适用于气井射孔-压裂联作的射孔工艺技术思考

2017年04
月
适用于气井射孔-压裂联作的射孔工艺技术思考
李达（大庆油田采气分公司地质工艺研究所，黑龙江大庆
163000）
摘要：近年来，随着我国各生产领域技术水平不断提升，对其生产效率和生产质量都提出了更高层次的要求和标准。

作为当前气井增产应用最广的技术措施之一，水力压裂技术具有效果好、见效快、时效长等诸多优势。

本文主要针对气井射孔-压裂联作的射孔工艺进行简要探讨。

关键词：气井；射孔；压裂；联作；工艺技术
现阶段而言，传统的射孔工艺技术已经无法适应当前气井生产需求，为实现气井的增产、增效，气井射孔-压裂联作的射孔工艺受到越来越多的关注和重视。

气井射孔-压裂联作的射孔工艺可减少施工工序和施工周期，有效降低气井改造成本，是提升单井生产效率行之有效的技术措施。

因而深入研究气井射孔-压裂联作的射孔工艺技术应用，对于我国气井开采的现代化发展具有重要的现实意义。

1传统射孔技术存在的问题
在传统的气井压裂施工改造过程中，通常是在完成射孔作业后，将射孔管柱起出，在进行压裂施工。

这一施工工艺在实际应用中存在着诸多的问题。

譬如，由于气井高压异常存在喷势时，井内管柱需在压井完成后才能够被起出，在这一过程中需使用压井液，而压井液会对储层造成破坏。

同时施工工序较为繁复，在气井开发，尤其是深井的开发中，会极大地延缓开发进度，影响生产效率，单井的开发周期被延长，意味着成本的增加。

因而优化射孔工艺是企业发展的必然趋势，也是提升单井开发效率的必然要求。

2气井射孔-压裂联作的射孔工艺
气井射孔-压裂联作的射孔工艺是指在完成射孔作业后，跳过组下压裂管串的工序，直接进行压裂施工。

当前在实际施工中，应用最多的气井射孔-压裂联作的射孔工艺有以下三种类型。

2.1射孔丢枪工艺
射孔丢枪工艺是在射孔管串上部安装丢枪装置，在完成射孔作业，断开剪切销，从而分离油管柱和射孔管串，实现油管的全通径。

射孔丢枪工艺成功率高、操作简单，是应用最广的气井射孔-压裂联作的射孔工艺之一。

但射孔丢枪工艺无法被应用于所有井况，井况和压裂对射孔丢枪工艺影响较大。

在设计射孔丢枪施工方案前，需确保井下工程满足工艺要求，尤其需注意避免出现射孔枪落入井底的问题，以保证后期施工和生产。

根据实践应用，若气井改造后期采用加砂压裂，射孔枪顶部与产能段下部之间的距离应保持在10m 以上。

在大段射孔施工中不适宜采用射孔丢枪工艺，一是因为射孔丢枪工艺需预留较长的工程带，这不利于成本控制，二是距离过大，射孔枪下落时容易损坏井下管套。

2.2带枪压裂工艺
带枪压裂工艺是指在水力压裂改造施工中利用油管或油
套环空，从而省去丢枪或提枪作业环节。

采用带枪压裂工艺对管柱设计要求较高。

在环空压裂中，增加环空截面的面积，有利于使沿程摩阻降低，从而减小泵压，使排量增大。

但在加砂压裂施工过程中，由于排量和泵压较高，在井口套压阀门注入携砂液，会使得下部油管被液体直接冲击，进而出现冲蚀情况，导致施工失败。

针对这一问题，在施工中可采用高钢材质的厚壁油管，利用套压双翼注入的方式，使单翼注入的强度得到降低。

此外，采用带枪压裂工艺，需确保套管抗内压能力符合施工过程中压力要求，防止损坏套管。

当筛管孔眼较小和长度较短时，采用带枪压裂工艺，容易出现砂堵问题。

这一问题可通过优化筛管解决。

根据实践研究显示，当孔径大于颗粒直径（支撑剂）六倍时，支撑剂浓度的增大不会造成桥堵。

孔眼摩阻会随孔径的增大而减小，但增大孔径到一定程度后，摩阻的减小会变得不明显，同时套损系数会相应增大。

因而通过对筛管尺寸及孔眼合理控制，可有效防止砂堵问题出现。

2.3全通径射孔工艺
全通径射孔工艺是直接利用射孔枪作为筛管，实现全通径压裂，并可对气井后期动态和生产进行检测。

由于全通径射孔组件及射孔弹所采用的材质都及其特殊且易碎，因而射孔的深度很难得到保证。

现阶段，全通径射孔枪的穿透混凝土（API 环形）的深度在5m 左右，相较于其他射孔枪，其穿透能力偏弱。

同时井深、井下温度、岩石强度、孔隙压力、液柱压力等都会对全通径射孔枪的穿透能力及穿透深度造成影响。

当井深过深时，全通径射孔枪往往很难穿透污染带。

根据实践应用研究，若全通径射孔枪无法穿透污染带，那么会大幅提升地层破裂压力，若气井的气藏破裂压力高，会导致地层无法被压开。

因而全通径射孔工艺只适应于浅层与中深层气井施工过程中，当带枪压裂工艺和射孔丢枪工艺无法使用的情况下，可考虑全通径射孔工艺。

3结语
气井射孔-压裂联作的射孔工艺之于气井增产、增效具有重要作用。

气井射孔-压裂联作的射孔工艺的选用，应根据实际施工环境和施工条件，合理选用不同工艺类型。

同时，我国气井射孔-压裂联作的射孔工艺还需与时俱进，顺应技术发展趋势，不断探索和创新，这样才能够真正为我国油气开采提供有力的技术支持。

参考文献:
[1]潘登,刘兴华,胡长翠,熊焰.射孔测试联作工艺技术在川渝高含H_2S 气井的应用[J].油气井测试,2007,01:42-43+45+77.[2]张艳.射孔、压裂联作工艺:缔造老井复活的“神话”[J].石
油石化物资采购,2008,10:71.
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