一项较好的射孔增产工艺技术。近几年在国内得到了极大发展，目前国内成熟的负压射孔工艺是利用管内封隔器将射孔层段隔离，然后在油管内按要求形成负压，通过压力起爆方式使油管与封隔器以下套管环空沟通，在射孔段形成负压，继而引爆射孔枪实现负压射孔。 2 深穿透聚能射孔技术 原始射孔技术是采用子弹式射孔作为穿透套管及水泥环、构成目的层至套管连接孔道的手段，但这种射孔方式的穿深有限，经常无法形成有效的孔眼，所以聚能射孔得到迅速发展。聚能射孔利用聚能效应，具有优异的穿孔破岩作用，提高了射孔穿深。 随着油田开发对射孔要求的提高，国内外都进行了对超深穿透聚能射孔技术的研究。射孔弹的穿深获得极大提高，我国四川射孔弹厂研制的型号为SDP48HMX39-1 的射孔弹，其混凝土靶平均穿深指标也已达到 1 538 mm，基本达到国际领先水平。目前国内外射孔弹平均穿深总体提高了近 1倍以上。 3 定向射孔技术 定向射孔是利用定向仪器或定向装置从而实现对射孔方向的控制，以达到优化射孔方案、提高开发的效果。定向射孔技术主要有直井定向射孔和水平井定向射孔。 直井定向射孔主要是利用陀螺仪测定井下射孔方位角，实现对射孔方向的控制。在油气田开发过程中，储集层及其最大主应力方向常常与水平方向存在一定的夹角 α1和α2，利用陀螺仪定向后调整枪内射孔弹夹角或转动射孔管柱，使射孔方向指向主应力方向，从而使射流更易破碎储集层岩体，以便在后期的压裂增产改造过程中减小储集层破裂压力，降低压裂实施难度，改善射孔效果，增加储集层有效泄流面积以获得更高产能。 4 复合射孔技术 复合射孔是在聚能射孔基础上，将复合推进剂引入到射孔枪内作为二次能量。在聚能射孔弹射孔形成孔道的同时，复合推进剂被激发，在枪内产生高温高压气体，通过枪身泄压孔释放并进入射孔孔道，对地层进行气体压裂，形成孔缝结合型的深穿透。经验表明复合射孔可使单井产能提高 1 倍以上。近几年通过系统的基础理论研究及测试技术研究、枪身材料及承压能力研究以及火药装药结构、火药燃气控制技术的研究，由原来枪内装一级火药的装药结构发展为枪内装二、三级火药，大幅度提高了复合射孔能力，模拟打靶试验的压裂裂缝长度增加近 1 倍。同时，以延迟点火技术、速燃控制技术为基础发展起来的多级脉冲复合射孔技术已经开始应用于油气田开发，通过控制多级火药燃爆做功时间进一步提高了射孔效果。迄今为止，复合射孔已经形成了内置式、下挂式等多种装药结构形式及深穿透、大孔径、高孔密等多种产品系列，以及与完井工艺配套的全通径射孔与酸化压裂联作、水平井等复合射孔联作工艺技术。 5 全通径射孔技术与泵送射孔与桥塞联作技术 全通径射孔技术是采用油管将特制的全通径射孔器和配套的井下工具连在一起下入，并由校深短接定位，输送至目的射孔层后，起爆器点火，全通径射孔枪内射孔弹爆炸，残渣会自动落入井底或口袋枪中，射孔管串内形成与油管相当的通径，不需提管柱或丢枪作业就可顺利开展后续测井、酸化压裂、地层测试等作业，避免了多次作业对井下参数的影响，测试数据更能体现储集层的原始物性，使油层评价更为准确。 在水平井压裂工艺上，由于受井筒、地质条件和压裂设备水平的限制，须采用分段射孔和压裂才能实现储集层的最大开发效率。而传统油管输送水平井射孔工艺很难实现多段射孔和压裂。泵送射孔与桥塞联作工艺采用电缆输送方式，每段压裂只需一次电缆下桥塞并完成多次射孔，降低了作业时间和作业成本。 6 定面射孔技术 压裂裂缝的走向垂直于井筒轴向并沿井筒径向扩展才能获得最佳的缝网系统。国内外常规的射孔器为 60°相位螺旋布孔，此方式不能有效引导裂缝走向，压裂裂缝只能沿垂直于天然最小主应力的方向扩展，不能控制裂缝走向，在分段压裂中极有可能造成段与段之间压裂裂缝的交叉串通，影响压裂效果。定面射孔技术改变了常规螺旋布弹方式，采用特制超大孔径射孔弹及特殊布弹方式，射孔枪分簇布弹，
