油气井射孔讲义

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1、第六章射孔射孔是利用高能炸药爆炸形成射流束射穿油气井的套管、水泥环和部分地层，建立油气层和井筒之间的油气流通道的工艺。射孔是完井工艺的重要组成部分，它对油气井的完井方式、产能、寿命和开发生产成本等都有重大的影响。从1932年开始在油气田的勘探开发中应用射孔工艺以来，射孔弹由最初的子弹式发展成为目前广泛使用的聚能弹。射孔弹分为深穿透型和大孔径型两种，能满足高温、中温、低温地层的完井射孔需要。射孔方式分为电缆射孔、油管输送射孔和过油管射孔。海上油气田开发费用昂贵，根据不同地层物性条件选择合理的射孔工艺和优化射孔参数（孔径、孔密、相位、孔深），对增加

2、产能和减少修井补射孔作业，提高油气田开发生产效益有重大的影响。第一节射孔方式和选择一、射孔方式1．电缆射孔电缆射孔是在下入完井生产管柱前，用电缆下入套管射孔枪，利用油气层顶部的套管短节进行射孔深度定位，电雷管引爆射孔枪。在井筒液柱压力高于地层压力的条件下射开生产油气层。电缆射孔枪有开孔枪和高效枪及高孔密枪等。开孔枪简称PPG（PorePlugGun），高效枪简称HEG（HighEfficiencyGun）。PPG和HEG的射孔相位均为90°，最大射孔孔密为13孔／m。高孔密枪简称HSD（HighShotDonsity）的射孔相位有120°、90

3、°、60°、45°、30°，最大射孔孔密为39孔／m。射孔弹有深穿透（DP）和大孔径（BH）两种。（1）电缆射孔优缺点1）优点。①射孔枪和射孔弹的种类多，能使用大直径射孔枪和大药量射孔弹，满足高孔密、深穿透、大孔径的射孔要求。②射孔定位快速、准确。③电雷管引爆可靠性强。④作业简便快捷，能连续进行多层射孔。2）缺点。①正压射孔，对地层造成污染损害，影响产能。②在地层压力掌握不准时，射孔后易发生井喷，为防井喷必须安装防喷器和防喷管。③受电缆输送能力和防喷管长度的限制，每次下枪长度只能在10m左右，厚度大，油气层的射孔作业时间长，在大斜度井、水平井和

4、高密度泥浆中的应用也受限制。①容易受电火花、强烈震击等外界因素的干扰而发生爆炸。（2）电缆射孔选择射孔枪和射孔弹的因素l）完井套管内径；2）地层温度和压力；3）深穿透或大孔径射孔要求；4）射孔相位和孔密要求；5）射孔工艺特性要求。电缆射孔枪串由枪身、点火头、CCL，校深仪和电缆接头组成，如图6-1-1所示。电缆接头有三种作用，一是连接枪串和电缆；二是作为电缆弱点，当电缆射孔枪遇卡时从电缆接头拉断，取出电缆；三是作为打捞头。2．油管输送射孔油管输送射孔简称TCP（TubingConveyedPerforation），是用油管输送射孔枪到射孔层位进

5、行射孔，是70年代发展起来的一种射孔方法。油管输送射孔有棒击引爆、油管内加压延时引爆、环空加压引爆、电雷管引爆和钢丝作业震击引爆等引爆方式。油管输送射孔枪串一般由枪身、无弹枪段、引爆点火头、防污染接头、释放枪装置、封隔器等组成。油管输送射孔有如下特点：1）输送能力强，一次可射孔数百米。2）能使用大直径射孔枪、大药量射孔弹，能满足高孔密、多相位、深穿透、大孔径的射孔要求。3）能根据油气层岩性特点设计负压值，消除射孔对地层的损害，提高油气井产能。4）能充分做好地面防喷准备，安装好井口设备后才引爆射孔枪，保证作业安全，尤其适用于高压油气井。5）射孔后

6、可把射孔枪释放到井底，满足立即进行生产和生产测井的要求。6）能在大斜度井和水平井中进行射孔。其缺点是如果一次点火引爆不成功，返工作业时间长；再者要求使用耐温较高的射孔炸药。3．过油管射孔过油管射孔是在下完生产管柱，安装好井口采油树及生产系统，坐封好封隔器，在井口采油树上安装防喷管和电缆密封装置，用电缆从油管内下入射孔枪对油气层进行射孔。过油管射孔枪串由枪身、引爆点火头、接箍定位仪和电缆接头组成，如图6-1-2所示。过油管射孔的定位同电缆射孔一样，以射孔段顶部的套管短节作为射孔定位参照点，完井管柱的底端必须在射孔段顶部短套管上方。过油管射孔由于受

7、完井油管内径和井下工具尺寸的限制，只能用小直径射孔枪和小药量射孔弹。过油管射孔有如下优缺点：1）能形成负压或平衡压力射孔，对油气层损害小。2）射孔作业安全，适用于高压油气井。3）射孔后能马上进行生产。缺点：1）射孔枪和射孔弹尺寸受油管内径限制，穿透深度浅，对油气井的产量有一定影响。2）射孔枪和套管之间间隙大，影响射孔穿透深度和孔径。3）每次下枪的长度受防喷管长度限制。4）枪变形后难于回收。过油管射孔枪有带枪筒和无枪筒两种。带枪筒的可把射孔残渣全部回收，对地层和井筒无污染。无枪筒的射孔残渣全部落在井筒内。过油管射孔用电缆输送射孔枪只能在井斜50°

8、以内进行，在井斜50°～70°的井，只能用连续油管输送过油管射孔枪。过油管扩展枪射孔与过油管射孔的条件和方法均相同，不同之处是过油管扩展枪在下井过程中