射孔方法
伽玛跟踪射孔原理与方法
伽玛跟踪射孔原理与方法
射孔施工工艺按输送方式可分为电缆输送射孔和油管输送射孔。
电缆输送射孔就是用电缆把射孔器下放至目的层，对套管进行射孔，其主要优点是射孔枪和射孔弹的种类多，定位方便、准确，作业简便、速度快、能连续进行多层射孔。
但是在实际施工中，有时候存在套管节箍无法识别，而射孔枪和射孔弹又不适用于油管传输射孔的情况。
在这种情况下我们就只能利用综合图来进行伽玛跟踪射孔，其原理是根据所测的伽玛曲线和综合图的伽玛曲线对比，读出二者之间的深度差值X，然后将电缆上提至（顶孔+X）米处，在电缆上做出两个明显的记号，起出电缆用钢卷尺测量鱼雷至伽玛仪器记录点的长度Y1，再测量出枪身顶孔至鱼雷的长度Y2，连接好射孔枪下井至所作记号处，然后上提（Y2-Y1）m，即为射孔位置，检查无误后可点火。
操作方法：
1、准备工作，各类射孔器材齐备，完井组合图一份，伽玛仪器完好；
2、到井后先进行伽玛曲线的测量（服务表伽玛延迟为0），测量段为射孔段附近100m左右，能够和完井图对比有明显特征定位深度为准，测量完后先不要起出电缆；
3、对比计算出完井图和所测的伽玛曲线的深度差值X=所测曲线深度-完井曲线深度，然后将电缆停留在（顶孔+X）处，在电缆上做出两个明显记号，起出电缆；
4、起出电缆后，用钢卷尺测量伽玛仪器记录点到鱼雷的长度Y1，将射孔枪和马龙头等连接好后测量枪身顶孔至鱼雷的长度Y2，然后连接鱼雷马龙头下井至记号处；
5、观察两记号和原来所处的位置应该相同，若不同可能某个记号移动了，找出原因，必要时应该重做记号，若和原来在同一位置，则将电缆再移动（Y2-Y1）m，若为正值则上提，若为负值则下放；
6、停车后检查各个步骤无误后点火，完成射孔。
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。
射孔
第二部分射孔完井工艺技术概述目前国内外完井方式主要有套管或尾管射孔完井、割缝衬管完井、裸眼完井、裸眼或套管内砾石充填完井等。
其中套管射孔完井是目前国内外使用最广泛的完井方法。
其基本原理是在一口井钻井、固井完成后，利用射孔器射穿油层套管、水泥环并穿透至油层一定深度，从而建立井筒与地层间的油气流动通道。
该种完井方式的优点是可选择性地射开不同压力、不同物性的油层，以避免油层间干扰，还可避开夹层水、底水和气顶，避开夹层的坍塌，具备实施分层注、采和选择性压裂或酸化等分层作业。
自大庆油田投入开发以来，射孔完井工艺技术大体上经历了三个阶段：第一，以SQ691跟踪射孔仪、泥浆压井、WD67-1型射孔器射孔为标志的准确打开油气层射孔工艺技术阶段；第二，以清水压井过油管射孔、负压射孔、射孔液应用为标志的保护油气层射孔工艺技术阶段；第三，以深穿透射孔、复合射孔、DB-Ⅱ型数字化射孔仪应用为标志的解放油气层射孔工艺技术阶段。
近十年来，国内通过深化射孔理论研究，完善配套工艺，增加射孔弹新品种并形成系列化等，缩短了射孔技术与世界先进水平的差距，总体水平已接近国际先进水平。
第一章射孔器及其检测技术第一节射孔器射孔器是用于油气井射孔的器材（或装置）及其配套件的组合体，其作用是打开井下封闭油气层的套管、水泥环并深入油气层，建立井筒与油气层间连通的通道，其性能的好坏直接影响到射孔完井效果。
一、射孔器发展概况（一）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。
（二）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。
射孔工艺介绍
二、油管输送射孔
是指将射孔器 用油管或钻杆采用 硬接的方式送到射 孔层位进展射孔的 射孔方法。 由于是井口密闭射 孔，可以有效的防 止井喷，是一种平 安的施工方式。
油管传输射孔可以和多种射孔工艺结 合作业，如测试联座，超正压射孔等。
负压射孔
采用独特的负压阀可按设计要求连接在 射孔管串上，不需要任何地面辅助设备进 展排液即可实现最大负压条件下的射孔施 工，此负压产生一个瞬时反冲力，对射孔 孔道进展清洗，可以提高产能。
负压射孔孔道
起爆方式
1、投棒起爆 在射孔器定位之后， 将投棒从井口投入， 投棒撞击起爆器击 针，起爆雷管，进 而起爆射孔器。
2、压力起爆
在射孔器定位 之后，在地面加 压，压力剪断起 爆器剪切销钉， 击针撞击起爆雷 管，进而起爆射 孔器。
第四局部 射孔工艺开展方向
智能射孔 国外在近年来开场根据油井的不同类
第三局部 射孔工艺简介
一、电缆输送射孔 二、油管输送射孔
