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射孔技术在大港南部油田的创新与应用发布时间：2022-02-17T06:37:23.917Z 来源：《防护工程》2021年29期作者：魏震[导读] 从而实现最大效益，更加有利于产能建设工作长期、有效的发展。
大港油田公司第三采油厂产能建设中心一、目前大港南部油田射孔工艺现状：大港南部油田新井采用射孔工艺完井占油水井总数的99%，对于不同井况和地层，而射孔后效果一直没有各种枪型的分析对比，如何优化选择高效的射孔方式没有进行过系统的引导。
此项目通过近几年的射孔工艺优化分枪型、分相位、分点火方式等选用不同的射孔方式并观察效果，为试油射孔提供理论与技术支撑，使地层发挥最大产能，从而实现最大效益，更加有利于产能建设工作长期、有效的发展。
聚能射孔技术的基本原理：1、将聚能射孔器下入目的层位，利用金属射流射穿套管、水泥环及一定深度的地层，建立地层与井筒间的油气流通道。
2、井筒与地层连通性的好坏、孔眼渗流面积大小及液体的流动状态影响着产能的高低，合理的选择射孔参数至关重要。
2020年大港南部油田99%以上新井油层套管全部采用139.7mm、壁厚9.17mm的套管完井，而以往新井试油方案射孔设计97%以上枪型全部是102枪127弹，比较单一，只有针对地层特性采取合适的枪型、穿深、相位等射孔工艺参数优化，才能取得最佳的产能效果。
二、射孔技术创新及使用效果射孔参数优选：射孔参数的选择主要从地质油层的角度考虑，射孔参数主要是指穿深、孔径、孔密、相位等。
其中穿深和孔径直接由射孔弹的结构类型和所装药量决定，是评价射孔弹性能的基础指标，而孔密、相位、方位则是衡量射孔器性能的综合指标。
射孔工艺技术优化取得成果1：定相位射孔相位是决定射孔工艺效果的重要参数：相位是指相邻两发射孔弹之间的夹角，常规直立井筒基本上全部是采用90度相位射孔，由于直井生产出砂是由于地层流体携带形成的，在相同地质条件下，水平井出砂是由于地层流体携带和重力共同作用结果，所以水平井相对于直井更容易出砂，故对于出砂地层的水平井就必须选择合理的定向射孔方位。
0前言在钻井、完井、增产措施、生产和注入等各个作业过程中，由于入井液体中固相的侵入或生产、注入等引起的地层内微粒的运移、物质沉淀等多种原因，进行油田生产的油气水井的近井地带都存在不同程度的地层伤害。
水力深穿透射孔技术利用高压水射流钻孔的方式形成清洁孔道，借助对喷管、喷嘴的送进实现深穿透，孔深能达到2m，孔径能达到20mm 以上，孔道的流通能力能为常规射孔的10-20倍。
通过近20年来相关研究人员和现场作业人员的研究和应用表明，水力深穿透射孔对于油田增产增注、低渗透油田近井地带改造具有重要的意义。
1水力深穿透射孔技术的国外发展情况国外早在20世纪40年代已应用水力喷射技术进行油水井射孔，最早的水力射孔主要以喷嘴固定和套管对称割缝等形式来实现，它们都有一个共同的缺点：喷嘴在井下不能径向移动延伸，射出的孔眼径向距离短，孔道尺寸形状不规则，对油井套管和固井水泥环都有不同程度的伤害，射孔达不到预期增产增注的目的和效果。
该技术在十多年的发展过程中，进行了多次技术升级和产品更新换代，但其模式主要为两种：①套管冲孔+高压水力喷射切割岩石射孔；②套管钻孔开窗+水力地层径向钻孔射孔。
这两种模式在作业的过程中都是利用油管传输动力液，在地面控制压力的变化，进而控制井下射孔工具的动作，从而实现深穿透射孔的目标。
2水力深穿透射孔新技术2.1PeneDRILLPeneDRILL 钻进式射孔系统由Penetrators Canada Inc.（加拿大射孔器有限公司）开发，并已获得专利。
Penedrill 工具在加拿大、美国和阿曼等国家的油田现场已经应用了数百口井，见到了良好的油井增产和水井增注效果，平均增产增注1～3倍，最高可达10倍以上，尤其在致密的低渗透油藏应用效果更好。
该工具由油管输送下入井中，首先在套管上钻一个26mm 的孔，然后再向地层钻一个直径17mm、长2m 的孔。
