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第二部分射孔完井工艺技术概述目前国内外完井方式主要有套管或尾管射孔完井、割缝衬管完井、裸眼完井、裸眼或套管内砾石充填完井等。
其中套管射孔完井是目前国内外使用最广泛的完井方法。
其基本原理是在一口井钻井、固井完成后，利用射孔器射穿油层套管、水泥环并穿透至油层一定深度，从而建立井筒与地层间的油气流动通道。
该种完井方式的优点是可选择性地射开不同压力、不同物性的油层，以避免油层间干扰，还可避开夹层水、底水和气顶，避开夹层的坍塌，具备实施分层注、采和选择性压裂或酸化等分层作业。
自大庆油田投入开发以来，射孔完井工艺技术大体上经历了三个阶段：第一，以SQ691跟踪射孔仪、泥浆压井、WD67-1型射孔器射孔为标志的准确打开油气层射孔工艺技术阶段；第二，以清水压井过油管射孔、负压射孔、射孔液应用为标志的保护油气层射孔工艺技术阶段；第三，以深穿透射孔、复合射孔、DB-Ⅱ型数字化射孔仪应用为标志的解放油气层射孔工艺技术阶段。
近十年来，国内通过深化射孔理论研究，完善配套工艺，增加射孔弹新品种并形成系列化等，缩短了射孔技术与世界先进水平的差距，总体水平已接近国际先进水平。
第一章射孔器及其检测技术第一节射孔器射孔器是用于油气井射孔的器材（或装置）及其配套件的组合体，其作用是打开井下封闭油气层的套管、水泥环并深入油气层，建立井筒与油气层间连通的通道，其性能的好坏直接影响到射孔完井效果。
一、射孔器发展概况（一）机械切孔器1910年，用一个机械刀片在套管上旋转钻孔，机械切孔器用钻杆下井，然后打开切刀，当切刀绕销钉旋转时，靠钻杆的上提力切入套管壁。
这种穿孔法速度慢、成本高，水泥环超过25mm厚时效果不佳。
（二）子弹射孔器1926年，Sid Mine首先发明了子弹射孔方法，美国兰威尔斯公司（现在西方阿特拉斯公司）获得了专利，于1932年首次用于油井套管射孔，在加利福尼亚Montebello 油田一口800m深的井，用了8天时间，下井11次，共发射80枚子弹。
射孔完井法射孔完井法是国内外最为广泛和最重要实用的一种完井方法，包括套管射孔完井和尾管射孔完井。
一. 套管射孔完井1. 工艺步骤：套管射孔完井是用同一尺寸的钻头钻穿油层直至设计井深，然后下油层套管至油层底部并注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层一定深度，从而建立起油（气）流的通道。
图1为直井套管射孔完井示意图。
2. 套管射孔完井优点:选择性射开不同压力、物性油层，避免层间干扰；避开夹层水、底水和气顶；避开夹层坍塌；具备分层注、采和选择性压裂或酸化等分层作业条件。
图1 直井套管射孔完井二．尾管射孔完井1. 工艺步骤：尾管射孔完井是在钻头钻至油层顶界后，下技术套管注水泥固井，然后用小一级的钻头钻穿油层至设计井深，用钻具将尾管送下并悬挂在技术套管上。
再对尾管注水泥固井，然后射孔。
图2为直井尾管射孔完井示意图。
2. 尾管射孔完井优点：有利于保护油层；钻开油层前上部地层已被技术套管封固，可采用与油层配伍的钻井液以平衡压力、低平衡压力的方法钻开油层。
降低完井成本；减少套管重量和油井水泥用量；目前较深的油、气井大多采用此法完井。
3. 主要不足：打开产层和固井中，钻井液和水泥浆对产层侵害较严重。
油气流入井内阻力较大。