一、电缆输送射孔
是用电缆把射孔器 输送到射孔井段并起 爆射孔的一种射孔方 式。
一般情况下，电缆传输射孔时井口都处于敞 开状态，存在井喷危险，因此只能采用正压 射孔。
射孔定位快捷、准确;电雷管引爆可靠性强。
正压射孔：指射孔井段井筒内液柱压力大于 目的层地层压力。
射孔工艺
主要内容
第一局部 射孔概念介绍 第二局部 射孔仪器介绍 第三局部 射孔工艺简介 第四局部 射孔工艺开展方向
第一局部 射孔概念
射孔
将射孔器专用设 备输送至井下预定深 度，对准目的层引爆 射孔器，穿透套管、 水泥环进入地层，构 成目的层至套管内连 通孔道的工艺过程。
第二局部 射孔仪器
一、射孔弹
射孔操作规程
射孔操作规程射孔操作规程一、引言射孔操作是一项关键的工程技术，广泛应用于石油、天然气等行业的钻井、油井完井、地下爆破等作业中。
为了保障作业人员的安全以及作业的正常进行，制定一套射孔操作规程是必要的。
本文将针对射孔操作的各个方面，从前期准备、现场操作、安全措施等方面进行详细阐述。
二、前期准备1. 清理作业区域：在进行射孔操作前，必须先将作业区域进行清理，确保没有杂物、障碍物等影响操作的物体。
2. 装箱检查：检查射孔设备的状态，确保设备正常工作。
确定射孔弹的规格和数量，准备好所需的射孔装置。
3. 环境检测：对作业环境进行监测，确保环境符合操作要求。
如有必要，进行气体、温度、湿度等测试，并记录相关数据。
4. 人员培训：对作业人员进行射孔操作技术培训，井口作业人员应具备必要的安全防范意识，熟悉射孔设备的使用方法。
三、现场操作1. 安全检查：作业前需进行安全检查，确保设备、工具的完好无损。
检查并确保喷射孔弹的安全装置齐备，并检查射孔设备与其他作业设备之间的隔离情况。
2. 射孔孔径选择：根据井口情况和所需射孔目的，选择合适的射孔孔径。
在选取射孔孔径时，应根据地层性质、井深和工艺要求综合考虑。
3. 连接射孔装置：将射孔装置与下部工具连接，确保连接牢固，防止意外脱落。
4. 进行射孔操作：根据作业方案，设置好射孔装置的参数，启动机器并将射孔孔弹送入井内。
在进行射孔操作时，必须保证作业人员远离作业区域，确保人员安全。
5. 确认射孔效果：完成射孔后，应根据作业要求检查射孔效果，记录射孔孔数、孔距等数据。
如有需要，可进行调整和再射孔作业。
四、安全措施1. 人身保护：射孔操作涉及较高的风险，作业人员应具备必要的安全防护知识，佩戴防护眼镜、安全帽、防护鞋等个人防护用品。
2. 环境安全：在射孔过程中，需保持作业区域的通风良好，如有必要，进行适量的气体检测。
严禁在易燃、易爆环境中进行射孔作业。
3. 设备操作安全：射孔设备的使用必须由熟练人员进行，不得进行未经授权的调整或维修。
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一样又可分为：1、一般电缆输送射孔一般电缆输送射孔是利用油矿电缆把射孔器经过井口防喷器和井内套管下放到必定深度，在套管内经过深度校订，而后对目的层进行射孔的一种惯例射孔方法。
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经过井口防喷装置、采油树和井内油管下放到套管中，在套管内经过深度校订，而后对目的层进行射孔的一种射孔方法，拥有较好的防喷能力。
过油管射孔可使用有枪身射孔器或无枪身射孔器，可在不起油管的状况下，用电缆将射孔器经过油管下到目的层进行射孔。
能实现带压射孔、不断产射孔，射孔后直接投产，可防止在起下油管时压井所造成产层和环境污染。
主要合用于： 1、生产井、灌水井补孔。
2、带压生产井不断产补孔。
3、套变严重不适于其余射孔器起下的井。
4、小直径套管井。
3、工程射孔主要包含油管冲孔射孔和套管封串射孔，油管冲孔拥有装枪直径小、射孔孔径大、穿深稳固的特色。
施工时，它只射穿油管而不损害套管。
冲孔作业可实现循环解卡和循环压井的目的。
套管封串射孔拥有装枪直径较大、射孔孔径大、穿深稳固的特色。
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余原由造成的上基层串联时能够进行封串射孔。
而后挤水泥达到封串的目的。
4、工程爆炸主要包含爆炸切割、爆炸松扣。
爆炸切割：当油管、套管或钻杆因各样原由被卡在井内，没法提出时，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，可采纳爆炸切割作业。
