有枪身小井眼射孔器的设计思路
石油工程技术 井下作业：射孔
井下作业：射孔1作用目的射孔就是根据开发方案的要求，采用专门的油井射孔器穿透目的层部位的套管壁及水泥环阻隔，构成目的层至套管内井筒的连通孔道。
因此射孔是油田开发的重要步骤，是开采油、气、水井的重要手段，射孔质量的优劣是关系到开发方案能否按设计目标付诸实施，并得以全部实现的重要条件之一。
射孔的目的主要是试油、采油、采气、补挤水泥或注水等。
2射孔测量仪器实现定位射孔方法，需要有测量套管接箍位置的井下仪器作为定位手段，目前主要采用磁性定位器。
2.1磁性定位器的工作原理从电磁感应定律中知道，当磁铁或线圈作相对运动时，使线圈周围磁场的磁通量发生变化，磁力线切割线圈的线匣而产生感应电势和感应电流，线圈未成回路时，没有感应电流，只有感应电势存在。
造成电磁感应的基本条件，是包围线圈的磁场的磁力线切割线圈，而要使磁力线切割线圈，必须使线圈周围磁场的磁通量发生变化。
也就是磁铁和线圈作相对运动，但磁性定位器的结构是不允许磁铁和线圈作相对运动的，那么，线圈周围的磁通量就不会起变化，也就不会产生感应电势，这样我们可以用另外一种形式造成磁通量的变化，即依靠外来铁磁物质的变化。
而由外界铁磁物质影响自身磁场所产生的感应电势，是反映了外界环境的变化。
所以，当磁性定位器在套管中滑行经过接箍时，由于外界铁磁物质—套管壁的厚度发生变化，使磁力线分布发生变化，从而切割线圈产生感应电势。
当在地面仪器上看到正被记录的磁性定位器讯号波形时，就会断定：这时的磁性定位器正从井下某深度的接箍处经过。
从而和地面仪器的深度部分配合，完成射孔定位工作。
2.2射孔深度计算射孔深度的计算是保证射孔质量的一个重要环节，深度计算的准确，就可以全部射开油层，使油井达到设计产量。
射孔深度计算主要由实施射孔单位来承担，但作为井下作业单位应认真填写射孔原始资料提交射孔单位。
一份完整的油气井射孔深度通知单，包括：井号、井别、射孔层段序号、油层组及小层编号、射孔井段深度及对应的夹层厚度和射开厚度、孔密和孔数、累计夹层厚度、射孔厚度、有效厚度、地层系数、编制人及审核人签名。
油田射孔枪优化改进及应用
油田射孔枪优化改进及应用介绍油田射孔枪是一种在石油开采过程中常用的工具，它通常是由气体或者液体驱动，用来在井壁上打孔，以按照设计要求进行注水或者注气等操作，使油田产出更多的石油或者天然气。
射孔枪的设计和施工对于油田的产量和安全运营十分重要。
在日常工作中，我们需要不断地优化改进射孔枪的设计和使用。
优化改进射孔枪的设计和使用方面都有一些可以改进的地方，这些改进对于油田开采的效率和安全性都有很大的提升作用。
1. 射孔枪的结构从射孔枪的结构设计方面，可以考虑以下几个方面进行优化：•减小射孔枪的长度和直径，使其能够适应更为狭窄的井管空间，提高施工的可操作性；•在射孔枪的设计中加入高强度的材料，增加射孔枪的耐用性和使用寿命；•优化射孔枪的射孔头部结构，使其能够更有效地打孔，并保证孔的质量；•考虑使用新型的推进方法和打孔方式，例如先进材料的应用、热能流、水靶推进等。
通过这些结构上的优化改进，可以提高射孔枪的精准度和工作效率，有效地增加油田的产量。
2. 射孔枪的使用和维护在射孔枪的使用和维护方面，我们可以考虑以下几个方面进行优化：•尽可能减小射孔枪的阻力和摩擦力，使其能够更快地沿着井管推进；•在射孔枪的使用中严格按照设计要求和操作规程进行，尽可能减小操作失误；•定期检查、维护和保养射孔枪，及时更换磨损部件，确保射孔枪的正常工作；•对于出现故障或者异常情况的射孔枪，及时对其进行检修和维修。
通过这些使用和维护的优化改进，可以确保射孔枪能够长期稳定地工作，为油田开采提供持续支持。
应用经过优化改进的油田射孔枪不仅能够提升工作效率，还有更多应用的潜力。
1. 油井增产射孔枪在油井的增产过程中，可以通过控制打孔孔径和孔数，将注水或者注气等介质精准地注入到油层中，从而在提高油井产出的同时，还能够有效地减少一部分的资源浪费。
优化改进的油田射孔枪能够获得更高的注入精度，从而进一步提升油井的增产效果。
2. 井下修井和井壁加固油田射孔枪不仅能够用来打孔，还可以用来进行井下修井和井壁加固等操作。
射孔弹射孔枪制造工艺技术
1981
•西仪厂射孔弹车 间和宝鸡粉末冶 金厂合作，试制 成功铜基粉末烧 结药型罩，并应 用于4S-A型射孔 弹，这是国内首 次开展无杵堵射 孔弹技术的最早 尝试。
1985
•兵器工业部对 大庆弹厂、四川 弹厂及5413厂 等8个厂进行条 件验收，颁发企 业生产证书，确 定了射孔弹定点 生产厂。
1987
示例:89DP25R16-105型号表示的是射孔器外径89mm、单发装药量为25g、 常温型射孔弹，射孔孔密为16孔/m、射孔器耐压值为105MPa的射孔器。
一、概 述
3.国外射孔器制造技术的发展历程
1932年以前：机械割缝、鱼雷式射孔 从1932开始：子弹式、鱼雷式射孔 二次大战后：聚能爆炸技术
一、概 述
(4) 技术引进和改造：1991年∽1999年 通过技术引进和自我探索，我国的射孔器材技术快速发展，产品设计 水平、新材料应用、生产线自动化水平、产品质量和产品系列化都得到了 蓬勃发展。
