射孔技术介绍

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
深穿透射孔器参数表
枪身外径 （mm） 89 102 127 127 140 弹型 最大孔密 适用套管 （mm） 127 140 178 178 178 穿深 (mm) 630 900 900 1002 1032 孔径 (mm) 10 11 11.7 11.7 12
相对提高油井产量。
二 防砂射孔技术
序号 1 2 3 4 枪型 60 60 76 76 弹型 51 60 51 60 射孔弹 名称 DP25RDX7-1 DP30RDX12-2 DP25RDX7-1 DP30RDX12-2 孔密 26 24 40 26 相位角 60 60 138 60 混凝土靶穿深 mm 185 285 160 285 混凝土靶孔径mm 5.5 6.8 5.5 6.8 适用套管 mm 102 127 102 127 127 140 127 140
四 复合射孔
复合射孔原理：
在射孔弹被引爆的同时，火 药推进剂也被引燃。由于火药的 燃速（毫秒级）比射孔弹的爆速 （微秒级）低得多，它的作用相 对滞后。在射孔孔道形成之后， 火药燃烧生成的气体以高压脉冲 的形式沿射孔孔道向地层加载， 使射孔孔道以裂缝形式延伸扩展， 从而提高射孔作用半径。
1射孔
2压裂
三 水平井（筛管完井）射孔技术
方案三：针对金属棉筛管和打孔筛管的射孔方案
金属棉筛管和打孔筛管，对射孔 眼不敏感，可按正常井设计施工，但 由于要保证射孔后筛管强度原因，可 以适当降低孔密。
图6 89枪102弹延缝12孔/m
图7 89枪102弹 延缝 10孔/m
三 水平井（筛管完井）射孔技术
方案四：针对TBS筛管的射孔方案
起装在射孔器内部；
第二种外套式：是在射孔器外部套装压
裂火药；
第三种下挂式：是在射孔
器的底部挂接气体压裂弹；
四 复合射孔
第四种聚能复合 ( 混合式）： 是在射孔器内部和下部都装有 压裂火药； 第五种多脉冲：采用贴壁浇铸 工艺，在射孔器内部实现两级 火药装药。
四 复合射孔
多级脉冲现场P_T曲线
五、老井射孔
9.2
5.5 6.8 9.2 9.4 5.5 6.8 9.2 9.4 5.5 6.8 9.2 9.4 9.5 11.7 9.2 16.5 12
127 140
127 140 127 140 127 140 127 140 140 178 140 178 140 178 140 178 178 178 178 178 178 178 244 178 244 178 178
根据TBS筛管的特点：8相位，纽扣密度高，纽扣的强度弱。 经过几次的地面打靶试验，我们总结出改变射孔相位对减少 射孔后纽扣的脱落影响较大，在此基础上我们研制出针对TBS 筛管的射孔器：89枪60弹，26h/m，五相位。地面打靶实验效 果比较好。
图8 89枪89弹6相位12孔/m
图9 89枪60弹5相位26孔/m
102弹 127弹 127弹 1m穿深弹 1m穿深弹
16孔/m 16孔/m 16孔/m 16孔/m 24孔/m
深穿透射孔弹系列
深穿透系列钢靶穿深
一 深穿透射孔技术
由于地层纵向的不均匀性，使用同孔密射孔，会造成吸汽剖 面和动用程度有较大差异，影响开发效果。地层情况在平面上 的不均匀性会造成不同的井之间，在同一层位、同一注汽压力 条件下，推进距离有较大差异，形成的地下温度/压力场明显不 同，给区块开发带来很大困难。 为了解决单井纵向上动用不均匀的问题，可以采用变孔密 方式（又叫级差射孔）射孔。 级差射孔法：渗透率级差定义为射孔井段内最大渗透率与射孔 层渗透率比值。 射孔层渗透率级差大于4时，孔密16孔/m； 射孔层渗透率级差为3-4时，孔密12孔/m； 射孔层渗透率级差为2-3时孔密8孔/m； 射孔层渗透率级差为1-2时，孔密4孔/m。
三 水平井（筛管完井）射孔技术
方案一：小孔径高孔密向下射孔方案
主要是针对割缝筛管射孔所提
出的射孔方案。孔径较小（60弹 和51弹）的和较大的（1米弹） 对筛管的缝间宽度影响不大，经 过综合分析我们建议在割缝筛管 射孔中使用孔径较小的60弹和51 弹。
图5 筛管断筋
三 水平井（筛管完井）射孔技术
方案二：采用复合射孔工艺
一 深穿透射孔技术
相对吸汽百分数 %
120 100 80 60 40 20 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
渗透率级差
渗透率
普通射孔
3000 4000
按级差射孔
吸汽百分数%
40
17 19 0 10 20 30
0
1000 300
2000
吸汽百分数%
0 20
5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
76
89 89 89 89 102 102 102 102 127 127 127 127 127 140 140 140 140
76
51 60 76 89 51 60 76 89 51 60 76 89 102 127 76 大孔径 1米弹
老井射孔层位特点：大部分相邻层位已经射孔， 待射层位处于已经开发层位的中部，而且层厚比较薄， 挖潜期望值高又想投入少。原生产层位有产量的希望
补层后合采，原生产层位出水的不要影响挖潜层的正
常生产。而实现挖潜层位高产的简单办法是 TCP 负压
射孔。
五、老井射孔
5.1 TCP射孔＋封隔器联合作业
套 管 套管
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: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。
