水力深穿透射孔
水力深穿透射孔一次射多层技术应用
（） ２施工要求高。由于工作介质要求无 固相清 水， 这就需要对油管内壁进行彻底清洗， 施工过程 中 要求控制好压力 ， 多层射孔 时， 需要控 制好上 提高 度， 并进行校深。 （） ３在多油层施工 时， 软管 回收反复使用过程
（） ６ 深穿透射孔 。当高压水压力升至 ３ ． ＭＰ ４５ ａ
统 ）井 下工具 组成 。 、
１原 理 ．
喷嘴及软管部分
冲头 部分
利用高压水作用 于井内工具 ， 使工具冲头在套
管壁上冲开一个孑 径 ２ ｍ的长方孑 ， Ｌ ５ｍ Ｌ 而后 由软管 前的喷头对地层进行水力喷射穿透岩石 ， 软管边旋 转运行边向前缓慢推进约 ２ｍ； 射孔完毕后 ， 降压保 压回收软管冲头 ， 完成整个射孔过程。 ２技术参数 ． 适用于砂岩， 隙度 大于 １ ％、 孔 ０ 井深小于 ３ ０ ００ ｍ的井 ； Ｌ 单孑 所需清水 ５ｍ ， 。所需时间 ４ ｉ； ０ｍ ｎ单趟
１， ）过滤器可防止管柱 中的污物微粒进入工具的控 制部分 ， 控制部分为井下管柱的核心 （ 由主控阀、 活
塞 和组件 组成 ） 。
水力深穿透射孔是套管完井打开油层 的一种手 段， 该技术 的优点是 ： 不破坏地层原有渗透率 ， 无压 实效应 ， 不污染地层 ， 节约施工成本 ， 通过液压作用 实施套管横向冲孑 ， Ｌ不存在套管损伤现象 ， 其它打开
井过程 中， 不允许有任何异物及脏物带人油管内。
后， 要经很长时间卡下一个点 ， 费工费力 。为此 ， 改 用水力锚实现在一个压力 系统 内的锚定任务 ， 减轻
了劳动强度， 提高了工作效率。 由于此工作 管柱无法进行循环压井 ， 现场施工
应用状况和改进措施
１ 现场应 用 ．
水力深穿透射孔-酸化联作复合增注技术
效期长 等特 点。 营 １ ２—１６井的现 场应 用表 明 ，使 用该 技术 后注 水压 力 由实施 前 的 ２ ａ降至 ６ ３ ５ＭＰ
ＭＰ ， 日注量 增加 了 ７ ａ ０ ｍ ，对 应 油 井 日产 液量 由 ４ ８ ｔ ． 上升 至 ５ ７ ｔ ． ，动 液 面 由 １２ ３ Ｉ 升 至 ４ ｎ上
水 力深穿 透射 孔技 术是 以高压 水射 流理论 为基
础 的 ，采用先 进 的 液 压 控 制 技 术 Ｊ ，以 高 压 水 为
动 力 ，利用 冲头对 套管 切割 开窗 ，再 以高压水 射流 穿 透地层 形成 通道 ，通 过高压 软 管对地层 不 断射流 切 割成 孔 ，致 使软 管不 断深入 ，在 地层 中切割 出径 向距 离 长 、孔 径 大 、清 洁无 污染 的通道 （ 图 １ 。 见 ）
田已先 后 作 业 了数 十 口井 ，取 得 了显 著 的应 用 效 果 ，验 证 了该 项 技 术 的 工 业 推 广 价 值 ¨ 。２ ０ ０ ８年
胜利油 田分 公 司采 油工 艺 研 究 院 引进 了该 项技 术 ， 并 在史 ３—１ ９井 进行 了现场 试验 。 ４—
１ １ Ｔ作原理 ．
１０ ６１，累计 增 油 １７ ｔ ５ ３ １ ５ 。
关键 词 水力 深穿透 射孔 酸 化解堵 复合增 注 联 作
胜利 油 田主要 以注水 开发 为主 ，注水 开发 油 田 占 ８ ％ 以上 ，油 藏 储 层 性 质 复 杂 ，同时 由于 注 水 ０ 水质达 不 到油 田开 发 要 求 ，注 水 井 欠 注 日趋 严 重 。 注水井 增 注 中实 施 的以化 学解堵 为 主的攻欠 增 注措 施 主要 有 ：普 通 的酸化 解堵 增注 、缓速 酸化 解堵 增
水力深穿透射孔技术开发底水油藏效果及分析
气顶 油 气 藏 （ 低 或 消 除 气 水 锥 进 ） 低 渗 透 油 气 降 、
藏 ｊ增 大泄 油 面积 ， 强 流 通 能 力 ） 裂 缝 性 油 气 ２（ 增 、
所 以可 以将水 力 深穿 透射 孔近 似 看为 一组多 分 支的
水平 井 ， 每一个 水 平孔 相 当于 － 个 分 支 水平 井 。多 二 支水 平 井产量 （ 善井 ） 完 的通用 计算 公式 ＿ ： ３ ］
关 键 词 ：水 力 深 穿 透 射 孑 ；底 水 油 藏 ； 支 水 平 井 ；数值 模 拟 ；流 体 流 线 Ｌ 分
中图 分 类 号 ：ＴＥ ３９ ４ 文献 标 识码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １０ ０ ６—７ ８ ２ ０ ）２—０ ３ ６ Ｘ（０ ６ ０ ０ ４—０ ３
水 力 深 穿 透 射 孔 … 系 统 是 一 种 能 产 生 清 洁 泄
（） ３
很 明显 ＿删 ｄ ＜０ 也就 是 说 ， 着 的 增大 ， ＿ Ｒ 随 分支
，
水平 井 的阻 力总 是减 小 的 。 对 于每一 井简 长 为 Ｌ 的 分 支水 平 井 ， 阻力 其
大 的压 力降落 ， 易形成 底 水锥进 ； 容 而水 力深穿 透射
收 稿 日期 ：２０ ０ ５—０ ７—２ ５；惨 回 日期 ：２ ０ ０ ６—０ ３—０ ２
孔 技 术孔 眼半 径 大 、 深 长 、 孔 无 污 染 、 通 能 力 孔 射 流 强 ， 有 效地 降低 井筒 附近 的压 力 降 落 ， 易形 成底 能 不 水锥 进 ， 因此采 用 该 技 术 能够 增 加 无水 锥 进 的产 油
