复合射孔枪泄压孔及装药量对环空动态压力的影响研究

采用实验室模拟套管实验装置和动态压力测试技术,对复合射孔器枪身泄压孔及火药装药进行系列单发射孔单元的爆炸实验,研究在不同枪身泄压孔径、不同火药装药量条件下射孔弹和火药爆燃所产生的压力对环空压力变化过程的影响,以及不同泄压孔径时相同载荷和标准泄压孔时不同装药量对枪身安全性的影响.对相关研究内容进行了数值模拟分析,给出了多个实测p-t曲线图.实验和分析结果能够增强对复合射孔技术的进一步认识,对枪身结构设计、装药设计、安全性及个性化设计方面提供参考依据.     

复合射孔器枪身泄压孔及内装药对环空动态压力的影响研究

采用实验室模拟套管实验装置和动态压力测试技术的试验方法，对复合射孔器枪身泄压孔及火药装药进行系列单发射孔单元的爆炸实验，研究在不同枪身泄压孔径、不同火药装药量条件下射孔弹和火药爆燃所产生的压力对环空压力变化过程的影响．以及不同泄压孔径时相同载荷和标准泄压孔时不同装药量对枪身安全性的影响。同时对相关研究内容进行了数值模拟分析。实验和分析结果能够增强对复合射孔技术的进一步认识，对枪身结构设计、装药设计、安全性及个性化设计方面提供参考依据。     

动态负压计算模型建立及其相关因素分析

斯伦贝谢公司提出动态负压射孔技术以来,对动态负压幅度大小及其变化特征的认识还存在较大争议,对动态负压作用机理的认识还不够完善,无法使其量化成为相应的数学模型,应进行动态负压变化规律的研究。通过考虑储层流体特征、井筒初始压力、射孔器参数、泄压器参数等因素,运用相关数学推演方法建立了动态负压计算模型,利用相关数据对该动态负压计算模型的正确性和实用性进行了理论验证,得到了与实际十分贴切的结果。利用所建立的动态负压计算模型对动态负压相关影响因素作了详细的对比分析,划分出了影响动态负压的主要因素以及次要因素,为动态负压射孔施工提供了理论支撑。     

屏蔽阀的设计及其在射孔测试联作中的应用

由于油管传输射孔与MFE地层测试联作具有不污染地层、作业时效高等优点,近年来,在油田现场得到广泛应用。但是,射孔联作测试时易出现200-J机械压力计的感压膜损坏,密封失效及压力记录失真等现象。主要是由于引爆射孔枪时,炸药爆炸瞬时产生的巨大能量通过传压介质的瞬间膨胀产     

无围压射孔技术研究

为了保证施工安全,在射孔完井施工时井筒内要预留一定高度的射孔保护液,这样对于地层压力较低的井,负压值将难以实现,在射孔后射孔液就会进入地层,对地层造成伤害,影响油气井的产能.无围压射孔技术就是研究在高负压甚至无围压条件下实现射孔完井.介绍了无围压射孔技术的研究和初步应用,着重介绍通过对枪体、弹架材料的优选和结构设计,实现了射孔器在无围压条件下射孔完井.无围压射孔枪穿孔后,枪身孔眼、胀径符合SY/T5128-1997标准规定.应用无围压射孔技术对套管和水泥环的伤害较小,满足要求.通过现场应用取得了较好的效果,该工艺技术对低压、低渗油气藏特别是气井的射孔完井具有重要应用价值.     

射孔完井中的油气层保护技术

针对射孔完井对油气层的损害情况，重点分析了射孔过程中射孔液、射孔参数、射孔时压差大小等因素对油气层产能的影响，提出了保护油气层的基本措施，以及负压射孔时负压值大小的确定方法。     

复合射孔枪在井液环境中冲击响应的数值分析

针对9mm壁厚的102射孔枪在井液环境下的抗动载能力进行了系统的数值分析,用有限元软件流固耦合算法模拟了射孔枪在井液环境下的冲击响应。计算结果表明,射流孔及泄压孔孔边纵向位置的应力集中最明显,即枪身沿轴向裂开的可能性较大。另外,对影响射孔枪胀形量的一些因素进行了分析,结果表明枪内压力及射孔枪壁厚对射孔枪胀形量的影响较大,而岩石刚度对射孔枪胀形量的影响较小。     