• • • • • • • • 1995年，四川射孔弹厂引进国外欧文公司射孔弹自动化生产 线 1996年，大庆射孔弹厂引进哈里伯顿公司的射孔弹自动化生 产线 1991年，西仪总厂射孔弹分厂、大庆射孔弹厂等3个厂家的 89型射孔弹平均穿深突破400mm 1994年，国内的89型射孔弹平均穿深突破了500mm 1994年，国内的127型射孔弹平均穿深突破700mm 1995年，射孔器材质量监督检验中心从美国哈里伯顿公司全 套引进API RP43技术设备 1997年，四川射孔弹厂研制成功第一代超深穿透射孔弹，经 检测，平均穿孔深度1059mm，将127型射孔弹的穿孔深度 突破1000mm 1998年，四川射孔弹研制成功过油管张开式射孔器，解决了 无枪射孔弹装药量少、穿深浅等技术难题
浅析小井眼钻井技术
浅析小井眼钻井技术作者：赵恒来源：《科学与财富》2018年第09期摘要：本文结合小井眼钻井技术的基本含义、适用环境和作业特点等基本情况的分析，着重结合具体的应用油井，对合理配套二开设备、优化井身结构、优选钻头和钻具、选择合理的钻井模式、合理配套钻井液等小井眼钻井的具体技术应用措施进行了探究。
关键词：小井眼钻井；适用环境；作业特点小井眼钻井技术具有钻井成本较低、开发效益较好的特点，在当前石油企业降本增效的背景下，应用小井眼钻井技术具有较强的应用优势。
因此，通过对小井眼钻井技术的基本情况分析，以及对主要应用技术措施的研究，有利于提升对小井眼钻井技术的认识，更好地应用小井眼钻井技术进行油气资源开发。
1 小井眼钻井技术基本情况小井眼钻井技术就是利用尺寸较小的钻头进行井径较小的油井钻进，并配套随钻监测、井涌早期预警等措施，对规模较小的区块进行钻井开发的应用技术。
在开发时间较长的油田中，小井眼钻井技术是低成本开发的首要选择。
小井眼与常规钻井技术的应用优势如表1所示。
小井眼钻井技术应用首先必须合理设计井身轨迹，特别是需要在老油井套管进行开窗侧钻的油井和水平井而言，需要提前设计和预测钻进的轨迹和形状，统筹开窗部位、造斜率、井段长度、井眼规格等参数进行设计。
其次是要进行开窗试钻并辅助进行修窗处理，提前检查钻井仪器，确保螺旋和有线仪器一次性下入井底，在开窗套管初铣中，要尽量采用低压和低转速进行钻进，并借助强力磁铁等进行铁屑吸附，通过多次测试确保窗口无异常，修窗合格后进行试钻，在钻进顺利的情况下再进行钻进。
要注重确保钻井液润滑性能达标，满足小井眼钻井造斜率高、井斜角大的问题，同时钻井液必须具备较高的粘度，实现良好的润滑和携砂。
相比常规钻井技术，小井眼钻井技术应用中需要着重克服以下因素：空间因素，小井眼钻井井筒空间有限，加大了环空压力，增加了井漏概率；泵压因素，钻井泵压相对较高，长期持续性运转对钻井设备提出了更高要求；循环排量问题，受井筒排量限制，钻井中泥沙循环返排和排沙工作较为困难；随钻监测要求高，需要加强预测和绘制井眼轨迹，通过实时监测、反复测量，确保控制钻进误差；钻井液因素，对粘度等指标要求较高，且要防止井下落物引发复杂事故。
石油射孔枪结构分析与优化设计
石油射孔枪结构分析与优化设计摘要：在油田井下作业过程中，油井射孔枪在施工作业中的射孔质量会对油田生产井的产量及油气勘探效果产生重要影响因素，对此，本文基于油井射孔枪的工作原理，分析了射孔枪结构常见损坏方式，例如过量塑性变形损坏以及本体断裂损坏。
提出油井射孔枪结构优化思路与设计，包括射孔枪盲孔和射孔枪壁厚优化设计，以及如何应用ANSYS软件计算并找到最优设计参数，以期能够为相关工作者提供借鉴与帮助。
关键词：射孔枪；结构分析；优化设计射孔枪是目前油田勘探开发生产过程中必不可少的一种工具，其性能好坏将直接影响到油田油井产量、勘探成果。
但在实际生产中，因其射孔枪结构设计不当而导致的射孔质量无法保证，导致了许多的射孔事故，给相关企业带来了很大的经济损失。
所以，进行射孔枪的结构分析与优化设计，具有十分重要的实际意义与应用价值。
1油井射孔枪的工作原理油井射孔枪是一种用于油气井作业过程中对射孔弹进行定向爆炸的密封件，它一般由枪体、枪头、枪尾等组成，全部由无缝管构成，在管外壁上开有一个盲孔。
将目前常见的射孔枪分为输送方式、射孔方式、回收方式等几种。
在具体的工作过程中，当所有的准备工作都完成后，便会启动射孔枪的起爆装置，使其内部的导爆线以高速高压的方式进行爆炸，从而将装填在射孔枪内部的射孔弹引燥。
射孔弹内的火药在爆炸时，会产生很大的冲击力，这股力量会通过射孔弹内的锥形筒，产生沿轴线方向的推力，并最终聚集在一处，同时，在锥形筒顶部的力量会被施加很大的压力，使得它以很快的速度向前推进，穿过套管、水泥环以及地层，获得预期的射孔孔道。
2油井射孔枪结构常见损坏方式2.1过量塑性变形损坏形式在射孔枪的实际射孔作业中，当枪体所受到的荷载应力超过了枪体材料的屈服极限值时，射孔枪就会发生一定的变形，累积到一定值时，就会影响到油井射孔枪的正常工作。
其中最主要的一种故障就是射孔枪卡在井筒内部，造成卡钻事故。
2.2枪体断裂损坏形式与过量塑性变形损坏形式相比，枪体的断裂损坏形式的严重程度要更高一些。
射孔工艺介绍中
老井射孔
保护套管补射孔
我们在研究水平井筛管射孔的同时，考虑到部分 直井在出砂地层使用防砂筛管完井，因为各种原因 需要在筛管内射孔，（射过孔的套管相当于筛管）， 这些井使用的防砂筛管和水平井用筛管基本相同。
老井射孔
保护套管补射孔技术
筛管和已经射孔套管，共同点是都有孔眼，如果补射的 孔眼和原孔眼完全重合是最理想状态，而部分重合是最差状 态。因为完全重合是基本不可能做到的，所以选择让新孔眼 尽可能和原孔眼不重合，根据原射孔的孔密和相位角进行设 计。