钻一个孔需要10～20分钟的时间，一次下井可以钻多个孔，钻孔的数量由井深、岩性、流体类型决定，一般情况下每次下井可钻4～8个孔。
深穿透水力射孔技术是一种把现有的排水、给排水、供电等设施新增
或修改的建设技术，它使用高压水的反压来将孔眼抬向地表或材料的
表面，可以节省50％以上的施工周期。
深穿透水力射孔技术由水力射流管道、电动马达、防爆宝塔、电源和
控制系统组成，深穿透水力射孔工艺主要步骤是：首先测量房屋、框
架或混凝土混合物的厚度，然后将高压水泵放置在需要射孔的位置，
回水管和排水管铺设到地面上，再将防爆宝塔安装在建筑物位置，防
爆宝塔使用高压油，此时，高压油将孔眼抬向建筑物的表面，再将射
流管道安装后，电源、水泵、电动机按要求呈Y形联接，安装完毕后，即可开始操作。
深穿透水力射孔技术应用非常广泛，不仅可以拔高护壁、拓宽街道，
还可以用于新建楼房、地坑、旧建筑改造等施工，它有效地减少了施
工量、存在射孔技术的设施的老化程度，简化了原有设施的更新维护。
深穿透水力射孔技术可以解决城市管网施工更新替换的困难，它运行
稳定、操作安全，大大的提高了施工效率、降低了成本，不仅能节约
施工时间，而且还可以降低噪音污染，提高施工环境。
可以看出，深穿透水力射孔技术实用性很强，应用前景广阔，几乎可
以解决城市建设管网技术相关的各种问题。
可以说，它给城市建设提
供了一种更先进、更全面的技术手段，优化和革新城市建设进程。
水力深穿透钻孔技术的改进与完善高丽;唐海军;马建杰;司志梅【摘要】水力深穿透射孔技术是利用高压水射流钻孔的方式形成清洁孔道,改善近井地带渗流状态的一种水平钻孔技术.针对该技术在江苏油田W5-17井、W5-19井作业施工出现的问题,提出对过滤系统、控制系统及钻孔用喷管的改进措施.通过以上三方面的改进完善,在S14-9井应用该技术,作业6孔,孔深5 m,该井取得了显著的增产效果.【期刊名称】《复杂油气藏》【年(卷),期】2017(010)004【总页数】3页(P73-75)【关键词】深穿透;钻孔;过滤系统;控制系统【作者】高丽;唐海军;马建杰;司志梅【作者单位】中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院,江苏扬州225009;中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院,江苏扬州225009;中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院,江苏扬州225009;中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院,江苏扬州225009【正文语种】中文【中图分类】TE35水力深穿透钻孔技术是油田完井工程中增产、增注、提高原油采收率的高效技术手段之一。
从20世纪80年代中期开始，水力深穿透钻孔技术先后在美国、加拿大逐步应用[1]。
经过30多年发展，该技术日趋成熟，在辽河、大庆、胜利和江苏油田都进行了应用[2-8]，是一种适用于解除油藏污染、提高油井产量、增加水井注入量的简单有效的新工艺技术。
水力深穿透技术采用油管将钻孔工具(如图1所示)下至油层深度，通过地面加压控制井下工具液压缸，在高压作用下，冲头在套管及水泥环上冲孔，然后钻孔软管从中空的冲头中伸出，喷射高压水射流在地层中，切割出直径约30 mm，深度2～5 m的不闭合孔道来增加地层导流能力，改造地层。
每钻完1个孔后，依次回收软管、冲头，解封锚定器，然后上提管柱，继续开始钻第2个孔，每趟管柱可钻5～6个孔。
水力深穿透钻孔技术由于孔眼导流能力高，定位准确，对于薄油层只需打少量孔即可达到普通射孔弹射多孔的效果，特别适合于薄油层完井。
深穿透（ＤＰ）与大口径（ＢＨ）射孔弹在地层现场应用分析刘晓欣１，李继龙２（１．大庆油田采油一厂；２．大庆射孔弹厂，黑龙江大庆 １６３１１１） 摘 要：射孔完井是油气田勘探开发过程中不可缺少的环节，对油气井产能影响很大。
目前现场使用的射孔弹主要有深穿透（ＤＰ）和大口径（ＢＨ）两种。
