射孔设计总纲

油气井射孔工艺设计及选择研究作者：孙平来源：《科学与信息化》2019年第22期摘要在油气井的施工中，射孔是常用的工艺之一，而射孔工艺的设计和选择将直接关系到油气田的开发以及勘测能否顺利进行。

因此要根据油气田的特点，合理设计选择射孔方式以及相关的枪弹装备，以保证射孔效果能够满足油气田的生产需要。

本文将对油气井射孔工艺的设计和选择进行分析和研究。

关键词油气井；射孔；工艺设计；工艺选择合理设计选择射孔工艺既能够使射孔完井效率得到显著的提高，而且还能够更好的保护油气储集层。

虽然我国目前在油气井的射孔工艺方面取得了较大的进步，但是仍需不断优化其工艺设计，并合理选择相关的技术装备，以全面提高射孔的工艺水平。

油气田企业应根据本企业油气田的地质条件以及气井和气藏的具体特点来合理选择设计射孔工艺，从而推动我国油气行业的现代化发展。

1 设计选择油气井射孔方式1.1 设计选择电缆输送套管枪工艺所谓电缆输送套管枪工艺主要是通过电缆套管向目标层输送射孔器以完成定位射孔的工艺方法。

在工艺设计中可以根据实际需要来选择有无枪身的油气井射孔装置。

根据压差的不同，可以将电缆输送套管枪工艺分为正负压射孔这两种工艺方法[1]。

以正压射孔工艺设计为例。

当选择采用正压射孔工艺时，应首先通过密度较大的射孔液来使井底压力升高，然后在敞开井口的条件下将套管射孔器通过电缆下入至目标层。

然后利用电缆上所设置的磁性定位装置来对接箍曲线进行测定，并对下枪深度进行相应的调整，然后在正压差条件下实施射孔作业。

完成射孔后应将枪取出，再将油管下入并将井口安装到位，为油气井的顺利投产运营创造有利条件。

这之中工艺方法的操作比较简单，穿透性也比较好，然而会对油气储层造成一定的影响，因此在工艺设计中要严格控制射孔液的质量和性能。

1.2 设计选择电缆输送过油管工艺所谓过油管射孔工艺主要是利用油管将射孔枪经喇叭口下入到待射井段作业面，并在套管里实施射孔操作的不压井射孔工艺。

2023-10-30contents •射孔概述•射孔的种类与技术•射孔的物理机制•射孔的器材与设备•射孔的应用领域与效果•射孔的发展趋势与挑战目录01射孔概述•射孔：是指利用专用设备或枪械对着地层或油、气目标射穿一定深度的孔眼，以沟通地下油气通道，使井下油气顺畅流入井筒，为后续的采油、采气等作业奠定基础。

射孔的定义射孔的作用确定油气藏类型和储层物性通过射孔过程中的岩屑分析和测试，可以了解油气藏的类型和储层的物性参数，为后续的开发方案提供依据。

评估油气藏的产能射孔完成后，可以通过对油气藏进行产能测试，评估油气藏的产能和采收率，为制定合理的开发方案提供参考。

建立油气流入井筒的通道射孔是油气井开发过程中建立油气流入井筒的关键步骤，通过射穿地层，使地层的油气能够流入井筒。

射孔技术的起源可以追溯到20世纪初，最初使用的是炸药爆炸的方式进行射孔。

随着技术的不断发展，现在使用的是更加高效、安全和环保的专用射孔设备和枪械。

现代射孔技术的发展方向主要包括提高射孔精度、增加穿透深度、降低对储层的伤害等。

同时，随着数字化和智能化技术的不断发展，射孔技术也在逐步实现自动化和智能化。

射孔的历史与发展02射孔的种类与技术电缆射孔电缆射孔是一种射孔技术，通过电缆将射孔器送入井筒内，在预定深度进行射孔。

该技术适用于各种油气藏，特别是深层油气藏。

电缆射孔具有穿透深度大、射孔精度高等优点，但存在电缆易损坏、维修成本高等问题。

套管射孔套管射孔是指在套管上开孔，以便将油气引导到井筒内。

该技术适用于已经开采的油气藏，可提高油气采收率。

套管射孔具有操作简便、成本低等优点，但存在对油气藏二次污染的风险。

无套管射孔是一种不依赖套管进行射孔的技术，通过在井壁上直接打孔实现。

该技术适用于非常规油气藏，如页岩气、煤层气等。

无套管射孔具有对油气藏损伤小、采收率高等优点，但存在施工难度大、成本高等问题。

无套管射孔利用高能聚焦的射线在井壁上形成射孔，以实现对非常规油气藏的高效开发。

射孔5.3.完井设计的基本理论5.3.1.完井⽅式5.3.1.1射孔完井⽅式套管射孔完井是钻穿油层直⾄设计井深，然后下⾯层套管⾄油层底部注⽔泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、⽔泥环并穿透油层某⼀深度，建⽴起油流的通道。

