油管输送射孔多级引爆技术
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还可根据实际情况，将以上各种方式组合使用。如：投 棒—压力—投棒—增压—压力双向引爆等等。
四、多级引爆技术推广及使用情况
在多级投棒引爆工艺的推广应用中，代替安全 性低的夹层枪，提高了油管输送射孔的一次成功率 和可靠性，操作简便，避免了工程事故的发生，缩 短了施工周期，降低了工人的劳动强度，进一步完 善了油管输送射孔工艺，取得了良好的经济效益。 尤其，在一些重点井、特殊井的射孔施工中，效果 更为突出和显著。
接头 点火器
增压药柱
泻压活塞
增压装置结构图
三、多级引爆组合方式
在油管输送射孔中，经常遇到各种井况，因此，引爆方 式也有不同的组合方式： 1、撞击—压力双向引爆：该方式适用于井况较好的直井、 斜度35°以内的斜井的长井段负压射孔。 2、压力—压力双向引爆：该方式适用于各种井况下的直井、 斜井、稠油井、水平井的长井段正压和负压射孔。 3、投棒—投棒式多级引爆：该方式适用于井况较好的直井、 斜度35°以内的斜井的多层位负压射孔。 4、投棒—压力式多级引爆：该方式适用于井况较好的直井、 斜度35°以内的斜井、下部层位套变井的上部大层位的多层 位负压射孔。
（2） 耐温 ：装置在160±2℃下保持48h的过程中，不得 发火，结构不得损坏，并满足使用要求。
（3）延时时间： A结构延期时间不小于30s(100m夹层)；
B结构延期时间不小于60s(200m夹层)；
C结构延期时间不装置连接在上一级射孔枪的下端，夹层枪 采用油管代替，当上一级射孔枪串起爆后，与本装置相连 的导爆索同时引爆火工丢手座，将投棒抛出，棒体下行撞 击引爆下一级射孔枪，经过30秒的延时（计算棒体可运行 130米以上）后，自毁式棒尖自毁，棒尖被炸成小碎片从 起爆器的排沙口排出，确保了在下一级起爆器没有起爆的 情况下，作业人员可安全的上提管柱。
1658.0-1515.5
13.7 2.7 6.0 20.0
10个 夹层 共计 100m
102/127 89
两级 五级
一次成功 一次成功
多级增压引爆装置工艺应用情况：
日期
井号
射孔井段
05.2.4 史8-斜132
04.9.20 商852联作
02.1.14
南阳 张1402
3226.0-3224.9 3217.8-3216.9 3156.1-3155.1 3139.9-3134.5
油管输送射孔 多级引爆技术
一、多级引爆技术的发展情况
油管输送射孔工艺在油气井的勘探、开发中 广泛应用，是高压油气井防喷、高（低）压低渗 透井负压、水平井、大斜度大位移井、侧钻井等 优选的射孔工艺，在油气井的开发后期，由于套 管变形等环境因素，造成电缆输送射孔无法完成 的射孔施工作业，必须用油管输送射孔来完成。 在目的层较长及两个或两个以上的目的层同时射 孔的情况下施工中，经常会出现一些卡枪、瘪枪、 断火不引爆的施工质量及工程事故的问题。为了 提高油管输送射孔的一次成功率，节约成本，杜 绝因卡枪事故，更进一步完善油管输送射孔工艺， 测井公司有关技术人员提出多级引爆各层射孔枪 的方案，解决了大跨度、多层位、长井段射孔的 难题。
2055.0-2053.7 2042.0-2040.0 2034.0-2029.0
2562-2548 2521.8-2513.2 2520.2-22492.4 2481.2-2477 2452.4-2450.6
02.1.17 通81-平1
3136-2758.5
夹层 油管
7.1 60.8 15.2
枪型