深穿透和大口径的设计为了根据油田现场不同的地层渗透率而研制。
为了更好地发挥射孔弹的效果，要根据现场油层的渗透率来选择不同的射孔弹类型，更好地发挥射孔弹的功效。
关键词：深穿透（ＤＰ）射孔弹；大口径（ＢＨ）；射孔弹；现场应用 中图分类号：ＴＥ２５７＋．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９８１（２０１６）０８—００１８—０２ 石油和天然气储集层是由碎屑的、碳酸盐的、粘土的或水化学沉积岩石形成的。
油气的勘探开发过程中的一个最重要的阶段就是打开储集层，即探井中要试验或工业生产时要测试的那些生产层位。
打开产层分两个阶段：一是钻井过程中打开产层，从钻头进入产层的顶部开始到钻头钻达这个层位的底部为止；二是在下套管并在管外空间注水泥固井之后将产层射开。
现代油气井射孔是用电缆或油管将聚能射孔器在套管中下放到产层后点火射孔，射流穿透套管壁和管外的水泥环并在产层岩石旱造成通道。
图１ 油气井射孔过程示意图射孔是通过在地下产生裂缝，增加地层渗透率，深穿透射孔弹是根据聚能装药原理、利用高能炸药爆轰产生的能量迅速压垮药型罩形成高速金属射流，达到大穿深目的；而大孔径射孔弹是依据药型罩头部翻转形成射流速度梯度较小的粗短射流，达到大孔径目的［１］。
随着油田勘探开发进入中后期，油气层类型更加复杂，中、低渗透油层、致密砂岩油层在油气储量中占较大比例，油田开发出现“三低一高”的现实难题，即“低丰度、低渗透率、低孔隙度、高致密”油层的开采状况已经在各油田普遍存在，如何保证油田产能成为油田勘探开发急需解决的问题。
射孔参数对油气井产能影响规律的研究表明，射孔器的性能指标是影响油气井产能的最主要射孔参数，提高射孔的性能可以在射孔层段建立更好的油气开采通道，达到提高油气井产能的目的。
TUHA R&D水力喷射深穿透射孔技术研究及应用吐哈石油钻采工艺研究院2005年8月目录前言一、立项背景二、水力喷射深穿透射孔技术简介三、水力喷射深穿透射孔技术的优点及应用范围四、水力喷射深穿透射孔技术在吐哈油田的适应性分析及选井条件五、射孔工具改进研究六、现场应用效果和经济效益七、认识和结论八、存在问题及改进方向水力深穿透射孔技术研究及应用吐哈油田钻采工艺研究院（2005.8）摘要：水力深穿透射孔的井下工具主要由控制部分、喷射系统和冲孔部分组成。
它利用油管传输动力液，分别驱动井下两个不同的液马达，一个马达驱动铣刀完成套管铣孔开窗，另一马达实现地层径向钻孔实现深穿透射孔的目的，从而在油层和井筒之间建立一个直径大、长度长、清洁无污染的液流通道，同时将地层岩屑带走，套管和水泥环不会受伤害。
由此克服了炮弹射孔粉压作用造成的二次污染。
水力深穿透射孔技术，是低渗地层完井、地层改造、提高采收率的一项有效新技术，为油田提供了一种改变传统增产增注和改善剖面矛盾的新技术。
本文主要介绍水力射孔技术在吐哈油田的研究、应用情况及效果等。
主题词：水力深穿透射孔控制部分地面系统井下工具应用效果前言最早的水力射孔主要以喷嘴固定和套管对称割缝等形式来实现，但它们都有一个共同的缺点，喷嘴在井下不能径向移动延伸，射出的孔眼径向距离短，孔道尺寸形状不规则，对油井套管和固井水泥环都有不同程度的伤害或损坏，射孔达不到预期的目的和效果。
从20世纪80年代中期开始，先后在美国、加拿大逐步发展起来的一种新型射孔技术，虽然该技术在数十年的发展中，进行了多次技术升级，但归根到底不外乎以下两种主要模式：第一、套管冲孔＋高压水力喷射切割岩石射孔；第二、套管钻孔开窗＋水力地层径向钻孔射孔。
前者是最早研制开发的，高压水力喷射深穿透射孔技术的实质是完全利用水力作用，液压冲击头冲开套管，带软管的喷射头从冲击头的中心孔中径向向外伸出，以高压流体切割地层的方式完成射孔的。
深穿透射孔器及配套工具的应用与质量要求摘要：本文介绍深穿透射孔器及配套工具的开发研制、仪器配套，以及该项射孔技术的应用情况，同时指出现场应用中存在的问题。