主要参数： 枪身外径（mm）：76 mm 孔密（孔/m）：16 配用射孔弹：DP33RDX-3 最高耐温：120℃、48h 耐压(枪身)：70 MPa 延缝深≥1122mm； 混凝土靶孔径(mm)：≥9 mm 适用条件： 套管直径≥114mm 增效火药药饼：17g/个
可以在理想的负压条件下、
最短时间内获得地层和流体的 特性参数，及时准确对测试地 层进行定性、定量的评价。 一次管柱完成射孔和测试 作业，缩短试油周期，减轻劳 动强度，降低试油成本 。
完成最大井深6304m，垂深
5741m，射孔井段328m； 最长水平井射孔井段射孔538.7m； 单起爆最长射孔长度290m。
目前，油田油气开采大部分处于中、后期，有许 多挖潜老井或井漏严重的井均处在低/无外压条件下， 建立不了可以保护常规射孔枪的外压（至少300m液 柱），宜采用无外压射孔工艺。一般无外压井只能采 用TCP方式进行射孔，可以防止井喷等突发事故。
地层侵渗时间长、污染严重的井
开采时间较长、地层结蜡或堵塞井的补孔
地层物性较差但天然微裂缝发育的井 需降低水力压裂的破裂压力，提高压裂效果的井
多脉冲射孔的邻近井射孔效果对比表
射孔工艺介绍中
多级脉冲现场P-T曲线
适用地层 ➢中等硬度以上岩层，原生裂缝发育较好的岩层 ➢含油饱和度高的低渗透油藏 ➢地层侵渗时间长、污染严重的井 ➢开采时间较长、地层结蜡或堵塞井的补孔 ➢地层物性较差但天然微裂缝发育的井 ➢需降低水力压裂的破裂压力，提高压裂效果的井
多脉冲射孔的邻近井射孔效果对比表
直井定向射孔
射孔完井目前是国内外使用最广泛的一种完井方 法。但工艺有一些缺陷。首先，存在着一定程度的钻 井、固井污染，其次聚能射孔存在着射孔孔眼对产层 的伤害。成孔过程中形成了压实带，使渗透率大大降 低，从而影响产能。
射孔后实际孔眼
复合射孔原理：
在射孔弹被引爆的同时，火
药推进剂也被引燃。由于火药的 1射孔
燃速（毫秒级）比射孔弹的爆速
主要参数： 枪身外径（mm）：76 mm 孔密（孔/m）：16 配用射孔弹：DP33RDX-3 最高耐温：120℃、48h 耐压(枪身)：70 MPa 延缝深≥1122mm； 混凝土靶孔径(mm)：≥9 mm 适用条件： 套管直径≥114mm 负压条件下、 最短时间内获得地层和流体的 特性参数，及时准确对测试地 层进行定性、定量的评价。
到目前已经完成30多口无外压射孔井的施工。
技术参数
A、工作压力约30MPa B、缝深1000mm－1500mm C、井下割缝宽度12-15mm D、移动距离（即割缝长度）180-200mm E、其有效渗流面积约相当于127射孔枪约30孔/米的渗 流面积
工艺优点
切割岩石
适用范围
①井筒周围地层受到各种污染的井； ②适用于低渗透油层的射孔； ③可用于薄油层的开采； ④可用于下双层套管井的完井射孔； ⑤可用于压裂方面做射孔预处理准备工作； 可在各种规格套管中施工 。
石油钻探小井眼钻井技术
CBF钻井液性能
阳离子聚合物（暂时未 公 开 ） 克 /厘 米
CBF 0.0043
稠化的 CBF 0.0043
予 胶 凝 淀 粉 身 克 /厘 米 羟 乙 基 纤 维 素 克 /厘 米 KCL 克 /厘 米 CaCl 克 /厘 米 PVCP 克 /厘 米
0.0057 0 0.109 0 1
小井眼钻井技术
2.小井眼的优点与不足
7).对于旧井可以重新加深并完井；
和加拿大很多老井由于长期使用已损坏或枯竭井。用 小井眼钻井技术在老井眼里加深钻井或进行侧钻井，可以大 大节约 。某公司使用一台小钻机加深了20口枯竭的气井，在
101mm生 产 套 管中 用 86mm 钻 头进行 加 深 ，最 后 下 入 73mm油管，然后固井，水泥返到地面。节约成本55%左右。
小井眼钻井技术
6.小井眼钻井液
CBF钻井液的维护
钻 井 液 性 质
测 量 仪 器
需 要 范 围
控 制 方 法
流 变 性
范 氏 粘 度 计
失 水
API程 度
阳 离 子 聚 合 物 浓 Amoco小 珠 试 验
KCL浓 度mg/L 离 子 选 择 电 报
按 需 要
添 加HBC
3— 15毫 升
添 予 胶 凝 淀 粉
小井眼钻井技术
3.小井眼钻井方式 3.3井下马达钻井
使用井下马达完成小井眼钻井可以有几种方式： (1)由钻具连接井下马达，通过马达转动完成钻井工作， 在钻井时可通过钻具和助推器给钻头加压。 (2)挠曲油管配合井下马达，通过马达转动完成钻井工作。 但钻井时必须通过助推器给钻头加压。 (3)转盘和井下马达同时转动完成钻井工作。 以上三种井下马达钻井方式，可以用于打直井、斜直井、 定向井、水平井、侧钻井及老井加深。利用挠曲油管钻机还 可以完成酸化、修井等作业。
提高小井眼深穿透射孔弹穿深技术研究
从试验数据可以看出，相同条件下，新配方B钢靶穿深比配 方A提高12%，混凝土靶提高11.8%。
7
2.4 试验简介 利用公司的闪光X射线摄影系统对小井眼射孔弹的破甲过程
进行检测拍摄，找出缺陷并改进。射流图像见图2。 后续试验主要进行了炸高40㎜的45钢靶性能试验及地面模 拟装枪柱状混凝土靶性能试验。60型45钢靶穿深达到130㎜，混 凝土靶穿深达到400㎜；68型45钢靶穿深达到170㎜，混凝土靶 穿深达到560㎜；68内定向 45钢靶穿深达到130㎜，混凝土靶穿 深达到420㎜。从试验数据看，几种射孔器45钢靶穿深提高18～ 25%，混凝土靶提高20～30%（见图3）。