尾管图2 直井尾管射孔完井三．套管及管柱1. 套管：优质无缝钢管，一端为公扣，直接车在管体上；一端为带母扣的套管接箍。
2. 套管尺寸： API标准，共14 种尺寸；壁厚：5.21~16.13 mm1 4 3. 套管钢级： API标准 8种10级H-40, J-55, K-55, C-75, L-80, N-80, C- 90, C-95, P-110, Q-125（数字×1000为套管的最小屈服强度 kpsi）。
H，J，K，N代表一般强度油套管，C，L，M，T代表限定屈服强度油套管，具有一定的抗硫腐蚀性能。
4. 螺纹类型：API标准：短圆（STC）、长圆（LTC）、梯形（BTC）、直连形（XL）。
射孔完井工艺设计/射孔完井工艺设计射孔完井是油气井的主要完井方式之一，在采用射孔完成的油气井中，井底孔眼是沟通产层和井筒的唯一通道。
如果采用合理的射孔工艺和正确的射孔设计，并高质量的完成射孔作业，就可以使射孔对储层的伤害降到最小，井底完善程度高，从而获得期望的产能。
多年来人们对射孔工艺、射孔枪弹器材与配套设备、射孔伤害机理及检测评价方法、射孔优化设计和射孔液等进行了大量的理论、实验和矿场试验研究，尤其是近十几年来，射孔技术取得了迅速的发展。
人们已经认识到，射孔是完井工程的一个关键性环节。
为此，采用先进的理论和方法，针对储层性质和工程实际情况，把射孔完井作为一项系统工程来考虑，优选射孔设计，是搞好完井必不可少的基本条件。
一、射孔工艺应针对油气藏地质特征、流体特性、地层伤害状况、井类型（直井、斜井或水平井）、套管程序和油气井试油投产或完井目标，选择与之相适应的射孔工艺。
1.电缆输送射孔工艺（WCP）电缆输送射孔（wireline conveyed perfroating）就是利用钢丝铠装电缆将射孔器输送到目的层进行射孔。
按工艺的不同可分为普通电缆输送射孔工艺、电缆输送过油管射孔工艺（常规式和张开式）和电缆输送密闭式射孔工艺。
普通电缆输送射孔工艺是在井口只装放炮闸门情况下进行射孔，这种射孔工艺的射孔器直径可选范围大。
缺点是建立负压差比较困难，防喷能力较差，如遇井喷只能关闭放炮闸门，切断电缆。
这种方法主要用于低压油藏。
常规电缆输送过油管射孔工艺是利用电缆将射孔器从油管下到目的层进行射孔的一种工艺，这一工艺的优点是在井口安装防喷装置后进行射孔，所以有较好的防喷能力；射孔后可直接投产，可避免压井造成产层污染。
适合于生产井不停产补孔和打开新层位，海上作业应用此工艺可避免起出生产管柱。
缺点是油管的内径限制了射孔器的外径，使射孔弹的装药量受到影响，所以射孔弹穿深较浅。
为了克服这一缺点，在此基础上又发展了过油管张开式射孔，它是用电缆输送射孔枪，可在不起出油管的情况下，把大能量射孔弹用电缆输送到射孔目的层后，由地面对释放雷管发出电讯号，释放雷管起爆解锁后，射孔弹在弹簧拉力的作用下，旋转90°，与弹架轴线成垂直状态，然后由地面对电雷管发出起爆电讯号，雷管引爆导爆索，导爆索引爆射孔弹，从而实现过油管深穿透射孔。
完井射孔简单介绍一、油井的完井完井方式：指油井的目的层与井底的连通方式、井身结构及完井工艺。
完井方法总要求：1、使油气层与井底能有效地连通起来；2、妥善地封隔油气层，防止层间干扰，便于分层开采；3、克服井壁坍塌和油层出砂的影响，保证油井长期正常开采；4、能为今后修井与增产措施提供方便；5、工艺简单，完成速度快，成本低。
