第七章 射孔工艺技术[1]

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射孔技术

射孔技术
将射孔器上提(下放)一段距离,这段距离叫跟踪距( 调整距)。 (4 )点火记号深度:在定位射孔时,当射孔器正好对准 油层时,电缆零点到套管头平面的长度。 (5) 点火记号丈量值:前一次点火记号深度与后一次点 火记号深度之差;或是前一次射孔油层顶部深度与后一 次射孔油层顶部深度的差。
2、射孔深度计算的基本公式 (1) 电缆射孔跟踪距的计算公式
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。
油管传输射孔工艺的流程
i. TCP的施工设计 在用户给出了射孔层段和射孔要求之后,小队要作出
四种设计。 (1)射孔枪串的设计(排炮) (2)确定引爆方式 (3)设计射孔管柱 (4)设计射孔作业的施工预案
高温高压压力起爆装置(YB1-5-SC)


常规压力起爆装置(YB1-1-SC、YB1-1D、YB1-6B、YB1-6A)
油管传输射孔有关的下井工具及附件
二、减震器 按用途分:油管减震器和电缆减震器(HgMp-25W); 按减震方向分:双向纵向减震器(HgMp-25E)和纵向减震器
(HgMp-25C;HgMp-25D)。 三、安全防爆装置(AQ-3A):是在油气井电缆射孔作业中,
二、 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
五 炸药的分类
1、按组份进行分类可分为单质炸药和混合炸药。