管井，用普通小井眼射孔器射孔后产能不理想，换用 68DP20R16-70射孔弹及68DP13R13-70射孔弹作业，在岘河、东 辛、滨南采油厂经过40多口井的试用后，产能有明显提高。 表3 68型深穿透射孔弹应用后产能跟踪数据
序号 1 2 3 4 井号 永8-侧斜41 辛109-斜150 辛70-斜34 富111-侧斜6 施工日期 2010.01.27 2010.07.21 2010.08.20 2010.3.8 产液量 m3/d 22.6 34.5 29.9 12
提高小井眼深穿透射孔弹 穿深技术研究
周京风 徐德惠 卢朝喜 杨武博
山东北方民爆器材有限公司 2010.10.15
1
1 小井眼射孔器技术现状 随着油田侧钻井的增多及开发进入中后期，部分井套管变 形，有些用双层套管固井，这些井均需用小直径射孔器施工。 普通小井眼射孔器的穿深较浅，射孔后产能较低，不能满足油 田开发需要。 与国内比较，国外小井眼射孔器技术水平较高。以欧文公 司为例，2000年，欧文公司有大孔径、深穿透、超深穿透3类14 种有枪身小直径射孔器，射孔枪直径分别为43㎜、54㎜、60㎜、 64㎜。其中60超深穿透射孔器配114套管混凝土靶穿深483㎜ （API,RP-43第5版），入孔孔径ø7.1㎜，孔密13孔/米，射孔弹 装药量10克/发。 针对国内外技术现状，近年来，我公司相继完成了提高60、 68、68内定向深穿透射孔器提高穿深的工作，并将相关技术应 用于89型深穿透射孔器，经大庆射孔器材检测中心检测，89型 深穿透射孔器混凝土靶穿深761㎜，入孔孔径ø9.5㎜，孔密16孔 /米，射孔弹装药量25克/发。 2
射孔施工方案
射孔施工方案一、引言射孔施工是一种常见的地下工程施工方法，用于在地下产层中构建通孔，并通过钻孔用高压气体或液体将孔洞周围的物质溶解或破碎，以便提高地下资源的开采或注入。
本文将介绍射孔施工的工程方案，包括施工前的准备工作、射孔工具的选择和使用、施工过程的控制及相关安全措施等内容。
二、施工前准备工作在进行射孔施工前，需要进行以下准备工作：•确定施工区域：根据工程需求确定进行射孔的区域，同时需要进行现场勘察，评估施工的可行性和安全性。
•安全措施：射孔施工涉及高压气体或液体的使用，需根据相关安全标准制定相应安全措施。
包括设置安全警示标志、穿戴防护装备、保持施工场地整洁等。
•确定射孔目的和孔径：根据工程需求和地质条件，确定射孔的目的和所需孔径大小，以便选择合适的射孔工具。
三、射孔工具的选择与使用选择合适的射孔工具对于施工的效率和质量有着重要影响。
以下是常见的射孔工具及其特点：1.钻杆：选择合适尺寸和材质的钻杆，能够提高射孔的穿透能力和稳定性。
常见的钻杆材质包括碳钢、合金钢等。
2.钻头：根据地质条件和射孔目的选择合适的钻头类型。
常见的钻头有钻孔钻头、凿岩钻头等。
3.射孔枪：用于释放高压气体或液体，形成射孔孔道。
根据工程需求和射孔孔径确定射孔枪的类型和规格。
4.射孔剂：可根据需要选择射孔剂，用于溶解或破碎孔道周围的物质。
常见的射孔剂有水、泡沫等。
在使用射孔工具时，需注意以下事项：•严格按照工具说明书和操作规程进行操作，确保施工安全。
•定期检查和保养射孔工具，确保其状态良好，避免因工具损坏导致施工延误或安全事故。
•根据实际情况进行工具的调整和更换，以达到最佳的射孔效果。
四、施工过程的控制在射孔施工过程中，需进行以下控制措施以确保施工质量和安全：1.施工参数控制：根据射孔孔径、地质条件和工程要求，合理控制射孔枪的放气或放液参数（如气压、液压、流量等）。
2.施工记录及数据采集：在射孔过程中，要做好施工记录，记录孔径、深度、射孔工具使用情况等数据，并及时整理和保存。
射孔器参数的优化设计方法
射孔器参数的优化设计方法射孔器参数的优化设计方法尹文军+!王卫辉;!张雪梅+!陈占才;!+<胜利油田有限公司胜利采油厂!;<胜利石油管理局测井公司"!!摘!要!随着射孔技术的发展!对射孔器相关参数设计的要求越来越高"文中介绍了几种国内外射孔器相关参数的优化设计方法!对国内外所用的大孔径#高孔密射孔器进行了对比分析!同时还对相位角优化设计做了简单介绍"在高孔密#大孔径射孔器的设计中!为了使用最小外径的射孔弹!要对聚能罩开口端进行最小外径设计$为避免弹间干扰!要保证导爆索的中央与枪身中线的距离不大于枪身内径的+A>"射孔器参数的优化设计主要是对射孔弹相位角进行优化!使射孔孔眼间距最大化!避免连接带的断裂"井筒半径#孔密#枪型都能决定孔眼间的最大距离"关键词!大孔径!高孔密!聚能罩!相位角+!大孔径#高孔密射孔弹设计为了达到不同的完井目的$需要不同的射孔器材$对射孔穿深和入口孔径有不同的要求$理论上讲$孔密越大$则获得的流体流量越为理想%采用的大孔密射孔器有+;=枪装O.B:C O YP B弹$ B-孔&D$++:枪装0]@+C O YPB射孔弹$达到:A孔&D%斯伦贝谢公司有一种射孔枪$孔密为+-孔&^3%欧文公司在聚能罩研究方面也取得了一定的成就%欧文公司设计的抛物线形聚能罩射孔弹$聚能罩的形状使射孔的入口孔径极大地提高了%这种大孔径射孔弹就适用于稠油#防砂油层的射孔% 获取大孔径的目的就是要产生尽可能大的射孔孔眼来增强井筒内油气的流入量%孔眼入口越大$流动截面越大$这样注入砾石充填砂和油气流入井筒受到的阻力越小%"传统射孔器中使用大尺寸的聚能弹来获得大孔径$在高孔密布弹时由于其体积过大将会对射孔弹引爆产生干扰%如一发深穿透射孔弹$其引爆速度为@A’)$穿深为-B@D D’若它受到其他射孔弹的干扰$引爆速度将减少到;@’)$穿深减少为B A@D D$这就是弹间干扰%弹间干扰是弹型#孔密#弹间导爆索长度等因素造成的%在高孔密枪$随着射孔弹尺寸的增大$弹间干扰的可能性就会增大%理想的射孔器就是高孔密#大孔径$并且避免弹间干扰%在高孔密大孔径射孔器的设计研制中$为了使用最小外径的射孔弹$得到最大入口孔径和最高孔密$使用了聚能罩开口端最小外径的计算公式(+)%公式如下*$$c--<-=@P A<:p$#o"!