电缆输送射孔工艺技术..
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第一节电缆输送射孔工艺技术电缆输送射孔按工艺的不同又可分为:1、普通电缆输送射孔普通电缆输送射孔是利用油矿电缆把射孔器通过井口防喷器和井内套管下放到一定深度,在套管内通过深度校正,然后对目的层进行射孔的一种常规射孔方法。
2、过油管射孔技术过油管输送射孔是利用油矿电缆把过油管射孔器通过井口防喷装置、采油树和井内油管下放到套管中,在套管内通过深度校正,然后对目的层进行射孔的一种射孔方法,具有较好的防喷能力。
过油管射孔可使用有枪身射孔器或无枪身射孔器,可在不起油管的情况下,用电缆将射孔器通过油管下到目的层进行射孔。
能实现带压射孔、不停产射孔,射孔后直接投产,可避免在起下油管时压井所造成产层和环境污染。
主要适用于:1、生产井、注水井补孔。
2、带压生产井不停产补孔。
3、套变严重不适于其它射孔器起下的井。
4、小直径套管井。
3、工程射孔主要包括油管冲孔射孔和套管封串射孔,油管冲孔具有装枪直径小、射孔孔径大、穿深稳定的特点。
施工时,它只射穿油管而不损伤套管。
冲孔作业可实现循环解卡和循环压井的目的。
套管封串射孔具有装枪直径较大、射孔孔径大、穿深稳定的特点。
施工时,它只射穿套管及水泥环而不射入地层。
当油气井中某层因固井质量或其他原因造成的上下层串通时可以进行封串射孔。
然后挤水泥达到封串的目的。
4、工程爆炸主要包括爆炸切割、爆炸松扣。
爆炸切割:当油管、套管或钻杆因各种原因被卡在井内,无法提出时,为了下一步的施工或是为了减少损失需要上部未卡死的油管、套管或钻杆提出时,可选用爆炸切割作业。
切割弹的型号(包括2寸-31/2寸油管切割弹,3/2寸-7寸套管切割弹、2寸-51/2钻杆切割弹) 特点和用途:UQ 系列油管切割弹、TQ 系列套管切割弹和ZQ 系列钻杆切割弹采用无杵堵粉末冶金不烧结药型罩、独特的聚能装药结构设计。
产品具有切割成功率高、切口平齐、对其它管材无损伤等特点。
切割弹可通过电缆输送在油气井内对油管、套管进行切割。
目前常用射孔技术有电缆输送射孔和油管输送射孔。
1、电缆射孔:(1)施工前要将射孔车停在上风口,打好双掩木,发电机插地线,摆放好各种警示标志,穿戴好劳保用品,座好符合设计要求的防喷器,螺丝要上全上紧,滑轮插好防窜销子,放好保险绳套;(2)施工区域要禁止烟火,检查施工区域是否漏电,易造成地面爆炸;(3)现场连接枪身时要检查导爆索是否有破损,是否潮湿,枪头、枪尾密封圈是否有破损,易造成射孔枪在井下聚爆,卡枪;(4)枪身下井前要检查马笼头,电缆是否有损伤,易造成掉枪身,井下落物;(5)下枪注意下速,尤其对补孔井、大斜度井、有套变井,容易造成卡枪,(6)若定位点火要各项检查合格,在误差范围内方能点火,容易造成误射孔;(7)枪身出井口速度要严格控制,容易造成起飞枪,严重安全隐患。
2、管输射孔(1)施工前要将射孔车停在上风口,打好双掩木,发电机插地线,摆放好各种警示标志,穿戴好劳保用品,滑轮插好防窜销子,放好保险绳套;(2)管输联枪要严格按次数,因为管输是一次下井实现多层段射孔,若联错枪很容易造成误射孔;(3)起爆器要在井口周围安装(4)下枪注意不能顿钻(5)保证现场油管内清洁,无杂物(6)点火时最好座封点火,安全可靠!射孔作为试油技术的主要环节,与油气井产能有着直接的关系。
历经几十年的发展,射孔技术有了长足的进步,特别是进入90年代以来,射孔技术更是飞速发展。
