高温高压井射孔工艺技术

高温高压井射孔作业风险远高于常规的射孔作业,为保证射孔作业在复杂井筒和地层条件下一次性成功,从射孔器材和火工品的选择,减震器和筛管的选用,射孔枪通过能力,起爆方式和施工工艺方面进行探讨,提出射孔器材选择时应考虑抗压强度,密封件的密封性能,射孔枪井筒通过能力;火工品应考虑耐温性,射孔弹还需考虑穿深和孔径,确保地层和井底压差可控;减震器应考虑减震效果,抗拉强度和过流面积;筛管应考虑抗拉强度和过流面积;造负压适宜选择延时起爆方式;起爆压力设置与负压值相近,避免因补泄压时间过长导致造负压失败,同时也便于监听仪监测射孔后效。经3口井现场应用,综合考虑上述因素后,射孔成功率100%。该方法对指导高温高压井现场射孔作业具有重要的参考价值。     

连续油管隔板延时分簇射孔技术的现场应用

连续油管隔板延时分簇射孔技术是近年来国内外发展起来的一种连续油管传输分簇射孔技术,通过连续油管输送射孔管串,利用环空加压起爆第一簇射孔枪并依靠多级延时起爆装置延时起爆其他各簇。以Y1井的现场应用为例,介绍了射孔原理以及如何根据实际井况分析确定射孔器材和进行现场射孔施工的过程。通过分析其射孔效果发现,连续油管隔板延时分簇射孔技术具有井下适应性强、射孔成功率高、施工更为简便省力的优势,能有效弥补泵送桥塞+电缆传输分簇射孔技术无法满足异常井况的不足,为我国致密气藏、页岩气藏的多级分段改造提供新的且行之有效的解决手段。     

一趟管柱分层射孔试油联作技术

为了实现一趟管柱对多个层位分别进行移位射孔、试油,或利用一趟管柱对同一层位进行二次射孔、试油,研究试验了一趟管柱分层射孔-试油联作技术。该技术的核心是在射孔管柱上加装泄压装置、两级减震装置,并将二级起爆装置的起爆方式由原来的常规投棒机械点火改变为投棒电起爆;同时,采用射孔管柱与APR全通径测试器串联并顺序下井的联作模式进行试油。将泄压装置和减震装置安装于射孔管柱,解决了射孔起爆时产生的高压和强烈震动对枪串二级起爆装置的冲击,电起爆的起爆形式使二次起爆更有保障。该联作技术在3口试验井进行了试验应用,施工均一次性成功,射孔发射率100%,试油结果与测井解释结果相符,油层投产顺利。现场试验表明,该技术简化了下井工具和井口装置,操作简便,可使井下作业及射孔成本降低27%;提高了分层测试的准确性,缩短了试油周期,试油成功率提高37%。      

油管输送射孔多级可控声波起爆技术探讨

目前油管输送射孔的起爆方式主要采用投棒撞击或者井口加压这2种方式,但因起爆装置、延时装置和安全传爆装置均为一次性消耗品,且配套使用的火工品数量多,导致油管输送射孔起爆的成本比电缆射孔高很多.针对这一问题,开展了油管输送射孔多级可控声波起爆技术研究.利用地面系统发出特定的声波编码信号,信号沿油管向井下传输,井下装置接收信号后,控制雷管及射孔枪起爆.应用该技术不仅可以降低油管输送射孔起爆成本,同时也为现场施工提供更加安全、可靠的技术保障.通过不同深度声波传输试验和编码控制传输试验,声波信号接收比较稳定,初步验证了多级可控声波起爆技术的可行性.     