套管射孔完井既可选择性地射开不同压⼒、不同物性的油层，以避免层间⼲扰，还可避开夹层⽔、底⽔、⽓顶和夹层的坍塌，具备实施分层注采和选择性压裂或酸化等分层作业的条件。

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，⽽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，尾管50，再对尾管注⽔泥固井，最后射孔。

尾管射和技术套管的重合段⼀般不⼩于m孔完井由于在钻开油层以前上部地层已被技术套管封固。

因此，可以采⽤与油层相配伍的钻井液以平衡压⼒、⽋平衡压⼒的⽅法钻开油层，有利于保护油层。

此外这种完井⽅式可以减少套管重量和油井⽔泥的⽤量，从⽽降低完井成本。

⽬前较深的油，⽓井⼤多采⽤此⽅法完井。

图5.2 套管射孔完井图5.3 尾管射孔完井5.3.1.2裸眼完井⽅式裸眼完井的最主要特点是油层完全裸露，因⽽油层具有最⼤的渗流⾯积。

这种井称为⽔动⼒学完善井，其产能较⾼。

裸眼完井虽然完善程度⾼，但使⽤局限性很⼤，例如：不能克服井壁坍塌和油层出砂对油井⽣产的影响；不能克服⽣产层范围内不同压⼒的油、⽓、⽔层的相互⼲扰；⽆法进⾏选择性酸化和压裂等。

5.3.1.3割缝衬管完井⽅式割缝衬管完井⽅式是钻头钻⾄油层顶界后，先下技术套管注⽔泥固井，再从技术套管中下⼊直径⼩⼀级的钻头钻穿油层⾄设计井深。

最后在油层部位下⼊预先割缝的衬管，依靠衬管顶部的衬管悬挂器（卡⽡封隔器），将衬管悬挂在技术套管上，并密封衬管和套管之间的环形空间，使油⽓通过衬管的割缝流⼊井筒。

这种完井⽅式油层不会遭受固井⽔泥浆的损害，可以采⽤与油层相配伍的钻井液或其它保护油层的钻井技术钻开油层，当割缝衬管发⽣磨损或失效时也可以起出修理或更换。

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。

石油射孔工作总结
石油射孔是石油钻井中的重要环节，它是通过在油井中进行射孔操作，以便促
进原油的采收和增加产量。

在石油射孔工作中，需要考虑诸多因素，包括射孔技术、射孔设计、安全措施等。

以下是对石油射孔工作的总结和经验分享。

首先，射孔技术是石油射孔工作中的核心。

射孔技术的选择和应用直接影响着
油井的产量和效益。

在射孔技术方面，需要考虑油藏的地质特征、井筒的结构和井壁的材质等因素，选择合适的射孔方式和工具。

常见的射孔技术包括爆炸射孔、射流射孔和机械射孔等，每种技术都有其适用的场景和优势。

其次，射孔设计是石油射孔工作中的关键环节。

射孔设计需要综合考虑油藏的
地质特征、井筒的结构、射孔技术的选择等多方面因素，以确保射孔的准确性和有效性。

射孔设计需要进行详细的计划和预测，包括确定射孔位置、射孔方向、射孔密度等参数，以及射孔前后的地质评价和模拟分析。

此外，安全措施是石油射孔工作中至关重要的一环。

射孔作业涉及到高压、高温、易燃易爆等危险因素，必须严格遵守相关的安全规程和操作规范。

在射孔作业前，需要进行全面的安全评估和风险分析，制定详细的安全方案和应急预案。

射孔作业中，操作人员需要严格执行安全操作规程，做好个人防护和现场监控，确保作业的安全进行。

总的来说，石油射孔工作是一个复杂而重要的环节，需要综合考虑技术、设计
和安全等多方面因素。

只有在充分理解油藏特征、精心设计射孔方案、严格执行安全措施的情况下，才能确保射孔作业的顺利进行，提高油井产量，实现经济效益。

希望通过总结和分享经验，能够为石油射孔工作提供一些参考和帮助。