量。
油通 道 的井 下工 具 系 统 ， 用 高压 水 射 流 钻 孔 的 方 利 式 实现 深穿 透射 孔 。水力 射 孔 不 需 要爆 炸 ， 套 管 对 与井身 结 构不会 造成 伤 害 ， 对地 层 无压 实作 用 ， 孔 射 对孔 壁 的 冲刷 还 起 到 清 洁孔 壁 、 进流 通 能 力 的效 增
水力深穿透射孔技术在锦州采油厂的初步应用
水 （ ）率 ，延缓、减轻或防止锥进 的产生。 气
（ ） 需调 剖 的 注 水 井 对 吸 水 剖 面 不 理 想 的 ４
井 实施定 向水力深 穿透 射孔 ，可提 高所选 方 向的吸 水 能力 ，改善 注入 剖 面和驱 油效 果 。
维普资讯
石 油
机
械
２０ ０ ７年
第３ ５卷
第 ９期
ＣＨＩ ＮＡ ＥＴＲ０Ｌ Ｐ ＥＵＭ ＭＡＣＨＩ ＮＥＲＹ
● 应 用技 术
水 力 深 穿透 射 孔 技 术在 锦 州 采 油 厂 的初 步 应 用
吴洪举 张建 心 蒋 勇 张友 军 胡强法
为有效解决影响正常生产的近井污染问题 ，寻 求更有利的解决措施 ，辽河油 田锦州采油厂一直关 注该技 术 的发 展 ，于 近 期选 择 ３ 口有 代 表 性 的井 ，
采 用 江汉机 械 研 究所 自主研 制 的 Ｓ Ｓ １－ ２ Ｌ １４ ０型 水
力深穿透工具 ，进行水力深穿透射孔先导作业 ，取
水 力深 穿透 射孔 技术 是一 项用 于油 气井 近井 带 的改造 ，进 而 改善 油 井 流 入 、注入 动 态 的新 技术 ， 具 有 射 孔 穿 透 深 、孔 径 大 、流 通 能 力 强 、定 位 准 确 、易 于 实 现 定 向 等 诸 多 优 点 。 该 技 术 最 早 于 １８ ９４年 在 美 国 发 明 ，经 多 年 研 究 发 展 ，形 成 了 Ｐ ｎＤｉ 、Ｊｔｒｌ Ｌ １４ １ 各 具 特色 的深 穿 ｅｅ ｒｌ ｅＤｉ、Ｓ Ｓ — ５等 ｌ ｌ １ 透 射孔 作业 系统 ，国外在 美 国 、加 拿大 作业 数百 口 井 ，国 内在 大庆 、辽 河 、江汉 、吐哈等 油 田 已先 后 作 业 了数 １ 口井 ，取 得 了显 著 的应 用 效 果 ，验 证 ０ 了该项 技术 的工业 推 广价值 ｊ 。
水力深穿透射孔新技术
0前言在钻井、完井、增产措施、生产和注入等各个作业过程中，由于入井液体中固相的侵入或生产、注入等引起的地层内微粒的运移、物质沉淀等多种原因，进行油田生产的油气水井的近井地带都存在不同程度的地层伤害。
水力深穿透射孔技术利用高压水射流钻孔的方式形成清洁孔道，借助对喷管、喷嘴的送进实现深穿透，孔深能达到2m，孔径能达到20mm 以上，孔道的流通能力能为常规射孔的10-20倍。
通过近20年来相关研究人员和现场作业人员的研究和应用表明，水力深穿透射孔对于油田增产增注、低渗透油田近井地带改造具有重要的意义。
1水力深穿透射孔技术的国外发展情况国外早在20世纪40年代已应用水力喷射技术进行油水井射孔，最早的水力射孔主要以喷嘴固定和套管对称割缝等形式来实现，它们都有一个共同的缺点：喷嘴在井下不能径向移动延伸，射出的孔眼径向距离短，孔道尺寸形状不规则，对油井套管和固井水泥环都有不同程度的伤害，射孔达不到预期增产增注的目的和效果。
该技术在十多年的发展过程中，进行了多次技术升级和产品更新换代，但其模式主要为两种：①套管冲孔+高压水力喷射切割岩石射孔；②套管钻孔开窗+水力地层径向钻孔射孔。
这两种模式在作业的过程中都是利用油管传输动力液，在地面控制压力的变化，进而控制井下射孔工具的动作，从而实现深穿透射孔的目标。
2水力深穿透射孔新技术2.1PeneDRILLPeneDRILL 钻进式射孔系统由Penetrators Canada Inc.（加拿大射孔器有限公司）开发，并已获得专利。
Penedrill 工具在加拿大、美国和阿曼等国家的油田现场已经应用了数百口井，见到了良好的油井增产和水井增注效果，平均增产增注1～3倍，最高可达10倍以上，尤其在致密的低渗透油藏应用效果更好。
该工具由油管输送下入井中，首先在套管上钻一个26mm 的孔，然后再向地层钻一个直径17mm、长2m 的孔。
钻一个孔需要10～20分钟的时间，一次下井可以钻多个孔，钻孔的数量由井深、岩性、流体类型决定，一般情况下每次下井可钻4～8个孔。
ICT JetDrill射流深穿透射孔技术
1）ICT JetDrill射流深穿透射孔技术引进试验原理：以高压水射流理论为基础，采用先进的液压控制技术；以高压水为动力，利用冲头对套管开窗，再以高压水通过高压软管对地层不断射流切割成孔，致使该软管不断深入，水平孔眼也随之不断加深的一种高新技术；提高了井筒周围导流能力与单井产量；孔径25毫米，穿透深度达2米左右的孔眼；无压实、无污染，表皮系数降为-1~-3 主要特点：JetDrill技术作为完井技术：克服了常规炮弹射孔距离短难以穿透油、水污染带及伴有压实的缺点；主要针对油田二次调整的补孔作业和对薄层改造具有压裂酸化无法比拟的优越性；工艺简单可靠，投入产出比高；该技术在解决油层物性差异大、低渗透和油层严重污染等影响开发效果的问题，提高剩余储量动用程度方面起到了积极的作用，增产增注效果明显，应用前景广阔。