切割弹的型号（包含 2 寸-3 1/ 2寸油管切割弹， 3/ 2寸-7 寸套管切割弹、 2 寸 -5 1/ 2钻杆切割弹）特色和用途：UQ系列油管切割弹、 TQ系列套管切割弹和 ZQ系列钻杆切割弹采纳无杵堵粉末冶金不烧结药型罩、独到的聚能装药构造设计。
产品拥有切割成功率高、切口平齐、对其余管材无损害等特色。
切割弹可经过电缆输送在油气井内对油管、套管进行切割。
石油工程中的油井射孔技术资料
石油工程中的油井射孔技术资料石油工程中的油井射孔技术石油工程是利用各种技术手段从地下储层开采石油的过程。
而射孔技术则是石油工程中非常重要的一项技术，它能够有效地增加油井的产能和提高采收率。
本文将对石油工程中的油井射孔技术进行详细的介绍和解析。
一、油井射孔技术的概述油井射孔技术是在油井完井后利用特殊的射孔工具在油井套管和地层之间打通一定尺度的孔眼，以实现高效的油气生产或水的注入。
射孔技术可以用于新钻井、旧井维修和改造等操作中。
通过射孔，可以增加油井与油藏的有效接触面积，改善油井产能，提高油井的采收率。
二、射孔技术的分类射孔技术根据不同的分类标准可以分为多种类型，主要包括“火药射孔”、“射孔弹”、“液体射孔”等。
1. 火药射孔：这是一种古老的射孔方法，通过引爆火药炸药使射孔器在油井套管内爆炸，形成孔眼。
火药射孔技术存在较大的安全隐患，因此在现代石油工程中已经较少采用。
2. 射孔弹：射孔弹是一种利用压力释放原理进行射孔的装置。
它通过射孔弹器在套管内形成高压区域，当射孔器受到压力时，内部物质将瞬间释放，产生足够的冲击力以形成孔眼。
3. 液体射孔：液体射孔技术是指利用高压液体射入套管，使套管在地层中形成孔眼。
这种技术可以在射孔孔道中形成较大的动能，有效提高射孔效果。
三、射孔技术的操作流程射孔技术的操作流程一般包括井下准备、射孔方案设计、射孔施工和射孔质量评价等环节。
1. 井下准备：在进行射孔前，需要进行井下设备的准备工作，包括检查井下设备状态，准备射孔工具等。
确保井下设备运行正常，为射孔施工奠定基础。
2. 射孔方案设计：根据不同的井型和需求，制定合理的射孔方案。
射孔方案设计包括确定射孔区域、射孔密度和射孔深度等参数，以确保射孔施工的准确性和有效性。
3. 射孔施工：按照射孔方案进行实际施工。
根据具体情况选择适当的射孔工具，并进行井下操作。
射孔施工需要注意安全、准确和高效。
4. 射孔质量评价：射孔施工完成后，需要进行射孔质量的评价。
第六章射孔介绍
第六章射孔射孔是利用高能炸药爆炸形成射流束射穿油气井的套管、水泥环和部分地层，建立油气层和井筒之间的油气流通道的工艺。
射孔是完井工艺的重要组成部分，它对油气井的完井方式、产能、寿命和开发生产成本等都有重大的影响。
从1932年开始在油气田的勘探开发中应用射孔工艺以来，射孔弹由最初的子弹式发展成为目前广泛使用的聚能弹。
射孔弹分为深穿透型和大孔径型两种，能满足高温、中温、低温地层的完井射孔需要。
射孔方式分为电缆射孔、油管输送射孔和过油管射孔。
海上油气田开发费用昂贵，根据不同地层物性条件选择合理的射孔工艺和优化射孔参数（孔径、孔密、相位、孔深），对增加产能和减少修井补射孔作业，提高油气田开发生产效益有重大的影响。
第一节射孔方式和选择一、射孔方式1．电缆射孔电缆射孔是在下入完井生产管柱前，用电缆下入套管射孔枪，利用油气层顶部的套管短节进行射孔深度定位，电雷管引爆射孔枪。
在井筒液柱压力高于地层压力的条件下射开生产油气层。
电缆射孔枪有开孔枪和高效枪及高孔密枪等。
开孔枪简称PPG（Pore PlugGun），高效枪简称HEG（High Efficiency Gun）。
PPG和HEG的射孔相位均为90°，最大射孔孔密为13孔／m。
高孔密枪简称HSD（High Shot Donsity）的射孔相位有120°、90°、60°、45°、30°，最大射孔孔密为39孔／m。
射孔弹有深穿透（DP）和大孔径（BH）两种。
（1）电缆射孔优缺点1）优点。
①射孔枪和射孔弹的种类多，能使用大直径射孔枪和大药量射孔弹，满足高孔密、深穿透、大孔径的射孔要求。
②射孔定位快速、准确。
③电雷管引爆可靠性强。
④作业简便快捷，能连续进行多层射孔。
2）缺点。
①正压射孔，对地层造成污染损害，影响产能。
②在地层压力掌握不准时，射孔后易发生井喷，为防井喷必须安装防喷器和防喷管。
③受电缆输送能力和防喷管长度的限制，每次下枪长度只能在10m左右，厚度大，油气层的射孔作业时间长，在大斜度井、水平井和高密度泥浆中的应用也受限制。
水平井射孔技术
水平井射孔技术一、水平井射孔由于油层是在水平段。