5、投棒—增压式多级引爆：该方式适用于井况较好的直井、 斜度35°以内的斜井、下部层位套变井的上部小层位的多层 位负压射孔。 6、压力—压力式多级引爆：该方式适用于各种井况下的直 井、斜井、稠油井、水平井的上部大层位的多层位正压和负 压射孔。 7、压力—增压式多级引爆：该方式适用于各种井况下的直 井、斜井、稠油井、水平井的多层位正压和负压射孔。
4、施工方法及井类：
油管传输（初级起爆器为压力式或投棒式，次级起 爆器均为压力起爆器）。可在垂直井、斜井、水平井及 侧钻水平井中使用。
5、装枪方法：
a 本装置出厂时，主装复合药及活塞与本体已装配完好， 勿须拆卸。 b 将复合点火具涂抹上密封脂。其中带O型圈端为输人 端，将输入端迎着Φ8mm导爆索孔推入接头内，将堵头 旋入接头内拧紧。 c 接头与射孔枪连接时，射孔枪输出端预留导爆索长度 约为80mm，并卡连上专用传爆管。连接时，将导爆索插 入接头Φ8mm导爆索孔内，将接头与枪拧紧。 d 装枪时，对本装置全部丝扣都要涂密封脂或高温密封 胶带，防止泄漏。
以下为几口井的多级投棒引爆工艺应用情况：
时间
井号
射孔井段
夹层 (m)
枪型
起爆 级数
施工情况
05.02.03
史3-1512
3227.4-3219.0 3207.0-3205.1
12.0 102双复
一级
一次成功
05.03.20 04.09.12
单18-14
通61176
1688.4-1689.8 1703.5-1704.4 1707.1-1708.0 1714.0-1720.0 1740.0-1745.0
3、工作原理：
本装置上接射孔枪，下接夹层油管。增压装置连接 在第一级射孔器的下端，第二级用压力起爆器，设计好 起爆器的压力剪切销，中间夹层用相应长度的油管连接。 为了避免射孔瞬间内、外压力对油管的伤害，在增压装 置和下一级起爆器上设计了截流短节（一个Ø1.5mm小孔） 和泻压短节（一个Ø5mm小孔）。在下管过程中，压井液 通过特制筛管或泄压孔进入夹层油管中，当管串定位时， 夹层油管内已充满压井液。初级起爆器起爆后，射孔枪 将爆轰波传递至本装置。通过复合点火具的能量转化点 燃主装复合药，在本体燃烧室内瞬间产生高温、高压气 体，将本体下部活塞推出，高压气体泄放到夹层油管内。 由于夹层油管内充满压井液，根据液体具有不可压缩的 特性，压井液将装置泄放 的气体压力瞬间传递到下一 级压力起爆器上。装置产生的输出压力大大高于压力起 爆器安全销剪断压力。因此，压力起爆器起爆发火，完 成下一层的射孔作业。
关规定，由专人统一销毁。
（三）多级增压引爆装置
1、结构组成及适用范围
多级增压引爆装置是由接头，复合点火具，主装复合药，主体等 组成。该装置适用于夹层不大于100m的油管输送 射孔工艺，在距离 100m处可产生20-25Mpa的压力差。如图所示：
2、性能指标
耐温：160℃，48h 适用井深：不大于6000m 作用时间：不大于2s 输出压力：不大于110Mpa
多级引爆射孔技术的开发，完善了油管输送射孔工艺， 广泛的应用于直井、水平井、大斜度大位移井、高凝油井、 侧钻井等的施工，解决了大跨度油管输送射孔的技术问题。
（二） 多级投棒起爆装置
1、结构组成及适用范围
多级投棒起爆装置是由本体、火工丢手座、投棒体、 延期传爆体、火工棒尖等五部分构成，应用于井斜不大于 35°，夹层段长度大于10m，小于100m的油气井油管输送 射孔的施工。若夹层长度超过100m，可采用多套本装置串 联使用
2、性能指标
（1）投棒重量：在装配状态下，全棒重不小于9㎏；
棒尖 注意：三种组合的棒2棒3中均要加导爆索，未特别注明产品皆
为A结构组合。
5、使用注意事项：
