射孔1.2钻08.ppt

1999 《采油工程》电子教案 聚能喷流射孔器经过现场应用证明其穿透能力强，但同时也存在些缺点，在射孔完成之后，孔道中将会充填有射孔弹药碎屑、岩屑、水泥碎块等残留物，在孔道周围会形成一个低渗透的挤压致密层，使其渗透率降低，影响地层流向井内，所以在工具及工艺等方面有待于进一步改进。 负压值是负压设计的关键。 最小负压：一方面要保证孔眼清洁、冲刷出孔眼周围的破碎压实带中的细小颗粒，满足这一要求的负压称为最小负压； 最大负压：另一方面，负压值又不能超过某个值以免造成地层出砂、垮塌、地层挤毁或封隔器失效等其它方面的问题，对应的这一临界值称为最大负压。 合理射孔负压值的选择应当是既高于最小负压又不超过最大负压。 曾有一段时间，油田已使用得很少。但美国Owen公司改进射孔弹造型，设计了450、600的枪身，加大了炸药量使穿透深度可达600mm左右，因而又重新被油田广泛采用。过油管射孔一次下枪长度受防喷管高度限制，厚的油气层需多次下枪，但再次射孔无法实现负压。负压值不能过大，否则射孔后油气上冲使电缆打结造成事故。过油管射孔枪（450～600螺旋式）示意图见图6—1。 2．过油管张开式射孔工艺 为了解决27/8in油管在7in套管中的过油管射孔时，射孔弹与套管间隙太大，开发了一种新的过油管张开式射孔工艺。张开式射孔枪，包括控制头和射孔枪，射孔前控制头上提拉杆，使射孔弹绕框轴旋转900，而张开与套管垂直，点火射孔，这样射孔弹可以加大（增加药量），并与套管的间隙减小，射孔后弹壳和弹架炸成碎片落人井底，只把枪头回收。如果未能引爆可使射孔弹复位，回到枪膛内安全取回地面。目前该射孔方式只能在1800相位射孔。其示意图见图6－2。 三、油管输送射孔（TCP） 1、 这种工艺是利用油管连接射孔枪下到油层部位射孔。 2、引爆方式 油管输送射孔的引爆有多种方式， （1）最简单的是重力引爆。这就是在井口防喷盒内预先装有一圆柱金属棒，射孔时释放该棒，高速下落的投棒撞击枪头的引爆器。 （2）另一种引爆是油管加压引爆。由于油管内只有部分液柱，一般需用氮气作传压介质。为了保证射孔瞬间的负压，必须将高压氮气在引爆前释放出井口。这就要求在加压氮气和引爆射孔之间有一较长的缓冲时间以释放氮气，这称之为延迟引爆。 （3）是环空加压引爆（压差引爆）。利用封隔器中的转换装置或水力旁通，使环空与油管成为两个不同压力系统。从环空加压造成环空压力与油管压力的压差增加，压差增至预定值，剪断活塞销钉，使活塞与钢丝绳夹板一起带动钢丝绳迅速上移而使点火头拉杆上移，由此使撞针释放而引爆雷管。 （4）电能引爆，点火头分为电缆传送电流点火头和电池落棒点火头两种。 3、特点：具有高孔密、深穿透的优点，负压值高，易于解除射孔对储层的伤害。一次射孔层段厚度较大，长度可达1000m以上，同时射孔后即可投人生产，可与测试、压裂、酸化等工艺联作，减少压井和起下管柱的次数，也减少了对油层的伤害和作业费用。 4、适应性：该方法特别适于斜井、水平井和稠油井等电缆难以下人的井。非常适于高压油层和气井作业。 （四）油管输送射孔联作工艺 1、油管输送射孔与投产联作 国外对自喷井普遍采用这种工艺，既安全又经济，射孔与投产只下一次管柱就完成； 此工艺是先用电缆将生产封隔器坐封在生产套管上，然后下人生产管柱（带射孔枪），管柱的导向接头下到封隔器位置时，循环冲洗干净管柱内积渣；继续下管柱，当管柱密封总成坐封后，井口投棒高速下落撞击枪头的引爆器，使之射孔；射孔枪及残渣释放至井底即投产。 2．油管输送射孔和地层测试联 3．油管输送射孔与压裂、酸化联作 4．油管输送射孔和高能气体压裂联作 射孔与高能气压裂联作，也就是先射孔后再高能气体压裂，在近井地区压裂成多条短裂缝，穿透油层伤害带，以解除油层堵塞，并提高油层导流能力，在一定程度上还起到增产作用。 高能气体压裂是指利用火药或火箭推进剂燃烧产生的高温、高压气体压出多条径向裂缝以取得增产效果的方法。 射孔与高能气体压裂联作即利用爆速与燃速的时间差，实现先射孔后压裂。射孔弹炸药将套管射穿，并穿透油层至一定深度，紧接着高能气体压裂火药燃烧产生的高压高温气体，通过射孔孔眼延伸，超过岩石的破裂压力，在近井地区产生多条径向裂缝，从而起到解除油层堵塞的作用。 5．油管输送射孔与防砂联作工艺及大孔径射孔 （1）油管输送射孔和防砂联作 在极不稳定出砂地层采用油管输送和防砂联作射孔。 其施工流程是先在套管内射孔段底部坐封隔器，然后将上部封隔器连结带螺旋片射孔枪的管柱，下至油层底部，使封隔器坐封并射孔，见图6—10 （2）大孔径射孔 对于需要进行砾石充填的防砂层段，应采用大孔密、大