油气井射孔技术介绍
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
油气井射孔技术简介
油气井射孔技术介绍
油气井射孔技术简介
用专用射孔器射穿套管及水泥环，并在岩体内产生 孔道，建立地层与井筒之间的连通渠道，以促使储层流 体进入井筒的工艺过程。
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。
射孔参数：孔深、孔 密、孔径、相位角、 压实损害、钻井损害
油气井射孔技术简介
射孔对油气井产能的影响
符合达西渗流的砂岩油层
射孔参数：孔深、孔 密、孔径、相位角、 压实损害、钻井损害
油气井射孔技术简介
射孔对油气井产能的影响
不符合达西渗流的砂岩气层
射孔参数：孔深、孔 密、孔径、相位角、 钻井损害、压实损害
点火上提值=标准接箍深度+总炮头长-射孔顶 界面深度-界面差
其中：总炮头长=仪器零长+总校正值
油气井射孔技术简介
射孔过程
t=0
t=6×10-6
t=9×10-6
t=1.1×10-5
t=2×10-5
油气井射孔技术简介
射孔对油气井产能的影响
油气井射孔技术简介
射孔对油气井产能的影响
符合达西渗流的砂岩油层
射孔器材 射孔工艺 射孔对油气井产能的影响 射孔评价 射孔器材检验
套管射孔完井是国内外最为广泛和最重要实用的一种完井方法。
油气井射孔技术简介
一、射孔器发展概况
机械切孔器
1910年，用一个机械刀片在套管上旋 转钻孔，机械切孔器用钻杆下井，然后打 开切刀，当切刀绕销钉旋转时，靠钻杆的 上提力切入套管壁。这种穿孔法速度慢、 成本高，水泥环超过25mm厚时效果不佳。
油气井射孔技术简介
导爆索ห้องสมุดไป่ตู้
一种内装猛炸药，用来纵向传递爆轰波的索装火工品。按外皮材料分 为塑料软管导爆索、线绕导爆索、编制导爆索和铅管导爆索四类。 爆速：普通型6800m/s，高爆速型7500m/s。 横向输出压力≥2.5GPa。
油气井射孔技术简介
传爆管
传爆管是油气井射孔作业中的传爆元件，一般连接于导爆索的端头，接收雷 管或传爆管的爆轰能量，输出爆轰引爆导爆索或下一级传爆管。
➢不适于斜井、水平井和高压油气井
➢可实现负压射孔
油
优点 ➢一次射开较长井段
管 传
➢与地层测试器联作
输 射 孔
➢射孔弹受高温影响时间长 缺点 ➢无法及时检验射孔发射率
油气井射孔技术简介
射孔对油气井产能的影响
不符合达西渗流的砂岩气层
射孔参数：孔深、孔 密、孔径、相位角、 钻井损害、压实损害
油气井射孔技术简介
电 缆
➢施工简便、速度快、周期短 优点 ➢定位方便、准确
传
➢能及时检查射孔弹发射情况
输 射 孔
➢正压污染储层 缺点 ➢一次作业射孔长度较短
➢射孔后易发生井喷
起爆射孔枪上的导爆索，继而引爆射孔弹。 用于传递射孔枪之间的爆轰，引爆下一级传爆管。
传爆管实物图 起爆药（PbN6）和猛炸药（RDX或HNS）
单纯装猛炸药
油气井射孔技术简介
射孔枪
用来装载射孔弹、导爆索、雷管与爆炸器材，使它们在井 下不受钻井液压力的影响，实现聚能射孔的目的。
有枪身射孔枪 无枪身射孔枪
油气井射孔技术简介
校深计算
仪器零长：指从射孔磁性定位仪器的记录点至射孔磁性定位仪上提环内圆的长度； 炮头长：指从射孔磁性定位仪器的记录点至枪身上界面的距离；
上提值：当采用磁性定位射孔时，磁性定位仪器 的记录点对准标准接箍后，为了使射孔器对准油 层，需要把射孔器上提一段距离，这段距离叫上 提值； 标准接箍：在每次待射油层顶部深度上下，选择 一个距离油层顶部距离最小的接箍深度作为此次 射孔的深度定位依据，此接箍叫标准接箍。
油气井射孔技术简介
为什么要射孔？？？
油气 生产
酸压 预处理