通过对在油田生产应用情况的分析，该项射孔工艺技术能够满足稠油出砂冷采工艺技术的要求，实现了增产的目的，能够满足稠油开发的需要，进一步拓宽了射孔技术服务领域。
关键词：高孔密大孔径射孔器油气勘探开发工作是一项复杂、多学科、多工种的系统工程，从地震、钻井、录井、测井到试油，在这一过程中任何一点疏漏轻则造成资金浪费，重则推迟或丧失对一个油气藏或一个地区油气资源的发现。
在这一系统工程中，每一个环节都有它不可代替的任务。
尤其在油气勘探过程中，地震和地质综合研究的结合是提供钻探井位的依据，钻井、地质录井、测井解释为发现一个构造和圈闭是否有油气藏提供了间接信息和依据。
一、问题提出目前深层天然气井全部通过油管输送式射孔或油管输送式射孔和测试联作的方式来建立井筒与地层的通道。
采用此种方式进行射孔的主要优点是一次实现对目的层的射孔，对于徐家围子复杂油气藏而言，能够有效地控制天然气井喷事故的发生。
基于目前的低渗透油气层，射孔技术主要在优化射孔设计方案，实现深穿透方面实现了改进，进一步提高射孔效果，进而提高试油（气）产能。
目前，出砂冷采技术已成为稠油开发的重要手段，该项技术主要是通过诱导地层出沙，在地层产生“蚯蚓孔”网络，使油层孔隙度和渗透率大副度提高，从而使原油流动性得以改善，显著提高稠油开发的常规产能。
要达到这一目的，就要增大射孔孔径，以增强稠油的流动能力，孔眼越大，流动面积越大，稠油流入井筒受到的阻力就越小。
二、射孔器1.优选枪身器材为了保证射孔器正常起爆后，满足枪身涨径≤5mm，纵向裂纹≤60mm的行业标准，对枪身器材进行优选。
1.1参照gb3077《合金结构钢技术条件》的要求，采用32crmn4（高速合金工具钢），硬度hrc28-33的无缝钢管作为枪身材料。
1.2射孔枪枪体管材的抗拉强度≥724mpa1.3伸胀率≥11%1.4枪身管材的壁厚误差≤1.2 mm1.5枪身规格外径：139.7mm；壁厚：10.54mm耐压：100mpa2.优选射孔弹药型罩射孔弹穿深与孔径是一对矛盾的共同体，孔径大穿深就要降低，对于大孔径高孔密射孔器在设计时主要问题是如何提高射孔孔径，同时兼顾穿深，在大孔径的同时尽量提高射孔弹穿深。
完善射孔工艺提高油井产能摘要：射孔完井作为国内为最为主要的完井方法，对油井的产能有着举足轻重的的影响。
射孔是地层和井筒的唯一通道，射孔的好坏就决定了了整口井的成败。
本文主要介绍射孔工艺中队产能的影响因素及相关工艺优化方案。
关键词：射孔参数工艺产能射孔是将射孔器下放到油气井目的层位，通过射穿套管、水泥环并射入地层一定深度来建立地层流体与井筒的通道，射孔工艺优化的目的是能产生对地层最小的影响而穿透更深，提高完善系数而保证油井的产能。
优化工艺前需要先分析影响产能的因素再针对相关因素制定合理的工艺。
一、影响产能的因素影响产能的明显的几个原因就是射孔的参数和地层的参数1.射孔的参数对产能的影响射孔的参数主要包括孔深、孔密、孔径和相位角。
地层和井筒的连同程度决定了井的产能和寿命，在套管完井的井中，射孔就首先确定了连通的深度，而油气井的生产能力随穿孔深度的增大而增加。
并且只有射孔弹在穿越了钻井污带后，产能才能有明显的提升，孔深对产能影响最为严重。
在穿过污染带后油井的产能会随着孔密的增加而加大，但加大的幅度会逐步减少，且在增加到一定幅度后就会变化不明显。
并且太大的孔密会带来成本的提升。
射孔器在地层中产生的孔的直径为孔径，虽然他的影响不如孔深和孔密那么大，但是也是提高产能的一个有效途径。
当孔径增大后会使产能得到改善，但也会对穿孔深度有一定的减少，实际中比较适合牺牲孔径来换取更大的孔深。
相位角为相邻两个射孔弹之间的夹角，可以通过软件模拟不同的相位角得到不同的产能。
2.地层参数射孔方案的设定必须结合现场的射孔工艺技术与底层的类型，进行优化设计，完善工作流程有利于提高地质和工程效果，实现产能的最大化。
在选择射孔方式和类型前需要综合考虑地层特征对射孔的影响，射孔的穿透深度、伤害程度与地层类型、岩石压力强度、地层的应力分布情况都有着直接的联系。
负压射孔需要的压值就由地层流体性质和渗透率所决定，其中相位和孔密对渗透率也较明显。