复合射孔简介
StimGun技术（增效复合射孔）介绍 一、StimGun技术（增效复合射孔）概述 StimGun技术（增效复合射孔）是指利用电缆或者油管 等工具将射孔枪及其外套的推进剂筒输送到井下射孔层 段，射孔枪起爆后，射流引燃外套的推进剂筒，推进剂高 速燃烧产生高能气体，高能气体进入射孔孔道并在射孔孔 眼周围形成多径向裂缝，从而沟通了地层的天然裂缝，改 善了油气流动通道。 （a）射孔弹发射（图1）外套式复合射孔器 （b）推进剂燃烧（c）射孔后孔眼和裂缝情况 （图2）复合射孔器工作过程 StimGun技术（增效复合射孔）是利用射孔弹炸药和推进剂的燃速差来实现先射
孔后压裂的，聚能射孔弹装的炸药爆速是微秒级；外套推进剂由固体氧化剂炸药制成，其爆速是毫秒级，所以一次点火，就能瞬间完成射孔和高能气体压裂。 （图3）射孔、推进剂燃烧、复合射孔、水力压裂P-T图 二、StimGun技术与目前国内复合射孔技术的差别 我国于20世纪80年代初开始对复合射孔技术进行研究，到目前为止，已经在一些油田进行了运用，但由于对于该技术的机理缺乏研究，以及相应的研究手段和试验手段的限制，都没有解决复合射孔技术关键的技术难题，目前国内复合射孔技术与StimGun 技术的主要差别有以下几点： 1、安全性。影响高能气体压裂效果因素包括压力上升时间、峰值压力大小、压力持续时间三个主要因素。在进行高能气体压裂施工时，要在保证套管不受伤害的前提下，尽量提高地质效果。国内的复合射孔技术不能根据井的具体井况和地层参数对推进剂药量以及推进剂所放位置进行优化设计，这就不能保证高能气体压裂效果最好。容易造成装药量过大，对套管和管柱造成损伤；或者装药量过小，不能充分激发裂缝。StimGun 技术在施工作业前，通过输入地层和井况参数，由计算机模拟计算，对下井工具进行优化。在保证安全的同时，使得高能气体的压裂效果最好。 2、可评估性。国内的复合射孔技术不能对影响高能气体压裂效果的压力上升时间、峰值压力大小、压力持续时间等参数进行测量和记录。StimGun技术通过引入井下高速记
油气井用射孔枪表示方法
油气井用射孔枪 Perforating gun for oil and gas well 1范围 本标准规定了油、气并用射孔枪的产品允类、技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存。 本标准适用于油、气井用有枪身射孔枪的制造、检验。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过在夺标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 228-1987金属拉伸试验法 GB/T 229-1994金属夏比缺口冲击试验法 GB/T 230-1991金属洛氏硬度试验方法 GB/T 231-1984金属布氏硬度试验方法 GB/T 9253.2-1999石油天然气工业一套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验 GB/T 13384-1992机电产品包装通用技术要求 SY 5304-87石油钻采机械产品用锻件通用技术条件（1998年确认） SY 5306-87石油钻采机械产品用机械加工通用技术条件（1998年确认） SY／T 6297-1997油气井射孔器评价的推荐作法 JB 4730-1994压力容器无损检测 3．