电缆输送射孔工艺技术
射孔工艺压制
无枪身射孔
（6）速度不可太快，不能超过4000m/h （7）射孔弹在井下受压和温度作用可能出现变形和裂纹，应避免重复
下 井，否则可能造成壳体破裂，易发生误射孔或损坏套管事故。 （8）由于无枪身射孔器对套管具有破坏性，对于在油气井中使用时间 较 长的套管和严重腐蚀的油管的射孔环境下，不能使用无枪身射孔器 射孔。 （10）无枪身射孔器结构机械强度较差，下井要匀速，不得猛停猛放。 防止射孔器的连接松动或损坏，甚至脱落，造成更严重的井下事 故。
2.3 压井液液面要求在射孔器上方500 m以上； 2.4 雷雨、大雾、洪水、沙尘暴和六级以上大风等恶劣天气，不应进行
射孔作业； 2.5 在不具备安全作业条件时，施工人员有权拒绝射孔作业。
电缆射孔技术
3、井场检测
3.1 井场进行有害气体检测。H2S、CO检测仪摆放井口明显位置，随时 检 测。呼吸逃生器摆放在明显位置，方便拿取；
电缆射孔技术
3.6 每次射孔完成后，上提射孔器距井口150 m～250 m时，切断仪器 与 电缆连接，在井口有射孔器和连接射孔器的过程中禁止连接仪器与 电缆。
3.7 在检查、拆卸下过井的射孔器时，射孔器两端严禁站人，防止枪内 热涨气体泄压伤人。
3.8 单次下井射孔弹发射率不应低于95%；低于95%时，应实施补射孔。
电缆射孔技术
2、施工前核查
2.1 在连接射孔器前，井口工检查马笼头，磁定位器，电缆鱼雷的绝缘 通断，并进行放电。
2.2 操作员要进行车体漏电检测、接好地线及地面仪器自检。 2.3 绞车工检查马定代可，绞车面板的性能。 2.4 下射孔器前，作业队长要核对射孔器射孔零长、下井次序、装枪长
射孔技术部分
水平井射孔工艺 在不易垮塌的水平井段一律采用压力引爆的 油管输送射孔工艺。可防止气、水锥进，便于分 层开采和增产作业。例如荷兰北海水域某气井， 产层为7英寸套管固井，最大井深5060米，井斜 角85度，水平段长907米，总射孔长度848米， TCP串联枪身外径117毫米，单枪长度4。57米， 扶正器保持枪身居中，孔密为13孔/米，总装弹 11000发，氮气加压延迟引爆射孔。
射孔弹方位角可分360、180、120三种，全 角度适用于坚硬地层，稠油和疏松地层可正对下 井壁射孔。
高压及喷砂射孔工艺 ——高压液体射流射孔 套管机械打孔，高压流体经喷嘴带软管边喷 边射，孔径14-25毫米，最大射深可达3米。 ——水力喷砂射孔 高压流体内含约百分之五浓度砂粒，射穿套 管，射开地层。
——过油管张开式射孔 美国SCHLUMBERGER公司1992年发明，特殊装 置是射孔枪上的控制头。可使射孔弹绕枪身旋转 张开并与套管垂直，可加大射孔弹药量、减小与 套管的间隙，孔深大于100毫米。国内四川局可 生产全套装置。
超高压正压射孔工艺 美国ORGX能源公司1993年发Байду номын сангаас，保持正压差 下聚能高压（3-4万Mpa）和高速（2000米/秒） 射流进行射孔。其一是较长时间的高压有利于孔 眼稳定、其二是有助于孔眼裂缝扩张和增大流道、 其三是射孔后注酸或注液氮可增产、也可注树脂 进行固砂。
——油管接射孔枪下至油层， 油管与射孔枪之间连接压差 式封隔器、带孔短节、引爆 系统，隔绝环空压力、油管 内造成负压，采用压力、压 差、地面投棒、电缆湿式接 头引爆方式，一次完成射孔。
——深度校正采用放射性测 井方法、定位短节内放置放 射性同位素，校深仪器下至 定位短节以上约100米，下 测一条带磁性定位的放射性 曲线，超过定位短节约15米， 两条曲线对比换算短节井深， 井口油管短节调节深度。
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同又可分为：1、普通电缆输送射孔普通电缆输送射孔是利用油矿电缆把射孔器通过井口防喷器和井内套管下放到一定深度，在套管内通过深度校正，然后对目的层进行射孔的一种常规射孔方法。
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通过井口防喷装置、采油树和井内油管下放到套管中，在套管内通过深度校正，然后对目的层进行射孔的一种射孔方法，具有较好的防喷能力。
过油管射孔可使用有枪身射孔器或无枪身射孔器，可在不起油管的情况下，用电缆将射孔器通过油管下到目的层进行射孔。
能实现带压射孔、不停产射孔，射孔后直接投产，可避免在起下油管时压井所造成产层和环境污染。
主要适用于：1、生产井、注水井补孔。
2、带压生产井不停产补孔。
3、套变严重不适于其它射孔器起下的井。
4、小直径套管井。
3、工程射孔主要包括油管冲孔射孔和套管封串射孔，油管冲孔具有装枪直径小、射孔孔径大、穿深稳定的特点。
施工时，它只射穿油管而不损伤套管。
冲孔作业可实现循环解卡和循环压井的目的。
套管封串射孔具有装枪直径较大、射孔孔径大、穿深稳定的特点。
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他原因造成的上下层串通时可以进行封串射孔。
然后挤水泥达到封串的目的。
4、工程爆炸主要包括爆炸切割、爆炸松扣。
爆炸切割：当油管、套管或钻杆因各种原因被卡在井内，无法提出时，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，可选用爆炸切割作业。
切割弹的型号（包括2寸-31/2寸油管切割弹，3/2寸-7寸套管切割弹、2寸-51/2钻杆切割弹） 特点和用途：UQ 系列油管切割弹、TQ 系列套管切割弹和ZQ 系列钻杆切割弹采用无杵堵粉末冶金不烧结药型罩、独特的聚能装药结构设计。
产品具有切割成功率高、切口平齐、对其它管材无损伤等特点。
切割弹可通过电缆输送在油气井内对油管、套管进行切割。
射孔工艺介绍上PPT课件
127
127超深穿透
SDP39RDX30-1 SDP36HMX24-7 SDP48HMX45-1
≥140 ≥178 ≥178
20
6
1075
11.4
40
8
871
9.7
16
4
1349
12.4
.