穿孔、切割、 二次固井
油气井射孔技术简介
聚能射孔原理
装药带有锥形凹槽，爆炸后凹槽附近 的爆轰产物飞散时将在装药轴线处汇聚， 形成一股高温、高速、高密度的气流，这 股气流作用在靶板上较小的区域内，形成 较高的能量密度，致使炸坑较深。
这种利用装药一端空穴以提高爆炸后的 局部破坏作用的效应称为聚能效应。
其他射孔器
复合射孔器——上个世纪八十年代，随着高能气体压裂技术的完善与发展，将聚能射孔 与高能气体压裂相结合。 水力喷砂射孔——上个世纪六十年代初以来，在国外逐步成熟，美、俄等国相继用它在 准备进行水力压裂的地层、聚能射孔效率不高并且地质和技术条件复杂的地层进行射孔， 以及在一些特殊条件下使用。 激光射孔器——将地面激光发生器产生的高功率相干光束通过光缆导向沿着井轴到达预 定射孔深度，然后通过设在此处的激光接受器将光束横向折射到被射位置，光束连续聚 焦在折射光束轴的聚焦点上，形成射孔孔眼。
密度g/cm3 1.80 1.90 1.74 1.77
起爆速度ft/s 28700 30000 24300 24900
起爆压力psi 5000000 5700000 3500000 3700000
耐温 120℃/48h 160℃/48h 220℃/48h 120℃/48h
油气井射孔技术简介
聚能射孔弹
子弹射孔器
1926年，Sid Mine首先发明了子弹射 孔方法，美国兰威尔斯公司（现在西方阿 特拉斯公司）获得了专利，于1932年首次 用于油井套管射孔，在加利福尼亚 Montebello油田一口800m深的井，用了8天 时间，下井11次，共发射80枚子弹。该射 孔方法比机械切孔方法进一步，广泛使用 了二十多年，目前国外仍有应用。
无盲孔射孔枪 有盲孔射孔枪
可回收 不可回收 重复使用 一次性使用
油气井射孔技术简介
起爆器
起爆装置是在油管输送射孔中，在外界能量作用下，首先发生爆炸，用以起 爆传爆管或导爆索的火工品组合件，有激发源、起爆器、特殊部件和连接件构成。
油气井射孔技术简介
塔河油田常用射孔器参数
• 射孔枪：51型、89型、102型、127型 • 孔密：16孔/m、10孔/m、8孔/m • 孔径：10 －14mm • 孔深：0.6－1.0m • 相位：600 、900、向上6相位或4相位布孔
将火药充填至锥形金属弹体内，利用火 药爆炸时具有方向性的特点，经金属锥斗的 反射聚能作用，将火药瞬间爆炸能量转换成 高温、高压、高速的爆轰金属粒子射能，可 在瞬间穿透套管和水泥环。
射孔弹壳
起爆药 主装药
药型罩
油气井射孔技术简介
电雷管
是用来引爆导爆索和射孔弹。灵敏度高、 药量小、威力不大。雷管起爆原理：电雷 管用于油气井电缆传输射孔及爆炸松扣等 作业中引爆导爆索。所用的雷管为灼热桥 丝式电雷管，从地面通过电缆供电，电能 转换为热能，击发起爆药，引爆电雷管主 装药。
油气井射孔技术简介 射孔器材
射孔弹 电雷管
传爆管
火工品
延时火药
导爆索 尾声弹
钻杆/油管
射孔枪
非火工 品
压力开孔阀
枪接头
炸药名称
化学式
环丙烷三硝酸脂 （RDX）
环丙烷四硝酸脂 (HMX)
六硝基均二苯代 乙烯(HNS)
双苦基胺二硝基 吡啶(PYX)
C3H6N3(NO2)3 C4H8N4(NO2)4 C14H6(NO2)6 C17H7N3(NO2)8
油气井射孔技术简介
一、射孔器发展概况
聚能射孔器
高能炸药的聚能效应早在1945年，Mohaupt和R.H.Melemore等在美国福特沃斯成立了油井 炸药公司（Well Explosives, Inc.—现今哈里伯顿·威立克斯公司的前身），开发了油 气井聚能射孔弹，1946年首次在裸眼井中射孔，1948年在密西西比二口套管井中射孔。 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。