该工艺采用了管柱输送射孔器，加压引爆射孔弹的方法。
在定向射孔输送管柱与枪身之间装配活络接头、方向监测装置，在射孔枪上还增加了偏重心结构。
国外的水平井完井方法采用了裸眼完井、割缝钢管完井和套管固井完井。
套客固井需进行射孔。
国外一般采用挠性盘管输送、油管（或钻杆）输送射孔枪，在岩性疏松的储集层中采用了定向射孔。
其引爆方式是加压引爆。
1990年底国内在胜利油田完成了第一口水平井。
虽然我国水平井射孔技术起步较晚，但发展很快。
二、水平井射孔器材水平井射孔枪可分为非定向和定向射孔枪两种基本类型。
1、非定向射孔器非定向射孔所用的射孔器与普通油管输送射孔器基本相同，由于油管接头直径大于枪身直径，为了防止起下枪身时接头在套管内的阻或卡的现象，在射孔枪身上加了可滑动的防卡套。
2、向定射孔器在定向射孔中，为了保证射孔方位符合设计要求，一种是靠枪身定向，另一种是用弹架定向。
不管哪种定向都是向下射孔，三排或四排孔，弹孔之间夹角90°～120°，孔密16～20孔/m。
1）外定向射孔器外定向射孔器主要结构是两定向：弹架与枪的定向用键槽控制；枪与枪的控制用定位销固定。
另外该枪是配合引向器使用。
2）内定向射孔器内定向射孔器的结构与油管输送射孔器基本相同，该射孔器定向射孔是靠射孔弹架控制定向的。
弹架是偏重心的，其两端及中间均用弹子轴承支持。
一支弹架为3m长。
3、定向射孔器枪头、枪尾及弹架内定向所用的枪尾和普通油管输送射孔所用的枪尾相同；外定向所用的枪尾是偏重心结构同时带有定位孔，与枪身连接时必须定好位。
定向射孔使用的枪头，外定向和内定向都是一样的，一端是丝扣与枪身连接，另一端设计为内外扣结构，外扣与筛管连接，其内扣和压力起爆器连接。
水平井定向射孔用的弹架基本结构是圆筒钢弹架。
外定向弹架的特殊结构是将射孔弹布在夹角70°～180°向下射孔三排孔或四排孔，孔密16～20孔/m，两端有定向盘。
射孔完井法简介
射孔完井法射孔完井法是国内外最为广泛和最重要实用的一种完井方法，包括套管射孔完井和尾管射孔完井。
一. 套管射孔完井1. 工艺步骤：套管射孔完井是用同一尺寸的钻头钻穿油层直至设计井深，然后下油层套管至油层底部并注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层一定深度，从而建立起油（气）流的通道。
图1为直井套管射孔完井示意图。
2. 套管射孔完井优点:选择性射开不同压力、物性油层，避免层间干扰；避开夹层水、底水和气顶；避开夹层坍塌；具备分层注、采和选择性压裂或酸化等分层作业条件。
图1 直井套管射孔完井二．尾管射孔完井1. 工艺步骤：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，然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。
再对尾管注水泥固井，然后射孔。
图2为直井尾管射孔完井示意图。
2. 尾管射孔完井优点：有利于保护油层；钻开油层前上部地层已被技术套管封固，可采用与油层配伍的钻井液以平衡压力、低平衡压力的方法钻开油层。
降低完井成本；减少套管重量和油井水泥用量；目前较深的油、气井大多采用此法完井。
3. 主要不足：打开产层和固井中，钻井液和水泥浆对产层侵害较严重。
油气流入井内阻力较大。
尾管图2 直井尾管射孔完井三．套管及管柱1. 套管：优质无缝钢管，一端为公扣，直接车在管体上；一端为带母扣的套管接箍。
2. 套管尺寸： API标准，共14 种尺寸；壁厚：5.21~16.13 mm1 4 3. 套管钢级： API标准 8种10级H-40, J-55, K-55, C-75, L-80, N-80, C- 90, C-95, P-110, Q-125（数字×1000为套管的最小屈服强度 kpsi）。
H，J，K，N代表一般强度油套管，C，L，M，T代表限定屈服强度油套管，具有一定的抗硫腐蚀性能。
4. 螺纹类型：API标准：短圆（STC）、长圆（LTC）、梯形（BTC）、直连形（XL）。
射孔操作规程
射孔操作规程
《射孔操作规程》
射孔是指在油气井中进行注水、分层压裂、增产压裂等工艺操作时，使用射孔枪向井筒内的油层、水层或气层进行射孔。
射孔操作对于油气井的开发和生产起着至关重要的作用。
为了确保射孔作业的安全和有效性，制定并遵守射孔操作规程是至关重要的。
首先，射孔作业前需要进行充分的准备工作。
这包括对井口设备和管道的检查和维护，确保各项设备完好，同时在射孔前进行井眼清洗，清除可能影响射孔效果的碎屑和沉积物。
