深穿透射孔联作工艺改进及现场应用
＊
唐 静， 刘学子 李晶辉 ，
（中国石化西北油田分公司采油一厂 ， 新疆 轮台 ８ ４ １ ６ ０ ０）
［ 摘 要］ 其重要性越来越突出 。 随着勘探开发的不断深入 ， 在塔 射孔测试联作技术作为油气勘探的一项重要技术 ， ， 、 ， 。 河油田 特别是一 九区三叠系中油组储层都是敏感储层 完井需要进行深穿透负压射孔测试联作 完 井 工 艺 针 对 目 前深穿透射孔测试联作中出现的问题进行分析 ， 结合现场实际提出改进方案 ， 解决了当前施工中的技术 难 题 ， 现场试 。 。 该工艺的改进为进行下一步措施提供了技术保障 验成功率 １ ０ ０ ％ ［ 关键词 ］ 射孔联作 ； 负压射孔 ； 液压封隔器 深穿透 ； ［ —３ ） —０ —０ ［ ］ 文献标识码 中图分类号 ］ 文章编号 ］ Ｅ ２ ５ ７ ０ ０ ９ ０ １ Ｘ（ ２ ０ １ ５ ０ ５ ０ ６ ５ ３ Ｔ １ Ａ ［ 射孔测试联作技 术 作 为 油 气 勘 探 的 一 项 重 要 技 术 ， 其重要性越来越突 出 。 随 着 勘 探 开 发 的 不 断 深 入 ， 在塔 河油田 ， 特别 是 一 、 九区三叠系中油组储层都是敏感储 层， 井口压力高 ， 作业 风 险 大 ， 射孔后压井换管柱对产层 造成二次污染 ， 降低 完 井 效 率 ， 为 提 高 油 井 见 产 率， 要求 采用深穿透负压射孔测试联作完井工艺 。 保护液 ， 正替一个油管容积的轻质油 ； ③ 投球打压座封封 隔器 ， 环空验封 ； 延时 ④继 续 正 打 压 击 落 球 座 进 行 射 孔， 起爆器工作后 ， 泄压 至 零 关 井 ， 等 待 射 孔 枪 延 时 起 爆； ⑤ 开井求产测试 。
３ 技术改进方案
３ ． １ 射孔工艺 ） 优化装药量 。 在 保 证 射 孔 各 项 指 标 的 前 提 下 ， 减 １ ， 减少射孔产生的冲击波 。 小射孔弹加药量 （ ０ｇ以内 ） ４ ） 优化装 枪 工 艺 。 在 射 孔 段 不 足 ４ 仍 ２ ｍ 的 情 况 下， 然采取 ４ｍ 的 射 孔 整 枪 ， 射 孔 弹 靠 近 下 部， 上部的空枪 起到减震的作用 。 ） 优化管柱组 配 。 减 震 器 与 射 孔 枪 之 间 距 离 至 少 ３ 减震器从 ２ 支增加到 ３ 支 ， 封隔器以下管 ２－３ 根油管 ， 柱不宜有变径 。 ） 检测坐封井 段 。 套 校 时 利 用 磁 定 位 对 封 隔 器 座 ４ 封位置附近套管变形情况进行监测 ， 确保座封质量 。 ３ ． ２ 工具管串 ） 优选承压 级 别 为 ７ 座封压力值 １ ０Ｍ Ｐ ａ 的 封 隔 器， 。 设定在 ２ １Ｍ Ｐ ａ ） 封隔器与射孔枪之间的距离在 ２ ２ ０ ０ｍ 以上 。 ） 为降低射孔压 力 ， 优 化 射 孔 联 作 管 串 组 合， 高压 ３ 开孔起爆器替代掉 球 、 球座及 射 孔 筛 管， 同时开孔起爆
图１ 管柱结构图
２ ． ２ 封隔器失封原因剖析 ） 射孔产生的震 动 。 近 年 来 由 于 深 穿 透 射 孔 、 超二 １ 代射孔等方 式 的 出 现 ， 相对传统的 １ 射孔枪 ２ ７ 射 孔 弹，
） 工艺流程 ： ２ ①通过电测校深数据调整射孔枪正对 层位到位 ， 地面安装采油树 ； ② 对井内反替一个环空容积
