负压射孔工艺

套管
负压值：16MPa 射孔层段: 1687.00—1768.00 1798.00—1934.00 1963.00—1995.00 81.00米 32.00米 898孔 352孔
油管
校深短节
136.00米 1498孔
4根油管
反阀或 开孔器
射孔层厚: 249 米，夹层：59 米 孔 密：13孔/米， 总孔数： 2748孔
4、销钉的设置
负压开孔装置和联作压力起爆器采用相同的销钉承压面积、 负压开孔装置和联作压力起爆器采用相同的销钉承压面积、采用 同一种销钉，其销钉数量的计算可使用我们所开发的钢销钉计算软件 钢销钉计算软件， 同一种销钉，其销钉数量的计算可使用我们所开发的钢销钉计算软件， 我们所有压力起爆器销钉数量的计算都可采用该软件。 我们所有压力起爆器销钉数量的计算都可采用该软件。 1.设计原则 在这种负压射孔工艺中， 在这种负压射孔工艺中，负压开孔装置应先于联作压力起爆器工 作，则联作压力起爆器的最小起爆压力应该大于负压开孔装置最大开 孔压力2 MPa。 孔压力2～3MPa。 2.负压开孔装置剪切销数量的计算 向上取整数） n= （7安＋P环－P油 ） / P单min [n]≥N（只）（向上取整数） 其中： 环空液柱静压力（ 其中：P环 ——环空液柱静压力（MPa） 环空液柱静压力 MPa） 油管内液柱静压力（ P油 ——油管内液柱静压力（MPa） 油管内液柱静压力 MPa） MPa） P单min =τ×（1-4.5%）×（1-Δ%）（MPa） 安全压力（MPa） 7安—— 安全压力（MPa） 单销常温剪切值： 09± 139( MPa） τ—— 单销常温剪切值：3.09±0.139(±4.5%)（MPa） Δ%—— 剪切强度随温度降低百分数 计算剪销数（ n—— 计算剪销数（只） 计算向上取整剪销数（ N—— 计算向上取整剪销数（只）
水平井射孔施工特点
(2) 负压射孔
—— 通过联作工具与封隔器实现负压
井筒液垫掏空至甲方负压要 求为准。运用联作工具和封隔 器在直井段组合连接，环空加 压引爆起爆器射孔。其管柱图 示意图如左。
水平井射孔施工特点
(2) 负压射孔
—— 利用反阀或开孔器实现负压
牛平14-13： 定方位 102枪-127弹
3、负压开孔装置技术参数
耐温、 耐温、耐压 外形尺寸 上、下扣型 耐压差 回流通道面积 单销常温剪切值 最大安全承重 160℃、60Mpa ℃ Φ102×559mm × 2 7/8TBG(B)、2 7/8UPTBG(P) 、 60 Mpa 1582mm2（Φ45） ） 3.09±0.139(±4.5%) 3.09±0.139(± 820KN
3、技术指标
耐温：160℃、48h 耐温：160℃ 48h 耐压：60MPa 耐压：60MPa 超负压撞击开孔器
四、负压射孔的优越性
1、可形成真正意义上的负压，操作简便； 、可形成真正意义上的负压，操作简便； 2、根据需要可以直接在井口控制负压值，且数值 、根据需要可以直接在井口控制负压值， 准确； 准确； 3、开孔压力和起爆压力准确控制简便； 、开孔压力和起爆压力准确控制简便； 4、射孔后可有效的清理射孔孔道； 、射孔后可有效的清理射孔孔道； 5、可以有效的疏松射孔压实带，消除射孔伤害、 、可以有效的疏松射孔压实带，消除射孔伤害、 提高产能； 提高产能； 6、施工周期短，节约施工的占井时间； 、施工周期短，节约施工的占井时间； 7、可以实现负压和泵抽联合作业，节约作业成本； 、可以实现负压和泵抽联合作业，节约作业成本； 8、管串操作简便，便于后期作业。 、管串操作简便，便于后期作业。
井口外加最小压力：Px=N×P单min-（ P环－P油 ）（MPa） MPa） 井口外加最小压力： MPa） 井口外加最大压力： 井口外加最大压力：Ps=N×P单max-（ P环－P油 ）（MPa） =τ× 【P单max=τ×（1＋4.5%）×（1-Δ%）】 上述计算过程可采用钢销钉计算软件计算， ［上述计算过程可采用钢销钉计算软件计算，在计算软件中井深项输入环空液柱 高度与油管内液柱高度之差值即可］ 高度与油管内液柱高度之差值即可］ 3.联作起爆器剪切销数量的计算 向上取整数） ）］/ n′＝［Ps＋P环＋（2～3）］/ P单min [n′]≥N′（只）（向上取整数） MPa） 井口外加最小压力： 井口外加最小压力：Px′= N′×P单min- P环 （MPa） 井口外加最大压力： MPa） 井口外加最大压力：Ps′= N′×P单max- P环 （MPa）