射孔工艺技术

射孔工艺技术

射孔工艺技术射孔工艺技术是一种用于油、气井的孔洞形成的技术。

在油气勘探和开采中,油井的射孔工艺技术起着至关重要的作用。

下面将介绍关于射孔工艺技术的主要内容。

射孔工艺技术是一种通过爆炸能量来创造井眼内孔洞的方法。

射孔工艺技术主要用于油气井的完井操作,以便使油气能够流入井筒并达到地面。

射孔井眼能够提供油井的进入通道,使得油气能够顺利从地下井底流至地面设备,然后被收集起来。

射孔工艺技术主要分为两种类型:动力射孔和爆炸射孔。

动力射孔是通过使用高压液体或气体来切割井眼形成孔洞。

这种方法速度较慢,但具有较高的可控性。

爆炸射孔则是通过使用炸药爆炸的方式来创造井眼内孔洞。

这种方法速度较快,但控制难度较大。

射孔工艺技术的使用需要根据特定的油井条件和要求来选择合适的射孔方式。

在选择爆炸射孔时,需要考虑油井的孔隙度、压力和温度等因素,以确保爆炸会在预期的位置和方向产生孔洞。

此外,射孔前还需要进行有效的井筒清洁工作,以避免在射孔过程中堵塞孔洞。

射孔工艺技术需要专业的设备和操作人员来实施。

首先,需要将炸药安全地安装在射孔弹药筒中,并将其下放到合适的位置。

然后,通过设置合适的引爆装置和控制系统来控制爆炸的时机和强度。

最后,在爆炸前需要确保井筒内不会有过多的压力和液体存在,以避免爆炸的危险。

射孔工艺技术的应用还需要考虑环境保护和安全。

在操作过程中,必须遵守相关的安全规定,确保操作人员和周围环境的安全。

同时,在射孔后,需要对井眼内产生的碎片和油气进行处理和收集,以减少对环境的影响。

射孔工艺技术的发展使得油气勘探和开采工作更加高效和可靠。

通过射孔,可以提高油井的产出能力和采收率,达到更好的经济效益。

因此,射孔工艺技术在油气工业中的应用将继续得到重视和推崇。

射孔技术交流学习课件

射孔技术交流学习课件
为了增加射孔枪与 套管间的环空间隙, 降低后续施工难度, 常采用较小直径的 射孔枪和射孔弹, 影响射孔的穿深。
三、特色射孔技术介绍-全通径射孔技术
全通径射孔简介
缺点
多次起下管柱
达不到保护产层的 目的,同时增加作 业成本,延长试油 周期。
三、特色射孔技术介绍-全通径射孔技术
全通径射孔简介
全通径射孔是采用油管将全通径射孔器材及配 套井下工具输送到目的层位,起爆射孔后,将射孔 器材的附件全部丢掉,整个管柱形成与油管直径相
≥320 ≥358 ≥458 ≥730 ≥409 ≥ 436 ≥639 ≥659 ≥400 ≥386 ≥736
≥13.1 ≥1030
适应
套管
规格 ≥73 ≥73 ≥89 ≥108 ≥108 ≥108 ≥102 ≥121 ≥121 ≥121 ≥121
≥121
13 108
≤16
127超深穿透 ≤105 ≥12.0
玉门油田射孔技术交流
汇报内容
一、射孔工艺简介 二、射孔工艺配套技术 三、特色射孔技术介绍 四、几点建议
一、射孔工艺简介
1、射孔概述
射孔就是利用特制的射孔器采用特定的射孔方式射穿 井下封闭油气产层的套管、水泥环并深入油气层,形成沟 通井筒与油气产层的流体通道。
射孔质量直接关系到油井的产量和油田产能建设。优 选射孔工艺,有利于提高油气采收率,降低勘探开发成本, 因此射孔被形象的比喻为油田勘探开发过程中的“临门一 脚”。
将全通径射孔与一次性完井管柱联作、与酸化(加砂)压裂联作等工艺技 术应用于克拉玛依、吐哈、塔里木等油田,并取得了较好的作业效果。
三、特色射孔技术介绍-全通径射孔技术
全通径射孔简介
(7)现场应用--湖41-141井

射孔工艺介绍上PPT课件

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

完井技术_第6-7章

完井技术_第6-7章

1、电缆激发点火
在电缆传输射孔时,射孔枪到达预定位
置后,在地面连接电源激发点火头进行射孔。 此种点火方式简便可靠。在油管传输射孔时也 可在油管内下入电缆,通过对接头对接后(湿 连接)进行电动点火。对接器由两个连接器总 成组成:一个是井下公连接器,它安装在防污 填充接头中,并与电缆点火头连接;另一个是 母连接器,用电缆下至井内,用机械方法连接 到井下公连接器后即可加电引爆。
过油管传输射孔的特点:
(1) 过油管射孔的适应能力强,可用在各种产层,工艺相对简单。 尤其适合于生产井不停产补孔和打开新层位,避免了压井和起下油 管作业。 (2) 可用于压力较高、自喷能力较强的井。 (3) 采用负压射孔工艺,降低了对产层的污染。 (4) 过油管射孔受油管尺寸限制,射孔枪的直径小,射孔的孔径、 射孔弹的尺寸和装药量都受限制,射孔能力不高。为了提高射孔能 力,可采用过油管弹开式射孔枪。 (5) 一次下枪长度受防喷高度限制,厚油气层需要多次射孔。 过油管传输射孔负压不能过大,以防射孔后油气上冲而使电缆打 结无法取出。由于存在一定缺陷,目前常规过油管射孔已较少采用。
Hale Waihona Puke 一、射孔枪射孔的主要工具是射孔枪,它是将几十 发甚至几百发射孔弹串连在—起,用导爆 索引爆进行射孔的工具。射孔枪按其结构 分为两类,若将射孔弹装配在密封的钢管 内,则称为有枪身射孔器;若将单个密封 的射孔弹用钢丝、金属杆或薄金属带连起 来,直接下井射孔,则称无枪身射孔器, 射孔枪的规格型号一般以射孔枪的外径来命 名,如51型、60型、63型、 68型、 73型、 89型、102型、108型、 114型、127型、140 型等。
电缆传输射孔的特点:
(1) 施工工艺简单,作业成本低。
(2) 可采用大尺寸、高孔密、深穿透的射孔抢和射孔弹, 提高射孔效果。