15
大孔径射孔特点：射孔后套管上孔眼直 径大，射孔孔道相对深穿透射孔孔道短而粗， 渗流面积增加。
大孔径射孔适用于孔径为第一射孔要求 的射孔作业；适用于高黏油、稠油储层，出 砂储层。对于一些老井的多次采油，增大孔 道直径也有利于注入聚合物等的后续作业。
180
含砂微
3-06503
09.01. 23
1352
640
0.1 364 1
182
含砂微
3-07501
08.12. 19
253
202
2.4 375 4
75
含砂微
3-07502
07.06. 30
2311
986
9.0 915 7
114
含砂微
3-07503
07.06. 21
1653
7488
2.2
898
5
150
.
16
锦16块化学驱注入井射孔参数研究
BH46RDX43-1靶体剖开照片
.
17
锦16块化学驱注入井射孔参数研究
❖ 采用高孔密、大孔径、深穿透油管传输负压射孔， 负压值3～8MPa，利用负压射孔方式清洗孔道，减 少堵塞。
❖ 弹型选择：BH46RDX43-1 ❖ 枪型：140枪 孔密：24孔/m ❖ 相位: 8 相位
弹型
51 60 51 60 76 51 60 76 89 51 60 76 89 51 60 76 89 102 127 76 大孔径 1米弹
射孔学习
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。
水平井电缆分段射孔工艺技术的应用分析
114 （下转第200页）为了实现较低渗透致密油层开采效率和开采量的提高，需要大力研究和实践低渗透致密油层的高效开发方案，并针对超长水平井进行现场大规模套管压裂试验。
1 水平井电缆分段射孔工艺技术原理电缆分段射孔工艺技术是一项全新的水平井射孔技术，该项工艺技术的重要优势在于通过电缆的输送，能够达到大夹层射孔井段多层射孔以及一次性下井的目的。
该工艺技术的基本原理在于：把多个等待射孔层位的射孔弹装进多节射孔枪中，再通过电缆把整个枪体输送到井内，最后利用地面仪器完成监测后以从下到上的顺序将射孔弹引爆，依次将对应的层位射开。
从理论上来看，水平井的打开程度与产能呈现正比的关系，即打开程度越大产能越高。
然而实际上在水平井打开程度最小化的情况下亦可获得期望的产能，并且施工成本大大降低，在这一过程中就需要运用到水平井电缆分段射孔工艺技术。
现阶段，针对水平井孔眼分布方式进行研究与分析的石油企业较少，而在石油开采现场，通常情况下孔眼的分布方式都是均匀射孔。
针对相同打开程度不同段数的总打开长度的水平的产能和打开段数之间的关系进行分析可知，总打开长度划分的段数与水平井的产能呈现正比关系，也就是段数越多产能越高，井筒流动压降的影响随之越小，2 水平井电缆分段射孔工艺技术的具体应用2.1 水平井井口下放在水平井实际施工中应用电缆分段射孔工艺技术，传统的直接井口打开方式已经很难满足这项工艺技术的要求，这就需要对井口打开方式进行改变[1]。
在打开井口时，首先应该将具有一定压强的平衡压力注入到立管内部，以此有效的防止在闸门未打开时，立管内部的压力与水平井内的压力差值过大，而在枪身串上移时，对其电缆造成一定程度的损伤。
在水平井枪身串下井前，都需要先进行平衡压力处理，然后才可以将阀门打开。
这样，不仅可以使得阀门的打开更加轻松顺利，同时还可以有效的防止压差过大以及含有沙子的流体进入对阀门造成一定的损伤，以此提高水平井施工的安全性。
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，用电雷管引爆射孔 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。
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、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 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， 在射孔作业时间长，在大斜度井、水平井和高密度泥浆中的应用也 受限制。 ④ 容易受电火花、强烈震击等外界因素的干扰而发生爆炸。
金属内 衬
套管 水泥 环
Hale Waihona Puke 射流束在炸药爆炸 力汇集形成超高 压的作用下，以 7000m／ s 的高速 和100╳109MPa 的冲击力穿透套管、 水泥环和地层，形 成 射孔孔道。
