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。

防喷管用于电缆作业时，使下井工具串在未打开清蜡阀门、井口阀门之前，短时放置在防喷管内避免在放喷与带压情况下，拆装电缆工具串。

防喷管下接防
喷器，上连阻流管，形成密封空间。

注油头的作用主要用于密封井口，平衡井口压力。

静密封时，用手压泵打入液压油，推动扩张器，压紧橡胶瓣使半封包紧电缆，密封井口；动密封时，通过林肯泵向内流管间隙注入高粘度密封脂，用于平衡井口压力主要用于起下电缆过程中。

注油头上的阻流通管用来平衡大部分井口压力。

阻流管是一种内壁光滑的钢管，其内径与电缆外径相差只有0.15-0.2 mm,起下射孔枪时，从注脂管线注入密封脂沿电缆与阻流管的间隙挤入，以防止油气外泄此时静密封不起作用，实现动密封。

手压泵是实现静密封的配套设备，通过它向注油头上部的静密封活塞筒内注入液压油，使活塞向下移动压紧橡胶半封抱紧电缆，起密封井口的作用。

注脂泵是实现动密封的配套装置，用来向井口提供高压密封脂。

这种注脂泵以压缩空气为动力，用压缩空气推动空气马达，带动注脂泵工作，将油桶中的油抽出后．加压经管线注入到阻流管部分。

它的注脂压力由调节气源压力来控制，气源由车装空压机提供，压力一般为0.8MPa。

捕捉器有手动、自动两种，防止仪器起出井口后重新落入井内。

当仪器下井时，上提电缆，仪器向上离开捕捉器挡板，扳动手柄，使挡板向上侧竖起，下放电缆，仪器通过捕捉器后，放下手柄，挡板呈水平状态。

由于挡板中间有开槽，不阻碍电缆的起下。

当仪器起到捕捉器挡板下面时，绳帽将挡板顶起；当仪器全部通过档板后，由子弹簧作用，使挡板处于水平位置，防止仪器撞到防喷盒顶部下落掉入井内。

1.2 射孔器
主要由无枪身射孔弹、弹架、起爆传爆装置等构成，采用电缆输送，可在裸眼井或套管中射孔。

其特点是射孔器在下井作业时，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。

胜利油区采用钢板（带）式无枪身射孔器，其性能参数见表1。

实施带压射孔作业，弹架是用条型钢板冲孔而成。

2 电缆输送过油射孔射孔工艺施工要求
2.1施工步骤及要求
（1）73.02mm或89.0mm油管鞋下至射孔层顶界以上20m左右，油管必须用通井规通过，确保井内油管畅通。

（2）抽汲掏空液面至要求深度。

（3）坐采油树，采油树顶端清蜡闸门上的法兰盘型号应为CQ-350，如没
有相应型号，则要另外加工。

（4）采油树清蜡闸门上安装密闭电缆防喷盒和防喷管，井对电缆防喷器、控制头、手压泵等关镇控制装置进行地面试压合格。

（5）射孔前校深定位。

（6）组装、连接好无枪身射孔枪串（射孔弹架＋点火头十加重杆十磁性定位器＋安全电绷接头），用电缆将射孔枪串穿过油管送至目的层位。

（7）校深、点火射孔。

（8）逐炮跟踪射孔（跟踪距=标准接箍深度＋炮零长-射孔顶界深度（“+”为上跟踪；“-”为下跟踪），完成所有层段射孔。

3.2 工艺优点
（1）能在小井眼、定向斜井中进行安全射孔作业。

（2）能实施较大负压差射孔作业，及时发现油气层。

（3）可采用高孔密，大孔径、低相位角射孔．便于实施酸化施工，能有效发挥酸化水力作用。

（4）对储层污染小，射孔后可不压井实施酸化改造。

3 实例分析
胜利油田孤东油田先后在二区等孤东283井、垦东8井、孤东9- 6井等3口井上成功实施了电缆输送过油管射孔工艺技术，其中垦东8井井眼质量很差，呈双“S”形，而孤东9-6井射孔后经酸化获得了16.2t/d的高产油流。

（1）孤东283井
该井为GO2-18-56直井侧钻井，于2008年4月19日完井，井深3513.13m，油层套管使用114.3mm悬挂，内径101.6mm，地层压力预计约38MPa。