复合射孔技术在×53-平37水平井中的应用

水平井复合射孔由于射开厚度大,设计药量多,施工风险高,极易发生安全事故。为了保证施工安全,采取了7项技术措施,包括复合射孔枪优选;射孔枪身耐外压检测;枪身盲孔泄压检测;起爆方式优选;压裂火药用量设计;管柱应力分析;施工安全控制。通过7项技术措施,保证了施工的安全性,圆满完成了该水平井的复合射孔施工,为水平井复合射孔继续深入研究积累了经验。     

环空加压起爆大负压射孔工艺在大涝坝气田的应用

环空加压起爆大负压射孔工艺是在传统负压射孔基础上针对地层压力系数较低时射孔的一项重大突破,其核心技术是在射孔完井作业中建立负压开孔装置,使完井管柱在下井过程中,油管与套管压力隔离,负压开孔装置以上油管内可根据井况调节合理的液垫高度,在所形成的大负压状态下由环空加压引爆射孔枪。这种新式的负压装置在塔河油田大涝坝气田DLK12井首次使用并获得成功。     

一种新的射孔负压设计方法

随着负压射孔工艺的不断发展和进步,出现了很多射孔负压值的设计方法。常规射孔负压设计方法考虑因素单一,不同的负压设计方法设计的负压值差距较大,给现场应用带来诸多不便。为此,在对比分析常规射孔负压设计方法优缺点基础上,综合考虑地层渗透率、孔隙度、岩石力学参数、油田区块有无出砂史、套管安全压力、射孔孔眼的力学稳定性等因素,提出了一种新的射孔负压设计方法。新方法考虑的安全因素更全面,在新疆采油一厂应用后效果显著,8口试验井射孔后,均可自喷投产,且产能较高。新的射孔负压设计方法对油田的高效、安全开发具有重要的理论和现实意义。     

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。     

动态负压射孔技术研究

动态负压射孔是一种在射孔瞬间清理射孔孔道的新方法,其原理是通过快速吸收井筒内的残余爆轰能,使井筒内压力在射孔后瞬间下降,产生瞬间冲击回流,冲洗射孔孔道及孔道周围压实带.通过适当增加射孔枪上孔眼的数目和面积增大射孔后井筒内流体进入射孔枪的面积,进而增大流量,使动态负压幅度更强;通过增大枪内空间增大射孔枪容纳外来流体的能力,增加动态负压作用时间.动态负压射孔前不需要降低井筒内初始液面高度,使射孔前的准备更加简单.6口生产井的试验应用表明,应用动态负压射孔技术,采液强度提高7%.     

复合射孔技术在肇53-平37水平井上的应用

采用复合射孔工艺方法对肇53-平37井进行射孔完井。由于射开厚度大，设计药量多，施工风险高，极易发生安全事故。为了保证施工安全，采取了七项技术措施，包括：复合射孔枪优选；射孔枪身耐外压检测；枪身盲孔泄压检测；起爆方式优选；压裂火药用量设计；管柱应力分析；施工安全控制。通过七项技术措施，保证了施工的安全性，圆满完成了这口水平井的复合射孔施工，为水平井复合射孔深入研究积累了经验。     

动态负压射孔技术研究及在渤海油田的应用

渤海油田近65%的油水井采用套管射孔方式完井,建立地层与井筒的连通通道,使流体从地层中流出或将流体注入地层,其中有相当数量的为大斜度井、大位移井。目前通常采用静态负压射孔方式进行射孔,但该工艺对射孔的清洁压实带效果较差。为了更好地清洁射孔孔道,采用动态负压射孔技术,通过特殊的射孔设计,采用专门的负压射孔弹和射孔枪的组合,在较低的负压或正压条件下产生一个较大的瞬时的动态负压值,可显著提高孔眼的岩心流动效率。该技术已在渤海油田沙河街组储层完成3口井的现场应用。由投产数据对比表明,动态负压射孔工艺达到了设定的负压值,且平均产液量高于传统平衡射孔负压返涌静态负压射孔工艺,增产效果明显。     

复合射孔枪身应变率测试的实验研究

为了实际了解射孔枪身在爆燃冲击载荷作用下的应变速率,通过实验测试研究,掌握了复合射孔枪应变率的分布特点和范围,即在复合射孔中射孔枪的应变速率在2000~5000s-1,此结果表明霍普金森冲击试验(SHPB)的应变速率设定能够满足这个范围要求,冲击试验有效可行。实验研究结果能够指导率相关的枪身材料动态性能试验研究,确定应变率试验测试范围和材料动态本构方程,为复合射孔枪抗动载荷能力的数值模拟分析奠定基础。     