目前一般有四种完井方式：裸眼完井、射孔完井、衬管和尾管完井、砾石填充完井。
裸眼完井：适用于灰岩、花岗岩、变质岩及较坚硬的致密地层。
分为：先期裸眼完井：钻达油气层顶部，下套管固井，再用小钻头钻开油气层，完井；后期裸眼完井：用同一尺寸的钻头钻过油气层，再把套管下至油气层顶部。
射孔完井：钻穿油气层，下套管固井，然后下入射孔器，将套管、水泥环直至油气层射开，为油气流入井筒打开通道。
该方法有利于分层开采、注水及增产措施。
目前采用最多。
衬管完井：与先期裸眼完井相近，是在钻达油气层之前，下套管固井，换小钻头钻开油气层，然后下衬管（筛管或割缝套管），用封隔器固定在套管上，并把套管与衬管间隙堵塞。
尾管完井：小直径的套管悬挂在上部较大直径的套管上，其余同射孔完井法。
目前辽河一般有f177.8挂f127.0，f244.5挂137.5。
砾石充填完井方法：人为地在井筒（裸眼或衬管）内充填一定尺寸的砾石，起防砂和保护生产层的目的。
二、射孔：概念：射孔是把专门的井下射孔器下放至油层套管内预定的深度，引爆射孔弹爆炸后产生的高能粒子流射穿套管、管外水泥环，并穿进地层一定深度，打开油气层与井筒的通道。
射孔一般分为电缆输送射孔和油管输送射孔两种方式。
（一）电缆输送射孔：用电缆将射孔器下放到井筒内对套管进行射孔。
适用于已探明的低压油气井的射孔，一般要求井内压井液液柱压力不小于预测地层压力。
电缆射孔分为：1、过油管射孔：优点：①、清水代替泥浆或无固相等高密度压井液，减少了射孔正压差，对地层伤害小；②、有枪身射孔时，可使全井射孔处在平衡压力下射孔；③、无枪身射孔时，可配合气举、抽汲等进行全井负压射孔。
缺点：①、枪身受油管限制，功率小，穿透性差；②、射孔枪长度受防喷盒限制，需多次下入；③、不能满足高孔密要求。
2、电缆套管射孔：优点：适用性强，施工成功率高，工艺成熟，成本低。
缺点：高压井难以控制井喷，需压井；不易实现负压射孔；采用有枪身射孔时，不能一次进行长井段射孔。
（二）油管输送式射孔将射孔器连接在油管（或钻杆）底部下放到井内预定深度对套管进行射孔。
适用于高压油气井、大井段射孔及复杂井况井（水平井、大斜度井、稠油井等）。
该射孔方式一般有三种引爆方式：机械式（投棒引爆）、压力激发式（油管加压）、环空压差式（套管反蹩压）优点：①采用各种有枪身的射孔器，实现高密度、深穿透、大孔径、多相位射孔；②、可实现全井最大程度的负压射孔；③、一次下井可同时射开较长的井段；④、可在大斜度井、定向井及电缆无法下入的稠油、含硫化氢等复杂疑难油气井进行射孔；⑤、可用于具有自喷能力的油气井，防喷能力好；⑥、可用于多种测试工具组合进行射孔-测试联合作业；⑦、目前新发展的射孔—测试—水力射流泵三联作工艺，一次完成射孔、测试、排液等工作。
缺点：费用高，工艺复杂。
射孔新发展：①、复合射孔；②、张开式过油管射孔；③、密闭射孔；④、超正压射孔。
射孔枪系列：目前辽河油田主要射孔枪型为：89枪（89弹或102弹）、102枪（102弹或127弹）、127枪（127弹）。
另外还有近一两年试用的89枪延缝射孔。
51枪和73枪现已基本淘汰。
发展方向：深穿透、低污染、低成本、高效率。
射孔技术发布：多吉利来源：减小字体增大字体射孔技术射孔完井是目前国内外使用最广泛的完井方法。
在射孔完井的油气井中，井底孔眼是沟通产层和井筒的惟一通道。
如果采用正确的射孔设计和恰当的射孔工艺，就可使射孔对产层的损害最小，完善程度高，从而获得理想的产能。