含 油 层
含 油 层
谢
谢
电缆射孔
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，它对油气产能、寿命和 开发生产成本等都有重大的影响。
1．电缆射孔。 2．油管输送射孔 油管输送射孔简称TCP ，是用油管输送射孔枪到射孔层位进行射。 （尤其适用于高压油气井，缺点是如果一次点火引爆不成功，返工 作业时间长；再者要求使用耐温较高的射孔炸药） 3．过油管射孔 过油管射孔是在下完生产管柱，安装好井口采油树及生产系统，坐封 好封隔器，在井口采油树上安装防喷管和电缆密封装置，用电缆从 油管内下入射孔枪对油气层进行射孔。（射孔枪和射孔弹尺寸受油 管内径限制，穿透深度浅，对油气井的产量有一定影响；枪变形后 难于回收。）
射孔完井技术培训教材
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。该射孔方 法比机械切孔方法进一步，广泛使用了二十多年，目前国外仍 有应用。
射孔深度校正
一、射孔自动化标图、校深
由于套前与套后测井曲线存在一定深度差值，必须进行深 度校正，以往通过人工校正，存在人员素质、人工读值视差等 诸多影响射孔精度的因素，我们通过不断的努力并与实际经验 相结合，最终实现了标图、校深自动化。
测井原始数 据
曲线 平差
人机交互
曲线 拟合
人机交互
人机核对数 据
二、油管输送射孔工艺
1、油管输送射孔的原理 油管输送式射孔的基本原理是把一口井所要射
开的油气层的射孔器全部串连在一起连接在油管的 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 孔地层。可采用多种引爆方式引爆射孔器，同时可 实现负压射孔、正压射孔等特殊射孔条件。
完井方式 井数 1MD3 10 YD-89 4
射开厚度（m） 砂岩 有效 4.7 2.9 5.3 3.5
初期产能（t） 平均采液强 平均采油强 日产液 日产油 度t/dm 度t/dm 3.5 3.5 0.74 0.74 2.3 2.3 0.43 0.43
射孔器材检测技术
电缆传输射孔
4、按照射孔通知单要求，射孔队进行射孔排炮设计、射孔
施工设计，制定风险削减措施。
5、按试油工程设计、射孔通知单的要求准备射孔器材，射
孔器材性能、技术指标应符合甲方要求。
1、射孔器地面装配时设置警戒区域，不得在距警戒区域边 界15m以内进行有碍射孔施工的交叉作业。 2、在距警戒区域边界50m以内严禁吸烟和使用明火，井场 应停止使用一切微波、通讯设备。 3、作业现场地面温度高于 50℃时，爆炸器材不得直接触 地，应进行遮阴；射孔爆炸器材还应远离强大电场50m以外 。 4、射孔装炮人员施工时应穿防静电服，不得使用化纤制品 擦拭起爆装置。 5、入井仪器零长、连接环零长、枪身零长均应丈量准确， 负重前后的零长误差不得超过±2cm。 6、射孔枪与点火缆芯连接前，应断掉仪器电源，并把缆芯 接地放电，确定点火缆芯无电后，方能接线，待上列器件下 入井口后方能接通仪器电源。
1、空井电缆作业前先压稳油气层； 2、作业前准备好防喷单根（防喷管柱）、剪切电缆工具、 接头和电缆卡子；3、电缆射孔作 应有专人观察井口，如发生异常应立即停止施工并采取相应 的应急措施。 4、当发生溢流时应立即停止作业，及时起出电缆及工具， 抢下防喷管柱，实施关井；来不及起出电缆及工具的，应立 即抢接电缆悬挂接头及旁通阀，剪断电缆，抢下防喷管柱， 实施关井。现场监督负责根据溢流性质和大小决定抢下钻具 的深度，何时剪断电缆，实施关井。 5、射孔施工过程中遭遇狂风、雷电等恶劣天气时应终止作 业，夜间原则上不进行射孔作业。 6、部署在已注采开发区域的井，射开（打开）油气层前或 可能受注水影响的其它作业前，业主单位应与开发生产单位 协调停注、泄压或停抽事宜。 7、电缆泵送桥塞射孔联作等工艺作业时，作业井井口须安 装电缆防喷装置。
不交底会造成人 员不清楚技术标 准和操作要求
浅析射孔工艺技术方法研究
浅析射孔工艺技术方法研究【摘要】通过介绍几种常见的射孔工艺技术的原理及施工要点，统计射孔工艺技术的适应性，为射孔作业提供有力指导和理论依据。
【关键词】射孔工艺技术方法研究1 射孔深度的计算1.1 射孔深度计算的基本公式（1）电缆射孔跟踪距的计算公式。