J2-14-5202井事故原因分析及改进措施

介绍了J2-14-5202井的基本情况和事故发生经过。J2-14-5202井射孔枪发射后在地面发生枪体崩脱事故的原因是射孔后枪身内未完全释放的高压气体在拆卸时气流瞬间泻出。分析了事故原因:夹层枪内的导爆索爆炸产生的高压气流;射孔弹做功;弹架固弹体和传爆杆意外地完全堵塞了上下接头中心孔;夹层枪尾部涨径;天气原因使螺纹连接强度减弱。总结射孔枪设计中存在的设计缺陷,提出了在夹层枪上下固弹体上分别开槽,在夹层枪上下接头分别打偏心泄压孔,便于射孔后泄压,以及增强螺纹连接强度等改进措施。     

Cause Analysis of J2-14-5202 Wall Accident and Its Improvement Measures

介绍了J2-14-5202井的基本情况和事故发生经过.J2-14-5202并射孔枪发射后在地面发生枪体崩脱事故的原因是射孔后枪身内未完全释放的高压气体在拆卸时气流瞬间泻出.分析了事故原因:夹层枪内的导爆索爆炸产生的高压气流；射孔弹做功；弹架固弹体和传爆杆意外地完全堵塞了上下接头中心孔；夹层枪尾部涨径；天气原因使螺纹连接强度减弱.总结射孔枪设计中存在的设计缺陷,提出了在夹层枪上下固弹体上分别开槽,在夹层枪上下接头分别打偏心泄压孔,便于射孔后泄压,以及增强螺纹连接强度等改进措施.     

跨隔射孔测试联作技术研究及应用

论述了跨隔射孔测试联作工艺技术的原理、管柱结构和现场应用情况。它的井下管柱采用双封隔器结构,射孔枪接在两个封隔器之间,用油管把测试工具和射孔枪送入井下并对准油层,负压射孔后立即进行地层测试,录取地层资料,实现射孔和测试的连续施工。应用这项技术能够解决油气井任意选层射孔测试联作的技术难题,减少打、钻桥塞作业,减少井筒储存影响,实现负压射孔,有效地防止井喷,确保安全生产和环境保护。研制开发了双通道剪销封隔器、电子压力计保护托筒等一批新型井下工具。解决了射孔弹爆炸瞬间产生的巨大震动和压力波对井下工具及仪表的冲击破坏问题。     

欠平衡钻井条件配套的射孔工艺技术

欠平衡钻井条件下配套的射孔技术具有四大射孔难题:井口带压作业、全过程不压井作业、低围压射孔作业及便于后续作业.阐述了全通径射孔工艺技术、锚定射孔工艺技术及井口带压电缆输送射孔工艺技术等3种射孔作业方法.全通径射孔器可在负压条件完成油管输送射孔作业后自动将起爆器芯子、射孔弹碎屑、枪尾丢掉,使整个射孔枪串成为全通径完井生产管柱;锚定射孔工艺技术使用专用的模块式射孔枪和配套井口电缆防喷装置捞取射孔器,入井的射孔枪分解成独立的模块式单元,射孔后能在防喷管高度范围内进行带压、分段捞枪,实现整个射孔过程的不压井作业;井口带压电缆输送射孔工艺技术应用井口高压、大直径防喷系统,选择大直径射孔枪,采用优质射孔液,在井筒压力等于或低于地层压力时实现带压(负压)射孔作业,避免了正压射孔对油气层的伤害.这些技术在现场应用中见到较好的效果.     

跨隔射孔测试抽汲三联作技术研究与应用

针对待射孔测试的油气层下部有已打开的油气层或较长空井筒的情况,研究出一种新型的射孔测试联作方法：射孔-跨隔测试-抽汲三联作工艺技术,实现了一趟管柱完成射孔、跨隔测试和抽汲三道工序。通过对射孔枪引爆瞬间对井下工具及仪器的破坏机理分析,完成了跨隔射孔-测试-抽汲三联作管柱设计、跨隔射孔封隔器设计、压力释放系统设计和压力计保护设计。现场应用表明,各项技术指标均达到设计要求,提高了试油速度,实现了负压射孔,避免了射孔过程中对已试油气层的污染;井筒储集小,压力恢复快,提高了测试一次成功率和测试资料质量。