射孔技术介绍

射孔技术介绍

89
DP36RDX24-5
10
102
51
DP25RDX7-1
11
102
60
DP30RDX12-2
12
102
76
DP33RDX19-1
13
102
89
DP36RDX24-5
14
127
51
DP25RDX7-1
15
127
60
DP30RDX12-2
16
127
76
DP33RDX19-1
17
127
89
DP36RDX24-5
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
割缝筛管的宽度是根据油藏地层砂粒度分析数据进行合理选择,割 缝筛管缝长是依据井下应力状态、管径大小和缝眼的排列方式而定。
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。
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

射孔作业技术

射孔作业技术

通井探底
三、下通井油管
由质量员根据实探人工井底时油管总长及方入长 度按公式 人工井底深度=探底油管累计长度+四通上法兰面至 补心高+工作筒喇叭口总长+油管方入 计算实探人工井底深度。实探人工井底深度与前 磁深度或阻流环深度相比浅不超5m,深不超1m,如 果实探深度超出规定范围及时通知调度室和中队。
作业施工关键工序
射孔作业设计 施工准备
通井探底 洗井试压
起油管 射孔施工
下完成管柱 交井
通井探底
一、设备及工具:
(1)T815、铁马作业机。 (2)管钳、扳手、吊卡、吊环、经纬仪、钢卷 尺、白棕绳等。 井下作业车
通井探底
二、射孔作业常用的主要器材
1、油管
2、管钳
通井探底
二、射孔作业常用的主要器材
通井探底
三、下通井油管 风险提示5:
抬油管时场地工防止碰伤、摔伤、挤伤手指;
风险控制:
1)油管支架完好,无损伤,无开焊,基础坚实平 稳; 2)人员站立位置无水、冰、坑等危险情况; 3)人员逃生路线明确,无障碍物; 4)抬油管时掌心向身体外侧。
射孔作业技术
工程技术办
概 述
完井之后,为了油气井射孔,在现场实 施的一系列生产活动就叫射孔作业。它包括 打桩、立井架、装采油树、送排油管、作业 洗井、射孔等环节。作业的目的就是将井筒 内的泥浆及杂质排出,将井洗干净,保证射 孔后无地层污染,减少对储层的破坏,提高 地层的采收率。射孔的目的其目的就是射穿 套管、水泥环和地层内一定的深度, 为地层 的油气流入至井筒,造成一个畅通的通道。
打桩子 立井架
作业施工准备 装采油树 排油管
射孔作业施工关键工序
资料验收 施工设计

射孔工艺简介 ppt课件

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射孔工艺简介
射孔前把油管下到所要射孔井段的上部,再用电缆输 送小直径的射孔器,通过油管下放到射孔井段,在套 管中定位射孔。
过油管射孔是最先被采用的负压射孔技术。它有着套
管射孔不具备的优点;可使试油工艺简化:缩短试油周 期提高试油速度,节省劳动力;可带压安全地连续 完 成射孔作业。
20
射孔工艺简介
11
12
射孔工艺简介
13
由无枪身聚能 射孔弹、弹架 (或非密封的钢 管)、起爆传爆 部件(或装置) 等构成的射孔 总成
射孔工艺简介
(1) 非钢管枪身,射孔后无枪体膨胀,易从井中取出。 (2) 弹架有挠性,套管弯曲和有缩径时有良好通过性能。 (3) 重量轻、操作方便,有利于提高施工效率、减轻劳动强度和降低射孔
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射孔工艺简介
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射孔工艺简介
水平井是稀井高产的重要手段,水平井套 管井射孔完井既有利于提高产量又有利于以后 进行增产措施和封堵作业。但水平井射孔井段 长达几百米甚至上千米,要求射孔一次作业成 功;要求向水平两边或两边以下30°定向发 射以免造成砂子沉降和底水突进;要求长达几 百米的射孔枪顺利通过造斜段下入和起出。 保证施工的安全性和可靠性。
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射孔工艺简介
所谓负压射孔是指射孔时,井底液柱压力低于 储层压力条件下的射孔。在负压射孔的瞬间, 由于负压差的存在,可使地层流体产生一个反 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,同时还有可能减轻压实作用 程度。因此负压射孔是一种保护储层、提高产 能、降低成本的射孔方法。
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(1)电缆输送射孔的优越性
1)适应各种各种无枪身和有枪身射孔器;
2)深穿透、高孔密和施工简单的优点。
(2)电缆输送射孔的缺点