美国斯仑贝谢公司研制出穿深达1.2m的射孔弹。
除了在现有射孔弹基础上努力提高穿透深度外,美国还完成了“水动力射孔”工艺技术研究与开发工作,进行了石油井下激光射孔装置的方法的研究。
此外,美国的哈里伯顿公司还率先在102枪中装 DP37型弹开创了小枪装大弹之先河,这样又进一步推动了高强度射孔枪的研制。
目前,国内的大庆油田引进了水动力射孔技术。
胜利油田正在开展复合射孔技术研究,102枪装127弹也在各油田普遍开展起来。
1、过油管张开式射孔鉴于过油管射孔技术在使用中存在过油管弹药量小、穿深浅、油气产能低等一些问题,致使过油管射孔技术的推广应用受到严重制约。
114 (下转第200页)为了实现较低渗透致密油层开采效率和开采量的提高,需要大力研究和实践低渗透致密油层的高效开发方案,并针对超长水平井进行现场大规模套管压裂试验。
1 水平井电缆分段射孔工艺技术原理电缆分段射孔工艺技术是一项全新的水平井射孔技术,该项工艺技术的重要优势在于通过电缆的输送,能够达到大夹层射孔井段多层射孔以及一次性下井的目的。
该工艺技术的基本原理在于:把多个等待射孔层位的射孔弹装进多节射孔枪中,再通过电缆把整个枪体输送到井内,最后利用地面仪器完成监测后以从下到上的顺序将射孔弹引爆,依次将对应的层位射开。
从理论上来看,水平井的打开程度与产能呈现正比的关系,即打开程度越大产能越高。
然而实际上在水平井打开程度最小化的情况下亦可获得期望的产能,并且施工成本大大降低,在这一过程中就需要运用到水平井电缆分段射孔工艺技术。
现阶段,针对水平井孔眼分布方式进行研究与分析的石油企业较少,而在石油开采现场,通常情况下孔眼的分布方式都是均匀射孔。
针对相同打开程度不同段数的总打开长度的水平的产能和打开段数之间的关系进行分析可知,总打开长度划分的段数与水平井的产能呈现正比关系,也就是段数越多产能越高,井筒流动压降的影响随之越小,2 水平井电缆分段射孔工艺技术的具体应用2.1 水平井井口下放在水平井实际施工中应用电缆分段射孔工艺技术,传统的直接井口打开方式已经很难满足这项工艺技术的要求,这就需要对井口打开方式进行改变[1]。
在打开井口时,首先应该将具有一定压强的平衡压力注入到立管内部,以此有效的防止在闸门未打开时,立管内部的压力与水平井内的压力差值过大,而在枪身串上移时,对其电缆造成一定程度的损伤。
在水平井枪身串下井前,都需要先进行平衡压力处理,然后才可以将阀门打开。
这样,不仅可以使得阀门的打开更加轻松顺利,同时还可以有效的防止压差过大以及含有沙子的流体进入对阀门造成一定的损伤,以此提高水平井施工的安全性。
第一节 电缆输送射孔工艺技术电缆输送射孔按工艺的不同又可分为: 1、普通电缆输送射孔普通电缆输送射孔是利用油矿电缆把射孔器通过井口防喷器和井内套管下放到一定 深度,在套管内通过深度校正,然后对目的层进行射孔的一种常规射孔方法。
2、过油管射孔技术过油管输送射孔是利用油矿电缆把过油管射孔器通过井口防喷装置、 采油树和井内油 管下放到套管中,在套管内通过深度校正,然后对目的层进行射孔的一种射孔方法,具有 较好的防喷能力。
过油管射孔可使用有枪身射孔器或无枪身射孔器,可在不起油管的情况下,用电缆 将射孔器通过油管下到目的层进行射孔。
能实现带压射孔、不停产射孔,射孔后直接投产, 可避免在起下油管时压井所造成产层和环境污染。
主要适用于: 1、生产井、注水井补孔。
2、带压生产井不停产补孔。
3、套变严重不适于其它射孔器起下的井。
4、小直径套管井。
