射孔基础及新技术
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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。
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。
石油工程中的油井射孔技术资料石油工程中的油井射孔技术石油工程是利用各种技术手段从地下储层开采石油的过程。
而射孔技术则是石油工程中非常重要的一项技术,它能够有效地增加油井的产能和提高采收率。
本文将对石油工程中的油井射孔技术进行详细的介绍和解析。
一、油井射孔技术的概述油井射孔技术是在油井完井后利用特殊的射孔工具在油井套管和地层之间打通一定尺度的孔眼,以实现高效的油气生产或水的注入。
射孔技术可以用于新钻井、旧井维修和改造等操作中。
通过射孔,可以增加油井与油藏的有效接触面积,改善油井产能,提高油井的采收率。
二、射孔技术的分类射孔技术根据不同的分类标准可以分为多种类型,主要包括“火药射孔”、“射孔弹”、“液体射孔”等。
1. 火药射孔:这是一种古老的射孔方法,通过引爆火药炸药使射孔器在油井套管内爆炸,形成孔眼。
火药射孔技术存在较大的安全隐患,因此在现代石油工程中已经较少采用。
2. 射孔弹:射孔弹是一种利用压力释放原理进行射孔的装置。
它通过射孔弹器在套管内形成高压区域,当射孔器受到压力时,内部物质将瞬间释放,产生足够的冲击力以形成孔眼。
3. 液体射孔:液体射孔技术是指利用高压液体射入套管,使套管在地层中形成孔眼。
这种技术可以在射孔孔道中形成较大的动能,有效提高射孔效果。
三、射孔技术的操作流程射孔技术的操作流程一般包括井下准备、射孔方案设计、射孔施工和射孔质量评价等环节。
1. 井下准备:在进行射孔前,需要进行井下设备的准备工作,包括检查井下设备状态,准备射孔工具等。
确保井下设备运行正常,为射孔施工奠定基础。
2. 射孔方案设计:根据不同的井型和需求,制定合理的射孔方案。
射孔方案设计包括确定射孔区域、射孔密度和射孔深度等参数,以确保射孔施工的准确性和有效性。
3. 射孔施工:按照射孔方案进行实际施工。
根据具体情况选择适当的射孔工具,并进行井下操作。
射孔施工需要注意安全、准确和高效。
4. 射孔质量评价:射孔施工完成后,需要进行射孔质量的评价。
国外射孔技术介绍陈锋2013年9月利用机械、化学或者其它能量打开套管、水泥环和地层,沟通油、气流通道的井下作业称为射孔。
射孔的最终目的是为产层与井筒之间建立可靠、有效的通道,从而获得最大的产出、注入效果。
射孔是目前使用最广泛的完井方法,射孔建立起井筒与目的层之间的油气通道,被誉为油气勘探开发过程中的“临门一脚”。
射孔作为一种完井方式,创造油气流动通道——为生产而射孔 射孔为提高油气井的完善程度,实现油气增产——为增产而射孔 射孔越来越多作为油气储层改造前重要环节——为改造而射孔射孔完井是目前国内外使用最广泛的完井方法,射孔工艺技术已经在:油气资源的发现、提高低渗透储量的采收率、难采储量的动用程度、新旧井的增产水平、降低成本增强效益,都显示出越来越重要的作用。
油气井射孔148年历史第一阶段(1865-1947年)——射孔发展的混沌时期1)“炸药爆炸式射孔”,即采用锡爆炸器引爆在井底填充的炸药;2)“单刀套管锯”,即刀片在套管上开孔。
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。
机械切割射孔器1926年,SidMine首先发明了子弹射孔方法,美国兰威尔公司(现在西方阿特拉斯公司)获得专利。
于 1932年首次用于油井套管射孔,在美国加利福尼亚州洛杉矶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。
该射孔方法比机械切孔方法进一步,广泛使用了二十多年,目前国外仍有应用。
子弹射孔器第二阶段(1948-1980年)——以聚能射孔为主要特征的发展阶段1)1948年美国Welex公司开发出最早的聚能射孔器并用于油井射孔中;2)1960年以来,伴随着聚能射孔的发展,国际上在“深穿透高孔密”方针指导下,迅速在器材、工艺、测试方法等方面取得了长足进展;3)1970年由美国学者首先提出将负压与射孔相结合,经过十年的努力,直到1980年才使负压射孔在世界各国得到完善推广。