（1）在10MPa(1500 psi)背压下，贝雷砂岩靶成孔尺寸：1.2''（30mm）（2）能形成2米深度的径向射孔孔道；射流成孔的周围地层无压实带，并增加了井筒周围的导流能力；无纵向裂缝，不会破坏隔层；孔眼受力均匀，不易闭合，有效期长。
（3）在目标层内准确定位（尤其对1~2米的薄层），并可90o或 180o转向射孔；特殊套管开孔机构，对套管/水泥环损坏程度小，不会造成管外窜槽；采用加防膨剂的液体作介质，对地层伤害小；排放物无化学剂，无毒、无害；工序简单、作业周期短、所需人员少；较其它同类措施的施工成本低，投入产出比高。
适用领域：油井增产/水井增注措施；薄层、薄夹层改造，改善出油及吸水剖面和提高剩余储量的动用程度；低渗和稠油油藏的增产；作业中造成严重二次伤害井的解堵；低压/低产井的诱产；离断层较近而无法压裂井的油层改造。
JetDrill同常规射孔产能的比较：N= A1 /A2=17；4孔/米的JetDrill孔的泄油效果相当于68孔/米的常规射孔，即为常规射孔泄油能力的4倍。
深穿透水力喷砂射孔技术试验利用高压水射流喷射砂岩的原理，用高压加砂水在地下油层中定向喷射造成1200mm以上的清洁无阻的泄油孔道，从而避免和大幅度降低了常规射孔造成的油层伤害，并足以穿透近井地带的污染区，提高油层泄油能力，释放地层能量，提高原油产量和采收率。
深穿透水力射孔技术及其应用
深穿透水力射孔技术及其应用
深穿透水力射孔技术是一种水力地质勘探和处理技术，是指用高压流
体射出符合特定深度要求或射出特定深度射孔。
此技术能实现多种深度孔
洞的自动射出，并可达到高度精确的射孔深度，甚至是极小的尺寸。
因此，深穿透水力射孔技术可以用于地质勘探、工程建设以及其他工程领域的应用。
1、地质勘探：深穿透水力射孔技术可以用于勘查岩石的组成，构造
及地应力等信息，可以用于准确确定油气资源的储量以及评价地层的可采
用性。
2、应用于工程建设：深穿透水力射孔技术可以用于工程建设，可以
提供坚固的基础，包括地下水、地下结构、交通和公共基础设施等，可以
为其他后续操作提供必要的参数，保证其正常运行。
3、应用于建筑工程：深穿透水力射孔技术可以用于建筑工程中，用
于建筑物的加固及承重分析，以及建筑物地基的设计和施工。
4、用于环境监测：深穿透水力射孔技术可以用于环境监测，可以获
得准确的土壤、水文参数，可以对环境污染物进行快速侦测。
深穿透水力射孔技术及其应用
深穿透水力射孔技术是一种把现有的排水、给排水、供电等设施新增
或修改的建设技术，它使用高压水的反压来将孔眼抬向地表或材料的
表面，可以节省50％以上的施工周期。
深穿透水力射孔技术由水力射流管道、电动马达、防爆宝塔、电源和
控制系统组成，深穿透水力射孔工艺主要步骤是：首先测量房屋、框
架或混凝土混合物的厚度，然后将高压水泵放置在需要射孔的位置，
回水管和排水管铺设到地面上，再将防爆宝塔安装在建筑物位置，防
爆宝塔使用高压油，此时，高压油将孔眼抬向建筑物的表面，再将射
流管道安装后，电源、水泵、电动机按要求呈Y形联接，安装完毕后，即可开始操作。
深穿透水力射孔技术应用非常广泛，不仅可以拔高护壁、拓宽街道，
还可以用于新建楼房、地坑、旧建筑改造等施工，它有效地减少了施
工量、存在射孔技术的设施的老化程度，简化了原有设施的更新维护。
深穿透水力射孔技术可以解决城市管网施工更新替换的困难，它运行
稳定、操作安全，大大的提高了施工效率、降低了成本，不仅能节约
施工时间，而且还可以降低噪音污染，提高施工环境。
可以看出，深穿透水力射孔技术实用性很强，应用前景广阔，几乎可
以解决城市建设管网技术相关的各种问题。
可以说，它给城市建设提
供了一种更先进、更全面的技术手段，优化和革新城市建设进程。
水力深穿透钻孔技术的改进与完善
水力深穿透钻孔技术的改进与完善高丽;唐海军;马建杰;司志梅【摘要】水力深穿透射孔技术是利用高压水射流钻孔的方式形成清洁孔道,改善近井地带渗流状态的一种水平钻孔技术.针对该技术在江苏油田W5-17井、W5-19井作业施工出现的问题,提出对过滤系统、控制系统及钻孔用喷管的改进措施.通过以上三方面的改进完善,在S14-9井应用该技术,作业6孔,孔深5 m,该井取得了显著的增产效果.【期刊名称】《复杂油气藏》【年(卷),期】2017(010)004【总页数】3页(P73-75)【关键词】深穿透;钻孔;过滤系统;控制系统【作者】高丽;唐海军;马建杰;司志梅【作者单位】中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院,江苏扬州225009;中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院,江苏扬州225009;中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院,江苏扬州225009;中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院,江苏扬州225009【正文语种】中文【中图分类】TE35水力深穿透钻孔技术是油田完井工程中增产、增注、提高原油采收率的高效技术手段之一。
从20世纪80年代中期开始，水力深穿透钻孔技术先后在美国、加拿大逐步应用[1]。
经过30多年发展，该技术日趋成熟，在辽河、大庆、胜利和江苏油田都进行了应用[2-8]，是一种适用于解除油藏污染、提高油井产量、增加水井注入量的简单有效的新工艺技术。