跟踪距=标准接箍深度+射孔零长-本炮射孔顶界深度（+为上跟踪，为下跟踪）。
（2）油管传输射孔调整距的计算公式。
调整距=定位油管底界深度+总零长-射孔顶界深度（+为上提，为下放）（3）点火记号深度的计算公式D=Y+H-（P+T+Z）。
式中D点火记号深度（m）；Y油层顶部深度（m）；H校正值（m）；P零长差（m）；T套补距（m）；Z仪器零长（m）。
2 油管传输射孔2.1 油管传输射孔工艺的原理油管传输射孔的基本原理是把每一口井所需射开的油气层的射孔器全部连在一起联接在油管柱的尾端，形成一个硬联接的管串下入井中。
通过在油管内测量放射性曲线或磁性定位曲线，校深并对准射孔层位。
可连续采用多种引爆方式引爆射孔器。
为实现负压射孔，在引爆前，可使射孔井段的液柱压力低于地层压力，以保护射开的油气层。
2.2 油管传输射孔工艺的特点（1）可采用各种有枪身射孔器，以便实现高孔密、身穿透、大孔径、多相位的需要，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哥层段的地层。
（4）可以进行电缆射孔难以施工的大斜度井、水平井、稠油井及复杂井的射孔作业。
（5）对于高压油气井的射孔，安全可靠。
（6）可与地层测试、酸化等工艺实现联作，以缩短试油周期，准确及时的录取地层资料，有良好的经济效益。
2.3 现场施工步骤（1）射孔队到达井场后，要按照射孔通知单上的内容核对井号、射孔井段、射孔方式等内容，并由井队填写射孔施工作业任务书。
（2）按设计要求进行枪串联接，安装起爆装置。
（3）连接下井工具，丈量油管及定位短节的深度设计。
电缆输送过油管射孔技术测井实例分析
电缆输送过油管射孔技术测井实例分析摘要：针对胜利油田特高含水期开发阶段老井侧钻、加深及部分深井小井眼完井不能采用常规射孔器射孔现状，选用无枪身射孔工艺，解决了完井难题，探索出一套无枪身射孔器射孔的施工方法，提高了施工井测井成功率，为今后该项工艺进一步推广应用积累了施工经验。
关键词：电缆输送；侧钻；小井眼；过油管射孔0 前言经过40多年的勘探开发，胜利油区已普遍进入高含水开发阶段。
随着地质综合认识的不断深入和部分深井勘探上的突破，开始有选择性的对老井实施加深、侧钻，对深部地层进行勘探开发自2008年以来，先后侧钻、加深800余口井，这些井目的层普遍较深（平均井深3000m以上〕，油层套管多采用114.3mm 尾管悬挂，个别井使用101.6mm尾管，受井身结构、井身质量及井下压力（压力系数在1.35-1.76)等条件的影响,考虑到射孔时的井控安全，常规的射孔工艺已难以满足要求。
2008年底，采用电缆输送过油管射孔工艺技术在孤东283井等井成功应用，基本解决了小套管高压深井的射孔完井难题。
1 电缆输送过油射孔射孔工艺简介电缆输送过油射孔工艺是利用电缆将射孔器通过油管下到目的层进行射孔的一种工艺。
该工艺通过在井口安装电缆防喷装置，因而具有较强的防喷能力，能够实现带压射孔作业。
同时，由于射孔后可直接投产，避免了因反复起下管柱压井带来的油层污染。
1.1 井口电缆喷装置井口电缆防喷装置用于带压射孔作业时的井口密封，包括动密封及静密封。
其主要密封装置包括防喷器、防喷管、注油头、手压泵、注脂泵、捕捉器等。
防喷器用在下入电缆时紧急关闭井口，防止发生井喷事故。
连接在采油树清蜡闸门上方。
当仪器下入井中，因故障需关井时，由于电缆在井内而使井口无法采用一般闸板关井．此时可平衡推动防喷器两翼闸门手柄，由于胶皮闸门上有与电统直径配合的凹槽，因此可以夹住电缆并密封井口，将井关闭。
防喷器分手动和液动两种，一般工作压力分别为35MPa、70MPa,105MPa、140MPa,根据密封要求可单级、双级或多级使用。
射孔技术
第二章 射孔工艺技术
近年来，射孔完井技术有了长足
的发展，由原来单一的电缆射孔向多
种施工工艺、多种弹型的系列化方向 发展，满足了油田勘探开发的需要，
取得了一定的地质效果和经济效益。
第二章 射孔工艺技术
输送方式
射孔工艺
输 送 方 式
一、电缆输送射孔工艺 电缆输送射孔技术是用电缆将射 孔器输送到目的层的射孔技术，按施工
射孔工艺技术
四、超正压射孔技术 超正压射孔是在射孔的同时向地层施
加超过地层破裂压力的压力，使地层产生