油气井射孔技术介绍
油气井射孔技术简介
用专用射孔器射穿套管及水泥环，并在岩体内产生 孔道，建立地层与井筒之间的连通渠道，以促使储层流 体进入井筒的工艺过程。
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。
射孔参数：孔深、孔 密、孔径、相位角、 压实损害、钻井损害
油气井射孔技术简介
射孔对油气井产能的影响
符合达西渗流的砂岩油层
射孔参数：孔深、孔 密、孔径、相位角、 压实损害、钻井损害
油气井射孔技术简介
射孔对油气井产能的影响
不符合达西渗流的砂岩气层
射孔参数：孔深、孔 密、孔径、相位角、 钻井损害、压实损害
点火上提值=标准接箍深度+总炮头长-射孔顶 界面深度-界面差
其中：总炮头长=仪器零长+总校正值
油气井射孔技术简介
射孔过程
t=0
t=6×10-6
t=9×10-6
t=1.1×10-5
t=2×10-5
油气井射孔技术简介
射孔对油气井产能的影响
油气井射孔技术简介
射孔对油气井产能的影响
符合达西渗流的砂岩油层
射孔器材 射孔工艺 射孔对油气井产能的影响 射孔评价 射孔器材检验
套管射孔完井是国内外最为广泛和最重要实用的一种完井方法。
油气井射孔技术简介
一、射孔器发展概况
机械切孔器
1910年，用一个机械刀片在套管上旋 转钻孔，机械切孔器用钻杆下井，然后打 开切刀，当切刀绕销钉旋转时，靠钻杆的 上提力切入套管壁。这种穿孔法速度慢、 成本高，水泥环超过25mm厚时效果不佳。
油气井射孔技术简介
导爆索ห้องสมุดไป่ตู้
一种内装猛炸药，用来纵向传递爆轰波的索装火工品。按外皮材料分 为塑料软管导爆索、线绕导爆索、编制导爆索和铅管导爆索四类。 爆速：普通型6800m/s，高爆速型7500m/s。 横向输出压力≥2.5GPa。
油气井射孔技术简介
传爆管
传爆管是油气井射孔作业中的传爆元件，一般连接于导爆索的端头，接收雷 管或传爆管的爆轰能量，输出爆轰引爆导爆索或下一级传爆管。
➢不适于斜井、水平井和高压油气井
➢可实现负压射孔
油
优点 ➢一次射开较长井段
管 传
➢与地层测试器联作
输 射 孔
➢射孔弹受高温影响时间长 缺点 ➢无法及时检验射孔发射率
油气井射孔技术简介
射孔对油气井产能的影响
不符合达西渗流的砂岩气层
射孔参数：孔深、孔 密、孔径、相位角、 钻井损害、压实损害
油气井射孔技术简介
电 缆
➢施工简便、速度快、周期短 优点 ➢定位方便、准确
传
➢能及时检查射孔弹发射情况
输 射 孔
➢正压污染储层 缺点 ➢一次作业射孔长度较短
➢射孔后易发生井喷
起爆射孔枪上的导爆索，继而引爆射孔弹。 用于传递射孔枪之间的爆轰，引爆下一级传爆管。
传爆管实物图 起爆药（PbN6）和猛炸药（RDX或HNS）
单纯装猛炸药
油气井射孔技术简介
射孔枪
用来装载射孔弹、导爆索、雷管与爆炸器材，使它们在井 下不受钻井液压力的影响，实现聚能射孔的目的。
有枪身射孔枪 无枪身射孔枪
油气井射孔技术简介
校深计算
仪器零长：指从射孔磁性定位仪器的记录点至射孔磁性定位仪上提环内圆的长度； 炮头长：指从射孔磁性定位仪器的记录点至枪身上界面的距离；
上提值：当采用磁性定位射孔时，磁性定位仪器 的记录点对准标准接箍后，为了使射孔器对准油 层，需要把射孔器上提一段距离，这段距离叫上 提值； 标准接箍：在每次待射油层顶部深度上下，选择 一个距离油层顶部距离最小的接箍深度作为此次 射孔的深度定位依据，此接箍叫标准接箍。
油气井射孔技术简介
为什么要射孔？？？
油气 生产
酸压 预处理
穿孔、切割、 二次固井
油气井射孔技术简介
聚能射孔原理