水力深穿透技术采用油管将钻孔工具(如图1所示)下至油层深度，通过地面加压控制井下工具液压缸，在高压作用下，冲头在套管及水泥环上冲孔，然后钻孔软管从中空的冲头中伸出，喷射高压水射流在地层中，切割出直径约30 mm，深度2～5 m的不闭合孔道来增加地层导流能力，改造地层。
每钻完1个孔后，依次回收软管、冲头，解封锚定器，然后上提管柱，继续开始钻第2个孔，每趟管柱可钻5～6个孔。
水力深穿透钻孔技术由于孔眼导流能力高，定位准确，对于薄油层只需打少量孔即可达到普通射孔弹射多孔的效果，特别适合于薄油层完井。
水力喷射深穿透射孔技术应用(报告)1
TUHA R&D水力喷射深穿透射孔技术研究及应用吐哈石油钻采工艺研究院2005年8月目录前言一、立项背景二、水力喷射深穿透射孔技术简介三、水力喷射深穿透射孔技术的优点及应用范围四、水力喷射深穿透射孔技术在吐哈油田的适应性分析及选井条件五、射孔工具改进研究六、现场应用效果和经济效益七、认识和结论八、存在问题及改进方向水力深穿透射孔技术研究及应用吐哈油田钻采工艺研究院（2005.8）摘要：水力深穿透射孔的井下工具主要由控制部分、喷射系统和冲孔部分组成。
它利用油管传输动力液，分别驱动井下两个不同的液马达，一个马达驱动铣刀完成套管铣孔开窗，另一马达实现地层径向钻孔实现深穿透射孔的目的，从而在油层和井筒之间建立一个直径大、长度长、清洁无污染的液流通道，同时将地层岩屑带走，套管和水泥环不会受伤害。
由此克服了炮弹射孔粉压作用造成的二次污染。
水力深穿透射孔技术，是低渗地层完井、地层改造、提高采收率的一项有效新技术，为油田提供了一种改变传统增产增注和改善剖面矛盾的新技术。
本文主要介绍水力射孔技术在吐哈油田的研究、应用情况及效果等。
主题词：水力深穿透射孔控制部分地面系统井下工具应用效果前言最早的水力射孔主要以喷嘴固定和套管对称割缝等形式来实现，但它们都有一个共同的缺点，喷嘴在井下不能径向移动延伸，射出的孔眼径向距离短，孔道尺寸形状不规则，对油井套管和固井水泥环都有不同程度的伤害或损坏，射孔达不到预期的目的和效果。
从20世纪80年代中期开始，先后在美国、加拿大逐步发展起来的一种新型射孔技术，虽然该技术在数十年的发展中，进行了多次技术升级，但归根到底不外乎以下两种主要模式：第一、套管冲孔＋高压水力喷射切割岩石射孔；第二、套管钻孔开窗＋水力地层径向钻孔射孔。
前者是最早研制开发的，高压水力喷射深穿透射孔技术的实质是完全利用水力作用，液压冲击头冲开套管，带软管的喷射头从冲击头的中心孔中径向向外伸出，以高压流体切割地层的方式完成射孔的。
深穿透适用范围
深穿透适用范围
对于进入勘探开发后期油气田，低孔、低渗、低丰度油气储层的
射孔对射孔器材的性能提出了更高的要求，深穿透射孔机技术研究正是针对这些问题而开展的，并且近几年已经取得了明显效果。
由于水力深穿透射孔技术所具有的鲜明特点和在近井带改造方面的良好前景，不仅国内各油田对该技术表现出极大的兴趣，而且有多家研究院所和专业院校开展了该技术的应用分析与评价等研究工作，中国石油天然气集团公司将“水力深穿透射孔技术研究”作为科学研究与技术开发项目。
适用范围：
主要用于近井带改造，实现油气井增产或注水、注泡沫等的增注。
适用于污染半径大的油层，确保穿透污染层；
适用于有底水或气顶的油气藏，增大油井的有效半径，消除或减
缓水、气锥进的影响，降低含水率或油气比；
适用于薄油层、层状油层、稠油层等的开发；
适用于由于套管强度、地层条件等的限制，不允许使用爆炸射孔
的场合；增大贯穿近井裂缝的机率，利于裂缝性油藏的开采；
与水力压裂结合使用，有效实施对多种难压裂地层的作业，实现
对低渗、超低渗油藏的经济开采。
中后期的油气田提高采收率，稳产增产、节能降耗。
浅析水力深穿透射孔技术
内蒙 古石 油化 工
２ ０ １ ３ 年第 １ ３ 期
浅 析 水 力深 穿 透 射 孔 技 术
张Hale Waihona Puke 义 萍 （ 锦州采油 厂工艺研究 所 ， 辽 宁 锦州 １ ２ １ ２ ０ ９ ）
摘 要： 水 力深 穿透射 孔技 术 可用 于 油 田油气 井 的增产 作 业 ， 提 高产 量 和 采收 率 ， 降低 含 水 率等 方 面， 同时也 可 用于 油 田注入 井 的增 注作 业 ， 降低 油 井注入 压 力 ， 增 大 注入 量 ， 改善 注入 剖 面。 关键词： 水 力 深 穿透 ； 射孔 ； 井眼 ； 解堵 中 图分类 号 ： ＴＥ ２ ４ ８ 文 献 标识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ６ －７ ９ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） １ ３ —０ １ Ｏ ４ —０ １
封 问题 。
另外 ， 喷射 送进 系统 ， 在 超 高压 清 水介 质条 件下 实 现 了喷射 系 统 的 低速 平 稳 送 进 ， 这 是 该 项技 术 的