水平井射孔工艺技术(科普)

水平井射孔工艺技术(科普)

水平井射孔工艺技术1、简介水平井工程是近年发展起来的一项新技术,是“稀井高产”的重要手段。

水平井技术已成为近50年来石油技术进步的代表象征,这从勘探到提高采收率各个阶段均有着广泛的应用潜力,在实现井网调整,控制流向和完井类型,减少液流损失和调整油藏压力等方面的灵活性,已成为一种油藏完井新方法,而水平井射孔技术则是水平井技术的重要组成部分。

四川石油测井公司早在1994年就对水平井射孔技术开始了立项研究,经过几年的研究和现场试验,形成了一整套中、长半径的水平井射孔工艺技术,该技术国内领先,部分技术达国际先进水平,该成果获中国石油天然气集团公司2000年技术创新二等奖。

水平井套管井射孔完井既有利于提高产量又有利于以后进行增产措施和封堵作业。

但水平井射孔井段长达几百米甚至上千米,要求射孔一次作业成功;要求向水平两边或两边以下30°定向发射以免造成砂子沉降和底水突进;要求长达几百米的射孔枪顺利通过造斜段下入和起出。

实践证明,我们已经解决了上述难题并能保证施工的安全性和可靠性。

2、主要特点²采用液压延时分段起爆方式能完成长水平段的射孔作业。

²采用弹架旋转的内定向方式,定向精度高且与枪身旋转的外定向方式相比,在相同套管内径下可选择更大直径的水平井射孔枪。

²采用接头旋转扶正环和滚珠枪尾可大大减少起下射孔枪时的摩擦力。

²接头与枪体之间,公母接头之间采用防退扣装置,避免了落枪的可能。

²最新研制的起爆开孔装置可实现水平井的再射孔而不会将井液挤到地层中去。

²可实现全井筒氮气加压起爆方式完成水平井的射孔作业。

²可实现限流压裂的水平井射孔作业。

²利用独创的旁通传压起爆系统能完成水平井的射孔测试联作。

²采用地面监测系统能监测井下各段射孔枪的发射情况。

3、主要技术参数²射孔枪外径:Ф89mm 、Ф102mm 、Ф127 mm²最高工作压力:90MPa 、105MPa 、90MPa²延时时间:5—7min²定向方式:内旋转定向²定向精度:±5°²定向率:>95%²发射率:>99%²孔密:10-20孔/米²枪体抗弯能力:30°/30米。