） 封隔器环空打压 封隔 器 承 压 级 别 低 。 射 孔 前 ， ２ 此时水力锚处于收 １ ５ ＭＰ ａ 验封泄压至 １ ０ ＭＰ ａ 以 内， 缩状态 ， 射孔强大的 冲 击 力 远 高 于 封 隔 器 上 部 备 压 ， 冲 击波带动封隔器纵向震动 ， 导致封隔器失封 。 ） 管柱结 构 设 计 欠 缺 。 减 震 器 距 离 封 隔 器 １ ０ ０ ｍ， ３ 液压封隔器投球打压 ２ １Ｍ Ｐ ａ 座封 ， ７Ｍ Ｐ ａ打掉球座 ， ２ ， 因 封 隔 器 下 部 有 射 孔 筛 管， 射孔压力将达到 ５ 该 ０Ｍ Ｐ ａ 压力传递至地层会将 挤 封 炮 眼 压 开 ， 造成串层或影响评 价效果 。 ） 射孔后开井 求 产 管 柱 震 动 。 一 般 打 压 射 孔 后 关 ４ 井监测 ， 此时高压冲击波无法释放 ， 容易造成开井求产时 管柱剧烈震动 。
＊
［ 收稿日期 ］２ ０ １ ５－０ ８－１ ９ ［ ， 第一作者简介 ］ 李晶辉 （ 男， 大学 ， 工程师 ， 从事井下作业运行及技术研究 。 ９ ８ ５－ ） １
６ ６
江 汉 石 油 职 工 大 学 学 报 ， 器设计为 ３ 个大尺寸开孔 ， 开孔压力值设为 ３ 这 １ ＭＰ ａ 样不仅能够避免环空高压导致原射孔段的破坏 ， 而且 能 避免开孔起爆器因 孔 径 小 引 起 堵 塞 导 致 后 期 无 法 正 常 生产 。 ） ， 封 隔 器 验 封 时， 油压泄至 ０ Ｍ 环空打压 １ ４ Ｐ ａ ５ （ 平衡射孔后 验封后套管留背压 １ ５Ｍ Ｐ ａ Ｍ Ｐ ａ 验封合格 ， 。 向上的激动压力 ） ３ ． ３ 作业质量 ） 刮削 。 刮削位置定为封隔器座封位置上下 １ １ ０ ０ｍ， 确保封隔器座封质量 。 ） 刮削完毕后 ， 直接进行替环空保护液 ， 起钻 。 ２ ） 套校 、 组下射孔联作管柱 ， 油校 ， 调整管柱 ， 拆防喷 ３ 器， 坐油管挂 ， 安装旋塞或 １ 号 主 阀 ， 为防止激动压力过 大造成封隔器提前座 封 ， 组下射孔联作管柱过程中灌清 水的速度控制在每组下 １ ５ 柱进行灌注一次 。 ） 安装采气树并配合专业队伍试压 。 甩钻台 ， ４ ） 打压至 ２ 环空打压 １ ５ ８Ｍ Ｐ ａ 座封封隔器 、 ５Ｍ Ｐ ａ留 （ 现 做备压 、 泵车油 管 打 压 至 ３ １Ｍ Ｐ ａ 打 开 开 孔 起 爆 器， 场采气树油嘴套后装 ３ ５Ｍ Ｐ ａ法兰盘及高压软管至污液 ， 通 罐， 并对高压软管做 固 定 ， 射孔队放置 Ｔ Ｃ Ｐ 感 应 器） ， 过泵车及采气树一翼控制泄压至 ０ Ｍ 观察套管压降 ； Ｐ ａ 待射孔枪起爆 ， 井 口 观 察 震 感， 射孔队观察 Ｔ Ｃ Ｐ动态曲 线； 射孔枪起爆后 ， 观察油 、 套压变化情况 ， 确保封隔器坐 封完好 ， 关井 。 ） 放井架 、 改建流程 ， 开井 ， 环保治理 ， 交井 。 ６
江 汉 石 油 职 工 大 学 学 报
２ ０ １ ５年０ ９月 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｊ ｉ ａ ｎ ｈ ａ ｎ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｏ ｆ Ｓ ｔ ａ ｆ ｆ ａ ｎ ｄ Ｗ ｏ ｒ ｋ ｅ ｒ ｓ ｇ ｙ 第２ ８卷 第５期
４ 现场应用效果
减震器 用 量 、 减 震 距 离、 点火方式等方 通过对弹型 、 面 进 行 统 计 分 析， 不 断 对 管 柱 设 计 进 行 优 化， 在 ， Ｔ Ｋ ３ ４ ４ Ｘ， Ｔ Ｋ ３ １ ０－１ Ｘ， Ｔ Ｋ ９ ３ ６ Ｔ Ｋ １ ３ ９及 Ｔ Ｋ ９ ５ ５ Ｈ 五口 井得以成功应用 ， 为 高 效 完 成 施 工 提 供 了 有 力 保 障。下 面以 Ｔ Ｋ ９ ５ ５ Ｈ 井为例加以介绍 。 ４ ． １ 施工目的 射孔评价 ４ 封上采下（封堵 ４ １ ８ ４ ５ ２ ０ｍ， ５ ６ ． ５ ５ ５ ～ ～ 。 ４ ５ ５ ８ ． ０ｍ） ４ ． ２ 基本数据及完井方案 该井于 ２ 射孔井段４ １） ０ １ ２ 年 ５ 月射孔完井 ， １ ８～ ５