装药带有锥形凹槽，爆炸后凹槽附近 的爆轰产物飞散时将在装药轴线处汇聚， 形成一股高温、高速、高密度的气流，这 股气流作用在靶板上较小的区域内，形成 较高的能量密度，致使炸坑较深。
这种利用装药一端空穴以提高爆炸后的 局部破坏作用的效应称为聚能效应。
其他射孔器
复合射孔器——上个世纪八十年代，随着高能气体压裂技术的完善与发展，将聚能射孔 与高能气体压裂相结合。 水力喷砂射孔——上个世纪六十年代初以来，在国外逐步成熟，美、俄等国相继用它在 准备进行水力压裂的地层、聚能射孔效率不高并且地质和技术条件复杂的地层进行射孔， 以及在一些特殊条件下使用。 激光射孔器——将地面激光发生器产生的高功率相干光束通过光缆导向沿着井轴到达预 定射孔深度，然后通过设在此处的激光接受器将光束横向折射到被射位置，光束连续聚 焦在折射光束轴的聚焦点上，形成射孔孔眼。
密度g/cm3 1.80 1.90 1.74 1.77
起爆速度ft/s 28700 30000 24300 24900
起爆压力psi 5000000 5700000 3500000 3700000
耐温 120℃/48h 160℃/48h 220℃/48h 120℃/48h
油气井射孔技术简介
聚能射孔弹
子弹射孔器
1926年，Sid Mine首先发明了子弹射 孔方法，美国兰威尔斯公司（现在西方阿 特拉斯公司）获得了专利，于1932年首次 用于油井套管射孔，在加利福尼亚 Montebello油田一口800m深的井，用了8天 时间，下井11次，共发射80枚子弹。该射 孔方法比机械切孔方法进一步，广泛使用 了二十多年，目前国外仍有应用。
无盲孔射孔枪 有盲孔射孔枪
可回收 不可回收 重复使用 一次性使用
油气井射孔技术简介
起爆器
起爆装置是在油管输送射孔中，在外界能量作用下，首先发生爆炸，用以起 爆传爆管或导爆索的火工品组合件，有激发源、起爆器、特殊部件和连接件构成。
油气井射孔技术简介
塔河油田常用射孔器参数
• 射孔枪：51型、89型、102型、127型 • 孔密：16孔/m、10孔/m、8孔/m • 孔径：10 －14mm • 孔深：0.6－1.0m • 相位：600 、900、向上6相位或4相位布孔
将火药充填至锥形金属弹体内，利用火 药爆炸时具有方向性的特点，经金属锥斗的 反射聚能作用，将火药瞬间爆炸能量转换成 高温、高压、高速的爆轰金属粒子射能，可 在瞬间穿透套管和水泥环。
射孔弹壳
起爆药 主装药
药型罩
油气井射孔技术简介
电雷管
是用来引爆导爆索和射孔弹。灵敏度高、 药量小、威力不大。雷管起爆原理：电雷 管用于油气井电缆传输射孔及爆炸松扣等 作业中引爆导爆索。所用的雷管为灼热桥 丝式电雷管，从地面通过电缆供电，电能 转换为热能，击发起爆药，引爆电雷管主 装药。
油气井射孔技术简介 射孔器材
射孔弹 电雷管
传爆管
火工品
延时火药
导爆索 尾声弹
钻杆/油管
射孔枪
非火工 品
压力开孔阀
枪接头
炸药名称
化学式
环丙烷三硝酸脂 （RDX）
环丙烷四硝酸脂 (HMX)
六硝基均二苯代 乙烯(HNS)
双苦基胺二硝基 吡啶(PYX)
C3H6N3(NO2)3 C4H8N4(NO2)4 C14H6(NO2)6 C17H7N3(NO2)8
油气井射孔技术简介
一、射孔器发展概况
聚能射孔器
高能炸药的聚能效应早在1945年，Mohaupt和R.H.Melemore等在美国福特沃斯成立了油井 炸药公司（Well Explosives, Inc.—现今哈里伯顿·威立克斯公司的前身），开发了油 气井聚能射孔弹，1946年首次在裸眼井中射孔，1948年在密西西比二口套管井中射孔。 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。