射孔工艺

射孔工艺

《射孔工艺》射孔技术油气井射孔是石油勘探和开发中的一项关键技术,就向足球比赛中的“临门一脚”,射孔技术与工艺的完善直接影响到油气井的产能。

所谓射孔,就是把一种专门的仪器设备把射孔器下到井中的某一目的层,在套管、水泥环和地层中打开一些通道,以便使地层中的流体能从地层中流出,这种施工过程就是射孔。

它所包含的主要内容有:器材、器材检测、工艺、效果评价、对油气井产能的影响等方面。

涉及到的知识包括数学、物理、化学、机械、地质、钻井、测井、采油、测试等九个方面。

所以,射孔是一门综合性较强的石油工程技术。

射孔技术与工艺的完善直接影响到油气井的产能以及油气层保护等问题。

射孔的目的是沟通井眼和地层之间的流体通道,保证油气井获得应有的产能。

对一口井来说,射孔效果直接影响着其产能,搞不好就会影响到对油气藏的正确评价,所以射孔技术已越来越受到人们的重视。

特别是近几年,射孔技术发展很快,它已从过去那种以射开油层为目的,发展到今天的采用综合技术方法最大限度地提高油气井产能为目的。

射孔工艺射孔工艺目前有聚能射孔、复合射孔、子弹式射孔、高压水力喷砂射孔、激光射孔等工艺,以聚能射孔为主,其它射孔很少,我们油田主要采用聚能射孔、复合射孔工艺。

聚能射孔工艺按传输方式分为电缆射孔和油管传输射孔。

☐电缆传输射孔,常规、过油管射孔。

优点是施工周期短、速度快、定位准确、工艺简单、施工中能及时检查射孔的发射情况。

缺点由于是正压射孔,对目的层易造成污染,从而影响产能;遇到高压目的层时,射孔后易发生井喷;受电缆传送能力的限制每次下井的射孔器不能过长;不适用于高压油气井。

☐油管传输射孔分为常规传输射孔、全通径传输射孔、测试连作传输射孔、多级起爆传输射孔。

分一次和两次校深。

按照起爆方式又可以分为投棒起爆、压差起爆(油管加压)、延时压力起爆、环空压力起爆(环空加压)。

油管传输射孔的优点是能按目的层的压力和岩性特点设计负压,从而减少射孔孔眼杵堵;输送能力强,可以一次实施长井段射孔;能使用高性能的射孔器,达到高孔密、深穿透、多方位和大孔径;适用高压油气井;既能射孔后直接投产,又能和地层测试联合作业;能进行大斜度井和水平井射孔。

射孔工艺[1]

射孔工艺[1]

下几个特点:
射孔工艺[1]
4、双复射孔
导爆索
◆射孔弹采用肩台式装药结构,扩大
肩台式 装药
孔径、孔容; ◆增效火药与射孔弹同轴装药,
高压燃气直对炮眼集束释放; 截锥装药 ◆提高火药的燃速,增大燃气压力;
增效药 ◆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。
双复射孔弹示意图
射孔工艺[1]
5、射孔器材
射孔枪
是指射孔施工中承载射 孔弹的密封承压发射体,一 般有枪身、枪头、枪尾和密 封件组成
射孔枪的规格型号一 般以射孔枪的外径来命名。 51型、60型、63型、 68型、 73型、89型、102型、108型、
114型、127型、140型等。
射孔工艺[1]
5、射孔器材

聚能射孔弹由弹壳、聚能药罩、炸药和导
65
20.8
18
114大孔径
23
40
180 100
200
65
20.8
18
140大孔径
39
40
180 100
260
80
23
20
射孔工艺[1]
水平井射孔技术
该技术采用管柱(油管)输送方式,将射孔器输
送到目的层,然后利用已校正的固放磁测井管柱,准
确校正射孔深度后用加压方式引爆射孔枪。水平井射
孔分为定向和非定向射孔:定向射孔是防砂完井的射
射孔参数是指:孔深、孔 密、相位、孔径等参数 。
1、射孔枪、射孔弹的选择 2、射孔液的选择 3、射孔方式的选择 4、负压值的选择 5、孔密的选择 6、相位角的选择
射孔工艺[1]
1、射孔枪、射孔弹的选择
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第六章射孔工艺技术射孔完井是目前国内外使用最广泛地完井方法。

射孔技术是指将射孔器用专用仪器设备输送到井下预定深度,对准目的层引爆射孔器,穿透套管及水泥环,构成目的层至套管内连通孔道的一项工艺技术。

它包含的主要内容有:射孔器材、射孔工艺、射孔对油气井产能的影响、射孔评价以及射孔器材的检验等方面。

涉及到包括数学、物理学、地质、钻井、测井、油臧工程、机械、火工等多学科的专业理论。

所以,射孔是一门综合性比较强的石油工程技术。

自射孔被应用于油气井以来,从子弹式射孔到聚能式射孔,从简单的电缆输送射孔到油管输送射孔,穿深从十几毫米到上千毫米,射孔工艺技术自20世纪70年代以来,得到了比较快的发展。