其次，需要对射孔目标进行准确定位，根据油层或水层的地质情况、井筒结构和射孔目的制定射孔计划，确定射孔点的位置和角度。
在进行射孔作业时，需要确保射孔枪的安全使用，采取措施防止射孔枪误发射，执行射孔作业时要保持现场秩序，确保人员和设备的安全。
另外，射孔操作规程还包括了射孔作业后的管控和监测。
射孔后需要进行射孔效果评价，检查射孔孔道是否通畅，有无碎屑产生等情况。
同时需要密切关注井下压力和产量的变化情况，及时调整射孔策略以确保作业效果。
在射孔作业的整个流程中，需要进行仔细的记录和数据收集，为后续的射孔作业提供参考和指导。
总的来说，《射孔操作规程》是保证射孔作业安全和有效的重要文件，只有严格遵守规程的要求，合理安排和组织射孔作业，
才能保证井下作业的顺利进行，同时确保油气井的开发和生产效果。
射孔工艺介绍
1、电缆输送射孔
二、射孔工艺简介
有枪身射孔
输 送 方 式
电缆输送射孔
无枪身射孔
油管输送射孔
二、射孔工艺简介
射孔井温
常 温 射 孔
<121
穿孔原理
超 高 温 射 孔
聚 能 弹 式 射 孔 水 力 喷 射 射 孔 机 械 割 缝 射 孔 双 复 射 孔
高 温 射 孔
121-163
>163
1、电缆输送射孔
电缆输送套管枪射孔采用的射孔压差可分 为套管枪正压射孔和套管枪负压射孔
复式弹
盲孔
▼ 内枪加厚，承受内压，保护外枪
▼ 小直径薄盲孔，减小射流能耗， 增加穿深,加速能量释放 ▼ 外枪不开泄压孔，充分利用枪内能量
双复射孔器结构
▼ 扩大射孔枪外径，减小套管与枪体间 隙，对炮眼的压力增大。
4、双复射孔
导爆索
肩台式装药
截锥装药 增效药
双复弹结构示意图
射孔弹的爆炸冲击波引爆截 锥装药，同时引燃随进火药。截 锥装药的聚能效应使得随进火药 向轴线集中并加速运动，实现了 能量的集束释放（我们认为当燃 速控制适当时进入孔道的可能不 仅是高压气体，同时还有燃烧过 程中的火药颗粒，实现火药在孔 道内的燃烧）。这种结构具有以 下几个特点：
油井射孔是油田重要的挖潜增油手段。我国 油藏性质差异大，有高压油气藏、稠油油藏、出 砂油藏、低渗油藏、非主力中低渗油藏、老区调 整。随着开发难度的加大，我们对射孔的要求不 仅仅是沟通地层，而是如何对地层穿得更深，对 产层伤害最小，完善系数最高。以油藏性质优选 射孔工艺，确定合理的射孔参数显得尤为重要， 其可以更好地使油流通道畅通，减少井液的流动 阻力，为提高其开发效果提供有力的技术支持。
油管输送射孔式
油管输送射孔油管输送射孔简称TCP，是国外70年代发展起来的一种射孔方法。
在 80年代又得到快速发展，技术逐渐完善，特别是在大斜度井、水平井、高压气井、防砂井和低渗透地层的射孔作业等方面具有其它射孔方法所不具备的优势，因而促进了完井技术的发展。
国内近几年来，在陆上和海上各个油田普遍展开。
一、油管输送射孔的原理油管输送射孔的基本原理是把每一口井所要射开的油气层的射孔器全部串连在一起联接在油管柱的尾端，形成一个硬连接的管串下入井中。
通过在油管内测量放射性曲线或磁定位曲线，校深并对准射孔层位。
可采用多种引爆方式射孔器。
为实现负压射孔，在引爆前，使射孔井段液柱压力低于地层压力，以保护射开的油气层。
二、油管输送射孔的特点（1）可采用各种有枪身射孔器，以便实现高孔密、深穿透、大孔径、多相位射孔的需要，从而获得最佳的油气井产能状态。
（2）可以实现较高的负压值射孔，保护油气层提高产能。
（3）一次下井可以同时射开较长的井段或多个层段的地层。
（4）可以进行电缆射孔难以施工的高斜度井、水平井、稠油井及复杂井的射孔作业。
（5）对于高压油气射孔，安全可靠，可防止井喷。
（6）可与地层测试联作，以缩短试油周期，准确录取地层资料，有良好的经济效益。
三、油管输送射孔工艺流程1、TCP的施工设计在用户给出了射孔层段和射孔要求之后要做出三种设计。
即：（1）射孔枪柱设计。
根据射孔层段和夹层井段的长度，合理配置不同长度的射孔器。
（2）设计确定起爆压力。
（3）设计射孔管柱。
射孔管柱的设计要根据地层的压力、岩性、含油气情况，渗透率和井眼套管结构，完井液情况，负压要求，投产要求等情况来设计引爆方式，负压的构成方法，是否释放，以及封隔器类型和是否带安全接头和液压减震器等。
还需设计它们之间的距离并算出放射性记号或油管短节与射孔器中最上边一发弹的距离。
2、室内准备工作（1）选择射孔器材和火工品。
（2）对射孔器材及火工品进行质量检验。
（3）组装射孔器及起爆装置。