+"< bdsfid="75" p=""><:p$#o"!+"<> 式中$$$为聚能罩最小外径$D D’$#O为射孔枪内径$D D%射孔弹的几何形状可以减少弹间干扰!即利用导爆索的装配来控制燃烧时间"%射孔弹壳和聚能罩的确定要保证导爆索的中央与枪身中线保持的距离不大于枪身内径的+A>!最好不超过@>"$其最小孔密为B B孔&D%图+是大孔径弹在射孔枪身内的示意图%导爆索的中央要尽可能地靠近射孔枪中心线$这样将斜度或距离+D,最小化来获得预期的大孔眼%其理想设计就是导爆索在枪身的中线上$同心弹壳可避免弹间干扰%为了达到当前目标$射孔弹壳的形状#聚能罩和炸药要比以前的形状变平% -断块油气田;A A@年B月E!F$G H0$I J K I#$L/!ME#N$O!!!!!!!!!!!!!第+;卷第;期"收稿日期!;A A:P+A P+A第一作者简介!尹文军$工程师$+,?=年毕业于胜利石油学校采油工程专业$+,,@年毕业于石油大学!东营"采油工程专业$长期从事油田开发管理与研究工作$地址!;@=A@+"*山东省东营市$电话*!A@:-"?@@::A+%万方数据。
小井眼侧钻井射孔压裂气举投产一体化技术
收稿日期：２０２３－０６－２０；修订日期：２０２３－１０－２８。
作者简介：王勇（１９８１—），男，工程师，现从事压裂酸化新技术研发及推广工作。
Ｅ－ｍａｉｌ：１０７２７８３６０＠ｑｑ．ｃｏｍ。
文章编号：１６７３－８２１７（２０２４）０２－０１２２－０５小井眼侧钻井射孔压裂气举投产一体化技术———以肯基亚克油田盐下二叠系砂岩油藏为例王 勇，陈 维，刘慎成，刘 江，杨明敏，鲍 黎（中国石油西部钻探工程有限公司吐哈井下作业公司，新疆鄯善８３８２００）摘要：哈萨克斯坦肯基亚克油田盐下二叠系砂岩油藏属于高压低渗油气藏，水力加砂压裂是该油藏主要增产技术措施。
目前区块由于管柱腐蚀断脱等原因造成的停产井已超过１０口，为实现该类井复产高产，需要开展侧钻＋压裂作业。
围绕侧钻后作业过程中降低储层伤害、小直径套管（内径９７．１８ｍｍ）内工具设计、不放压转层喷砂射孔及延长含气油井自喷生产期等难题，开展小直径水力喷砂射孔＋压裂＋气举生产一体化压裂管柱技术攻关，形成了适用于高压储层小井眼侧钻井的射孔压裂气举投产一体化技术，现场应用效果显著，为油田长停井复产提供了新的技术思路。
关键词：高压低渗油气藏；喷砂射孔；压裂；侧钻井；小井眼中图分类号：ＴＥ３５ 文献标识码：ＡＩｎｔｅｇｒａｔｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｂｙｓｌｉｍｂｏｒｅｈｏｌｅｄｒｉｌｌｉｎｇ，ｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎ，ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ，ａｎｄｇａｓｌｉｆｔ：ａｃａｓｅｓｔｕｄｙｏｆＰｅｒｍｉａｎｓａｎｄｓｔｏｎｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｉｎＫｅｎｋｉｙａｋＯｉｌｆｉｅｌｄＷＡＮＧＹｏｎｇ，ＣＨＥＮＷｅｉ，ＬＩＵＳｈｅｎｃｈｅｎｇ，ＬＩＵＪｉａｎｇ，ＹＡＮＧＭｉｎｇｍｉｎ，ＢＡＯＬｉ（ＴｕｈａＤｏｗｎｈｏｌｅＯｐｅｒａｔｉｏｎＣｏｍｐａｎｙ，ＷｅｓｔＤｒｉｌｌｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｓｈａｎ８３８２００，Ｘｉｎｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＰｅｒｍｉａｎｓａｎｄｓｔｏｎｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｉｎＫｅｎｋｉｙａｋＯｉｌｆｉｅｌｄｏｆＫａｚａｋｈｓｔａｎｂｅｌｏｎｇｓｔｏａｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｌｏｗｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｒｅｓｅｒｖｏｉｒ，ａｎｄｈｙｄｒａｕｌｉｃｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｉｓｔｈｅｍａｉｎｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅ．Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｍｏｒｅｔｈａｎ１０ｗｅｌｌｓｈａｖｅｂｅｅｎｓｈｕｔｄｏｗｎｄｕｅｔｏｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｄｅｔａｃｈｍｅｎｔｏｆｔｈｅｐｉｐｅｓｔｒｉｎｇ．Ｔｏａｃｈｉｅｖｅｈｉｇｈｐｒｏ ｄｕｃｔｉｏｎ，ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｓｉｄｅｄｒｉｌｌｉｎｇａｎｄｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｒｅｄｕｃｉｎｇｒｅｓｅｒｖｏｉｒｄａｍａｇｅ，ｄｅｓｉｇｎｉｎｇｔｏｏｌｓｉｎｓｍａｌｌｄｉａｍｅｔｅｒｃａｓｉｎｇ（ｉｎｎｅｒｄｉａｍｅｔｅｒ９７．１８ｍｍ），ｎｏｎ－ｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｌｅａｓｅｊｅｔｔｉｎｇａｎｄｐｒｏｌｏｎｇｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄｏｆｇａｓ－ｂｅａｒｉｎｇｏｉｌｗｅｌｌｓ，ａｎｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｓｔｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｓｍａｌｌｄｉａｍｅｔｅｒｈｙｄｒａｕｌｉｃｊｅｔｔｉｎｇ，ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇａｎｄｇａｓｌｉｆｔｉｎｇｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，ｗｈｉｃｈｆｏｒｍｅｄｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｓｕｉｔａｂｌｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｊｅｔｔｉｎｇｆｒａｃｔｕｒｉｎｇａｎｄｇａｓｌｉｆｔｉｎｇｆｏｒｓｌｉｍｂｏｒｅｈｏｌｅｓｉｄｅｔｒａｃｋｉｎｇｗｅｌｌｓｏｆｈｉｇｈ－ｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒ．Ｔｈｅｏｎ－ｓｉｔｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｉｓｇｒｅａｔ，ｐｒｏｖｉｄｉｎｇｎｅｗｔｅｃｈｎｉｃａｌｉｄｅａｓｆｏｒｏｉｌｆｉｅｌｄｓｏｆｌｏｎｇ－ｔｅｒｍｓｈｕｔｄｏｗｎａｎｄｒｅｓｕｍｐｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｌｏｗｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｒｅｓｅｒｖｏｉｒ；ｈｙｄｒａｕｌｉｃｊｅｔｔｉｎｇ；ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ；ｓｉｄｅｔｒａｃｋｉｎｇｗｅｌｌ；ｓｌｉｍｂｏｒｅｈｏｌｅ 为最大程度提高高压低渗油气藏油气井单井产量及采收率，需对该类型油气井开展压裂增产措施完井改造。
侧钻井射孔2.
T61-CX155
G114-C25B H65-C7 G114-C11 H31-C83
73深68增效 68增效源自73深 73深方案1 方案2
两种结构外型相同、内 部开口及小锥角相同、 壳体顶端锥部结构和圆 弧结构的深穿透射孔弹 对比，方案4比方案3穿 深提高了6mm，稳定性提 高3％。
方案3
方案4
三、提高射孔穿深技术研究
结构设计
68型、73型采用新型复式结构设计，使弹体本身就存在固 定炸高，对提高穿透深度起到了决定性作用
高了射孔弹的穿深
聚能罩结构设计
1、加大大比重金属的比例， 增加密度和强度； 2、变等壁厚为变壁厚 ， 增强了射流拉伸过程中的连 续性； 3、设计50°的最佳锥度。 在同等装药量的条件下， 穿深提高10%～15%
三、提高射孔穿深技术研究 弹壳设计
通过设计不同结构弹壳打靶实验得出结论：
一、在枪内条件允许的情况下，尽量提高壳体顶部厚
套管中的穿孔状态
二、射孔器优化技术
射孔器与套管不匹配的问题
孔眼在套管上分布不均匀； 孔眼大小不一； 孔深浅差异较大； 套管承压能力下降。 套管上的孔眼分布
二、射孔器优化技术 射孔器与套管的配套
针对不同型号的套管完善了 60 型深穿透射孔器、 68 型深穿透 射孔器、73型深穿透射孔器配套。解决了射孔器与套管的配套 问题达到扩大入口孔径和提高穿孔深度的目的
套管内/外径 （mm）
75.9/88.9 82.3/95.3 88.6/101.6 97.2/114.3
51型射孔器
与套管间隙 24.9mm 与套管间隙 31.3mm 与套管间隙 37.6mm 与套管间隙 46.2mm
60型射孔器
有枪身小井眼射孔器的设计思路
有枪身小井眼射孔器的设计思路
廖正英;刘丽敏;李丽华;曾祥岭
【期刊名称】《测井与射孔》
【年(卷),期】2006(009)002
【摘要】本文主要从射孔弹装药结构、药型罩结构、导爆索、射孔弹排布方式以及二维数值模拟运算等方面入手，探讨了小井眼有枪身射孔器的研究方法，形成可行的设计思路，从而使43mm、54mm小井眼射孔弹在开口17mm-25mm、装药量5g-10g、5mm-7mm小炸高条件下，实现深穿透的性能。