该井5月4日下73.02mm外加厚油管柱，管鞋深度3394m。

（2）孤东9-6
该井为孤东18-7井直井侧倒钻井，2009年11月15日完钻，井深3642m,油层套管使用114.3mm悬挂，内径101.6mm,最大井斜32ο,地层压力预计约
37MPa。

该井于12月18~28日施工，73.02mm外加厚油管柱下至井深3365.8m(带喇叭口)，采用SQ54DP15型无枪身射孔枪，105DP26RDX-40-54型无枪身射孔弹，孔密为20孔/m，螺旋布孔，相位40ο。

射孔井段3611.0~3380m，共3个试油层8个小层，射孔厚度48m,共发射射孔弹891发，发射率98%,准确率均为100%。

发射后射孔枪弹架有明显的变形，一次作业成功率61.5％，酸化后获得16.2t/d的高产油流。

（3）垦东8井
该井于2009年4月22日开钻,2010年3月23日完井，井深4500m,地层压力约60 MPa。

该井井下情况特殊，具有以下几个特点而无法采用常规射孔方法（油管传输）完井试油。

该井斜较大，井深3839.375m处，最大井斜角26.77ο。

井下情况复杂，整个井眼形态呈双“S”形，钻井、侧井、射孔等困难重重。

完井套管内径小，套管外径为101.6mm套管，内径为86mm。

该井储层跨度较大，整个射孔层段上下跨度466m，井段为3822-4288m。

该井施工过程如下：2009年4月19日下施工油管柱，管柱结构为φ114×0.13m管鞋（下带喇叭口）+φ88.9mm,管鞋深度3553.46m。

18:30、21:30测GR-CCL校深曲线,20日井口采油树、防喷管、控制头试压30MPa合格。

4月20日~6月6日进行电缆输送过油管射孔作业，枪型SQ54DP15,弹型使用105DP26RDX40-54、105DP28RDX-41-43两种，孔密20孔/m，螺旋布孔，相位40ο。

4月20日射第1炮射后上提遇卡，提至5.31t时解卡。

23日对4207-4209m 井段射孔时，点火后上提张力从2.05t升至2.51t,后降至正常值，起出井口后发现射孔枪从加重杆上端焊接处脱落掉井。

从4月23日-5月28日进行打捞，解除事故。

5月29-6月6日完成后继射孔。

实际射孔时间14d，射孔井段4290.0-3832m,共3个试油层12个小层，射孔厚度111.41m。

总计发射射孔弹2149发,发射率、准确率均为100%,返工6炮，一次成功率85%.因射孔层尾管内径小，每炮点火后上提时都有不同程度遇卡。

射孔枪起出井口后，弹架带出一些原油。

虽然在整个施工过程中没有起压，油压表、套压表显示为零。

但后期的关井观察中，油压、套压均超过10MPa。

表明该项射孔工艺技术达到了预期的目的，起到了深穿透的效果。

4 几点结论与认识
（1）电缆输送过油管射孔工艺能够在小井眼、定向斜井中进行安全射孔作业。

（2）为保证射孔发射率，以及射孔作业的一次成功率，需要加强装枪过程中检查工作，无枪身射孔器丝扣必须上平上紧，确保每发射孔弹和导爆索均在
射孔器包罗直径内，安装在弹架上的射孔弹导爆索槽高度度要一致。

（3）101.6mm套管内射孔必须采用11.8mm的大电缆进行作业，保证电缆有足够的拉力。

射孔井段长时，应根据具体情况定期更换电缆头。

（4）引爆射孔弹之前，要先启动注脂泵，而且注脂管必须排尽空气。

井内有压力时，注脂泵压力要高于井内压力4~7MPa；井内无压力时，注脂泵压力应为1~2MPa,以便润滑电缆。

（5）对于入井工具〔加重杆、通井规等）的质量应严格检侧，每次射孔枪入井前应仔细检查各个连接点是否牢固。

（6）该工艺施工较复杂，施工周期长，大段射孔井不宜使用。

参考文献：
[1]陈锋；姜德义；唐凯；刘勇军；罗苗壮.欠平衡钻井条件配套的射孔工艺技术.《测井技术》.2006 第1期.
[2]王树松．用相对深度法进行射孔深度定位．《测井技术》2003 第B04期.
[3]陈凤；罗美娥；卫秀芬；黄玉波.大庆油田完井工艺技术现状及发展方向.《测井技术》.2006第4期.
作者简介：
王晓英，女，工程师，1967年10月出生，长期从事测井射孔深度计算与深度校正工作。

Email:wangxiaoying@。