i L1=..1防喷釦井架車.00防喷皆J1BOP□ 0 □电st.3、工程射孔主要包括油管冲孔射孔和套管封串射孔,油管冲孔具有装枪直径小、射孔孔径大、穿深稳定的特点。
施工时,它只射穿油管而不损伤套管。
冲孔作业可实现循环解卡和循环压井的目的。
套管封串射孔具有装枪直径较大、射孔孔径大、穿深稳定的特点。
施工时,它只射穿套管及水泥环而不射入地层。
当油气井中某层因固井质量或其他原因造成的上下层串通时可以进行封串射孔。
然后挤水泥达到封串的目的。
4、工程爆炸主要包括爆炸切割、爆炸松扣。
爆炸切割:当油管、套管或钻杆因各种原因被卡在井内,无法提出时,为了下一步的施工或是为了减少损失需要上部未卡死的油管、套管或钻杆提出时,可选用爆炸切割作业。
切割弹的型号(包括 2寸-3 12寸油管切割弹,3/2寸-7寸套管切割弹、2寸-51/2钻杆切割弹)特点和用途:UQ系列油管切割弹、TQ系列套管切割弹和ZQ系列钻杆切割弹采用无杵堵粉末冶金不烧结药型罩、独特的聚能装药结构设计。
产品具有切割成功率高、切口平齐、对其它管材无损伤等特点。
石油课堂射孔作业的方式1、射孔作业的分类常见的射孔作业可分为三种方式:常规电缆作业(WCG)、电缆输送过油管射孔(TTP)、油管传输射孔(TCP)2、电缆常规射孔电缆射孔是比较古老但至今仍还广泛应用的一种方式,其基本施工方法是在套管内用电缆下入射孔枪,定位后通电点火。
△电缆射孔示意图►此方法的优点:1)可用电缆下入大直径枪;2)可生产较大的炮眼和较深的穿透深度;3)相位可达三相;4)每次射孔作业时间较短,费用较低,比较方便。
►此方法的缺点:1)井内无管柱,当发生井喷等情况时,不能立即循环压井,安全性差;2)每一枪射孔长度小,对于厚的油气层需多次反复起下射孔枪;3)不能进行负压射孔,只能正压射孔,因此,对油气层污染较大;4)点火方式只能用通电方式,易受电波杂波等干扰,用此方法时需无线电静默,停止电焊作业等。
3、过油管射孔过油管射孔是在油管内用电缆输送射孔枪,穿过油管后通电点火。
►此方法的优点:1)不动井口管柱,安全性好,万一有情况可进行压井;2)可进行负压射孔,减轻和消除对油气层的污染。
►此方法的缺点:1)射孔枪小,药量少,因而孔径、孔深收到限制;2)只能进行单向或双向射孔;3)强身短,长射孔段需进行多次作业,这样负压射孔时,只有第一枪才是真正的负压;4)此方法先用于补孔或新的产层打开作业。
4、TCP射孔TCP射孔即油管或钻杆输送射孔,用射孔管柱将射孔枪输送到井下油层部位,校深定位后进行射孔。
►此方法的优点:1)可选用大直径的射孔枪,增加射孔枪药量;2)可实现深穿透、大孔径作业3)可实现多相位(六相位以上)射孔,更有利于油流径向流入井底,增加油井产能;4)可实现高孔密作业(12孔/ft、39孔/m);5)可进行负压射孔作业;6)无论油层薄厚,甚至多层作业,均可以一次完成,非常适合厚油层射孔;7)点火方式可选用机械式、液压式,可延时点火,可以避免静电、雷电、电磁、杂波等干扰,提高射孔安全性,射孔作业时仍可保持无线电通讯和电焊作业。
第一节电缆输送射孔工艺技术电缆输送射孔按工艺的不一样又可分为:1、一般电缆输送射孔一般电缆输送射孔是利用油矿电缆把射孔器经过井口防喷器和井内套管下放到必定深度,在套管内经过深度校订,而后对目的层进行射孔的一种惯例射孔方法。
2、过油管射孔技术过油管输送射孔是利用油矿电缆把过油管射孔器经过井口防喷装置、采油树和井内油管下放到套管中,在套管内经过深度校订,而后对目的层进行射孔的一种射孔方法,拥有较好的防喷能力。