目前的射孔已不仅仅是沟通地层与井筒通道的工艺技术,它又增加了改造油气层、提高油气产量的任务。

随着油气勘探开发难度的加大,油藏工程师们对射孔工艺技术的要求也越来越高,他们希望射孔对地层的穿透更深、对产层的伤害最小、完善系数高,能获得很理想的产能。

因而,改进射孔工艺、优化射孔设计是完井试油中的重要环节。

目前,世界各国的射孔技术按输送方式基本可分为两类:一是电缆输送射孔;二是油管(钻杆、连续油管)输送射孔。

按其穿孔作用原理可分为子弹式射孔技术、聚能式射孔技术、水利喷射式射孔技术、机械割缝(钻孔)式射孔技术、复合射孔技术。

应用最广泛地是电缆输送聚能式射孔技术。

复合射孔技术因其独特的射孔增产机理而被越来越广泛地应用于现场。

激光射孔技术也已完成初步试验,相信在不久的将来会成为一种有效的射孔工艺技术而被广泛应用。

射孔技术的发展趋势将向综合化、集成化、高穿深、无污染的方向发展。

第一节射孔原理本节只对目前应用比较广泛的聚能射孔技术进行全面描述,其它射孔技术只进行简单介绍。

一、聚能射孔原理聚能射孔技术产生于1946~1948年间,是从反装甲武器中演变而来。

聚能射孔技术是指由聚能射孔弹与其它部件组合对地层进行射孔的技术。

这项技术的关键单元是聚能射孔弹。

聚能射孔弹由三个基本部分组成:弹壳、炸药和药型罩,其结构如图4-1所示。

药型罩一般为锥型或抛物线型,它是由拉制的铜合金或是由铜、铅、钨等金属粉末压制而成。

制造弹壳的材料比较多,有纸、陶瓷、玻璃、金属等,金属弹壳是应用最广泛的弹壳材料。

炸药是射孔弹穿孔的动力源,其技术参数直接影响到射孔弹的穿孔性能。

射孔弹的炸药主要有RDX(黑索金)、HMX(奥克托金)、HNS(六硝基砥)、PYX(皮威克斯)、TACOT(塔考特)等5种。

聚能射孔弹是利用聚能效应进行穿孔的。

所谓聚能效应是利用装药一端有锥型或抛物线型空穴来提高装药对空穴前方介质局部破坏作用的效应。

当雷管将主炸药引爆后,主炸药产生的爆轰波到达药型罩罩面时,药型罩由于受到爆轰波的剧烈压缩,迅速向轴线运动,并在轴线上发生高速碰撞挤压,药型罩内表面的一部分金属以非常高的速度向前运动。

随爆轰波连续地向药型罩底部运动,从内表面连续地挤出速度大于6000m/s的具有极高能量的金属流,该金属流沿轴线方向对目标靶进行挤压穿孔,图4-2为聚能效应示意图。

聚能效应是炸药爆炸作用的一种特殊形式,它之所以具有穿孔(破甲)作用,根本原因在于能量集中。

二、水力射孔原理高压水力射孔技术是通过地面高压供给设备,将水或特殊液体以大于70Mpa以上的压力从喷嘴喷出,利用高压水射流的强大冲击力,将套管和目的层冲蚀成孔,从而提高油井产量的一种技术。

该技术的井下系统由枪身、高压软管、冲顶器和水力锚等组成,如图4-3所示。

施工时用油管将井下系统送至目的层,校深后,坐封水力锚,固定井下系统。

地面高压大排量供给系统向油管内加压,液压冲头顶向套管,并喷射高压水流,将套管冲蚀出孔洞后,液压冲头停止前行,高压软管在液压的作用下伸向已形成的孔洞,并继续喷射高压水流,在地层中形成孔道,边喷边伸,高压软管在进入地层一定距离后停止运动。