三、投棒撞击式负压射孔工艺
1、管柱结构示意图
2、作用原理
下井过程中 ， 油管与 套管压 力隔离，管串定位后，封隔器座封， 力隔离，管串定位后，封隔器座封， 从井口投下一根投棒（专用投棒， 从井口投下一根投棒（专用投棒， 最大外径Φ 最大外径 Φ42）， 撞击负压开孔 右图） 将易碎件打破， 器（右图），将易碎件打破，实现 油套相通。 油套相通。投棒继续下行撞击防沙 起爆器，完成射孔。 起爆器，完成射孔。
（四）负压射孔
负压射孔是指射孔时，井内液柱压力低于储层压力。 在负压射孔的瞬间，由于压差的存在，可使地层产生 一个反向回流，冲洗射孔孔眼，避免孔眼堵塞和射孔 液对储层的损害。以下是几种实现负压射孔的方法：
1、掏空井筒实现负压射孔； 2、利用撞击开孔器与封隔器配合实现负压射孔； 3、利用复合（撞击和压力）开孔器实现负压射孔； 4、通过联作工具与封隔器配合实现负压射孔； 5、通过加液垫实现负压射孔。
二、环空加压负压射孔工艺
1、管柱结构示意图
2、作用原理
下井过程中， 下井过程中 ， 油管与套管压力 隔离，管串定位后，封隔器座封， 隔离，管串定位后，封隔器座封， 从地面环空加压， 从地面环空加压，压力通过旁通接 头及传压管作用在负压开孔装置滑 套上，加压至预定压力， 套上，加压至预定压力，剪切销被 剪断，滑套推动销钉套上行， 剪断，滑套推动销钉套上行，到位 后滑套被锁死。此时， 后滑套被锁死。此时，回流通道打 开，封隔器以下环空压力与该装置 以上油管连通，形成负压。 以上油管连通，形成负压。当封隔 器以上环空压力大于油管内压力， 器以上环空压力大于油管内压力， 联作起爆器压差活塞被推开， 联作起爆器压差活塞被推开，继续 加压引爆联作起爆器， 加压引爆联作起爆器，完成负压射 孔。 负压开孔装置
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油管
起爆器 射孔枪串
水平井射孔施工特点
(2) 负压射孔
——通过加液垫起爆实现负压 井筒液垫掏空。在直井段或水平井段 加一筛管，射孔管串定位后，油套由于 有筛管而相通，从环空（或油管内）加 液垫至起爆器设定值压引起爆器，从而 也能达到负压射孔的目的。
水平井段
套管
油管 校深短节
4根油管
筛管
起爆器
射孔枪串
若有一口井，井深3000m 油管内液垫500m 井温100℃ 例：若有一口井，井深3000m、油管内液垫500m，井温100℃ 3000 500 100 则计算结果为： 则计算结果为： 开孔装置所装销钉数量n= （7安＋P环－P油 ） / P单min＝12只 12只 开孔装置所装销钉数量n= =N× Px=N×P单min-（ P环－P油 ）（MPa）＝8.14 MPa MPa） =N× Ps=N×P单max-（ P环－P油 ）（MPa）＝11.14 Mpa MPa） 11. 联作压力起爆器所装 销钉数量n′＝［Ps＋P环＋（2～3）］/ P单min＝16只 16只 销钉数量n ）］/ 13. Px′= N′×P单min- P环＝ 13.52 MPa 17.52（MPa） Ps′= N′×P单max- P环 =17.52（MPa）
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负压射孔工艺
陕西应用物理化学研究所
一、概述
负压射孔是用来消除射孔伤害、 负压射孔是用来消除射孔伤害 、 提高产能的射孔技 所需的负压大小主要取决于岩石性质， 术 。 所需的负压大小主要取决于岩石性质 ， 如渗透率和 强度。 例如， 坚硬、 致密岩石需要大的负压， 有时高达 强度 。 例如 ， 坚硬 、 致密岩石需要大的负压 ， 4000psi 而传统意义上的负压射孔， psi。 4000psi。而传统意义上的负压射孔，即在射孔器点火前 使井眼压力低于储层压力。 使井眼压力低于储层压力 。 一般情况下实现负压条件采 用掏空的方法， 这种方法局限性很大。 用掏空的方法 ， 这种方法局限性很大 。 另一种是注液态 氮的方法， 这种方法成本太高。 氮的方法 ， 这种方法成本太高 。 使用油管传输隔离负压 射孔工艺，方法简便，成本低廉。 射孔工艺，方法简便，成本低廉。 油管传输隔离负压射孔工艺分为投棒撞击负压射孔工 艺和环空加压负压射孔工艺。 艺和环空加压负压射孔工艺。