国内外射孔新技术与发展趋势
摘要:射孔技术作为完井工程的重要组成部分和试油技术的主要环节,是利用
高能炸药爆炸形成射流射穿油气井管壁、水泥环和部分地层,建立油气层和井筒
之间油气流通道的一种技术。
关键词:射孔新技术;射孔器;射孔基本原理;射孔枪
全球经济的不断发展,石油日趋成为我们日常生活生产、经济发展中所必不
可少的能源,对石油需求量的日益增加也就成为必然。
因此,加强对油田的探勘
和开发就显得尤为重要。
其中,射孔技术是油田探勘和开发的重要环节。
随着科
学技术的不断发展,射孔技术也得到了前所未有的发展和跨越。
1 射孔工艺技术的发展
1.1射孔弹向深穿透、超深穿透系列发展
油田开发初期主要使用有枪身的57-103射孔弹和无枪身的文胜二型射孔弹两
种射孔弹。
1980-1983年基本上使用57-103、4S-4、WS-600三种射孔弹作业,1984-1989年,普遍使用73弹和51型过油管射孔。
九十年代初,油田引进了89
型深穿透射孔弹,穿透深度较深,一般可达到300mm~400mm,在一定程度上
提高了油井的开采能力,在卞扬会战的后期充分发挥了深穿透的威力,很快取代
了73型射孔弹。
随即相继开发应用了以102型、127型为主的深穿透射孔技术,1999年又引进了超深穿透1米弹,在老区挖潜和新区勘探开发中充分发挥了作用。
1.2射孔方式由单一化向多样化发展
油田射孔施工方式由会战初期单一的电缆传输射孔向油管传输射孔(TCP)为代表的多种方式发展。
电缆传输射孔工艺以其施工简便,速度较快,投入较少,
经济实用等优点在油田射孔中得到普遍应用。
因此油田于1987年引进安全可靠、施工成功率高、适应性强的油管传输射孔技术,1993年11月又引进实现负压、
射孔、测试、防污染四位一体,安全、快速射孔的射孔—测试联作射孔技术。
后
来又引进高能复合射孔技术、水平井射孔技术,另外对小井眼射孔技术进行了研发。
1.3射孔深度定位向更简捷、更高效化发展
以往射孔深度定位我们主要采用自然伽玛与同位素定位法、放磁并测定位法、电缆标记法。
在三种定位方法中,电缆标记法需两次测井,自然伽玛同位素定位法,需要同位素短节,一旦同位素泄漏,会造成污染,危害人体;放磁并测法一
次下井,没有上述两种方法的缺陷,是较好的定位方法。
1998年,我局初步引进
自然伽玛一次性校深工艺,经过射孔中心工程技术人员,对该项技术进行系统研
究和论证。
30多次的试验,解决了滞后值的确定、GR-CCL曲线深度对齐、零长
的处理等技术难点后,99年下半年,该项技术发展成熟,并进入试用阶段。
到目
前为止,在选择油管传输射孔的校深方法时,自然伽玛一次性校深以其准确、高效、方便、成本较低的优势而得到广泛应用。
1.4油管输送射孔向大跨度、多级起爆发展
油管输送射孔技术经过数年的发展,目前已经日趋成熟,并逐渐向更深发展,在起爆方式上有投棒起爆和压力起爆两种方式,在工艺上先后发展了防砂起爆技术、投棒开孔起爆技术、压力开孔起爆技术、复合压力开孔起爆技术,大跨度夹
层多级起爆技术等。
大跨度多级起爆技术应用成熟,每年百余口井使用该项工艺。
2 国内外应用射孔新技术
2.1复合增效射孔新技术
(1)基本原理。
复合增效射孔就是利用火药和炸药这两种有强大的爆炸力量
和较快反应速度的特点,在其爆炸后,将以微秒的速度在井筒和底层之间形成一
个射孔通道,由爆炸产生的高气压会通过此通道快速射孔的孔眼,以确保油层能
够快速的产生裂纹,加快油层的渗透能力和导流能力。
这些是由高温气压对近井
层所产的物理、化学等作用所形成的,是射孔与高温气压联合作业的结果。
(2)技术特点。
1)油井的固井和套管质量要求较高,由于在使用复合增效孔技术过