地面降低泵压,收回软管,停泵,解封水力锚,移至下一待穿孔处,重复上述工作直到结束施工,如图4-4所示。

该技术可在地层中冲蚀出深度大于2m的孔道,孔眼直径可达20~30mm.。

由于水射流的效能对环境压力非常敏感,环境压力越高,水射流的效能越差,所以该技术目前只适用于井深3000m左右的井。

另外,施工比较复杂,周期较常规射孔长,对设备和下井管柱的要求过高,不适用广泛应用。

三、水力割缝射孔原理水力割缝射孔原理与水力射孔技术的原理基本一样,都是通过高压水力冲蚀套管和地层,从而取得增产效果。

水力割缝技术是前苏联在20世纪70年代中期研制开发的,主要是为了提高储层打开程度、改变应力分布和近井地带的渗透率,进而达到增产增注的目的。

水力割缝工具由控制器、复位器和喷枪三部分组成。

控制器可控制喷枪在施工时产生一定的移动速度,复位器在完成一组割缝后将喷枪恢复原位。

水力割缝技术一次施工可有效切割15对缝。

套管处缝宽20mm, 缝内延伸宽度100mm,造缝深度1000mm。

据有关资料介绍,在其它参数不变的情况下,割缝施工后,可切割成深1m、宽0.1m的缝,按其渗流面积折算,相当于将井筒半径扩大到0.64m, 产量可增加31%。

该技术在华北荆丘油田进行了应用,成功率94%,有效率100%。

四、子弹射孔原理子弹射孔技术发明于1926年,1932年12月在油井套管中进行了首次应用。

子弹射孔技术是利用火药将予装在有枪管和导向通道的枪体内的子弹发射到地层内的一种射孔技术,如图4-5所示。

子弹射孔技术能够射出均匀的孔道,但因其装配烦琐、穿透深度浅、成本较高已基本被淘汰。

五、复合射孔原理复合射孔是指将射孔和高能气体压裂在一次下井过程中同时完成的工艺技术。

复合射孔是目前发展最快的射孔增产技术,按射孔弹和推进剂的不同组合可分为一体式、单向式、对称式和外套式等四种。

其基本原理是利用炸药的爆轰和推进剂的燃烧的不同作用机理,形成两个以上带有一定时间差(炸药的作用时间为微秒级,推进剂的燃烧时间为毫秒级)的不同压力脉冲,对地层进行射孔和改造。

其作用机理是导爆索在引爆射孔弹的同时引燃推进剂,由于射孔弹的爆轰和推进剂的燃烧存在时间差,所以射孔弹先在套管和地层间形成一个通道,推进剂燃烧释放的高压气体随即对射孔孔道进行冲刷、压裂、破坏射孔压实带,并使孔眼周围和顶部形成多道裂缝,达到改善近井地带导流能力的目的。

1. 一体式所谓一体式复合射孔是指将射孔弹和推进剂装在同一支射孔枪内的复合射孔技术。

其优点是施工简单、安全;缺点是推进剂药量少、作用时间短。

2. 单向式单向式复合射孔是在射孔枪的底部连接一支装有推进剂的高能气体发生器的复合射孔技术。

其优点是推进剂药量可根据地层和套管情况进行调整;缺点是在电缆射孔时上窜距离大,易损坏电缆。

3. 对称式对称式复合射孔是在射孔枪的上下各连接一支装有推进剂的高能气体发生器的复合射孔技术。

该技术可以减少电缆上窜,对电缆有一定的保护作用。

4. 外套式外套式复合射孔是将推进剂做成筒状,套在射孔枪(弹架)的外壁上的复合射孔技术。

5. 三相流高能复合射孔压裂技术三相流高能复合射孔压裂技术是华北石油管理局井下作业公司地球物理站与有关研究单位共同研制开发的一项新型复合射孔技术。

该技术是将射孔弹、推进剂、特制支撑剂有机地结合在一起,显著地提高了增产效能。

其技术特点是:1)射孔弹和凹凸形复合药片相互结合起来,构成一种分体套装粘结形成整体;利用同一根枪身同时完成穿孔、气体压裂和加砂作业。

既保护了套管不受损伤又降低了气压在井筒的损耗,从而提高了对地层的有效作用力。

2) 三相流射孔沿轴向同时点火,从射孔弹爆轰到复合推进剂燃烧的时间差只有40~50µs,大大缩短了射孔和气体压裂两者间得时间差,这样就使得射孔孔道的弹性变形几乎尚未恢复,气体压裂的脉冲波便随即而至,保证了高能气体压裂的效率,有利于加大和保护裂缝缝长、缝宽的延伸。