产品分类 3.1射孔枪按产品结构特性分为常规射孔枪、水平井射孔枪、通径射孔枪和增效射孔 枪。 3.2射孔枪结构特性代号： 常规射孔枪——省略； 水平井射孔枪——S； 通径射孔枪——T； 增效射孔枪——Z。 3.3产品型号： 产品型号的表示方法如下： 示例：枪体外径89mm，孔密为16孔/m，相位角为120°，工作压力位70Mpa的常规射孔枪，其型号为：SQ89—16—120 70Mpa 示例：枪体外径89mm，孔密为16孔/m，相位角为150°，工作压力位105Mpa的水平井射孔枪，其型号为：SQ89—16—150S 105Mpa 3.4尺寸参数 3.4.1常规射孔枪尺寸参数应符合表1的规定。 表1 常规射孔枪尺寸参数
第七章 射孔工艺技术[1]
第六章射孔工艺技术 射孔完井是目前国内外使用最广泛地完井方法。射孔技术是指将射孔器用专用仪器设备输送到井下预定深度，对准目的层引爆射孔器，穿透套管及水泥环，构成目的层至套管内连通孔道的一项工艺技术。它包含的主要内容有：射孔器材、射孔工艺、射孔对油气井产能的影响、射孔评价以及射孔器材的检验等方面。涉及到包括数学、物理学、地质、钻井、测井、油臧工程、机械、火工等多学科的专业理论。所以，射孔是一门综合性比较强的石油工程技术。 自射孔被应用于油气井以来，从子弹式射孔到聚能式射孔，从简单的电缆输送射孔到油管输送射孔，穿深从十几毫米到上千毫米，射孔工艺技术自20世纪70年代以来，得到了比较快的发展。目前的射孔已不仅仅是沟通地层与井筒通道的工艺技术，它又增加了改造油气层、提高油气产量的任务。随着油气勘探开发难度的加大，油藏工程师们对射孔工艺技术的要求也越来越高，他们希望射孔对地层的穿透更深、对产层的伤害最小、完善系数高，能获得很理想的产能。因而，改进射孔工艺、优化射孔设计是完井试油中的重要环节。 目前，世界各国的射孔技术按输送方式基本可分为两类：一是电缆输送射孔；二是油管（钻杆、连续油管）输送射孔。按其穿孔作用原理可分为子弹式射孔技术、聚能式射孔技术、水利喷射式射孔技术、机械割缝（钻孔）式射孔技术、复合射孔技术。应用最广泛地是电缆输送聚能式射孔技术。 复合射孔技术因其独特的射孔增产机理而被越来越广泛地应用于现场。激光射孔技术也已完成初步试验，相信在不久的将来会成为一种有效的射孔工艺技术而被广泛应用。射孔技术的发展趋势将向综合化、集成化、高穿深、无污染的方向发展。 第一节射孔原理
本节只对目前应用比较广泛的聚能射孔技术进行全面描述，其它射孔技术只进行简单介绍。 一、聚能射孔原理 聚能射孔技术产生于1946～1948年间，是从反装甲武器中演变而来。 聚能射孔技术是指由聚能射孔弹与其它部件组合对地层进行射孔的技术。这项技术的关键单元是聚能射孔弹。聚能射孔弹由三个基本部分组成：弹壳、炸药和药型罩，其结构如图4-1所示。 药型罩一般为锥型或抛物线型，它是由拉制的铜合金或是由铜、铅、钨等金属粉末压制而成。制造弹壳的材料比较多，有纸、陶瓷、玻璃、金属等，金属弹壳是应用最广泛的弹壳材料。 炸药是射孔弹穿孔的动力源，其技术参数直接影响到射孔弹的穿孔性能。