电缆射孔磁定位仪的改进

在电缆射孔施工过程中，使用磁电雷管，常常产生射孔枪下到目的层定位后点火不能起爆的现象，影响施工的正常进行。针对电缆射孔使用的磁定位仪的结构特点，结合现场施工经验，对磁定位仪进行了改进，方便了电缆射孔，提高了效率。     

高温高压井射孔自动进液管柱及现场实践

针对高温高压井井筒无法加压等一些复杂情况下的射孔作业,采用三维辅助设计、数值模拟与现场试验相结合的手段,设计了一套以自动进液阀为核心的高温高压井射孔自动进液管柱及工艺技术,解决了目前管柱传输压力开孔延时起爆射孔作业中存在井控中无法进行压井循环作业的难题,并在塔里木油田成功进行了3井次现场实践。该技术具有保障高温高压井射孔起爆、传爆及射孔性能,保证射孔作业中套管及井筒安全,提高作业时效等优点,在射孔作业中有进一步推广和应用的意义。     

射孔测试联作异常起爆原因的诊断及改进措施

胜利油田垦东斜411井在射孔测试联作施工中发生异常起爆事故.通过地面跌落试验、数值仿真模拟计算和现场模拟试验对事故原因进行了诊断分析,查明了事故发生的原因.在施工管柱下放过程中突然下放管柱,形成的溜钻、镦钻引起波动压力,致使压力起爆器安全销钉提前剪断从而引起压力起爆器起爆是造成事故的主要原因.为避免类似事故的发生,提出了必须严格按规程施工,严格控制施工管柱的下放速度及优化射孔管串结构等改进措施.研究成果对提高射孔测试联作的施工安全及一次成功率具有实际意义.     

水平井再射孔技术探讨

分析了水平井再射孔技术的施工难点，比较了国内各油田实现水平井再射孔起爆的几种方法的优缺点，并结合江汉油田钟平1水平井再射孔的成功经验，探讨了使用压力开孔起爆装置实现水平井再射孔起爆的适用性。     

水平井射孔技术

随着油田开发的深入发展,水平井开采呈日趋上升之势,射孔作为油气田勘探开发中的主要完井方法,其工艺技术也需要不断跟进完善。文章通过对长庆油田近几年的水平井射孔施工进行了分析,为射孔器的相位设计、起爆方式选择、校深定位以及施工注意事项提供了参考依据。     

电缆传输分级选发安全射孔系统

大庆油田主力厚油层产量逐渐递减,薄油层相继投入开发,导致电缆传输射孔单井起下射孔枪次数增多,施工周期长,井控安全风险大,电缆寿命缩短。为此,研发了电缆传输分级选发安全射孔系统,主要由爆炸桥丝起爆系统和电子选发分级射孔系统组成。该系统用安全性高的爆炸桥丝起爆系统代替有起爆药的电火工品,仅需在射孔枪身中增加一条贯穿线和一块电子开关,配合地面控制面板和射孔测量控制系统,即可实现采用电缆一次将多支射孔器输送下入井中进行多次选择性射孔。该系统在大庆油田累计应用76次,共完成231级起爆,工艺成功率100%。X5-4-X610井和X3-丁1-X67井的现场应用表明,该系统减少了单井下井次数,提升了电缆射孔施工的安全性,保证了安全施工和分级起爆的成功率,为多层分级射孔设计及施工提供了借鉴。     

水平井射孔技术

随着油田开发的深入发展,水平井开采呈日趋上升之势,射孔作为油气田勘探开发中的主要完井方法,其工艺技术也需要不断跟进完善。文章通过对长庆油田近几年的水平井射孔施工进行了分析,为射孔器的相位设计、起爆方式选择、校深定位以及施工注意事项提供了参考依据。     

水平井及大斜度老井再射孔的校深方法

水平井、大斜度老井射孔时,由于有射开层位的存在,环空加压起爆已经不太现实,常采用油管内加压方式起爆。采用密封管柱油管内加压方式起爆射孔器时,由于起爆前后管柱所受压力的变化,校深定位的射孔器位置发生改变,射孔深度产生误差,最大误差在100cm左右。分析研究了水平井、大斜度井施工管柱结构,认为引起油管变形的主要原因有油压、鼓胀效应、井斜摩擦、螺旋弯曲及射孔枪尺寸。建立了水平井、大斜度井管柱受力模型,开发出射孔管柱深度校正软件。应用该软件现场施工100余井次,射孔深度误差均控制在20cm以内。     