过油管射孔可使用有枪身射孔器或无枪身射孔器,可在不起油管的状况下,用电缆将射孔器经过油管下到目的层进行射孔。
能实现带压射孔、不断产射孔,射孔后直接投产,可防止在起下油管时压井所造成产层和环境污染。
主要合用于: 1、生产井、灌水井补孔。
2、带压生产井不断产补孔。
3、套变严重不适于其余射孔器起下的井。
4、小直径套管井。
3、工程射孔主要包含油管冲孔射孔和套管封串射孔,油管冲孔拥有装枪直径小、射孔孔径大、穿深稳固的特色。
施工时,它只射穿油管而不损害套管。
冲孔作业可实现循环解卡和循环压井的目的。
套管封串射孔拥有装枪直径较大、射孔孔径大、穿深稳固的特色。
施工时,它只射穿套管及水泥环而不射入地层。
当油气井中某层因固井质量或其余原由造成的上基层串联时能够进行封串射孔。
而后挤水泥达到封串的目的。
4、工程爆炸主要包含爆炸切割、爆炸松扣。
爆炸切割:当油管、套管或钻杆因各样原由被卡在井内,没法提出时,为了下一步的施工或是为了减少损失需要上部未卡死的油管、套管或钻杆提出时,可采纳爆炸切割作业。
切割弹的型号(包含 2 寸-3 1/ 2寸油管切割弹, 3/ 2寸-7 寸套管切割弹、 2 寸 -5 1/ 2钻杆切割弹)特色和用途:UQ系列油管切割弹、 TQ系列套管切割弹和 ZQ系列钻杆切割弹采纳无杵堵粉末冶金不烧结药型罩、独到的聚能装药构造设计。
产品拥有切割成功率高、切口平齐、对其余管材无损害等特色。
切割弹可经过电缆输送在油气井内对油管、套管进行切割。
爆炸松扣:当井内管柱因各样原由被卡死需要倒扣退出时,可采纳专用的爆炸松扣器下到需要松开的接箍处,进行爆炸松扣作业。
进而起出此点以上的管柱。
施工要求:(一)组装爆炸杆1.依据井况资料和工程爆炸通知单的内容,确立导爆索电雷管的型号。
2.确立用药量3.检查导爆索外皮有无损害,有无断药现象。
4.将导爆索均匀散布在爆炸杆的四周。
5.每隔 100mm用白沙带捆扎一道。
6.用高压绝缘胶带在爆炸杆的两头和中间绑扎三个扶正器。
7.将电雷管紧附在导爆索的上端,用白沙布绑紧。
雷管的一根引线接爆炸杆本体,另一根引线用黑胶布包好,捆扎好的最大外径应小于管柱内径。
(二)爆炸松扣施工1)当爆炸松扣器进入离卡点以上 50m时,通知井队以卡点以上钻具重量的100%~ 115%作拉力提高钻具后,再按每千米钻具扭转 3~ 3.5 圈给钻具施加反扭矩,而后射孔小队再下放电缆,测量对深曲线,测出卡点以下50m 深度。
2)当测完钻具磁性接箍深度曲线后,用比率尺测量每个接箍间距离与井队供给的管柱构造数据能否符合,确认无误后,同井队技术人员一同确立松扣深度地点和采纳的标准接箍。
3)利用爆炸松扣器的零长和已确立的标准接箍上起电缆,使爆炸松扣器正好瞄准要松扣的接箍上,通电点火引爆雷管和导爆索,产生爆轰波冲击丝扣,使扣松动,进而达到松扣目的。
(三)爆炸松扣炸药量的选择爆炸松扣药量的选择应依据卡点深度的不一样,钻井液密度大小及钻具钢的差异而采纳不一样药量。
5、电缆桥塞电缆桥塞工艺就是依据油气井的封层需要在已射孔的两个层位之间进行封堵,同时能够在分层试油时上返封层。
达到预期的分层,封堵进行生产或试油的目的。
该工艺施工时间短,座封深度正确,座封坚固安全靠谱。
关于两个层位之间距离较近的封堵成效显然优于其余方式。
当前电缆桥塞规格为: 5 寸、51 / 2寸、7 寸、 95/ 8寸。
合用于相应规格的套管。
是理想的分层试油或分层采油的封层方法。
施工技术(一) STS电缆桥塞压力密封工具工作原理:位于电缆密封工具上端的电动高温点火器点着后产生火花,引着位于点火器正下端的药柱,这类由可控制焚烧的物质配制成的药柱开始约30秒种的焚烧。
