射孔工艺技术.docx

射 孔 编与：付启龙 第一章 射孔 第一节 聚能射孔原理 第二节 水力射孔原理 第三节 子弹射孔原理 第四节 复合射孔原理 第五节 超正压射孔原理 第六节 射孔优化设计 第七节 射孔器名称定义 第八节 无枪身聚能射孔器 第九节 有枪身聚能射孔器 第十节 射孔枪 第十一节 雷管与起爆器 第十二节 起爆装置 第十三节 射孔器检测 第十四节 射孔施工工艺 第十五节 电缆输送过油管射孔 第十六节 电缆输送套管射孔 第十七节 油管输送射孔 第十八节 油管输送射孔与地层测试器联作 第十九节 水平井射孔 第二十节 复合射孔 第二十一节特殊作业 第二十二节射孔新技术 第二十三节射孔检测 第一章射孔 用射孔方法高质量地打开产层，对于正确评价油气井的开发价值、缩短试油周 期、提高采收率等方面具有重要的、有吋是决定性的意义，射孔是确定油气井采收 率的基本因素之一。 油气井射孔产技术生于二十世纪三十年代。是一门较新的边缘性专业技术，进 入二十世纪七十年代以来，射孔技术得到了比较快的发展，H前己基本形成了其独 特的技术体系。 射孔的定义：将射孔器用专用仪器设备输送到井下预订深度，对准Fl的层引爆射孔 器，穿透套管及水泥环，构成H的层至套管内连通孔道的工艺技术。 射孔技术包含的主要内容有：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测等方而。涉及到包括数学、物理学、地质、钻井、测 井、油藏工程、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，射孔工艺技术已发生了巨大的 变化。H前的射孔己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，他们希望射孔的穿深更深，射孔污染更小、效率更高。 特别是世界经济的高速发展，对石油的迫切需求，使世界各国对射孔工艺技术的研 究投入了大量的人力物力。近十几年来，射孔技术、工艺和射孔机理的研究成果大 量增力口 O H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、水力喷射式射孔技术、机械割缝（钻孔）式射孔技术、复合射孔 技术。应用最广泛的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血被越来越广泛的应用于现场，激光射 孔技术也己完成初步试验，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。 射孔技术按作用原理可分为子弹式射孔技术、聚能式射孔技术、水力式射 孔技术和机械式射孔技术。本章只对n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。 2图1-1图1 2 图1-1 图1一2 第一节聚能射孔原理 聚能射孔技术产生于1946—1948年间，是从反装 甲武器屮演变而来。 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。 聚能射孔弹的结构如图l-lo 聚能射孔弹由三个基本部分组成：1弹壳；2炸 药和3药型罩。 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、餌等金属粉末床制血成。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。 射孔弹的炸药主要有RDX （黑索金）、IIMX （奥克托金）、IINS （六硝基砥）、PYX （皮威克斯）、TACOT （塔考特）五种。 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。 聚能射孔弹是利用聚能效应进行穿孔的。所谓聚能效应是指利用装药一?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。见图1-2所示。 图屮：1?爆轰波；2?作用在药型罩上 的压力；3.纱型罩被挤压的方向 354,(A)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而时，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，纱型罩 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 3 5 4, (A) A图中：1.雷管及起爆药；2主炸药；3.圆锥形药型罩；4.药型罩顶部；5.药型罩底部 B图中：1.爆轰波；2.被爆轰波挤压破坏的药型罩；3.药型罩形成的金展射流；4.药型罩碎屑 半药型罩全部被压向轴线后，在轴线上形成一股具有极高能量的头部速度大于6000 米/秒运动的金属流，该金属流沿轴线方向对Fl标靶进行挤压穿孔。聚能效应