3) 高速运动的压裂砂对孔眼内壁进行剧烈撞击,并冲填于裂缝之间,能有效地解除射孔压实带和近井地带存在的污染状况,并可极大地改善近井地层的完善程度,达到射孔增效的目的。

复合药片由中心点火向外燃烧,气体平台压力保持时间为60~70ms,足以使压裂砂全部进入地层,确保高能气体造缝加砂的有效性。

第二节射孔器结构及组成一、无枪身聚能射孔器无枪身聚能射孔器是指将无枪身射孔弹装配在特殊弹架上进行射孔的射孔器。

其种类繁多,但有一个共同的特点就是射孔器在井下作业时,射孔弹、导爆索和雷管均浸没在井液中,直接承受井内的压力和温度。

无枪身射孔器的优点是成本低、施工效率高、操作简便。

缺点是药量小,穿深、孔径等指标低,可靠性较差,对套管损坏严重,井下残留物多。

无枪身射孔器主要有下述几种。

1、丝架式无枪身聚能射孔器钢丝架式无枪身聚能射孔器的基本结构是两根钢丝作为承载射孔弹的弹架,用夹板在钢丝连接处进行固定并保护射孔弹,以防射孔弹在下井过程中碰撞磨损。

钢丝架式无枪身射孔器相位只有两种,即0°或180°,孔米10~13孔/m, 混凝土靶穿深100~184mm,适用于薄层裸眼井或过油管射孔。

2、钢板式无枪身聚能射孔器钢板式无枪身聚能射孔器的弹架是用条型钢板冲孔而成,其弹架经特殊加工可提供多种相位的射孔方式,如图4-13所示。

不同的射孔弹型号可分别达到200—400mm的穿深。

其它与钢丝式无枪身射孔器相同。

3、链接式无枪身射孔器链接式无枪身射孔器的射孔弹外壳是加工成上下公母接头形式,弹和弹之间彼此相互串联。

换句话说就是射孔弹和弹架合二为一。

其优点是射孔相位和孔密变化较多,缺点是射孔器整体强度差,对套管的损坏严重,如图4-14所示。

4、过油管张开式聚能射孔器过油管张开式聚能射孔器的结构及工作过程,如图4-15所示。

这种射孔器在下井过程中是闭合的[如图4—15(a)],到达射孔位置后,射孔弹被释放,从下井时的垂直向下转为垂直对向套管[如4—15(b)],解决了以往过油管射孔因射孔枪直径所限,射孔弹无法加大而造成的穿透深度浅的问题。

二、有枪身聚能射孔器有枪身聚能射孔器是指将射孔弹、雷管、导火索等火工品装入起密封、承压作用的射孔枪内的组合体,如图4-16所示。

有枪身射孔器虽有不同的类型,但其共有的特点是:1)所有爆炸物品不与井内液体接触,不承担压力,降低了射孔弹的制造难度,大大提高了施工成功率;2)射孔弹爆炸后产生的碎屑被留在射孔枪内,避免了射孔爆炸时产生的高速碎屑对套管的破坏;3)能可靠地在斜井、超深井中施工;4)利用油管输送方式可一次完成数百米的射孔施工;5)可通过不同的组合,满足各类施工的要求。

三、射孔枪射孔枪是指射孔施工中承载射孔弹的密封承压发射体,一般由枪身、枪头、枪尾和密封件等组成。

射孔枪一般分为一次使用可回收式和重复使用可回收式两种。

射孔枪的规格型号一般以射孔枪的外径(mm)来命名。

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