1.射孔参数设计1) 射孔参数优化设计前的准备工作(1)收集射孔枪、弹的基本数据。
射孔弹的基本数据包括混凝土部的穿深、孔径、岩心流动效率、压实损害参数等；射孔枪参数包括枪外径、适用孔密、相位角、枪的工作压力和发射半径以及适用的射孔弹型号。
(2)进行射孔弹穿深、孔径校正。
(3)完成钻井损害参数的计算（损害深度、损害程度），它是影响射孔优化设计的重要参数。
2) 射孔参数的优选过程(1)建立各种储层和产层流体条件下射孔完井产能关系数学模型，获得各种条件下射孔产能比的定量关系。
(2)收集本地区、邻井和设计井的有关资料和数据，用以修正模型和优化设计。
(3)调配射孔枪、弹型号和性能测试数据。
(4)校正各种弹的井下穿深和孔径。
(5)计算各种弹的压实损害系数。
(6)计算设计井的钻井损害参数。
(7)计算和比较各种可能参数配合下的产能比、产量、表皮系数和套管抗挤毁能力降低系数，优选出最佳的射孔参数配合。
2.射孔工艺设计1) 射孔方式选择根据油藏和流体特性、地层损害状况、套管程序和油田生产条件，选择恰当的射孔方式。
电缆送套管枪射孔油管输送射孔油管输送射孔联作电缆输送过油管射孔超高压正压射孔高压喷射和水力喷砂射孔2) 射孔枪、弹选择射孔枪：有枪身射孔枪和无枪身射孔枪射孔弹：目前在生产中普遍使用的是聚能射孔弹3) 射孔液选择对射孔液的性能要求射孔液总的要求是保证与油层岩石和流体配伍，防止射孔过程中和射孔后对油层的进一步损害，同时又能满足下列性能要求：(1)密度可调节：为在套管枪射孔时有效地控制井喷，射孔液的密度必须适合油气层压力，既不能过大也不能过小，过大易压死油层，过小易发生井喷。
(2)腐蚀性小：要求射孔波减少对套管和油管的腐蚀，同时也要减少产生不溶物，防止不溶物进人射孔孔道，对产层造成损害。
(3)高温下性能稳定：采用聚合物配制的射孔波，要求在高温下聚合物不降解而保持性能稳定；对盐水配制的射孔液，要防止随温度的变化而产生结晶。
(4)无固相：防止堵塞孔道。
(5)低滤失：减少进入储层的液体，降低对油层的损害。
(6)成本低、配制方便。
射孔液对油气层可能造成的损害射孔液固相颗粒损害射孔液滤失造成损害射孔液速敏造成损害射孔液体系无固体清洁盐水射孔液聚合物射孔液油基射孔液酸基射孔液深穿透复合射孔技术发布：多吉利来源：减小字体增大字体深穿透复合射孔技术前言深穿透复合射孔技术是把射孔技术与高能气体压裂技术有机融合,•综合改造油气层的一项新技术,文中重点对深穿透复合射孔技术的设计原理、室内试验、结构设计、•现场应用等进行了深入的研究与探讨，其中包括：枪身的耐压强度计算，枪身螺蚊牙及强度的设计计算，枪身内火药燃烧速度、压力范围及温度的定量关系，射孔后火药燃烧的气体流速，射孔枪身内火药燃烧气体对射孔孔眼的冲刷作用及射孔枪身内火药气体射流的高能气体压裂作用，同时对该技术装置的装药结构及药型选择，表面钝感处理等进行了研究,•并在油田现场进行了下井试验，首次进行了多层跨隔应用，一次完成，研究和试验表明，该技术设计原理正确，结构设计合理，操作简便，综合成本低，综合处理油层效果好，具有广阔的推广应用前景。
该技术最早是1983年由美国人Frankin C Ford通过专利形式提出的一项油气井增产措施的设想。
为了提高油气井的产量，拟采用聚能射流射孔和可控推进剂压裂装置相结合的方法。
该装置被下入油气井中一定深度的地质产层。