隔离式负压射孔技术研究及应用

隔离式负压射孔技术是一项新型的射孔完井工艺技术。该技术通过对施工管柱的整体设计和隔离短节、负压阀等关键结构的研制,解决了靠气举掏空套管内压井液或用泵车(人工)向油管内灌注压井液实现负压的方法。利用负压阀通过井筒压力自动实现负压(负压值根据要求设定),可与撞击式或压力式起爆器配套实现油管输送射孔。通过3口井现场应用表明,隔离式负压射孔自动准确实现了负压值,缩短了施工时间,降低了劳动强度。     

复合射孔新技

射孔技术是石油天然气系统开发工程中的关键技术之一。复合射孔技术采用二次起爆、二次射流连续接力复合射孔新原理 ,能大幅度提高射孔深度和孔径 ,增大渗透面积 ,理想地沟通油气层段的储油渠道 ,达到油气田高产稳产的目的。文章详细介绍了复合射孔原理及复合射孔弹研制中的关键技术 ,并对试验结果进行了简要的分析     

江苏油田射孔工艺优化探讨

对射孔工艺中的压力起爆器、负压射孔方式、传爆通道改进和射孔方式的优化进行了探讨，提出了增加孔密、防砂射孔、复合射孔和超正压射孔等优化射孔的思路和方法。     

液压延时射孔起爆装置的研制与应用

延时起爆技术在射孔作业中广泛应用,目前中国主要采用火药延时起爆技术。火药延时能量转换环节多,可靠性较低,延时范围小,在实际应用中存在不足。研究并实现了液压延时起爆技术,该技术通过压力控制,当压力值超过设计值时,剪断销钉启动延时系统,延时系统利用井筒压力和液压油的流动阻力控制延时时间,延时结束后,解锁点火系统,井筒压力推动击针撞击并引爆起爆器,实现射孔枪的起爆。液压延时起爆装置整体采用机械液压结构,与火药延时相比,具有稳定性高、安全可靠、检测方便、延时范围大等优点,已投入现场应用,效果良好。     

油管传输射孔起爆棒可测压技术

针对目前油管传输射孔施工中存在的压力计防震等问题,对原有起爆棒进行改进,设计了新型的压力计系统。通过现场应用改进的起爆棒和新型压力计系统,解决了压力计的防震问题,不仅能够准确测出射孔后液垫进入地层的能量,还可以测量炮弹爆炸形成的压力及温度变化,录取数据更具有代表性。     

可用于射孔弹的冲击片雷管及其性能分析

针对现有射孔弹中敏感电雷管存在的安全性问题,指出了将冲击片雷管用于射孔弹的一系列优点.从该雷管的结构出发,分析了起爆机理,建立了金属箔起爆模型,针对具体的桥箔材料、尺寸和起爆电路参数,计算了起爆时间和起爆电流.在此基础上,研制了起爆电路,对起爆电流进行了测试,给出了消除测量噪声的相关措施.根据理论计算与实测结果,分析了该雷管的安全性及其用于射孔弹中的优越性.     

逆向起爆小长径比聚能射孔弹试验与数值计算研究

对逆向起爆网络进行了研究及试验,对逆向起爆聚能射孔弹进行了多方案试验,并进行了脉冲X光摄影试验及数值模拟计算.结果表明,逆向起爆小长径比聚能射孔弹可形成高速细长射流;起爆同步性对逆向起爆形成射流有重大影响;X光摄影显示逆向起爆聚能射孔弹形成的射流具有高速、细长的特征,其头部速度达7.8 km/s;数值模拟计算逆向起爆聚能射孔弹的射流具有高速、细长的特征,其头部速度为8.96 km/s.     

南堡油田NP511井下管柱误射孔事故原因分析

南堡油田公司的NP511井在射孔施工过程中发生误射事故.运用水动力学原理对事故原因进行了计算分析,查明了事故发生的原因.在下管柱的过程中,起爆装置处受到静水压力和波动压力作用,波动压力同下管柱速度和管柱与油井的间隙有关.计算结果表明:在到达目的层以前起爆装置处的总压力大于射孔枪的抗剪切压力,射孔枪提前发射,起爆装置发生起爆.计算得到的压力波动值与实测值相符.为避免下管柱时发生类似事故,提出了管柱结构尺寸的最低要求,建议管柱下井速度不能超过标准值,以提高射孔施工的安全性.研究成果对改进和提高采油工艺水平具有实际意义.