国内外射孔新技术与发展趋势

国内外射孔新技术与发展趋势

摘要：射孔技术作为完井工程的重要组成部分和试油技术的主要环节，是利用

高能炸药爆炸形成射流射穿油气井管壁、水泥环和部分地层，建立油气层和井筒

之间油气流通道的一种技术。

关键词：射孔新技术；射孔器；射孔基本原理；射孔枪

全球经济的不断发展，石油日趋成为我们日常生活生产、经济发展中所必不

可少的能源，对石油需求量的日益增加也就成为必然。因此，加强对油田的探勘

和开发就显得尤为重要。其中，射孔技术是油田探勘和开发的重要环节。随着科

学技术的不断发展，射孔技术也得到了前所未有的发展和跨越。

1 射孔工艺技术的发展

1.1射孔弹向深穿透、超深穿透系列发展

油田开发初期主要使用有枪身的57-103射孔弹和无枪身的文胜二型射孔弹两

种射孔弹。1980-1983年基本上使用57-103、4S-4、WS-600三种射孔弹作业，1984-1989年，普遍使用73弹和51型过油管射孔。九十年代初，油田引进了89

型深穿透射孔弹，穿透深度较深，一般可达到300mm～400mm，在一定程度上

提高了油井的开采能力，在卞扬会战的后期充分发挥了深穿透的威力，很快取代

了73型射孔弹。随即相继开发应用了以102型、127型为主的深穿透射孔技术，1999年又引进了超深穿透1米弹，在老区挖潜和新区勘探开发中充分发挥了作用。

1.2射孔方式由单一化向多样化发展

油田射孔施工方式由会战初期单一的电缆传输射孔向油管传输射孔（TCP）为代表的多种方式发展。电缆传输射孔工艺以其施工简便，速度较快，投入较少，

经济实用等优点在油田射孔中得到普遍应用。因此油田于1987年引进安全可靠、施工成功率高、适应性强的油管传输射孔技术，1993年11月又引进实现负压、

射孔、测试、防污染四位一体，安全、快速射孔的射孔—测试联作射孔技术。后

来又引进高能复合射孔技术、水平井射孔技术，另外对小井眼射孔技术进行了研发。

1.3射孔深度定位向更简捷、更高效化发展

以往射孔深度定位我们主要采用自然伽玛与同位素定位法、放磁并测定位法、电缆标记法。在三种定位方法中，电缆标记法需两次测井，自然伽玛同位素定位法，需要同位素短节，一旦同位素泄漏，会造成污染，危害人体；放磁并测法一

次下井，没有上述两种方法的缺陷，是较好的定位方法。1998年，我局初步引进

自然伽玛一次性校深工艺，经过射孔中心工程技术人员，对该项技术进行系统研

究和论证。30多次的试验，解决了滞后值的确定、GR-CCL曲线深度对齐、零长

的处理等技术难点后，99年下半年，该项技术发展成熟，并进入试用阶段。到目

前为止，在选择油管传输射孔的校深方法时，自然伽玛一次性校深以其准确、高效、方便、成本较低的优势而得到广泛应用。

1.4油管输送射孔向大跨度、多级起爆发展

油管输送射孔技术经过数年的发展，目前已经日趋成熟，并逐渐向更深发展，在起爆方式上有投棒起爆和压力起爆两种方式，在工艺上先后发展了防砂起爆技术、投棒开孔起爆技术、压力开孔起爆技术、复合压力开孔起爆技术，大跨度夹

层多级起爆技术等。大跨度多级起爆技术应用成熟，每年百余口井使用该项工艺。

2 国内外应用射孔新技术

2.1复合增效射孔新技术

（1）基本原理。复合增效射孔就是利用火药和炸药这两种有强大的爆炸力量

和较快反应速度的特点，在其爆炸后，将以微秒的速度在井筒和底层之间形成一

个射孔通道，由爆炸产生的高气压会通过此通道快速射孔的孔眼，以确保油层能

够快速的产生裂纹，加快油层的渗透能力和导流能力。这些是由高温气压对近井

层所产的物理、化学等作用所形成的，是射孔与高温气压联合作业的结果。（2）技术特点。1）油井的固井和套管质量要求较高，由于在使用复合增效孔技术过

程中，会产生大量的高温气压，可能会导致对固井质量和套管造成损坏。2）复

合增效射孔技术比普通的射孔技术产生的裂纹和间隙更多，油层的渗透能力和导

流能力也大大提高。3）复合增效射孔技术可以一次性完成射孔与压裂，施工方

法简单、易掌握，价格也相对较为便宜，具有很强的使用价值和推广价值。4）

复合增效射孔技术主要适用于砂岩硬地层和石灰岩储层。（3）应用情况。目前，由于复合增效射孔的多种优点以及增效效果，已经被广泛应用于胜利油田、大港

油田等国内外许多油田的探勘与开采中，成为石油开采的一项重要的射孔工艺。

2.2.双复式射孔新技术

（1）技术特点。1）双复式射孔器是新井以及中、低渗透油层开发更为有效

的手段，它能够起到扩孔造缝的效果。2）双复式射孔器不仅仅可以扩大外枪的

直径，而且还具有穿孔深的特点，还能够增大其射孔的容量，造缝以及大大增强

解堵的能力，与此同时还能够减少对套管的损害，延长套管的使用寿命。（2）

双复式射孔新技术应用情况。双复射孔技术是我国针对新井及中、低渗透油层研

制的一种新型的技术，此项新技术已经得到成功的应用，为国内的射孔技术提供

的宝贵的经验，具有国际先进水平。

2.3套管外射孔新技术

（1）基本原理。随着科学技术的发展，国外出现了一种新型的射孔技术--套

管外射孔技术。这种新技术就是将射孔枪放在套管的外面并将其放入井中，此技

术是用液压控制管线来进行点火的，而且只有设定一定的压力射孔枪才能够产生

爆炸，所以需要用液压泵来增加压力，并在每个射孔层段使枪进行一个接一个的

射孔。（2）技术特点。1）套管外射孔新技术大大减少了工作的时间和完井的成本，大大减少了因工作时间过长而引起的多余费用。2）能够一次到位的固定油

管柱，也有利于减少工作时间，同时固定油管柱也大大降低了分段压裂处理费用。3）套管外射孔的附加效益有效的缩短完井后油井投入生产作业的时间。（3）应

用情况。套管外射孔技术目前并没有适用于国内外的众多油田的开发中。加拿大、美国等许多油田都对此项技术进行了试验，试验结果证明理论的正确性，缩短了

完井时间，降低了工作费用，提高了油井产能。

3 加快发展射孔新技术的发展步伐

3.1加大射孔新技术的技术投入

目前，许多的s石油企业为了降本增效，在新的技术研究上都加大了技术投入。射孔技术作为石油企业勘探中重要的一项技术，其进一步的研究和发展，更

需要加大技术投入，在新技术的研究中拥有大量的经济支持，加强设备的投入，

提高射孔新技术研发所用经费在产品销售收入的比例，加大对射孔技术研究的投资，促使新技术的不断涌现。

3.2加强国内国际的合作

纵观射孔技术的发展史，许多的射孔技术都是从国外引进我国，在此基础上

取得新技术的。我国以后仍旧要不断引进国外的先进技术，并在全部吸收掌握国

外新技术的基础上进行创新、改进，研究出属于我国的射孔新技术，以此同时，