射孔工艺技术
第一节 炸药 射孔工程上所用的常用炸药分为低速炸药和速爆炸药，速爆炸药又 分为一级速爆炸药和次级速爆炸药。 一级速爆炸药又称为起爆药，它的主要特性：可以迅速由爆燃转为 爆轰，对外界初始冲能（包括撞击、 针刺、 摩擦、 电热）的敏感 性，具有高能输出。 目前应用的耐温起爆药：叠氮化铅、斯蒂芬酸铅、 KP等。在这其 中叠氮化铅因为其撞击感度和摩擦感度较高，且起爆能力强，高温 高湿环境中稳定性好，成为射孔用耐高温耐高压雷管的主要添加药。
聚能射孔弹的结构如图1-2。
聚能射孔弹由三个基本部分组成： 弹壳、炸药和药型罩。
1
2 3
图1-2
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。 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）等。 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。 聚能射孔弹是利用聚能效应进行穿孔的。所谓聚能效应是指利用装药一端 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。 见图1-3所示。 图中：1.爆轰波；2.作用在药型罩上的压力；3.药型罩被挤压的方向
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、水力喷射式射孔技术、机械 割缝（钻孔）式射孔技术、复合射孔技术。应用最广泛的是聚能式射孔 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的应用于现 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。
射孔的名词解释
射孔的名词解释射孔是工程领域中常用的术语，指的是在钻井或计划爆破等工程过程中，利用特殊的工具或装置对固体材料进行穿孔的技术操作。
射孔广泛应用于石油、天然气、地质勘探以及建筑和爆破工程等领域。
一、射孔的基本原理与分类射孔的基本原理是利用高压装置向固体材料施加压力，通过射孔装置的作用下，将导管或爆破装置推进到固体材料中，从而产生孔洞。
根据不同的射孔装置和施工方法，射孔可以分为以下几类：1. 石油钻井射孔：在石油钻井过程中，为了提高油气井的产能，一般需要进行射孔操作。
通过射孔，可以将井眼与油层有效连接起来，形成流体通道，使得油藏内的油气能够充分流入井筒，提高采收率。
石油钻井射孔主要采用“射孔枪”这种装置，通过高压气体驱动，将子弹形状的弹丸射入沉积岩层，产生射孔口。
2. 爆破射孔：爆破工程中，射孔被广泛应用于岩石破碎、隧道开凿、挖掘和炸药布置等场景。
爆破射孔主要采用射孔钻机进行操作，通常将钻具钻入岩石或土壤中，然后塞入炸药，最后引爆。
爆破射孔能够产生高压气浪和冲击波，实现目标物体的破碎或挖掘。
3. 地质勘探射孔：地质勘探中的射孔用于获取地下岩石或土层的样品，以研究地球构造、油气资源等情况。
一般情况下，地质勘探射孔使用岩心钻机，通过旋转和冲击等方式将钻具进入地下，然后从钻具内部取出岩心样品。
这些样品对于确定岩层性质、分析地质构造以及资源勘探都具有重要意义。
二、射孔的工程应用和挑战射孔作为一种重要的工程技术，在多个领域有着广泛的应用。
射孔不仅可以改善石油开采效益，提高产量，还可以促进爆破工程和地质勘探等领域的发展。
然而，射孔技术也面临一些挑战和困难。
1. 射孔的准确性：在石油开采和爆破工程中，射孔的位置和方向对于工程的效果至关重要。
因此，射孔的准确性要求高，需要通过精准的测量和控制，确保射孔位置的准确性和可控性。
同时，射孔过程中，由于地层条件的不确定性，如岩性变化、已有裂缝等，也会对射孔结果产生不确定的影响。
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应用技术问题分析之一
枪与套管匹配问题
国外资料表明对于任何射孔器，当枪身和套管之间 存在间隙时，其穿透深度都将受到影响。当采用子弹式 射孔器进行射孔时，枪身和套管之间的间隙超过12㎜时， 子弹的射出速度和穿透能力将产生较大的损失。计算结 果表明，当间隙为零时，其穿深比间隙为12㎜时的穿深 增加15%；当间隙增大到25㎜和50㎜时，相应的穿深比间 隙为12㎜时的穿深降低25%和30%。采用聚能射孔器进行 射孔时，如果射孔枪与套管间隙过大，其穿深、孔径和 孔眼形状都将受到影响（即界面效应，它是射流穿过枪 体与套管内的液体造成的）。因此枪与套管应当合理匹 配。