另 一关 键 点 和难 点 ， 是 利 用 基 于 密 闭 隔离 结构 和减 压 后调 速 与 差动 控 制 的专 利 技术 ， 来 实 现 喷 管送 进 速 度与 射 流破 岩 钻 孔 速 度 的 合理 匹 配 与适 应 调 节 。 在 高达 ６ Ｏ ＭＰ ａ压 力下 ， 送进 控 制液 缸 的驱动 力在 不 超过４ ５ ０ ０ ＫＮ 的范 围 内 自动 词整 ， 使 喷 管 实现 １ — ２ ｍｍ／ ｓ 量 级 的超 低速 平稳 送进 与 回收 。由于超 高压 差 和水 介 质 的低 粘 度 ， 加 上井 下 使用 条 件 下 的 尺寸 空 间 限制 和 高污 染 环 境 ， 常规 液 压调 速 系 统很 难 找 到适 用 的减 压 阀和调 速 阀来控 制 驱动 力 和速度 。通 过 创新 研 究 ， 采 用独 创 的减 压 机 构 和 密闭 隔离 设 计 取代 常规 的 控制 阀调 压 、 调速 方 式 ， 在 密 闭隔离容 腔 内使用 液 压 油配 合 节 流 机 构 调速 ， 将 液 压 系统 的常 规 调速 技 术 用 于井 下 清 水 介 质 条件 ， 满 足 了超 高压 系 统低 速 平 稳送 进 的要 求 ； 减 压后 的差 动 控 制可 有 效 控 制超 高 压 系统 的送 进 力 ， 可 在 系统 中采用 常 规 液 缸结构 。 冲孔 机 构 的主要 功 能是 冲开 钢质 的套管 并在 机 构 内提 供 喷 管转 向 的导 向弯 道 ， 为射 孔 工 具直 接 对 地层 喷射 钻 孔提 供初 始通 道 。其 难点是 在空 间狭 小 的 情况 下解 决机 构 研 究 与 组 合通 道 设计 、 控制 流 道 的布置 、 高接 触应 力 摩擦 副 的匹 配与 冲头 。 通 过空 间 分 析计 算 ， 设 计 的 喷管 进 出组 合 通道 充 分 利用 工 具 内狭 小 的径 向空 间 ， 允许 使用 最 小 弯 曲半 径更 大 的 高 压 软管 ， 降低 了高 压 软管选 型 与制作 的技术难 度 ； 成 功在 壁 厚 为 １ ５ ｍｍ 的 筒壁 上 制 作 孔 径 为 ６ ｍｍ 长 为２ ｍ、 承 压 高达 ８ ０ ＭＰ ａ的流道 孔 ， 解决 井下 筒式 结 构 径 向尺寸 小 而造成 的管路 布 置 的难 题 和具有 世界 先 进 水平 的 细 长孔 加 工 工 艺 ； 通 过 对 基体 分 别进 行 淬 火 与调质 ， 硬 软搭 配 辅助 表面 处理 技术 ， 解决 了恶 劣 环 境下 重 载摩 擦 副 的易 损 伤难 题 和 选 材 、 热 处 理 及 表 面处理 技 术 。冲头 是 套管 冲孔 开窗 系统关 键 的 部 件 。通过 系列 设计 与试验 验证 ， 对 冲头 的外形 、 结 构、 行程、 工 作 方位 进 行 了优 选 ， 研究 分析 了冲头 外 形 结 构参 数 对 外 层 固井 水 泥 环 以及 不 同套 管材 质 、 厚 度 等因素 的适 应 性 。 采取 增加 冲孔液 缸 行程 、 加 大 楔 块倾 角 以求 增 大 冲头 行 程 ， 并 选 取适 当的 冲孔 方 位， 最 终实 现 了最佳 的冲孑 Ｌ 效果 。 配套 采用将 冲头 体 与 连接 底座 分离 ， 设 置安 全 剪切 环节 ， 简化 易损件 结
水力深穿透井措施效果分析
水力深穿透井措施效果分析马敬莹【摘要】水力深穿透射孔技术是利用高压水射流钻孔道方式形成清洁孔道,借助对喷管、喷嘴的送进实现深穿透,属于一种零转向半径的微型水平孔钻进技术.本文通过对新站采油作业区大44-84井水力深穿透的效果分析,介绍了水力深穿透的工作原理及增产机理,分析了水力深穿透井的效果,并提出下步治理对策.【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2015(000)015【总页数】2页(P51-52)【关键词】水力深穿透;增产机理【作者】马敬莹【作者单位】大庆油田有限责任公司第九采油厂新站采油作业区,黑龙江大庆163853【正文语种】中文【中图分类】TE2481 水力深穿透1.1 概述水力深穿透射孔技术早在1989年起就有许多专家进行研究，经过20多年来的技术研发与改进，这项技术已基本成熟。
新站油田裂缝发育，低渗透薄层发育，实现稳产难度较大，使用水力深穿透射孔技术，以解决常规措施不能解决的问题。
该技术是可用于油气井的增产作业、提高产量和采收率、增加地层的渗透率、降低含水率；也可用于注水井的增注作业、降低注水压力、增大注水量、改善注水剖面。
具体主要用于近井带堵塞严重的油水井、薄层油井、气顶底水油藏等特殊油藏油井的解堵及改造；破裂压力高或者酸液注入困难的油水井的预处理。
1.2 工作原理水力深穿透射孔技术利用高压水射流钻孔的方式形成清洁孔道，借助对喷管、喷嘴的送进实现深穿透，孔深达到2m，孔径为Φ20mm以上，孔道的流通能力为常规射孔的10～20倍，属于一种零转向半径的微型水平孔钻进技术。
系统主要有井下工具和锚定器、过滤器等井下配套工具构成。
地面采用小型高压泵组（配套功率约110kW）供液，目前形成的系统主要适用于5.5″或7″垂直套管井。
作业时，用油管将工具下至预设井深并定位，通过在地面调节泵压控制井下工具动作，首先以液力驱动的机械方式刺穿套管形成喷管进出的通道，然后再沿此通道将带喷嘴的绕性喷管径向送入地层，由喷嘴喷出的高速射流钻透地层，边送进边喷射，形成一定孔径、一定深度的径向水平孔，一次下井可完成多个水平孔。
高压水射流深穿透射孔试验研究