17
19
2000
17 19
20
1000
小层号
21
3000
20 21 22
小层号
20 21 22
22
800
非均质地层--级差射孔效果分析
二 防砂射孔技术
高孔密射孔防砂原理：
孔密多，渗流面积大，产能不变的情况下，降低液体 的流速，降低地层和井管内的压力差，减少流体的拖曳 力，降低出砂；另一方，孔眼小，有利于砂拱形成，起 到防砂的效果。
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
高孔密技术参数
二 防砂射孔技术
高孔密在曙3区的应用
根据曙 3 区的实际情况，为该区侧钻井研制并
推出 76DP7R40-70 射孔器，孔密 40 孔 /m ；为二次开
发研制出 140BH43R30-70 射孔器，孔密 30 孔 /m ，经
过上井试验后得到甲方认可，应用在开发方案中。
实践证明，高孔密防砂射孔技术配合合理的地面工 作制度，能够起到防砂的目的，对于出砂地层比较 适用。
3生产
四 复合射孔
复合射孔的作用：
复合射孔具有射孔、造缝、消除压实带、清洗 孔道4个作用。其第一个作用是已沿用几十年的常规 射孔作用，而后三个作用的结果不仅使射孔作用半 径大幅度提高，更重要的是大幅度提高了射孔孔道 的质量，因而具有较高的增产作用。
未破坏
破坏
四 复来自百度文库射孔
第一种内置式：是压裂火药与射孔弹一
长城测井射孔事业部 2009年04月
一 深穿透射孔技术
普通射孔 深穿透射孔
射孔孔眼的孔径小、穿深 具有穿孔深、孔径大的特 比较浅，导致吸汽剖面面积小，点，可以增加射孔孔眼的孔 注汽压力高，注汽时间长，地 容和表面积，从而增加吸汽 层注汽难或根本注不进汽，阻 剖面面积，降低注汽压力， 碍了热量进入地层。 减少注汽时间，提高吸汽效 率。
在射孔层位的下边打上 桥塞或是水泥塞，在输送射 孔枪管柱中串接一个大通径 PT 封隔器或是 Y221 封隔器，
油
管 封隔接头
封隔器
PT封隔器
下井过程中油管和套管不连
通。在油管内灌注射孔液控 制负压大小。
全通径 起爆器
筛管
起爆器 射孔枪
射孔枪
工艺示意图
五、老井射孔
5.2 低外压、无外压射孔 目前，有许多挖潜老井或井漏严重的井均处在
三 水平井（筛管完井）射孔技术
根据收集到的水平井筛管的资料，我们已经对辽河区块主要使用的 四种类型的筛管进行一系列地面打靶试验：
筛管类型 120金属棉筛管 枪型 76 60 76 割缝筛管 89 102 102 89 127 127 89 102 127 127 打孔筛管 89 89 89 钮扣筛管 89 89 89 弹型 76 60 51 60 76 60 60延缝 60 76 89 102 127 1米弹 102延缝 102延缝 102延缝 89延缝 89 60 孔密 20 24 40 32 32 48 20 48 40 16 16 16 10 13 12 10 12 12 26 相位 45°/135°8相位 90°4相位 45°/135°8相位 45°/135°8相位 45°/135°8相位 45°/135°8相位 45°/135°8相位° 45°/135°8相位 45°/135°8相位 90°4相位 90°4相位 90°4相位 90°4相位 90°，270°2相位 90°，270°2相位 90°，270°2相位 75° 、 90° 、 105° 、 255° 、 270°、285° 75° 、 90° 、 105° 、 255° 、 270°、285° 72°，5相位 外层套管(mm) 140 140 140 178 178 178 178 水槽 水槽 178 178 水槽 水槽 178 178 178 178 178 178 筛管外径(mm) 124 124 124 127 140 140 127 178 178 127 140 178 178 140 140 140 140 140 127 结果 安全 枪身炸裂 安全 安全 筛管断筋 安全 安全 发射不全 筛管断筋 筛管断筋 筛管断筋 筛管断筋 安全 筛管炸裂 筛管炸裂 安全 钮扣脱落严重 钮扣脱落严重 安全
部分筛管水平井产量降低是由于筛管缝隙堵塞造成的，为了
在射孔的同时起到一定的解堵作用，我们在上述小孔径高孔密
射孔的条件下，增加复合火药，通过射孔后复合火药燃烧产生 的大量气体对缝间的堵塞起到清除的作用。 复合射孔工艺的特点是：利用火药的能量对筛管的缝隙扩 大。同时对地层作用，达到对地层对筛管的阻塞解堵效果。
超高孔密射孔器装枪图
孔径要求：一般情况下射孔深 度要超过污染带，孔径最好为 大于2.5 倍小于3倍的粒度中值。
一米枪套管试验后的套管状态图
二 防砂射孔技术
大孔径射孔器防砂系列
大孔径防砂的主要作用是：
通过增大射孔孔道的孔径， 提高了出油面积，对携砂
生产井能够提高产量，为
后续实施其它物理、化学
防砂打下良好基础。同时
低外压条件下，建立不了可以保护常规射孔枪的外
压（至少500m液柱），此时，宜采用低外压射孔工
艺。一般低外压井只能采用 TCP 方式进行射孔，可
以防止井喷等突发事故。
五、老井射孔
5.2 低外压、无外压射孔
孔径 超高孔密射孔器 127型射孔器 φ5.5 φ11.5 孔密 120 16 每米射孔的总面积mm2 2849.55 1662
S超/ S127≈1.7倍 S超/ S102≈.2.1倍 S超/ S89≈2.8倍
二 防砂射孔技术
超高孔密射孔器防砂技术，
其孔密达到 120 孔 / 米。产品
实现了系列化。