药柱燃烧所产生的高压气体用来驱动密封工具运转。
高压气体向下经过上活塞的中心孔进入下缸套,驱遣密封工具外面零件上下缸套和上接头下行,同时上下活塞保持稳固工具外面下行达到行程极限,一边有泄压孔经过上活塞三个密封圈的最后一个时,压缩气体将经过泄压孔泄入井筒,以上过程可使桥塞密封,桥塞上的开释环(或开释栓)被拉断,密封工具可从井筒中拿出。
密封工具内的油减压系统可控制密封工具的行程速度。
当密封工具外面几个组件下行时,上活塞上部的油可经过由上活塞的外径和上端接头内径,形成环状空隙进入上端接头。
(二) STS电缆桥塞压力密封工具组装1.将尼龙胶塞塞入上缸套的∮ 3/16 ″的孔中,用专用润滑油和丝扣油涂抹所有的密封圈,丝扣和滑动部位,将上缸套离胶塞较远的一端与下缸套连结。
2.将下活塞塞入下缸套。
3.将上活塞下部塞进上缸套,将工具倒转,在地上垫一块木板,用上活塞端部撞击木块,使活塞进入缸套直至遇到下活塞,拧紧下活塞,将工具倒转,将上活塞充足撞入缸套内。
4.下活塞在下立直工具,将工具倒入上缸套。
5.装上上端接头、拧紧。
6.装上剪切接头,用管钳夹紧下端活塞,上紧剪切接头。
7.将上端接头的孔与剪切接头的孔对齐,装上铜剪切销钉拧紧。
8.将焚烧套的随意一端与剪切接头连结。
9.将药柱滑入焚烧套,药柱的张口处一定面向上。
10.将点火头拧入焚烧套内。
11.将地线从点火弹簧上移走,并环绕在点火器上,塞入点火头。
12.接上适合的快变接头。
13.将锁紧环所有旋进下端缸套,直到旋不动为止,将拉杆进下活塞,拧紧锁紧螺母,将密封套旋进下缸套,直到旋不动为止,将桥塞与拉杆相连。
14.将密封套旋回抵住桥塞,旋回锁紧环,锁住密封套。
(三)组装注意事项:1.管钳只好打在有滚花的地区。
2.每次使用后都要改换新的O型密封圈。
3.防备上活塞的泄压孔不畅。
4.保证所有的连结部位都要用管钳拧紧。
5.在使用前,保证将油完整加满。
(四)投灰器的构造和工作原理当电缆桥塞坐封此后,为了增强电缆桥塞的封堵强度,在桥塞顶部利用投灰器倒上必定厚度的水泥并使之凝结。
投灰器除撞击投灰式外,还有开启方式为爆炸式的,但构造和原理都迥然不一样。
下边主要介绍 H型撞击式倒灰筒的构造与工作原理。
1.投灰器的构造ZH型投灰筒主假如由:倒灰筒和倒灰器构成,倒灰器包含剪切螺丝、内套筒张口,外衣筒张口、挂钩、螺杆销、撞击优等。
2.投灰器的工作原理在正常条件下投灰筒不受撞击 , 水泥不会自然流出,当投灰筒以 60~ 80m/s的速度与坐封的桥塞顶部撞击后,三个剪切螺钉被剪断,此时活塞筒开始向上挪动,使活塞筒与活塞的窗口重合,水泥即可流出。
当活塞移至最高点时,活塞筒与活塞的窗口所有重合,活塞底部的活动弹性挂钩正好钩住活塞筒下部的挂钩销。
在投送筒上提时,就能保持活塞筒和活塞窗口的重合状态,使水泥所有流出磁性定位器原理及表示图一、磁性定位器的工作原理:从电磁感觉定律中知道,当磁铁和线圈做相对运动时,使线圈四周磁场的磁通量发生变化,线圈内产生感生电动势。
磁性定位器主要构成部分是一对永远性磁铁和一组线圈,线圈处在磁场中。
磁性定位器在套管中滑行时,在质地均匀的套管中因为线圈中磁通量不发生变化,因此不会产生感生电动势。
而磁性定位器经过套管接箍处,因为外界铁磁物质——套管壁的厚度发生变化和环形空隙的存在,使磁力线散布发生变化,使线圈内的磁通量发生变化,进而产生感觉电势。