Ｆｉｌ ｐｅ ｉ ｅ ｆＨ ｙｄ ａ ｌｃ Ｄｅ ｐ ｎ ｔ ａ ｉ ｎ ｃ ｏ ｏｇ ｅ ｄ Ｅｘ ｒｍ ｎｔｏ ｒ ｕ ｉ ｅ Ｐｅ ｅ ｒ ｔｏ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｙ
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水力深穿透射孔
水力深穿透射孔在钻井、完井、增产措施、生产和注入等各个作业过程，由于入井液体中固相的浸入或生产、注入等引起的地层内微粒的运移、物质沉淀等多种原因，用于油田生产的油气水井的近井带都存在不同程度的地层伤害。
在低渗透油藏中，这种伤害更为严重，对生产的影响也更大。
地层伤害造成油气井产量下降,注水井的注水量降低或注不进去。
如何有效消除近井带的地层伤害，提高单井产量或注入量，是石油工程中一直在力求解决的问题之一。
到2004年底，我国石油探明可采储量67.91亿吨，其中低渗透占28%，动用程度仅50%左右；预计今后每年新增探明储量低渗透占50%以上。
目前，我国的低渗油田开发效果并不理想，开采效率低、经济效益差的现象普遍存在。
据我国部分已开发的低渗油田统计，单井自然产能一般<5t，采收率≤20%，开采速度<0.5%，产油量年递减率一般在25～45%之间，最高达60%。
如何找到经济有效的开发手段，进一步改善低渗油田开发总体效益，对我国石油工业的持续稳定增长具有重要的作用。
近20 年来的相关研究和应用表明，水力深穿透射孔技术对于油田增产增注、低渗透油田近井带改造都具有重要的意义。
在我国部分气田的开发中，采取打悬空水泥塞或井口水泥塞的方式完井后，再次入井作业时直接钻开水泥塞存在井喷失控的危险。
用水力深穿透垂直钻孔系统钻泄压孔泄压后再作业，可保障作业安全。
1 水力深穿透射孔技术的研究与应用1.1 系统构成与基本原理水力深穿透射孔技术利用高压水射流钻孔的方式形成清洁孔道，借助对喷管、喷嘴的送进实现深穿透，孔深达到2m，孔径为φ20以上，孔道的流通能力为常规射孔的10～20倍。
属于一种零转向半径的微型水平孔钻进技术。
系统主要由井下工具和锚定器、过滤器等井下配套工具构成。
地面采用小型高压泵组（配套功率110kw）供液，也可使用压裂车或水泥车分流后供液。
目前形成的系统主要适用于φ139.7mm或φ177.8mm垂直套管井。
射孔技术介绍
三 水平井射孔技术
技术参数：
a．定向方式：内定向； b．定向相位满足用户设计；已实现相位1、2、3、4、5 、6； c．定向误差≤±5°； d．枪型:51枪、60枪、76枪、89枪、102枪、127枪、140枪； e．孔密:不定向射孔和直井相同；定向射孔可以实现8-60孔/米,根据需要确 定； f．穿深、孔径与相应的枪型相同。 g．适用套管直径Ф89mm－Ф178 mm的水平井。
20
60 32 24 20 120 48 26 26 120 108 40 32 26 26 60 30 26
90
138 135/45 60 90 138 138 60 60 138 138 138 135/45 60 135/45 138 135/45 60
509
166 285 509 512 185 285 509 512 185 285 509 512 620 900 509 550 1032
建议：在稠油地层应采用深穿透射孔技术进行射孔。
一 深穿透射孔技术
稠油井只有保证地层的充分吸气，才能保证油井有良好
孔方式，可以使每个油层充分吸气，使油井具有最大的产能。 依据各类稠油井的井况不同，对射孔器和射孔工艺进行优化
设计，最终形成适合稠油油藏的深穿透射孔系列，从而满足
筛孔（mm）：7.21*8.42，9.23*7.27， 7.84*8.92，6.8*6.7，7.16*6.7， 6.67*7.12，6.36*6.24。
筛胀（mm）：128*128.3（毛刺）
毛刺高（mm）： 3.17，3.38，4.52。
图5 89枪60弹32孔/m打靶图
三 水平井（筛管完井）射孔技术
DP33RDX19-1
DP25RDX7-1 DP30RDX12-2 DP33RDX19-1 DP36RDX24-5 DP25RDX7-1 DP30RDX12-2 DP33RDX19-1 DP36RDX24-5 DP25RDX7-1 DP30RDX12-2 DP33RDX19-1 DP36RDX24-5 DP41RDX32-1 DP44RDX38-4 DP33RDX19-1 BH46RDX43-1 DP48RDX43-1
水力深穿透射孔技术用于底水油藏开发
水力深穿透射孔技术用于底水油藏开发
张福祥;席长丰;郑爱铃;彭建亮
【期刊名称】《石油钻探技术》
【年(卷),期】2004(032)006
【摘要】根据油田实际生产资料,从数学解析和数值模拟两方面研究了水力深穿透射孔技术对底水油藏的开发效果.研究表明:理想完井状态下,水力深穿透射孔井的开发效果好于直井,在射孔总长度一定时,射开一个长孔比射开多个短孔的开发效果要好;完井污染状态下,射孔深度大于污染表皮半径时,射开多个短孔比射开一个长孔的开发效果要好.储层的污染程度对水力深穿透射孔井的开发效果有较大的影响,确定水力深穿透射孔井完井方案,需要准确了解储层的污染程度.