射 孔 技 术
王 志 信
目 录
聚能射孔的原理及射孔几个应用技术 问题分析 双复射孔器 问题与建议
射孔是利用高能物流（即高温、高压、高速的 物质流）在油气井中给岩层造孔，为流体提供通道的 技术。 射孔技术是一个没有明确归属哪个学科的“学 问”。在高等院校里按学问性质划分的门类里没有射 孔学科。但在油田生产中缺少不了“射孔”这项技术。 射孔技术的研究和应用跨联着地质、采油、测井、火 工等多个学科，可以说是一门综合性技术。
应用技术问题分析之二
射孔弹技术指标与实用条件相差悬殊
穿深 210 (mm)180 150 120 90 60 30 0 0 10 20 30 40 50 60 70 炸高(mm)
炸高
17mm
40mm
1、射孔器是在常温、常压下验收，与井下 高温、高压条件相差甚远。 2、以5-1/2″套管内普遍通用的102射孔弹 为例， 102弹的验收炸高为40mm，钢靶上 的平均穿深169mm。102弹在102枪内的实际 炸高只有17mm。试验证明，在这个炸高下 102射孔弹在钢靶上的穿深平均为132.7mm， 降低了36.3mm，下降21.5%。
小直径射孔器在套管内射 孔时枪与套管匹配间隙示 意图
选用小直径射孔器射孔后，由于射孔枪 与套管间隙过大，导致射孔后： 射流的界面效应影响增大，射流的 能量损失增大，穿孔深度下降 ； 孔眼在套管上分布不均匀； 孔眼大小不一； 孔的深浅差异较大； 降低套管的承载能力。 可见在大井眼内用小直径枪射孔弊 选用小直径射孔器射孔 多利少。 后孔眼在套管上的分布 图
随着油田勘探开发难度的加大，对射孔技术 的需求更高，同时由于射孔新技术在生产中见到 了显著成效，因此射孔技术越来越广泛的被人们 所重视。地质家和采油工程专家们从岩层物性及 采油工程方面不断提出了新的要求，把射孔技术 作为高效开发和提高采收率的重要措施。有人说 射孔是“一锤定音的买卖”，有人说射孔是“实 现钻井目的的临门一脚 ”。总之，在油田勘探开 发的系统工程中，射孔是一项不可或缺的技术。
穿深620mm
入口孔径 12 mm
穿深690mm
入口孔径 14mm
火药熏黑痕迹 地点：山西新建机器厂，时间：2003年8月20日
102金属球双复弹打混凝土靶试验：
穿深690mm
入口孔径 15mm
地点：山西新建机器厂，时间2003年8月20日
在解剖三块靶样时，102双复射孔弹与102金属 球双复弹的靶样明显比普通102弹的靶样容易剖开， 可以从前两者靶块入口周围明显观察到有裂纹产 生，这说明他们的前仓火药发挥了功效。通过三 幅照片可以看出102双复射孔弹与102金属球双复 弹射孔后孔道有明显火药熏黑的痕迹，剖开的靶 样上有一些裂缝，并且孔道长度也大于普通102弹 产生的孔道。而且通过在复式弹前仓火药中添加 少量金属球（金属球双复弹）射孔后有部分金属 球进入了孔道，验证了火药在射孔时的推进作用， 这样才有可能起到在孔道中造缝的效果。
↖泄压孔
示意图
外包裹式复合射孔器
枪头
射孔弹
火药 枪尾
外包裹式
外包裹式复合射孔器是对一体式 复合射孔器的改进。其结构是把火药 包裹在射孔枪外边，目的是为了增加 火药（推进剂）的装量，提高火药的 作用。 这种射孔器存在的问题是： 1.外包火药由射流引发，形成低速爆轰， 易破坏射流的完整性 ； 2.外层装药虽然药量加大，但燃速不宜过 快，峰值压力不能过高，否则套管受损； 3.外层装药枪径减小，弹的穿深下降。
“双复射孔器”的枪型参数设计及独特的枪体结构和弹体结构，是在 分析研究各种“聚能射孔器”和“复合射孔器”各自利弊的基础上经 过系统研究全面的综合分析后优化设计的。其特点是：
● 1、加大复式射孔枪外径，最大限度利用套管空间，减小射孔枪与套管间隙，提高各方位 上穿深和孔径的一致性，改善油气的流动特性，减小套管的损伤。 2 、采用双层结构，外枪减薄，内枪加厚，外枪采用小直径薄底盲孔，最大限度地利用 枪内空间。提高了射孔弹在枪内的炸高，减小了射流穿过盲孔时的损耗 ,充分发挥射孔弹的 威力如双复108射孔器穿孔深度比通用102射孔器提高15%。 3、射孔弹采用肩台式装药，提高了孔道总容积，减小了油气流入的阻力。如双复108射 孔器孔道总容积，比通用的102射孔器增加30%。 4、轴向复合装药改为径向复合装药，在P-T曲线上射孔弹爆炸时的高压峰值与推进剂产 生的峰值间隔时间较短，充分利用射孔弹的剩余能量，强化高压燃气的作用。 5、外枪上不设置泄压孔，内枪与复式射孔弹封闭式装配，枪内剩余能量得到充分利用， 有利增强扩孔、延缝、疏松孔道压实带的作用 6、比常用增效射孔器有更高的孔密。