【总页数】3页(P61-63)
【作者】廖正英;刘丽敏;李丽华;曾祥岭
【作者单位】大庆射孔弹厂
【正文语种】中文
【中图分类】TE246
【相关文献】
1.51型无枪身射孔器的研制及其在四川广安气田的应用
2.明1-C29井无枪身聚能射孔器打捞施工工艺技术
3.复合射孔器枪身泄压孔及内装药对环空动态压力的影响研究
4.小井眼射孔器的研制和应用
5.射孔器内盲孔枪身自动化加工生产线的方案设计
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油田射孔枪优化改进及应用
油田射孔枪优化改进及应用射孔枪是油田开采作业能否顺利完成的关键工具，是油田井下开孔的主要工具。
针对射孔枪的工作原理，运用ANSYS智能优化软件对其进行结构优化设计，不断提高我国对于油田射孔枪的设计水平，对提高我国油田开采效率，满足日益增加的原油需求量，具有非常重要的意义。
射孔枪的工作原理石油射孔枪由枪头、枪身、枪尾三部分组成，连接处均采用梯形螺纹来连接以保证具有较高的连接强度，枪身均匀分布外盲孔并嵌入定位销钉来保证射孔与盲孔位置对正。
目前国内广泛应用的是聚能射孔弹对于射孔枪的强度与结构设计要求很高，不但要严格控制对输油管道与水泥环的冲击力，还需要具有良好的发射效率来保证射孔枪具有较高的工作效率，同时合理的盲孔深度设计能够使得枪身具有较小的厚度与强度，更能够有效提高发射率。
射孔枪有限元分析2.1创建有限元的模型实际工作中多采用创建有限元模型来分析复杂的井下油田状态参数，具体过程可以分为：建立数学几何模型、定义结构材料特点、设计功能单元、施加载荷并根据载荷数据求解及划分边界条件、处理运算结果检测系统运行状态。
创建有限元模型即根据作业内容设定模型标题；ANSYS软件无系统单位制，因此需要技术人员根据实际工作参数设定单位制，并保证在同一模型中具有统一单位制；ANSYS软件系统数据库中储存有不同类型的常用功能单元数据，且每种系统单元类型均具有特定编制符号，如OLID95、PLANE76；选定单元类型后需要嵌入与单元类型相符合的单元实常数，如BEAM3单元的截面面积；然后根据实际操作环境设定材料物理性能参数，如弹性模量数、材料密度、应力状态、线膨胀系数等；然后根据设定的结构创建几何模型，并根据智能网格模拟功能产生物理分析模型。
2.2对加载荷进行有限次求解有限元模型创建好后，可直接利用SOLUTION处理器来规定结构类型和分析操作选项，然后调用数据库中的数据，对模型施加可控制调节的动态载荷数据，并根据载荷参数对有限元模型进行有限次求解并可恢复初始化状态。
枪钻结构设计
枪钻结构设计1. 引言枪钻结构设计是指对枪钻进行形状、材料、尺寸等方面的设计，以满足特定的功能和要求。
枪钻是一种用于钻孔和凿击的工具，广泛应用于建筑、矿业、地质勘探等领域。
本文将介绍枪钻结构设计的基本原理和步骤。
2. 枪钻结构设计的基本原理枪钻结构设计的基本原理包括三个方面：工作原理、结构简化和材料选择。
2.1 工作原理枪钻的工作原理是通过钻杆上的冲击器和冲击针将冲击力传递到钻头上，从而实现钻孔或凿击的目的。
其关键部件包括枪身、活塞和冲击系统。
2.2 结构简化为了提高枪钻的性能和使用寿命，需要对结构进行简化和优化。
例如，可以采用中空枪身设计、减少活塞的摩擦阻力、提高冲击系统的耐久性等。
2.3 材料选择枪钻的材料选择需要考虑强度、耐磨性、耐腐蚀性等因素。
常用的材料包括高速钢、合金钢、硬质合金等。
3. 枪钻结构设计的步骤枪钻结构设计的步骤主要包括需求分析、结构设计、材料选择和性能验证。
3.1 需求分析在需求分析阶段，需要明确枪钻的使用环境、工作条件、钻孔直径要求、工作效率等。
这些需求将成为后续设计的基础。
3.2 结构设计结构设计是根据需求分析的结果进行的。
在设计过程中，需要考虑枪钻的整体结构、重量、平衡性、稳定性等因素。
通过CAD软件进行3D建模，可以更直观地展示设计结果。
3.3 材料选择根据结构设计的要求，选择适合的材料。
考虑到枪钻的工作条件，材料应具有足够的强度和耐磨性。
通过对比不同材料的性能和成本，选出最佳材料方案。
3.4 性能验证在结构设计完成后，需要进行性能验证。
这包括对枪钻的强度、刚度、疲劳寿命等性能进行测试。
通过实验数据分析，验证设计的合理性和可行性。
4. 结论枪钻结构设计是一项复杂而重要的工作，它直接影响着枪钻的性能和使用寿命。
本文介绍了枪钻结构设计的基本原理和步骤，包括工作原理、结构简化和材料选择。
通过合理的设计和材料选择，可以提高枪钻的性能和使用寿命。
在设计过程中，需求分析、结构设计、材料选择和性能验证是不可忽视的环节。
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不仅 满 足侧钻 井 射 孔 的需 要 ， 也避 免 了采 用 无 枪
身射 孔器 给套 管 的损 害 。
由于小井 眼射 孔 器 其 射 孔 枪 内径 小 ， 制 了 限
（ ）首 先 确 定 最 大 联 炮 直 径 ， 定 射 孔 弹 的 １ 确 设 计高度 和开 口直 径 ， 于小 直 径 射 孔 弹 每增 加 对 ｌ ｍｍ 的设计 空 间 将 有 利 于 射 孔 弹聚 能 作 用 的提
穿 靶深 度与 炸高 成正 比； （ ）射 流 头部速 度 ， ２ 。 与射 流尾 部 速度