【总页数】3页(P41-43)
【作者】张福祥;席长丰;郑爱铃;彭建亮
【作者单位】长江大学,湖北,荆州,434023;塔里木油田分公司勘探事业部,新疆,库尔勒,841000;长江大学,湖北,荆州,434023;长江大学,湖北,荆州,434023;长江大学,湖北,荆州,434023
【正文语种】中文
【中图分类】TE257+.1
【相关文献】
1.水力深穿透射孔技术开发底水油藏数值模拟研究 [J], 马卫国
2.浅析水力深穿透射孔技术 [J], 张义萍
3.水力深穿透射孔技术开发底水油藏效果及分析 [J], 席长丰;吴晓东;杨兆刚;万艳菊
4.水力深穿透射孔技术应用效果预测 [J], 谭多鸿
5.水力深穿透射孔技术在锦州采油厂的初步应用 [J], 吴洪举;张建心;蒋勇;张友军;胡强法
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水力深穿透技术介绍
图 4 井下工具外形图
图 5 作业管柱示意图
2、工作原理
现场作业时，用油管将工具下至预设井深，利用校深、定向（必要时）仪器测井
Hale Waihona Puke 2江汉机械研究所水力深穿透技术
2010.3
后定位。通过在地面调节泵压控制井下工具动作，依次执行“定位—锚定—套管冲孔 开窗—喷射钻进成孔—喷管回收—冲头回收—解锚”程序，完成单孔作业。一次下井 （一趟管柱）可连续完成多个孔。
1
江汉机械研究所
水力深穿透技术
2010.3
经过十几年的研究积累，江汉机械研究所已形成了拥有自主知识产权的成熟技术与装 备，具备了规模应用与推广的条件。
图 3 江汉所 SLS114 水力深穿透系统地面试验与现场作业图片
三、 设备构成与基本原理
1、设备构成 地面设备主要包括：小型高压泵组（工作压力 60Mpa，流量 80L/min，配套功率约 150kw）、高压管路、数据采集与监控系统。 井下设备主要由水力深穿透井下工具和滑移补偿器、锚定器、过滤器、定深短节 （必要时增加定向短节）等配套工具构成。 水力深穿透井下工具为一套高度集成的系统，包括控制阀、冲孔机构和喷射钻进 系统，全套系统为压力控制结合行程控制的超高压清水液压系统。全套系统的所有元 件，都集中在约 8m 长的工具体内，只需在地面调节泵压即可方便地控制井下工具动作。
五、 主要技术特点
水力深穿透不仅穿透深、孔径大、流通能力强，而且定位准确、易于实现定向穿 透。主要优点包括：
1、能有效穿透近井带污染层，建立新通道（不依赖于原有射孔通道），可根本消 除近井连通的瓶颈。
2、孔道流通能力强。孔径大、穿透深、超完善，不易堵塞，作业的有效期长；只 需少量射孔即可有效连通井筒和地层，可防止锥进、降低注入压力。
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完井事业部
2011年7月6日
魏增国
1
讨论内容
深穿透射孔技术和工具介绍 深穿透射孔作业工艺流程介绍 深穿透射孔油田现场应用情况介绍 深穿透射孔技术其他相关性能 同类产品介绍
2、深穿透射孔技术的特点
三 、套管冲孔及射孔演示
四、 地面设备介绍
深穿透射孔作业工艺流程介绍
起油管、刮削、通井、洗井
作业工艺流程
下工具管串 平均耗时：60－80分钟 /孔 (2米) 平均单井作业周期：5天/井 （包括前期起原井和完井时间） 管柱校深，调整深度数据 管柱内灌水排空 坐封锚定器 启动高压泵
开始第一个孔的射孔作业
上提或转向依次完成设计孔数
26
深穿透射孔作业工艺流程介绍
30
4800
A1 dL 452000
12
500
A2
d
2
L d
2
2
2
9420
N = A1 /A2= 48 即： 深穿透射孔的单孔泄油为常规射孔的48倍。由于深穿透射孔渗
透区域远大于常规射孔，所以 2孔/米的泄油效果远远大于96孔/米的常
规射孔的泄油效果
36
讨论内容
深穿透射孔技术和工具介绍 深穿透射孔作业工艺流程介绍 深穿透射孔油田现场应用情况介绍 深穿透射孔技术其他相关性能 同类产品介绍
地面作业设备 示意图
27
讨论内容
深穿透射孔技术和工具介绍 深穿透射孔作业工艺流程介绍 深穿透射孔油田现场应用情况介绍 深穿透射孔技术其他相关性能 同类产品介绍
28
深穿透射孔油田现场应用情况 大庆作业实例
井号 作业目的 作业效果
北1-丁2-P43 (油井)
PO-12 (油井) 萨中1-P28 （注水井） 萨北2-771 （泡沫注入井） 杏2-1-P5井 （聚合物注入井）
10
套管冲孔及射孔演示
11
地面设备介绍
•
三柱塞泵高压系统 70 MPa， 7m3/h
• •
柴油发动机 250 HP 两级袋式水过滤系统 100µ m， 50µ m
• •
过滤水储罐 360 升 （ 95加仑） 空压机、发电机等
地面设备参考
12
地面设备介绍 车载操作间
操作台
•
•
控制发动机与高压泵间的离合器闭 合与脱开 地面控制和调节作业输出压力和流 量 地面监控系统包括记录仪、计算机 和软件 实时记录泵出口的压力和流量并绘 制出相应的压力和流量曲线
18
深穿透射孔作业工艺流程介绍
一、应用范围
二 、适用井况和选井原则
三 、作业准备
四、作业工艺流程
19
深穿透射孔作业工艺流程介绍 应用范围
• • • • • •
•
•
有效地穿透井眼污染带和厚水泥环，扩大有效井眼直径、降低生 产压差,达到增产增注的目的 在注入井中改善注入剖面和注入量 无法进行压裂的薄层、薄夹层的改造 低渗透率油藏经济开采 顶油底水井减缓、遏制水锥发生 出砂井防砂增产(水泥封堵后进行深穿透射孔) 新井完井，一劳永逸 老井、边缘井、稠油井的增产措施等
37
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38
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公司 JET-DRILL射孔示意图
39
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penetration射孔示意图