裂缝，支撑剂的加入，又可以使裂缝保持 持久性，从而进一步达到改善射孔完井效 果之前，在目的层的井筒 内预置一大于地层破裂的压力，由于井筒内的压 力超过了岩石的破裂极限，因而能产生一个或一 些裂缝，这些裂缝能持续发展并越过泥浆侵入带 和压实带，继续延伸，从而提高导流能力 ，达 到对地层的解堵增产作用。
六、资料上交
1、施工结束后，对各项资料必须及时进行整理，是否做到数据 齐全、资料准确。
验 收 时 是 否 具 备 如 下 资 料
2
（1）完井数据表；
（2）射孔方案；
（3）射孔诱喷数据表； （4）注水井试压卡片；
具备实施分层注、采和选择性压裂或酸化等分层 作业。
射孔完井工艺技术三个阶段
1 、 准 确 打 开 油 气 层 2 、 保 护 油 气 层 3 、 解 放 油 气 层
第一章 射孔器及其检测技术
第一节 射孔器 一、射孔器发展概况 自从1910年应用机械切孔器以来，随着科学技术，特 别是军工技术的不断进步，射孔器也得到了极大发展。 （一）机械切孔器 （二）子弹射孔器 （三）聚能射孔器 （四）其它 1、复合射孔器 2、水力喷砂射孔器 3、激光射孔器
射孔完井工艺设计
射孔完井工艺设计射孔完井是油气井的主要完井方式之一，在采用射孔完成的油气井中，井底孔眼是沟通产层和井筒的唯一通道。
如果采用合理的射孔工艺和正确的射孔设计，并高质量的完成射孔作业，就可以使射孔对储层的伤害降到最小，井底完善程度高，从而获得期望的产能。
多年来人们对射孔工艺、射孔枪弹器材与配套设备、射孔伤害机理及检测评价方法、射孔优化设计和射孔液等进行了大量的理论、实验和矿场试验研究，尤其是近十几年来，射孔技术取得了迅速的发展。
人们已经认识到，射孔是完井工程的一个关键性环节。
为此，采用先进的理论和方法，针对储层性质和工程实际情况，把射孔完井作为一项系统工程来考虑，优选射孔设计，是搞好完井必不可少的基本条件。
一、射孔工艺应针对油气藏地质特征、流体特性、地层伤害状况、井类型（直井、斜井或水平井）、套管程序和油气井试油投产或完井目标，选择与之相适应的射孔工艺。
1.电缆输送射孔工艺（WCP）电缆输送射孔（wireline conveyed perfroating）就是利用钢丝铠装电缆将射孔器输送到目的层进行射孔。
按工艺的不同可分为普通电缆输送射孔工艺、电缆输送过油管射孔工艺（常规式和张开式）和电缆输送密闭式射孔工艺。
普通电缆输送射孔工艺是在井口只装放炮闸门情况下进行射孔，这种射孔工艺的射孔器直径可选范围大。
缺点是建立负压差比较困难，防喷能力较差，如遇井喷只能关闭放炮闸门，切断电缆。
这种方法主要用于低压油藏。
常规电缆输送过油管射孔工艺是利用电缆将射孔器从油管下到目的层进行射孔的一种工艺，这一工艺的优点是在井口安装防喷装置后进行射孔，所以有较好的防喷能力；射孔后可直接投产，可避免压井造成产层污染。
适合于生产井不停产补孔和打开新层位，海上作业应用此工艺可避免起出生产管柱。
缺点是油管的内径限制了射孔器的外径，使射孔弹的装药量受到影响，所以射孔弹穿深较浅。
为了克服这一缺点，在此基础上又发展了过油管张开式射孔，它是用电缆输送射孔枪，可在不起出油管的情况下，把大能量射孔弹用电缆输送到射孔目的层后，由地面对释放雷管发出电讯号，释放雷管起爆解锁后，射孔弹在弹簧拉力的作用下，旋转90°，与弹架轴线成垂直状态，然后由地面对电雷管发出起爆电讯号，雷管引爆导爆索，导爆索引爆射孔弹，从而实现过油管深穿透射孔。
电缆射孔
电缆射孔枪有开孔枪和高效枪 及高孔密枪等。开孔枪和高效 枪 的射孔相位均为90°，最大 射孔孔密为13 孔／m。 高孔密枪的射孔相位有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。
火药
聚能式式射孔弹的结 构由外壳、炸药、 起爆炸药和锥形内套 四部分组成。 射孔弹是利用火药将 金属内衬融化， 金属内衬融化，形成 金属流射入地层。 金属流射入地层。 内套由粉沫金属的混 合物挤压制成，既能 保证有足够大的密度 形成射流束，又能形 成射流束顶端和末端 之间的射流速 度差。粉沫金属制成 的锥形内套，射孔后 没有内套残渣堵塞孔 道。
金属内 衬
套管 水泥 环
射流束在炸药爆炸 力汇集形成超高 压的作用下，以 7000m／ s 的高速 和100╳109MPa 的冲击力穿透套管、 水泥环和地层，形 成 射孔孔道。
含 油 层
含 油 层
谢
谢