压裂装置由可变横截面的壁厚的园柱形药室构成，药室中充以易燃烧推进剂气体发生剂。
它们包复着按一定孔密和相位角排列的射孔弹。
沿压裂装置的纵向，一种研磨性材料分布在推进剂容器内，通过用压力控制的气体增大射孔，并将液体注入射孔中。
在井孔产油区所要求的位置上进行压裂。
这里由高速射流穿透井眼产油区，并产生裂缝，随后注入高压发射药燃烧气体和产物，增大并扩展了射流形成的裂缝。
复合射孔基本原理深穿透复合射孔技术是一项射孔与高能气体压裂相结合的增加油气产量的新技术。
其设计原理是：在射孔弹架内装填钝感发射药团,•把带有射孔弹和发射药的弹架装入到射孔弹的枪身里,采用油管起下工艺把深穿透复合射孔装置下到油气井的目的层位,投棒引爆,•被引爆的射孔弹穿透枪身目的层套管，在油气层部位形成射孔孔眼，延迟燃烧的枪身内的发射药产生的高温高压气体通过射孔孔眼冲刷，加大加深射孔孔深可达1～2m，•迅速聚集高压气体在射孔孔眼前沿形成多条裂缝，裂缝范围可达2～8m。
较单独射孔和单一高能气体压裂的疏通半径都大,增加油气产量更加有效。
与以往的高能气体压裂相比，此技术具有以下特点：1.增加了高温高压气体的能量利用率。
传统的高能气体压裂技术是在油气层有射孔的部位内的套管中燃烧压裂弹,所形成的高温高压气体大部分作用在套管壁上,而只有少量气体通过射孔孔眼进入地层。
而深穿透复合射孔技术，其火药燃烧气体绝大部分都通过射孔孔眼作用于地层，大大地提高了火药燃烧气体的能量利用率。
2.深穿透复合射孔技术简化了施工工艺。
传统的高能气体压裂技术对于探井则需要先射孔,再进行高能气体压裂。
对于生产井,则需补孔再行高能气体压裂、费工费时。
•而采用深穿透复合射孔技术则可两步合一。
对于探井射孔压裂可一次完成。
对于生产井补孔和压裂一步完成。
简化了现场施工过程，降低了成本。
3.增加了高速射流的作用过程。
由于该技术是把发射药密封在射孔弹的枪身内,发射药燃烧产生的高温高压气体通过射孔孔眼,液气高速射流射入地层,对射孔孔眼产生冲刷和加深,•其效果远远优于单纯的高能气体压裂的作用。
4.可以实现隔层位同时施工。
油气井有时几个层位需同时施工,•高能气体压裂由于结构的限制,只能分层分次施工,费工费时。
深穿透复合射孔技术可以实现多层位隔层同时施工。
枪身设计深穿透复合射孔是把装有射孔弹的可燃弹架装入枪身,枪身内射孔弹引爆后在枪身上穿透若干小孔、这些小孔就成为枪身内发射药团燃烧气体的泄气孔。
•当泄气孔泄气速度小于火药燃气生成速度时，火药燃烧气体就要在枪身内聚集，并使枪身内压力不断升高，所以深穿透复合射孔设计的第一步关键就是枪身的耐压强度，耐压强度大，枪身内压力高，通过射孔孔眼的射流速度就快，气体射流速度越快，对射孔孔眼的冲刷的力量就越大。
装填射孔弹和发射药的枪身材料,能否经受得住射孔和火药爆燃产生的高压,是保证井下作业是否安全的问题。
如果枪身在井下爆炸，其爆炸压力必然直接作用在井下套管上，对井下套管产生破坏；另外枪身强度差，经受不住火药爆燃产生的压力，发生碎裂，大量气体倾刻喷出，也形不成高速射流对地层的深穿透作用。
所以枪身强度对深穿透复合射孔技术至关重要。
为了保证枪身强度可靠，除了通过计算选择合适强度的枪身管子外，还必须在地面进行强度试验，如果在地面，试验枪身能经受得住射孔和火药爆燃产生的高压,枪身无损，•则在井下由于压挡水柱的压力，枪身在井下经受的内压更大，试验可靠程度更大。