感觉电势由电缆传输到地面仪器加以记录,这样我们从记录的定位器讯号波形,就会判定井下套管接箍深度,达成射孔定位工作。
二、磁性定位器的构造:磁性定位器是电缆射孔专用的定位仪器,它由以下几部分构成:磁钢:有铁磁性资料加工后经热办理磁化后成永远性磁钢,一对磁钢按同极性相对摆列。
线圈:在纯铁线圈架上,有接地片。
用Φ 0.14mm 的高强度漆包线,绕 11000——13000 匝左右,其阻值为 1.3K-1.8K Ω。
双向二极管:耐压450V,最大整流电流为2A 。
防震胶块:上下胶块与磁钢、线圈成一体起到防震作用。
外壳:用防磁不锈钢加工而成,拥有磁障蔽作用。
三、磁性定位器原理图第一节射孔用测井电缆(一)测井电缆的功能测井电缆将地面仪器与井下仪器、射孔枪(桥塞工具等)连结,是传输、接收各样信号数据的通道,它拥有以下三种功能:1.输送下井仪器、工具、射孔枪,并蒙受其拉力。
2.为井下仪器供电并传递各样控制信号。
3.将井下仪器输出的测量信号传输至地面系统。
(二)测井电缆的性能特色电缆要实现以上功能,一定具备以下性能特色:1.拥有大于被测井深的长度。
2.一定拥有较强的抗拉强度。
3.一定拥有较好的韧性,以便能环绕在绞车滚筒上。
4.一定有导电性、绝缘性、抗扰乱性能好的多股缆芯,并能知足传递不一样频次信号的要求。
5.缆芯的绝缘资料一定拥有耐高温性能。
6.一定具备井下耐高压和在滚筒里层抗挤压的优秀性能。
(三)测井电缆的分类测井电缆按缆芯数目可分为单芯,三芯、四芯、六芯、七芯等,按直径大小可分为Ф12.7mm、Ф11.8mm、Ф 8mm和Ф5.6mm等,按耐温性能可分为90℃、180℃和 250℃等。
目前射孔多采纳单芯电缆。
只管国内外各家电缆型号不尽相同,但迥然不一样。
详细参数见下页射孔常用测井电缆参数一览表。
(四)测井电缆的构造及主要性能指标1.测井电缆的构造测井电缆一般由导电缆芯、缆芯绝缘层、充填物、编织层及铠装防备层构成。
射孔常用测井电缆参数一览表序外径耐温缆阻额定钢丝根厂家型号Ω/Km 拉断钢丝直径 mm号mm ℃力数1 郑州电缆股份有限WGSB2 郑州电缆股份有限WGSF463 山东万达电缆有限W1F-8.04 山东东营盛日电缆W1-8B5 辽宁盘锦万鑫电缆W1-8-B6 庄河市油矿电缆厂W1-8-87 江苏电缆厂WGSB8 上海电缆厂WSKF9 美国罗彻斯特企业1-H-31410 美国罗彻斯特企业A1-H-31411 美国罗彻斯特企业1-H-3147-46-NT 12美国威特企业-XS标准外内外内kn8.1 -30-1 <30 17 11 1.2 1.2 8.15 -50-2 18.0 40 17 11 1.2 1.2 8.0 232 17.69 57 18 12 1.1 1.15 8.0 -30-1 13.0 >40 16 11 1.2 1.2 8.0 -30-1 9.0 35 16 13 1.2 1.0 8.0 -30-1 12.0 40 17 11 1.2 1.2 8.0 -30-1 ≤ 20 30 16 13 1.2 1.0 ±50≤28 16 13 1.2 1.0 8.2 -50-28.0 145 9.50- 49.4 18 12 1.1 1.1 8.0 2161046.3 18 12 1.1 1.19.58.0 260 34.8 46.3 18 12 1.1 0.81 11.8 230 35.4 86.0 24 241.20.9941)导电缆芯:由一根或几根线芯构成,而每一根线芯又是由多根铜导线按必定方向绞合而成,导电缆芯应拥有尽可能低的电阻值。