电缆射孔枪串由枪身、点火头、 CCL 校深仪和电缆接头组成。 电缆接头有三种作用，一是 连接枪串和电缆，进行信号传输； 二是作为电缆弱点，当电缆射孔 枪遇卡时从电缆接头拉断，取出 电缆；三是作为打捞头。 CCL 校深仪:利用与井下套管短节 的连接处产生的磁信号进行校深
枪头：是射孔枪的连接部件，又 是密封部件，中间有一中孔可引出 雷管脚线，并使雷管与导爆索可靠 连接，起引爆作用。 枪身：有51ｍｍ，60ｍｍ，73ｍｍ， 83ｍｍ,89mm,102mm,127mm等多 种规格。 弹架：用于安装射孔弹，一般为四 相位，相位角度为90°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，它对油气产能、寿命和 开发生产成本等都有重大的影响。
射孔工艺介绍
油井射孔是油田重要的挖潜增油手段。胜利 采油厂射孔的油井分布在补孔及新投两个部分。 目前每年射孔的井次在800左右，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。
4、双复射孔 双复射孔
导爆索
◆射孔弹采用肩台式装药结构，扩大 射孔弹采用肩台式装药结构，
肩台式 装药
孔径、孔容； 孔径、孔容； ◆增效火药与射孔弹同轴装药， 增效火药与射孔弹同轴装药， 高压燃气直对炮眼集束释放； 高压燃气直对炮眼集束释放； 提高火药的燃速，增大燃气压力； ◆提高火药的燃速，增大燃气压力； ◆内枪全封闭，外枪不设置泄压孔， 内枪全封闭，外枪不设置泄压孔， 火药燃气与射孔弹剩余能量给炮眼 同时加载。 同时加载。
1、电缆输送射孔
套管枪负压射孔 与套管枪正压射孔基 本相同，只是射孔前 将井筒内的液面降低 到一定的深度，使井 底压力低于油层压力， 建立适当的负压差实 施射孔。此方法具有 负压清洗和深穿透的 特点
Hale Waihona Puke 2、油管输送射孔利用油管将射孔枪下到油层部位射孔。油管 下部连有压差式封隔器、带孔短节和引爆系统， 油管内只有部分液柱形成负压，通过地面投球引 爆、压力或压差式引爆等各种方式射开油层。该 方法具有高孔密、深穿透、负压值高，易于解除 射孔对储层的伤害。
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第一节 电缆输送射孔工艺技术电缆输送射孔按工艺的不同又可分为： 1、普通电缆输送射孔普通电缆输送射孔是利用油矿电缆把射孔器通过井口防喷器和井内套管下放到一定 深度，在套管内通过深度校正，然后对目的层进行射孔的一种常规射孔方法。
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通过井口防喷装置、 采油树和井内油 管下放到套管中，在套管内通过深度校正，然后对目的层进行射孔的一种射孔方法，具有 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，可在不起油管的情况下，用电缆 将射孔器通过油管下到目的层进行射孔。
能实现带压射孔、不停产射孔，射孔后直接投产, 可避免在起下油管时压井所造成产层和环境污染。
主要适用于： 1、生产井、注水井补孔。
2、带压生产井不停产补孔。
3、套变严重不适于其它射孔器起下的井。
4、小直径套管井。
i L1=..1防喷釦井架車.00防喷皆J1BOP□ 0 □电st.3、工程射孔主要包括油管冲孔射孔和套管封串射孔，油管冲孔具有装枪直径小、射孔孔径大、穿深稳定的特点。
施工时，它只射穿油管而不损伤套管。
冲孔作业可实现循环解卡和循环压井的目的。
套管封串射孔具有装枪直径较大、射孔孔径大、穿深稳定的特点。
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他原因造成的上下层串通时可以进行封串射孔。
然后挤水泥达到封串的目的。
4、工程爆炸主要包括爆炸切割、爆炸松扣。
爆炸切割：当油管、套管或钻杆因各种原因被卡在井内，无法提出时，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，可选用爆炸切割作业。
切割弹的型号（包括 2寸-3 12寸油管切割弹，3/2寸-7寸套管切割弹、2寸-51/2钻杆切割弹）特点和用途：UQ系列油管切割弹、TQ系列套管切割弹和ZQ系列钻杆切割弹采用无杵堵粉末冶金不烧结药型罩、独特的聚能装药结构设计。