❖ a、使用本装置必须与该厂所生产的防砂撞击起爆器配套 使用（因火工棒尖的尺寸只配合该厂自己生产的防砂撞击 起爆器）
❖ b、本装置适用于井斜不大于35°、夹层段长度大于10m小 于100m的井的施工。
❖ C、若无适宜的油管短节而采用夹层枪代替施工时，连枪 接头内径需不小于Φ５８mm．
自90年起，测井公司有关技术人员，针对长 井段目的层的射孔问题，经过多次论证和试验， 提出双向引爆方案，也就是在射孔器的两端各设 起爆装置。
96年测井二公司与提出研究开发了由油管代 替夹层枪，使用多级投棒引爆的方法，但不能解 决稠油井、大斜度井、水平井的施工问题。又进 一步研制了增压装置，并在施工中逐步完善。同 时还完善了多种组合形式，实现了各种井况下油 管输送射孔的一次性施工，确保了一次成功率， 取得了较好的效果。
二、基本原理及结构
（一） 双向引爆原理
双向引爆就是指射孔时由上下两个方向引爆射孔器。 顶部起爆器根据井况，可采用撞击式引爆或压力引爆，底 部起爆器外加导压保护筛管。
在要求负压射孔时，在直井或小斜度井（小于35°） 施工中，顶部起爆器可采用撞击式起爆器。在稠油井、套 变井、大斜度井、水平井射孔施工中，顶部起爆器采用压 力式起爆器，通过油管内加压引爆，选择使用小眼筛管， 通过截流引爆顶部射孔器（但应配合泄油器使用，以便井 喷后及时投产，从而保护油气层）。当撞击或压爆顶部起 爆器时，射孔器从顶部被引爆，射孔器和环套之间瞬间会 增加几十甚至上百兆帕的压力，瞬间增长的压力引爆底部 起爆器。当射孔器顶部向底部传爆过程中断火时，由于底 部起爆器的作用，射孔器由底部向上传爆，最终引爆射孔 器，达到双向引爆射孔器的目的。
多级投棒射孔技术虽然在直井和小斜度井中成功应用， 但还存在自毁式棒尖延时时间短，夹层跨度大时，浪费生 产成本的问题。因此，逐渐把自毁延时药柱改进，将延时 时间延长为90秒，确保了大夹层的可靠传爆。
4、操作方法：
❖ A结构组合：棒1 + 棒2 + 棒2 + 棒2 + 棒3 + 棒尖 ❖ B结构组合：棒1 + 棒2 + 棒1 + 棒2 + 棒2 + 棒3 + 棒尖 ❖ C结构组合：棒1 + 棒2 + 棒1 + 棒2 + 棒1 + 棒2 + 棒3 +
至今，多级引爆射孔技术在 射孔工艺中已较为 成熟，每年完成射孔井200余口，解决了油管输送射 孔施工中的难题。
五、工程要求及注意事项
多级引爆射孔技术在油管输送射孔施工工 艺中，工程要求及注意事项与其它射孔工艺的 基本相同。
六、总结
多级引爆射孔技术在油管输送射孔施工工艺中，增加了 起爆点，减少了传爆接触点，解决了因夹层枪连接而造成的 断火问题，为一次成功提供了保障，提高了油管输送射孔的 可靠性；设计撞击起爆器进水自毁、撞击棒延时自毁的双重 安全保险，保障了油管输送射孔的安全性；具有操作简单、 降低劳动强度、缩短施工工期、节约成本等优点。
❖ d、所有带有密封圈的部件都应先检查密封圈的完好性， 在密封圈上均匀涂上黄油后，再进行装配。
❖ e、投棒体宜在井场装配。注意保护薄弱环节（丢手座）。 ❖ f、下过井的产品，请勿重复使用，以免以外事故发生。 ❖ g、若不使用火工棒尖的自毁功能，则不能保证上提管串
时，整个管串处于安全状态。 ❖ h、若火工品未正常作用，必须按国家危险爆炸物品的有
起爆 级数
备注
102双复 2级 一次成功
11.7
102/127 1级 一次成功
6.0
26.2m 11.2m 11.2m 24.6m
102/127 5级 一次成功
7个夹层 共计455m
89/89
8级 一次成功