程中,会产生大量的高温气压,可能会导致对固井质量和套管造成损坏。
2)复
合增效射孔技术比普通的射孔技术产生的裂纹和间隙更多,油层的渗透能力和导
流能力也大大提高。
3)复合增效射孔技术可以一次性完成射孔与压裂,施工方
法简单、易掌握,价格也相对较为便宜,具有很强的使用价值和推广价值。
4)
复合增效射孔技术主要适用于砂岩硬地层和石灰岩储层。
(3)应用情况。
目前,由于复合增效射孔的多种优点以及增效效果,已经被广泛应用于胜利油田、大港
油田等国内外许多油田的探勘与开采中,成为石油开采的一项重要的射孔工艺。
2.2.双复式射孔新技术
(1)技术特点。
1)双复式射孔器是新井以及中、低渗透油层开发更为有效
的手段,它能够起到扩孔造缝的效果。
2)双复式射孔器不仅仅可以扩大外枪的
直径,而且还具有穿孔深的特点,还能够增大其射孔的容量,造缝以及大大增强
解堵的能力,与此同时还能够减少对套管的损害,延长套管的使用寿命。
(2)
双复式射孔新技术应用情况。
双复射孔技术是我国针对新井及中、低渗透油层研
制的一种新型的技术,此项新技术已经得到成功的应用,为国内的射孔技术提供
的宝贵的经验,具有国际先进水平。
2.3套管外射孔新技术
(1)基本原理。
随着科学技术的发展,国外出现了一种新型的射孔技术--套
管外射孔技术。
这种新技术就是将射孔枪放在套管的外面并将其放入井中,此技
术是用液压控制管线来进行点火的,而且只有设定一定的压力射孔枪才能够产生
爆炸,所以需要用液压泵来增加压力,并在每个射孔层段使枪进行一个接一个的
射孔。
(2)技术特点。
1)套管外射孔新技术大大减少了工作的时间和完井的成本,大大减少了因工作时间过长而引起的多余费用。
2)能够一次到位的固定油
管柱,也有利于减少工作时间,同时固定油管柱也大大降低了分段压裂处理费用。
3)套管外射孔的附加效益有效的缩短完井后油井投入生产作业的时间。
(3)应
用情况。
套管外射孔技术目前并没有适用于国内外的众多油田的开发中。
加拿大、美国等许多油田都对此项技术进行了试验,试验结果证明理论的正确性,缩短了
完井时间,降低了工作费用,提高了油井产能。
3 加快发展射孔新技术的发展步伐
3.1加大射孔新技术的技术投入
目前,许多的s石油企业为了降本增效,在新的技术研究上都加大了技术投入。
射孔技术作为石油企业勘探中重要的一项技术,其进一步的研究和发展,更
需要加大技术投入,在新技术的研究中拥有大量的经济支持,加强设备的投入,
提高射孔新技术研发所用经费在产品销售收入的比例,加大对射孔技术研究的投资,促使新技术的不断涌现。
3.2加强国内国际的合作
纵观射孔技术的发展史,许多的射孔技术都是从国外引进我国,在此基础上
取得新技术的。
我国以后仍旧要不断引进国外的先进技术,并在全部吸收掌握国
外新技术的基础上进行创新、改进,研究出属于我国的射孔新技术,以此同时,
国外的石油公司也利用了我国的低成本的优势,这样我们双方就在技术和服务上互相扶持与帮助,共同为射孔新技术的发展贡献力量。
3.3加强射孔新技术专业人才的培养
据目前调查,我国目前还未有射孔专业,这样我们的射孔专业就没有"正规军"。
对于这种情况我们要培养自己专业的射孔工程师。
石油企业不仅仅要对技术人员进行培训,还要给射孔技术人员外出学习和考察的机会,让他们开阔视野,增长见识。
同时,还要掌握好计算机技术以及提高外语水平,以适应现在国内外市场的需求。
总之,随着全球科学技术的发展日新月异,射孔技术也得到长效的发展,取得了不小的成就。
参考文献:
[1]袁生.射孔新产品新技术及其应用.2017.
[2]周冰生.国内外射孔新技术的发展与应用.2017.。