产品具有切割成功率高、切口平齐、对其它管材无损伤等特点。
切割弹可通过电缆输送在油气井内对油管、套管进行切割。
爆炸松扣：当井内管柱因各种原因被卡死需要倒扣退出时，可选用专用的爆炸松扣器下到需要松开的接箍处，进行爆炸松扣作业。
从而起出此点以上的管柱。
施工要求:（一）组装爆炸杆1.根据井况资料和工程爆炸通知单的内容，确定导爆索电雷管的型号2.确定用药量3.检查导爆索外皮有无损伤，有无断药现象。
4•将导爆索均匀分布在爆炸杆的周围。
5.每隔100m用白沙带捆扎一道。
6.用高压绝缘胶带在爆炸杆的两端和中间绑扎三个扶正器。
7•将电雷管紧附在导爆索的上端，用白沙布绑紧。
雷管的一根引线接爆炸杆本体, 火器正下端的药柱，这种由可控制燃烧的物质配制成的药柱开始约 30秒种的燃烧。
药柱燃烧所产生的高压气体用来驱动密封工具运行。
高压气体向下通过上活塞的中心孔进入下缸套， 驱使密封工具外面部件上下缸套和上 接头下行， 同时上下活塞保持稳定工具外部下行达到行程极限， 一边有泄压孔经过上活塞 三个密封圈的最后一个时，压缩气体将通过泄压孔泄入井筒，以上过程可使桥塞密封，桥 塞上的释放环（或释放栓）被拉断，密封工具可从井筒中取出。
密封工具内的油减压系统可控制密封工具的行程速度。
当密封工具外部几个组件下行 时，上活塞上部的油可通过由上活塞的外径和上端接头内径， 形成环状间隙进入上端接头。
（二） S TS!缆桥塞压力密封工具组装1 •将尼龙胶塞塞入上缸套的为3/16 〃的孔中，用专用润滑油和丝扣油涂抹所有的密 封圈，丝扣和滑动部位，将上缸套离胶塞较远的一端与下缸套连接。
2．将下活塞塞入下缸套。
3．将上活塞下部塞进上缸套，将工具倒转，在地上垫一块木板，用上活塞端部撞击 木块，使活塞进入缸套直至碰到下活塞，拧紧下活塞，将工具倒转，将上活塞充分撞入缸 套内。
4．下活塞在下立直工具，将工具倒入上缸套。
5．装上上端接头、拧紧。
6．装上剪切接头，用管钳夹紧下端活塞，上紧剪切接头。
7．将上端接头的孔与剪切接头的孔对齐，装上铜剪切销钉拧紧。
8．将燃烧套的任意一端与剪切接头连接。
9．将药柱滑入燃烧套，药柱的开口处必须面朝上。
10．将点火头拧入燃烧套内。
11 ．将地线从点火弹簧上移走，并盘绕在点火器上，塞入点火头。
12．接上合适的快变接头。
13．将锁紧环全部旋进下端缸套， 直到旋不动为止， 将拉杆进下活塞， 拧紧锁紧螺母，另一根引线用黑胶布包好，捆扎好的最大外径应小于管柱内径。
（二） 爆炸松扣施工1） 当爆炸松扣器进入离卡点以上5om 寸，通知井队以卡点以上钻具 的100%- 115%乍拉力提升钻具后，再按每千米钻具扭转3〜3.5圈给钻具 反扭矩，然后射孔小队再下放电缆，测量对深曲线，测出卡点以下 50m 度。
2） 当测完钻具磁性接箍深度曲线后，用比例尺丈量每个接箍间距 井队提供的管柱结构数据是否相符， 确认无误后，同井队技术人员一起 松扣深度位置和采用的标准接箍。
3） 禾U 用爆炸松扣器的零长和已确定的标准接箍上起电缆，使爆炸 器正好对准要松扣的接箍上，通电点火引爆雷管和导爆索，产生爆轰波 丝扣，使扣松动，从而达到松扣目的。
（三） 爆炸松扣炸药量的选择爆炸松扣药量的选择应根据卡点深度的不同， 钻井液密度大小及钻 的差别而选用不同药量。
5、电缆桥塞电缆桥塞工艺就是根据油气井的封层需要在已射孔的两个层位之 行封堵，同时可以在分层试油时上返封层。
达到预期的分层，封堵进行 或试油的目的。
该工艺施工时间短，座封深度准确，座封牢固安全可靠。
对于两个 之间距离较近的封堵效果明显优于其它方式。
目前电缆桥塞规格为： 5 51/2寸、7寸、95/8寸。
适用于相应规格的套管。
是理想的分层试油或分 油的封层方法。
施工技术（一） STS!缆桥塞压力密封工具工作原理：位于电缆密封工具上端的电动高温点火器点着后产生火花， 引着位 重量 施加 深 离与 确定 松扣 冲击具钢间进 生产 层位 寸、 层采将密封套旋进下缸套，直到旋不动为止，将桥塞与拉杆相连。
14．将密封套旋回抵住桥塞，旋回锁紧环，锁住密封套。
（三）组装注意事项：1．管钳只能打在有滚花的区域。
2•每次使用后都要更换新的C型密封圈。
3．防止上活塞的泄压孔不畅。
4．确保所有的连接部位都要用管钳拧紧。
5．在使用前，确保将油完全加满。