通过试验得知，增压装置在油管内增加的压力 在夹层长短变化时变化不大，起爆器引爆压力一般 设置在大于该点静压力6Mpa~10MPa，增压装置产生 的瞬时增压，足以满足大跨度夹层下射孔器的引爆 压力。
四、多级引爆技术推广及使用情况
在多级投棒引爆工艺的推广应用中，代替安全 性低的夹层枪，提高了油管输送射孔的一次成功率 和可靠性，操作简便，避免了工程事故的发生，缩 短了施工周期，降低了工人的劳动强度，进一步完 善了油管输送射孔工艺，取得了良好的经济效益。 尤其，在一些重点井、特殊井的射孔施工中，效果 更为突出和显著。
接头 点火器
增压药柱
泻压活塞
增压装置结构图
三、多级引爆组合方式
在油管输送射孔中，经常遇到各种井况，因此，引爆方 式也有不同的组合方式： 1、撞击—压力双向引爆：该方式适用于井况较好的直井、 斜度35°以内的斜井的长井段负压射孔。 2、压力—压力双向引爆：该方式适用于各种井况下的直井、 斜井、稠油井、水平井的长井段正压和负压射孔。 3、投棒—投棒式多级引爆：该方式适用于井况较好的直井、 斜度35°以内的斜井的多层位负压射孔。 4、投棒—压力式多级引爆：该方式适用于井况较好的直井、 斜度35°以内的斜井、下部层位套变井的上部大层位的多层 位负压射孔。
（2） 耐温 ：装置在160±2℃下保持48h的过程中，不得 发火，结构不得损坏，并满足使用要求。
（3）延时时间： A结构延期时间不小于30s(100m夹层)；
B结构延期时间不小于60s(200m夹层)；
C结构延期时间不装置连接在上一级射孔枪的下端，夹层枪 采用油管代替，当上一级射孔枪串起爆后，与本装置相连 的导爆索同时引爆火工丢手座，将投棒抛出，棒体下行撞 击引爆下一级射孔枪，经过30秒的延时（计算棒体可运行 130米以上）后，自毁式棒尖自毁，棒尖被炸成小碎片从 起爆器的排沙口排出，确保了在下一级起爆器没有起爆的 情况下，作业人员可安全的上提管柱。
1658.0-1515.5
13.7 2.7 6.0 20.0
10个 夹层 共计 100m
102/127 89
两级 五级
一次成功 一次成功
多级增压引爆装置工艺应用情况：
日期
井号
射孔井段
05.2.4 史8-斜132
04.9.20 商852联作
02.1.14
南阳 张1402
3226.0-3224.9 3217.8-3216.9 3156.1-3155.1 3139.9-3134.5
油管输送射孔 多级引爆技术
一、多级引爆技术的发展情况
油管输送射孔工艺在油气井的勘探、开发中 广泛应用，是高压油气井防喷、高（低）压低渗 透井负压、水平井、大斜度大位移井、侧钻井等 优选的射孔工艺，在油气井的开发后期，由于套 管变形等环境因素，造成电缆输送射孔无法完成 的射孔施工作业，必须用油管输送射孔来完成。 在目的层较长及两个或两个以上的目的层同时射 孔的情况下施工中，经常会出现一些卡枪、瘪枪、 断火不引爆的施工质量及工程事故的问题。为了 提高油管输送射孔的一次成功率，节约成本，杜 绝因卡枪事故，更进一步完善油管输送射孔工艺， 测井公司有关技术人员提出多级引爆各层射孔枪 的方案，解决了大跨度、多层位、长井段射孔的 难题。
2055.0-2053.7 2042.0-2040.0 2034.0-2029.0
2562-2548 2521.8-2513.2 2520.2-22492.4 2481.2-2477 2452.4-2450.6
02.1.17 通81-平1
3136-2758.5
夹层 油管
7.1 60.8 15.2
枪型