比值 越大 穿靶 深度 越 大 ；
的
值 模拟 运算 程序 ， 整 作 用 于 聚 能 药 型 上 的 能量 调 分布， 以科学 的试 验 进 一 步 验 证 小 井 眼射 孔 弹装
药 结构 的设计 ， 充 分 利 用 有 限 的设 计 空 间 提 高 在
等 方 面 人 手 ， 讨 了小 井 眼有 枪 身 射 孔 器 的研 究 方 法 ， 成 可 行 的 设 计 思 路 ， 而 使 ４ ｍｍ、４ 探 形 从 ３ ５ ｍｍ 小 井 眼
射 孔 弹 在 开 口 １ ｍｍ￣ ２ ｍｍ、 药 量 ５ ￣ ｌ ｇ ５ ７ ５ 装 ｇ Ｏ 、ｍｍ￣７ ｍｍ 小 炸 高 条 件 下 ， 现深 穿 透 的 性 能 。 实 关 键 词 ： 孔 弹装 药 结 构 射 药 型罩 导爆 索 射流速度 射流质量 压 垮 角 炸 高
高。
射孔 弹装 药量 的设 计 ， 井 眼射 孔 弹 的 装 药 量一 小 般在 几克 到十 几 克左 右 ， 用 到 聚 能 药 型 罩 上 的 作 能 量是 很 有 限 的 ， 外 ， 于 装 枪 炸 高 小 ， 有 另 由 仅 ５ ｍｍ￣７ ｍｍ， 利 于 射 流 的拉 伸 ， 响 了 射 流 的 不 影 作 用效果 。要想 在 有 限 的设 计 空 间 内 ， 大 限度 最 地提 高射 孔 弹所 形成 射 流 的作 用 效 果 ， 是 要 充 一 分 利 用设 计空 间 提 高炸 药能 量 的 有 效 利 用率 ； 二 是 要解 决小 炸 高 条 件下 提 高 聚 能 流 的 作用 效 果 三 是设 计合 理 的 弹 串空 间 排 布结 构 ， 有 限 的空 把 间运用 到射 孔 弹结构 设计 中 。
（ ）射 流 与 靶 板 的密 度 比越 大 穿 靶 深 度 越 ３
大。
由此 可知 ： 在小 井 眼聚能 药型罩 设 计 中 ， 须 必
装 药量 受 到枪体 直 径 的 限制 ， 别 是 小 井 眼射 孔 特 器 所具 有 的设 计 空 间更 是 有 限 。因此 ， 小 井 眼 在 射 孔弹装 药结 构 的 设 计 中 ， 保 证 射 孔枪 不 受 到 在 伤 害的情 况下 ， 可 能 的 利用 设 计空 间 来 提 高装 尽 药直 径和装 药 高度 是十分 必 要 的 。 在外 型结 构 的 设 计 中 主 要 从 以 下 几 方 面 人
射孔 弹 聚能装 药 的质量 是 向聚 能药 型罩提 供
２ 射 孔 弹 结 构 设 计
２ １射 孔弹装 药 结构 的设计 ．
压垮 能量 的关 键 ， 着 聚 能 装 药 直 径 和 长度 的增 随
射 孔 弹装药 量 的大小是 影 响射 孔 弹穿深 性 能 的主要 因素 之一 ， 一定 的条 件 下 提 高射 孔 弹 的 在
写 学 术 论 文 ６篇 。
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测 井
与 射
孔
２０ ０ ６点
利用 有效 的空 间增 大装 药 直 径 和 装 药 长 度 ， 高 提
炸药 的有 效利用 率 ， 又要 减少 对枪 的伤害 ， 设计 与 药型罩 相 匹配 的装药 结构 。通 过用 射 孔弹二 维数
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２０ ０ ６年 ・第 ２期 Nhomakorabea测 井
与 射
孔
有枪身小井眼射孔器的设 计思路
廖 正 英 刘 丽敏 李 丽华 曾祥岭
（ 庆 射 孔 弹厂 ） 大
摘
要 ： 文 主要 从 射 孔 弹 装 药 结 构 、 型 罩 结 构 、 爆 索 、 孔 弹 排 布 方 式 以 及 二 维 数 值 模 拟 运 算 本 药 导 射
加， 穿靶深 度 呈 线性 增 加 的趋 势 。由 于射 孔 弹 装
药结构 受到 枪身 内径 的限制 ， 在设 计 中 ， 着既要 本
收 稿 日期 ：０ ５ １ 一３ ２０ — Ｏ １
作 者 简 介 ： 正 英 ． ， 程 师 ． 在 大 庆 射 孔 弹 厂 研 究 所 从 事科 研 管 理 工作 。 曾从 事 小 井 眼 射 孔 器 技 术 研 究 等 科 研 开 发 项 目十 余 项 ・ 廖 女 工 现 撰
装 药量 可 提高 射 孔 弹 的穿 孔 深度 。但是 ， 孔 弹 射
１ 前言
有枪 身小 井 眼射孔 器是 运用 于小 井眼 中 的一 种 射孔 器 。近 年来 ， 随着 石 油工 业 勘探 开 发 技术 的进步 ， 国内外 石 油 开发 公 司在 大 力 开 展小 井 眼 射 孔技 术 的开 发研究 。采用 有枪 身 小井 眼射 孔器
（ ）设 计 可 行 的 固索 方 式 ， 采用 压丝 及 卡 ２ 不 簧 固索 ， 避免 压 丝或 卡簧 占用 空 间 ， 大射 孔弹设 增 计 空间 ， 尽量 把 有 限 的空 间用 在射 孔 弹 结 构设 计
中。
（ ）将 导爆 索 置 于 弹 架 管 内 ， 免 因导 爆 索 ３ 避 直径 的尺 寸 占用有效 的设 计 空 间 。 （ ）在满 足射 孔 弹起爆 条 件 下尽 量 采用 小 直 ４ 径导爆 索 ， ． ｍｍ 导爆 索 已 于 ２ ０ ４ ３ ０ ４年 ｌ Ｏ月研 制 成功 ， 速 达 ６ ０ ｍ／ ， 爆 ５ ０ ｓ 在有 枪身 小井 眼射 孔 弹 上 使用 ， 起爆 率达 １ ０ 。 ０