射孔学习
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目前常用射孔技术有电缆输送射孔和油管输送射孔。
1、电缆射孔:
(1)施工前要将射孔车停在上风口,打好双掩木,发电机插地线,摆放好各种警示标志,穿戴好劳保用品,座好符合设计要求的防喷器,螺丝要上全上紧,滑轮插好防窜销子,放好保险绳套;
(2)施工区域要禁止烟火,检查施工区域是否漏电,易造成地面爆炸;
(3)现场连接枪身时要检查导爆索是否有破损,是否潮湿,枪头、枪尾密封圈是否有破损,易造成射孔枪在井下聚爆,卡枪;
(4)枪身下井前要检查马笼头,电缆是否有损伤,易造成掉枪身,井下落物;
(5)下枪注意下速,尤其对补孔井、大斜度井、有套变井,容易造成卡枪,
(6)若定位点火要各项检查合格,在误差范围内方能点火,容易造成误射孔;
(7)枪身出井口速度要严格控制,容易造成起飞枪,严重安全隐患。
2、管输射孔
(1)施工前要将射孔车停在上风口,打好双掩木,发电机插地线,摆放好各种警示标志,穿戴好劳保用品,滑轮插好防窜销子,放好保险绳套;
(2)管输联枪要严格按次数,因为管输是一次下井实现多层段射孔,若联错枪很容易造成误射孔;
(3)起爆器要在井口周围安装
(4)下枪注意不能顿钻
(5)保证现场油管内清洁,无杂物
(6)点火时最好座封点火,安全可靠!
射孔作为试油技术的主要环节,与油气井产能有着直接的关系。历经几十年的发展,射孔技术有了长足的进步,特别是进入90年代以来,射孔技术更是飞速发展。美国斯仑贝谢公司研制出穿深达1.2m的射孔弹。除了在现有射孔弹基础上努力提高穿透深度外,美国还完成了“水动力射孔”工艺技术研究与开发工作,进行了石油井下激光射孔装置的方法的研究。此外,美国的哈里伯顿公司还率先在102枪中装 DP37型弹开创了小枪装大弹之先河,这样又进一步推动了高强度射孔枪的研制。
目前,国内的大庆油田引进了水动力射孔技术。胜利油田正在开展复合射孔技术研究,102枪装127弹也在各油田普遍开展起来。
1、过油管张开式射孔
鉴于过油管射孔技术在使用中存在过油管弹药量小、穿深浅、油气产能低等一些问题,致使过油管射孔技术的推广应用受到严重制约。1993~1994年,美国先后推出一种新的过油管深穿透射孔器系统——过油管张开式射孔枪,该系统能在通过油管时将弹闭合在枪架中,通过油管后又将弹张开,使其轴线成水平方向,这样,就能在不取出油管的情况下相当于使用一种较大直径的套管射孔枪,其弹的药量不小于23g,穿深是原51枪的4倍以上,从而把过油管射孔技术推进到一个新的阶段。
这样,在老井和注水井中,能不取油管进行射孔和补孔作业并能达到套管射孔的穿深,使油气井产能得到较大的发挥,同时节约了大量的修井费用。在新井中,对那些需丢枪进行生产测井的井可大大减少口袋长度,从而降低钻井成本。对于要开展“分层开采”等新工艺的油气井也能发挥其独特的作用。
①工作原理。如图1所示,地面装枪使弹折叠排列,闭合在枪架中,下井到预定深度后通电流使弹解锁,在拉杆或弹簧作用下弹旋转90°与套管壁垂直,做好点火准备,地面发布指令经控制头给弹点火,点火后枪架成碎片与弹壳碎块一起落入井底,控制头则上提回收。
②主要技术参数。射孔弹药量:23g;穿深(混凝土靶):≥400 mm;入口孔径≥10mm;孔密:13孔/m;弹闭合直径:45mm,弹张开直径103mm;额定压力:60MPa;额定温度: 150℃(RDX),170℃(HMX)。
国内四川油田在1996年完成研制工作,并在川东双6井、川西北中10井、川中磨50井等共进行8井次井下模拟试验,井深在1000—3000m范围内;在四川资4井、长庆陕138井、德阳浅气层等进行6井次现场服务均获成功。1997年通过大庆油田检验和“九五”项目组验收。1998年4月通过总公司鉴定。
2、水力割缝射孔技术
90年代以来开展的深穿透水力割缝射孔技术是油田完井工程中增产、增注,提高原油采收率的一项新工艺,是高压水射流技术顺应当今世界“深穿透高孔密”采油技术发展方向而开发的先进技术。1997年美国ICT公司研制成功了水力深穿透射孔技术。
①技术原理。采用液压控制技术,以超高压清水为动力,实现套管冲孔,并在井下岩层中水力切割出水平深孔,在井筒周围形成孔径30-35mm,最大水平穿透深度达3m的无压实、无污染的水平孔眼,属一种典型的小曲率短半径径向钻孔技术。其作业结果是增大泄油面积及油流通道,大大提高井筒周围的导流能力,同时,降低套管强度受损。对低渗透、薄油层有较广泛的使用前景。
②井下射孔工具。井下射孔工具是水力深穿透射孔系统的核心,主要部件包括:过滤器组件、锚、射孔方位控制组件、控制部分组件、软管部分组件、冲头部分组件、射孔器检测器。
③射孔参数。孔性质:水平深孔;孔径:30-35mm;孔深度:最深达3m;孔壁渗透率:无压实、无污染原始地层的渗透率。
作为一项特殊的射孔技术,美国ICT公司曾于1999年在大庆、辽河油田进行了5口井施工作业服务效果突出。
3、超正压(氮气)射孔工艺技术
超正压(氮气)射孔是90年代兴起的一项试油射孔新技术,由于氮气的惰性特性,使得它对井下流体物化性质无不良影响,而且可以迅速排放,不污染施工现场周围环境。研究表明采用超正压射孔作业和多种增产措施配套使用,可以大大改善初期完井效果。现在斯仑贝谢、哈里伯顿等公司都开展了此项技术的研究和应用工作。
①超正压射孔工艺技术原理。
射孔前加压,使井底压力达到高于地层岩石破裂压力后再射孔,集射孔(水击作用)、增产处理(造缝作用)、孔眼疏通(负压作用)为一体。施加的气体可以是天然气、氮气、二氧化碳等,作用于油层的液体可以是盐水、原油、酸液等,甚至可以带支撑剂。资料显示,采用超正压射孔后90%井的表皮系数为负值。
②超正压射孔的三大作用。
a.水击压裂作用。射孔弹爆炸瞬间,井内产生巨大的压力激动,产生强烈的水击现象,能够猛烈地冲击射孔孔眼,使其压实带形成裂缝,提高了射孔压实带的渗流能力。
b.造缝作用。射孔弹爆炸后,井筒内积蓄的高压气体推动井底流体迅速进入裂缝使其延长扩大,形成裂缝网,在纵向上将各孔眼连通,径向上穿过浸入带与地层流体连通,改善了近井地带的渗流条件,有利于提高产量。