5、投棒—增压式多级引爆：该方式适用于井况较好的直井、 斜度35°以内的斜井、下部层位套变井的上部小层位的多层 位负压射孔。 6、压力—压力式多级引爆：该方式适用于各种井况下的直 井、斜井、稠油井、水平井的上部大层位的多层位正压和负 压射孔。 7、压力—增压式多级引爆：该方式适用于各种井况下的直 井、斜井、稠油井、水平井的多层位正压和负压射孔。
4、施工方法及井类：
油管传输（初级起爆器为压力式或投棒式，次级起 爆器均为压力起爆器）。可在垂直井、斜井、水平井及 侧钻水平井中使用。
5、装枪方法：
a 本装置出厂时，主装复合药及活塞与本体已装配完好， 勿须拆卸。 b 将复合点火具涂抹上密封脂。其中带O型圈端为输人 端，将输入端迎着Φ8mm导爆索孔推入接头内，将堵头 旋入接头内拧紧。 c 接头与射孔枪连接时，射孔枪输出端预留导爆索长度 约为80mm，并卡连上专用传爆管。连接时，将导爆索插 入接头Φ8mm导爆索孔内，将接头与枪拧紧。 d 装枪时，对本装置全部丝扣都要涂密封脂或高温密封 胶带，防止泄漏。
以下为几口井的多级投棒引爆工艺应用情况：
时间
井号
射孔井段
夹层 (m)
枪型
起爆 级数
施工情况
05.02.03
史3-1512
3227.4-3219.0 3207.0-3205.1
12.0 102双复
一级
一次成功
05.03.20 04.09.12
单18-14
通61176
1688.4-1689.8 1703.5-1704.4 1707.1-1708.0 1714.0-1720.0 1740.0-1745.0
3、工作原理：
本装置上接射孔枪，下接夹层油管。增压装置连接 在第一级射孔器的下端，第二级用压力起爆器，设计好 起爆器的压力剪切销，中间夹层用相应长度的油管连接。 为了避免射孔瞬间内、外压力对油管的伤害，在增压装 置和下一级起爆器上设计了截流短节（一个Ø1.5mm小孔） 和泻压短节（一个Ø5mm小孔）。在下管过程中，压井液 通过特制筛管或泄压孔进入夹层油管中，当管串定位时， 夹层油管内已充满压井液。初级起爆器起爆后，射孔枪 将爆轰波传递至本装置。通过复合点火具的能量转化点 燃主装复合药，在本体燃烧室内瞬间产生高温、高压气 体，将本体下部活塞推出，高压气体泄放到夹层油管内。 由于夹层油管内充满压井液，根据液体具有不可压缩的 特性，压井液将装置泄放 的气体压力瞬间传递到下一 级压力起爆器上。装置产生的输出压力大大高于压力起 爆器安全销剪断压力。因此，压力起爆器起爆发火，完 成下一层的射孔作业。
关规定，由专人统一销毁。
（三）多级增压引爆装置
1、结构组成及适用范围
多级增压引爆装置是由接头，复合点火具，主装复合药，主体等 组成。该装置适用于夹层不大于100m的油管输送 射孔工艺，在距离 100m处可产生20-25Mpa的压力差。如图所示：
2、性能指标
耐温：160℃，48h 适用井深：不大于6000m 作用时间：不大于2s 输出压力：不大于110Mpa
多级引爆射孔技术的开发，完善了油管输送射孔工艺， 广泛的应用于直井、水平井、大斜度大位移井、高凝油井、 侧钻井等的施工，解决了大跨度油管输送射孔的技术问题。
（二） 多级投棒起爆装置
1、结构组成及适用范围
多级投棒起爆装置是由本体、火工丢手座、投棒体、 延期传爆体、火工棒尖等五部分构成，应用于井斜不大于 35°，夹层段长度大于10m，小于100m的油气井油管输送 射孔的施工。若夹层长度超过100m，可采用多套本装置串 联使用
2、性能指标
（1）投棒重量：在装配状态下，全棒重不小于9㎏；
棒尖 注意：三种组合的棒2棒3中均要加导爆索，未特别注明产品皆
为A结构组合。
5、使用注意事项：
❖ a、使用本装置必须与该厂所生产的防砂撞击起爆器配套 使用（因火工棒尖的尺寸只配合该厂自己生产的防砂撞击 起爆器）