Ｄ Ｐ ４ ３ ＨＭ Ｘ ４ ５ － １ ５ ５ １ ３ ２ ２ Ｓ ４ ５ １ １
Ｄ Ｐ ４ ４ ＨＭ Ｘ ４ ５ － ２ ５ ６ ４ ３ ３ ４ ． ２ 四川产 Ｓ ４ ５ １ １
２ ７射孔弹 Ｊ ｅ ｔ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ９ １ ３ ４ ６ ． ２ ａ ｌ ｌ ｉ ｂ ｕ ｒ ｔ ｏ ｎ １ ３ ５ １ ９ Ｈ
１ 深穿透射孔联作工艺原理
深穿透射孔联作工艺是通过负压深穿透射孔 ＋ 液压封 隔器一体化管柱将射孔、 完井功能合二为一。采取液压封隔 器代替机械封隔器， 不仅大大降低了起下管柱过程中中途坐 封的风险， 还为后期替轻质油进行负压射孔提供了条件。该 工艺即是在原有常规射孔测试联作基础上优化而来。 ） ： 管柱结构 （自 上 而 下 ） 油管挂＋油管组合＋校 １ 深短节 ＋ 液 压 封 隔 器 ＋ 球 座 ＋ 打 孔 管 ＋ 减 震 器 组 ＋ 射 。 孔筛管 ＋ 延时起爆器 ＋ 射孔枪串 （图 １ ）
３ ５ ／ ＂ ×９ ／ ＂ × 人工井底 ４ 井身结构 １ ４ ５ ２ ０ｍ， ５ ６ｍ， ３ ６ ８ ８
。 ＂， 悬挂器位置 ： ８ ９． ８ ５ ｍ（图 ２ ） ３ １ ７ ） 原完井工序 ： 在井筒稳定情况下套管校深 、 组下射 ２ 、 ； 孔管柱 （ 替环空保 护 液 ） 油 管 校 深、 压井 射 孔（ 深 穿 透） 后起射孔管柱 、 通井 刮 削 、 组下完井带 封 管 柱（ 二次替环 、 空保护 液 ） 拆 防 喷 器 安 装 １＃ 主 阀 、 坐 封 封 隔 器、 放井
２ 存在的问题及分析
压井 、 起钻 、 下 射孔联作的完井方式 ， 较传统的射孔 、 完井带封管柱方式相比 ， 在保护储层 、 井控安全及优化工 序上都有较大的优势 。 但深穿透射孔联作完井工艺因射 孔弹装药量增大 ， 强大的射孔冲击波更易使封隔器失封 ， ２ ０ １ ５ 年发现 Ｔ Ｋ ３ １ ０－１ Ｘ、 Ｓ ９ ６ 等４ 井 次 出 现 此 类 问 题， 导致套管异常起压 ， 井控风险大 。 ２ ． １ ９ ６井 Ｓ 案例 ： Ｓ ９ ６ 井下返石炭系作业采用深穿透射孔联作方式完 ，Ｔ 井， 打压 至 ４ ８Ｍ Ｐ ａ Ｃ Ｐ 监 测 仪 显 示 射 孔 成 功。 射 孔 ， ， 套压 ２ 日产 油压 ３ 后， ２ ． １Ｍ Ｐ ａ ８Ｍ Ｐ ａ ４ｍｍ 油嘴生产 ， 气 ５ 万方 ， 套 压 有 进 一 步 上 升 趋 势。 该 井 ７ ″套管未回 接， 考虑井控安全 ， 进 行 检 管 施 工， 作业时发现封隔器解 封销钉被震断导致失封 。 ： 射孔管柱组合 （ 自 下 而 上） 枪尾 ＋ Ｙ Ｄ－１ ２ ７射孔 枪（ 超二代射孔弹 ） ＋ 安全枪 ＋ 压力延时起爆器 ＋ 射 孔筛管 ＋２ Ｕ Ｅ 倒角油管１ 根 ＋ 减震器（ １ 组）＋ 接 ＂ Ｅ 球器 ＋ ２ Ｕ Ｅ 油管 １ 根 ＋ ２ ＂ Ｅ ＂ 打孔管 ２ 根 ＋ ２ ＂ 油 管（ ９ ０ ｍ±）＋ 球座 ＋ ２ Ｕ Ｅ 油管 ２ 根 ＋ ２ Ｕ Ｅ定 ＂ Ｅ ＂ Ｅ 位短节 ＋ ７ ″ Ｍ Ｃ Ｈ Ｒ 封隔器 ＋ ２ Ｐ－ Ｊ Ｃ 油管组合 ＋ ＂ Ｔ 油管挂 。