射孔弹的炸药主要有RDX（黑索金）、HMX（奥克托金）、HNS（六硝基砥）、PYX（皮威克斯）、TACOT（塔考特）等5种。 聚能射孔弹是利用聚能效应进行穿孔的。所谓聚能效应是利用装药一端有锥型或抛物线型空穴来提高装药对空穴前方介质局部破坏作用的效应。当雷管将主炸药引爆后，主炸药产生的爆轰波到达药型罩罩面时，药型罩由于受到爆轰波的剧烈压缩，迅速向轴线运动，并在轴线上发生高速碰撞挤压，药型罩内表面的一部分金属以非常高的速度向前运动。随爆轰波连续地向药型罩底部运动，从内表面连续地挤出速度大于6000m/s的具有极高能量的金属流，该金属流沿轴线方向对目标靶进行挤压穿孔，图4-2为聚能效应示意图。聚能效应是炸药爆炸作用的一种特殊形式，它之所以具有穿孔（破甲）作用，根本原因在于能量集中。 二、水力射孔原理
水力喷砂射孔工艺及在现场的应用
水力喷砂射孔工艺及在现场的应用前言 随着低渗透油藏开发力度不断加大 ,越来越多的储量得到动用。但是由于储层地质特征或井身结构不适宜直接进行水力压裂或酸化改造 ,如对于固井质量不好、上下有水层、地层压力过高而不能进行压裂改造的极小薄层、薄互层等要求射孔位置精度较高的井 ,为了实现有效挖潜目的层 ,水力喷砂射孔是一种行之有效的技术手段。水力喷砂射孔是用地面压裂车将混有一定浓度石英砂的水浆加压，通过油管泵送至井下，水砂浆通过井下射孔工具的喷嘴喷射出高速射流，刺穿套管和近井地层，形成一定直径和深度的射孔孔眼，水力喷砂射孔可以产生比常规射孔更大更深的射孔孔眼，高度可由地面调节，尤其是水力喷砂射孔可以避免常规射孔产生的压实带，并且应力松弛带动井筒裂缝的张开和孔隙度渗透率得到提高，同时孔跟不会上下延伸沟通水层，所以水力喷射具有很强的技术特色，对底水或者气顶等特殊油藏改造尤为适宜。 1工作原理及特点 1.1 工作原理 由动量-冲量定律可知 ,高压泵将带有磨料(通常是石英砂)的液体 ,从油管经特制的喷嘴将压头转换为速度 ,即给液流中的砂粒以动量 ,该动量与套管、岩层或其他障碍物接触时,动量的速度突然降为0 ,此时含砂射流以冲量做功 ,于是便产生了水力喷砂射孔技术。 1.2 特点
喷砂射孔与普通射孔相比具有以下特点:穿透深 ,对污染半径小的储层可以起到射孔、解堵的双重目的;在孔眼周围形成清洁通道 ,不会形成压实带造成储层伤害;射孔孔径较大;可以根据不同的井身结构和层段有选择地进行射孔。 2喷砂射孔方案设计方法 2.1 喷射参数的设计 (1) 喷射排量。 喷砂射孔过程首先需要确定最小的施工排量 ,确保喷射过程砂浆的顺利排出。根据理论分析及现场经验 ,应用密度2.65g/cm3的石英砂进行喷射施工，10%砂比顺利返出 ,一般要求流速大于1.2 m/ s。在设计时首先需要根据井身结构确定最低施工排量 ,例如对于内径124.26 mm套管×外径73 mm油管 ,要保证砂浆的顺利返出 ,至少要求排量大于0.3m3/min ,现场一般采用0.5 m3/ min。 (2) 喷射层位及喷枪个数。 喷枪一般长度为35～40cm ,可以根据地质要求及油层厚度确定下入喷枪的位置及个数。一般来讲，排量1.0m3/min ,对于喷嘴直径3.8m左右的工具可以保证8孔孔眼压差20MPa。例如,对于3000 m以内的油井 ,在地面设备许可的条件下排量达到3.0 m3/min ,可以下入8只喷枪 ,共24孔。 根据试验及理论分析 ,水力喷砂射孔过程的喷射时间、喷射深度及压力之间存在如下关系: V0=240Q/nπd2 (1)