❖ b、本装置适用于井斜不大于35°、夹层段长度大于10m小 于100m的井的施工。
❖ C、若无适宜的油管短节而采用夹层枪代替施工时，连枪 接头内径需不小于Φ５８mm．
自90年起，测井公司有关技术人员，针对长 井段目的层的射孔问题，经过多次论证和试验， 提出双向引爆方案，也就是在射孔器的两端各设 起爆装置。
96年测井二公司与提出研究开发了由油管代 替夹层枪，使用多级投棒引爆的方法，但不能解 决稠油井、大斜度井、水平井的施工问题。又进 一步研制了增压装置，并在施工中逐步完善。同 时还完善了多种组合形式，实现了各种井况下油 管输送射孔的一次性施工，确保了一次成功率， 取得了较好的效果。
二、基本原理及结构
（一） 双向引爆原理
双向引爆就是指射孔时由上下两个方向引爆射孔器。 顶部起爆器根据井况，可采用撞击式引爆或压力引爆，底 部起爆器外加导压保护筛管。
在要求负压射孔时，在直井或小斜度井（小于35°） 施工中，顶部起爆器可采用撞击式起爆器。在稠油井、套 变井、大斜度井、水平井射孔施工中，顶部起爆器采用压 力式起爆器，通过油管内加压引爆，选择使用小眼筛管， 通过截流引爆顶部射孔器（但应配合泄油器使用，以便井 喷后及时投产，从而保护油气层）。当撞击或压爆顶部起 爆器时，射孔器从顶部被引爆，射孔器和环套之间瞬间会 增加几十甚至上百兆帕的压力，瞬间增长的压力引爆底部 起爆器。当射孔器顶部向底部传爆过程中断火时，由于底 部起爆器的作用，射孔器由底部向上传爆，最终引爆射孔 器，达到双向引爆射孔器的目的。
多级投棒射孔技术虽然在直井和小斜度井中成功应用， 但还存在自毁式棒尖延时时间短，夹层跨度大时，浪费生 产成本的问题。因此，逐渐把自毁延时药柱改进，将延时 时间延长为90秒，确保了大夹层的可靠传爆。
4、操作方法：
❖ A结构组合：棒1 + 棒2 + 棒2 + 棒2 + 棒3 + 棒尖 ❖ B结构组合：棒1 + 棒2 + 棒1 + 棒2 + 棒2 + 棒3 + 棒尖 ❖ C结构组合：棒1 + 棒2 + 棒1 + 棒2 + 棒1 + 棒2 + 棒3 +
至今，多级引爆射孔技术在 射孔工艺中已较为 成熟，每年完成射孔井200余口，解决了油管输送射 孔施工中的难题。
五、工程要求及注意事项
多级引爆射孔技术在油管输送射孔施工工 艺中，工程要求及注意事项与其它射孔工艺的 基本相同。
六、总结
多级引爆射孔技术在油管输送射孔施工工艺中，增加了 起爆点，减少了传爆接触点，解决了因夹层枪连接而造成的 断火问题，为一次成功提供了保障，提高了油管输送射孔的 可靠性；设计撞击起爆器进水自毁、撞击棒延时自毁的双重 安全保险，保障了油管输送射孔的安全性；具有操作简单、 降低劳动强度、缩短施工工期、节约成本等优点。
❖ d、所有带有密封圈的部件都应先检查密封圈的完好性， 在密封圈上均匀涂上黄油后，再进行装配。
❖ e、投棒体宜在井场装配。注意保护薄弱环节（丢手座）。 ❖ f、下过井的产品，请勿重复使用，以免以外事故发生。 ❖ g、若不使用火工棒尖的自毁功能，则不能保证上提管串
时，整个管串处于安全状态。 ❖ h、若火工品未正常作用，必须按国家危险爆炸物品的有
起爆 级数
备注
102双复 2级 一次成功
11.7
102/127 1级 一次成功
6.0
26.2m 11.2m 11.2m 24.6m
102/127 5级 一次成功
7个夹层 共计455m
89/89
8级 一次成功
通过试验得知，增压装置在油管内增加的压力 在夹层长短变化时变化不大，起爆器引爆压力一般 设置在大于该点静压力6Mpa~10MPa，增压装置产生 的瞬时增压，足以满足大跨度夹层下射孔器的引爆 压力。