悬挂式复合射孔器
枪 头
这种射孔器把火药（推 进剂）装在射孔枪的上端 或下端，或上下两端同时 装药。
这种射孔器存在的问题是： 火药与孔眼不在同一 深度,火药能量利用率低。 火药装药量与射孔孔 数合理匹配问题有待研究。
（如：16孔装火药量，32孔装火药量以 及中间带有夹层时的火药装量问题等）
射 孔 枪
二 双复射孔器
1、双复射孔器的分类
2、双复射孔器的规格及指标
3、双复射孔器的特点 4、双复射孔器的性能实验（地面）
双复射孔器的分类
根据双复射孔器的结构可分为： 1、双复式射孔器
2、复式射孔器
双复式射孔器结构
外枪 内枪 导爆索 盲孔
截锥装药
肩台式装药
增效药
双复式射孔器结构示意图
复式射孔器结构
外枪 内枪 导爆索 盲孔
一 聚能射孔的原理及射孔几个应用技术问题分析
1、聚能射孔弹的作用原理 2、射孔参数对产能的影响 3、几个应用技术问题的分析 ► 枪与套管匹配问题 ► 射孔弹技术指标与实用条件相差悬殊 ► 枪与弹匹配问题
► 复合射孔器的应用效果需要进一步探讨
聚能射孔弹的作用原理
如果炸药块的一端有空穴，当炸药从另一 端开始起爆后，有空穴的这一端对周围介质 的局部破坏作用将会大大增强，如果空穴内 有覆盖物（药型罩），比没有覆盖物的破坏 作用大，炸药离开被破坏物一段距离，破坏 作用更大。这就是聚能射孔弹的作用原理。
复式射孔器结构示意图
双复射孔器的规格及指标
双复射孔器根据井眼条件可选用双复式或复式射孔器：
如：双复式102型、复式102型、双复式108型、复式108型 等 主要技术指标：
枪型 双复式102 复式102 双复式108 复式108 双复式140 复式140 适用套管mm 139.7 139.7 139.7(新井7.72) 139.7(新井7.72) 177.8 177.8 药量g 34 34 34 34 48 48 90 40 火药量g 60 混凝土靶穿深mm 690 690 630 630 1000 1000 入口孔径mm 11 11 11 11 12 12 孔密（孔/m） 16 16 16 16 15 15 耐压MPa 100 100 100 100 80 80 耐温℃ 150 120
一体式复合射孔器
这种射孔器存在的问题有三点：
2、射流完成射孔只需几十微秒的时间， 这种射孔器火药（推进剂）装在 此时火药刚刚点燃，高压气体一部分经 弹与弹之间。火药靠导爆索和射孔 过枪上的孔眼释放到井筒，另一部分通 弹的爆压、爆温点燃。 过预制的泄压孔释放到井筒，由于泄压 1、火药的燃速及火药的装量都难以 路线曲折、时间延长，峰值高压得不到 确定，当装药量大、燃速过高时， 充分利用，火药能量主要作用在枪体及 枪内压力过大容易发生炸枪事故； 套管上，而射孔孔道受益较小。 当装药量小、燃速过低时，起不到 3 、一体式复合射孔器弹间装药（推进剂） 应有的压裂、延缝效果。多大装药 方式还存在火药装量与装弹密度顾此失彼 量、多高的燃速对岩层合适也是难 的矛盾。 以确定的。 火药 ↖盲孔
射孔参数对产能的影响
根据高频等参数感应测井资料可以定量确定某一条件 下的泥浆侵入深度，而且已经在优化射孔应用中做了大量 统计分析。据分析资料表明：当泥浆密度增大时，侵入半 径随之增大，当其他条件一定时，侵入半径与孔隙度成负 性；在压实带程度不高，地层孔隙度大于20%时，侵入半径 随孔隙度增加而减小；在压实带程度高，地层孔隙度小于 20%时，侵入半径随孔隙度增加而增加。 如：梁 9 — 4 井是口低孔、低渗油井，该井油层侵入半径一 般为0.8m,有些超过1.0m。由此可见越是低孔、低渗油层受 钻井液污染越严重，越需要深穿孔射孔器。
火药炮 尾悬挂式源自复合射孔压裂效果需要进一步分析
射孔器
水泥靶
水
7〃 套 管
套管
水
9 -5 /8 〃 套 管
3 米 4 米
有些资料以能够破裂5米的水泥靶为依据，宣传复合射孔在地层内造缝5米， 这一观点还需探讨。比如：射孔器打单层套管与打双层套管的试验结果完全不 同，用单层套管（枪与套管之间加水）易造成射孔枪、套管的破裂。但用双层 套管（中间加水）结果是射孔枪、套管完好。再如：用3米的水泥靶外面加水后 能否破裂？在地层这个无限元内能否造缝尚需研究。
双复射孔器与普通射孔器 药量与环孔面积关系对比
指标 性能
类型
装药量 （g/m)
孔密 环空面积 （孔/米） （cm² )
单位面积 药量 （g/ cm² )