（四）投灰器的结构和工作原理当!缆桥塞坐封以后，为了加强!缆桥塞的封堵强度，在桥塞顶部利用投灰器倒上一定厚度的水泥并使之凝固。
投灰器除撞击投灰式外，还有开启方式为爆炸式的，但结构和原理都大同小异。
下面主要介绍H型撞击式倒灰筒的结构与工作原理。
1.投灰器的结构ZH型投灰筒主要是由：倒灰筒和倒灰器组成，倒灰器包括剪切螺丝、内套筒开口，外套筒开口、挂钩、螺杆销、撞击头等。
2.投灰器的工作原理在正常条件下投灰筒不受撞击，水泥不会自然流出，当投灰筒以60〜80m/s的速度与坐封的桥塞顶部撞击后，三个剪切螺钉被剪断，此时活塞筒开始向上移动，使活塞筒与活塞的窗口重合，水泥即可流出。
当活塞移至最高点时，活塞筒与活塞的窗口全部重合，活塞底部的活动弹性挂钩正好钩住活塞筒下部的挂钩销。
在投送筒上提时，就能保持活塞筒和活塞窗口的重合状态，使水泥全部流出磁性定位器原理及示意图一、磁性定位器的工作原理：从电磁感应定律中知道，当磁铁和线圈做相对运动时，使线圈周围磁场的磁通量发生变化，线圈内产生感生电动势。
磁性定位器主要组成部分是一对永久性磁铁和一组线圈，线圈处在磁场中。
磁性定位器在套管中滑行时，在质地均匀的套管中由于线圈中磁通量不发生变化，所以不会产生感生电动势。
而磁性定位器经过套管接箍处，由于外界铁磁物质一一套管壁的厚度发生变化和环形缝隙的存在，使磁力线分布发生变化，使线圈内的磁通量发生变化，从而产生感应电势。
感应电势由电缆传输到地面仪器加以记录，这样我们从记录的定位器讯号波形，就会断定井下套管接箍深度，完成射孔定位工作。
二、磁性定位器的结构：磁性定位器是电缆射孔专用的定位仪器，它由以下几部分组成：磁钢：有铁磁性材料加工后经热处理磁化后成永久性磁钢，一对磁钢按同极性相对排列。
线圈：在纯铁线圈架上，有接地片。
用①0.14mm的高强度漆包线，绕1100013000 匝左右，其阻值为1.3K-1.8K Q。
双向二极管：耐压450V，最大整流电流为2A。
防震胶块：上下胶块与磁钢、线圈成一体起到防震作用。
外壳：用防磁不锈钢加工而成，具有磁屏蔽作用。
三、磁性定位器原理图上触点一外壳连接图（接上雷管和缆心〉第一节射孔用测井电缆（一）测井电缆的功能缆心\Z双向二极管线IS占下触点雷管双向二极管地线定位器原理图测井电缆将地面仪器与井下仪器、射孔枪（桥塞工具等）连接，是传输、接收各种信号数据的通道，它具有以下三种功能：1.输送下井仪器、工具、射孔枪，并承受其拉力。
2.为井下仪器供电并传送各种控制信号。
3•将井下仪器输出的测量信号传输至地面系统。
（二）测井电缆的性能特点电缆要实现以上功能，必须具备以下性能特点：1.具有大于被测井深的长度。
2.必须具有较强的抗拉强度。
3.必须具有较好的韧性，以便能盘绕在绞车滚筒上。
4.必须有导电性、绝缘性、抗干扰性能好的多股缆芯，并能满足传送不同频率信号的要求。
5.缆芯的绝缘材料必须具有耐高温性能。
6.必须具备井下耐高压和在滚筒里层抗挤压的良好性能。
（三）测井电缆的分类测井电缆按缆芯数量可分为单芯，三芯、四芯、六芯、七芯等，按直径大小可分为①12.7mm ①11.8mm ①8mn和①5.6mm等，按耐温性能可分为90°C、180C和250C等。
目前射孔多采用单芯电缆。
尽管国内外各家电缆型号不尽相同，但大同小异。
具体参数见下页射孔常用测井电缆参数一览表。
（四）测井电缆的结构及主要性能指标1.测井电缆的结构测井电缆一般由导电缆芯、缆芯绝缘层、充填物、编织层及铠装防护层组成。
射孔常用测井电缆参数一览表1）导电缆芯：由一根或几根线芯组成，而每一根线芯又是由多根铜导线按一定方向绞合而成，导电缆芯应具有尽可能低的电阻值。
2）缆芯绝缘层：决定了缆芯的耐温性能和电气性能。
绝缘层材料通常为聚乙烯、泰氟隆等化学合成材料。
3）充填物：是充填在电缆缆芯周围的导电屏蔽层及萱麻、棉纱等物。
4）编织层：是铠装电缆的衬层，由纤维材料或布带绕包而成，它的作用是防止电缆缆芯受损。
5）铠装防护层：是在编织衬层外绕包的两层铠装钢丝。
通常用的电缆外层是左旋的，而内层是右旋的。
2.测井电缆的主要性能指标电缆的主要性能指标包括电缆的机械性能和电气性能指标。
1）电缆的机械性能：是指电缆的抗拉强度、耐腐蚀性、韧性及弹性等，它们不但是电缆的重要性能，也决定了电缆自身的质量标准。
其中电缆的抗拉强度包括电缆终端固定和电缆自由悬挂状态两种情况下的抗拉强度。