40
32
深穿透射孔技术其他相关性能 油田适用性分析
• •
未污 染层
油藏的污染带为1米左右，普通射 孔不能穿透此污染带 常规射孔径向距离短，无法穿透油 井污染带。水力深穿透孔具有常规 射孔所无法比拟的射孔深度和孔径 ，可大大穿透油井污染带，油层泄 流能力大大提高(3倍以上)
常规 射孔 （约0.7 m）
污染带
24
深穿透射孔作业工艺流程介绍 作业准备
• • •
井筒准备 用套管刮削器，刮削至人工井底，刮削时清水循环洗井至人 工井底，进出水一致，井底干净 用相对应的通井规（2米）通至目标作业位置以下
套管内径（mm) 工具最大尺寸(mm) 121.6 116 124 118 157 153 159 156
25
计算条件：污染厚度：1 m； 油层厚度：1.5 m； 地层压力：20MPa 油藏各向异性 kv/kh：0.5； 油层深度：3000 m；平均有效渗透率：10md
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深穿透射孔技术其他相关性能 同常规炮弹射孔产能比较
射孔方式 孔径φ(mm) 径向距离（mm） 单孔泄油面积（mm2）
深穿透射 流射孔 常规射孔
数据处理工作台
•
•
13
地面设备介绍 作业实时数据采集 / 特征曲线分析示例
流量(gal/min) 压力(psi)
射孔时间 58 min
14
井下工具
15
井下工具
井下工具参数
• • • •
公称外径 最大外径 长 度 重 量
114.3 mm ( 3-3/4'' ) 118 mm ( 4-11/16'') 8234 mm ( 324'' ) ≈350 Kg ( 770 磅)
23
深穿透射孔作业工艺流程介绍 作业准备
•
•
• • •
60吨修井机及相应井架（油管和工具自重加20吨额外拉力） 锅炉车（冲洗油管内壁和丝扣，保证清洁） 2-7/8‘’ 外加厚N80 油管（螺纹质量良好，可耐最高 10000PSI,69MP压力） 水罐车（20m3）或 水罐（40m3），作业用水需25m3 /孔 理想是N80新油管，如果不是，要考虑进行油管试压来保证作业过 程中不漏
深穿透射孔技术的原理
射孔样品
在 40 MPa 背压下贝雷砂岩靶射孔样品成孔尺寸：25mm
6
深穿透射孔技术的特点
• • • • • • •
孔道规则、清洁、不易闭合，有效期长 孔道长1.5米以上，可大大穿越油层污染带 消除常规射孔对套管和水泥环破坏的危险 以柔和的方式实现油层的深穿透射孔，有效地减少地层油流阻力 和压降 在目标层内易准确定位（尤其对1～ 2米的薄层） 采用加防膨剂的清水作介质，对地层伤害小 排放物无化学剂，无毒、无害
30
深穿透射孔技术其他相关性能
一、油田适用性分析
二 、同常规炮弹射孔产能比较
三 、不同表皮系数下产量与附加压降的关系
31
深穿透射孔技术其他相关性能 油田适用性分析
•
•
射流深穿透射孔孔道不存在岩石压 实带，可以进一步挖潜油井、注水 井的潜能 常规射孔孔眼是依靠射孔弹的能量 对油层的强制挤压作用形成的，存 在压实带，渗透率大大降低（局部 渗透率最大降低70%），影响油井 产量。
44
深穿透水力射孔
谢谢
45
新的薄油层补层射孔 1个1米深的JetDrill孔
薄油层分别补层射孔 ， 2个1.5米深的JetDrill孔 降低注水压力，保持相同配 注量 1个1.5米深的JetDrill孔 降低注入压力，保持相同配 注 量，4个1.5米深的 JetDrill孔 保持注入压力不变，增大注 入 量，5个1.5米深的 JetDrill孔
优先考虑油水井有层间注采对应情况,连通关系好的井 选择由于伤害或堵塞严重,导致产量下降或注入困难的井 选择垂向渗透率较好，各向差异不显著的地层 参考油、水井作业史避免选择地层物性差压裂酸化后无效井
22
深穿透射孔作业工艺流程介绍 选井原则
• • •
•
射孔孔数，分布及时间 射孔孔数和分布与层段厚度有直接的关系，射孔层段厚度不得 小于0.8米; 平均单位厚度布孔1孔，对于特低渗油层或供液差，可考虑3-4 孔/2米； JD工具每下井一次可完成3孔射孔，两套工具可连续下井作业 以节省时间；
7
套管冲孔及射孔演示
5-1/2'' N80套管
壁厚： 9.17mm 抗内压：64.6Mpa
8
套管冲孔及射孔演示
每孔总冲孔时间为1分钟
9
套管冲孔及射孔演示
套管开窗的形状如图所示 尺寸为：1.65 '' ×1.26 '' （42mm×32mm） 此特殊设计的套管开窗方式 对套管进行径向剪切，对开 窗处套管的强度削弱＜5%
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井下工具
井下工具采用模块化设计, 调试维修方便，结构组成包括：
• • •
控制部分: 是井下工具的控制核心，以各种精密液压 阀控制冲孔、射孔 及软管、冲头回收的顺序及速度 射孔导管部分: 喷嘴、软管及驱动组件 射孔部分：液压缸、楔块、冲头等
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讨论内容
深穿透射孔技术和工具介绍 深穿透射孔作业工艺流程介绍 深穿透射孔油田现场应用情况介绍 深穿透射孔技术其他相关性能 同类产品介绍
产量为同层其它生产 井的4 - 5倍
日产液量增加两倍 相同配注量下，注入压力降低了 1.12MPa 相同配注量下，注入压力下降了 3.6MPa 压力不变，日注入量增加了27方
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讨论内容
深穿透射孔技术和工具介绍 深穿透射孔作业工艺流程介绍 深穿透射孔油田现场应用情况介绍 深穿透射孔技术其他相关性能 同类产品介绍
深穿透 射孔 （>3m）
水泥环
射孔 工具
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深穿透射孔技术其他相关性能 同常规炮弹射孔产能比较
■新井采用该射孔技术，可提高单井自然产能（2-2.5倍） 减少一次投产初期的压裂