射孔优化设计技术

油气射孔技术绪论：第一节油气井射孔的原理与作用第二节油气井射孔技术的发展的历程第三节油气井射孔新技术第四节油气井射孔技术发展趋势（由王志信老总编写，总字约1.5万-2万）第一章基础理论第一节爆炸力学（由213所宋留群组织编写，包括火工学及爆炸物理学等基础理论知识）第二节渗流力学（由大庆试采公司刘万玉、郑长建等组织编写）第三节材料力学（由川庆钻探测井公司陈峰、袁吉诚组织编写）第四节射孔参数对油气井产能的影响（由大庆试采公司负责编写）（第一章总字数约8-10万字）第二章射孔器材检测技术（由射孔器材检测中心组织编写，总字数约4.5-5万字）第三章射孔器及配套装置（总字数约20-22万）第一节射孔弹（由大庆射孔弹厂组织编写）第二节射孔枪第三节射孔枪与弹的匹配设计（以上两节由川庆钻探测井公司组织编写）第四节雷管及起爆装置（由213所组织编写）第五节传爆管与导爆索（由213所组织编写）第六节特殊射孔器全通径射孔器复合射孔器定方位射孔器高孔密射孔器大孔径射孔器无枪身射孔器（以上内容大庆试采公司牵头，由大庆、四川、中原共同编写）第七节其它工具（丢枪装置、减震器、筛管、破裂盘、循环阀等）（由川庆钻探测井公司组织编写）第四章射孔校深、计算及排炮（约1.5-2万字，基本内容与以前版本大致相同，由石油工业出版社按原书内容录入）第五章射孔方案优化设计第一节射孔器优化第二节射孔工艺优化第三节射孔压井液优化第四节射孔负压值优化（本章约3-4万字,由大庆试采公司组织编写）第六章射孔仪器第一节射孔地面控制仪第二节下井仪器第三节射孔监测仪第四节取心器（包括旋转取心器）（本章约5万字，第三节由213所编写，其它由长城钻探测井公司编写）第七章射孔工艺技术第一节电缆输送射孔（由大庆试采公司组织编写）（包括选发射孔）第二节油管输送射孔原理、特点、流程（由胜利测井公司组织编写）水平井/大斜度井（胜利测井公司编写）负压射孔定方位射孔联作射孔（射孔与抽油泵联作由大庆试采公司编写，其它联作由川庆测井公司编写）超正压射孔高压气井射孔（由川庆测井公司编写）海上油气井射孔（由中海油服公司编写）复合射孔工艺（由川庆测井公司编写）高能气体压裂（由中原测井公司吴永清编写）第三节连续油管输送射孔（由中海油服朱进初编写）第八章工程作业技术爆炸切割与松扣技术、电缆桥塞、冲孔、取心、套管补贴（约1.5-2万字，由大庆试采公司组织编写）第九章射孔安全技术制造、运输、使用、储存、销毁、法律法规（附件）（总计约4-5万字，由陈军友牵头组织大庆弹厂、胜利测井公司编写）第十章射孔技术应用事例定方位定射角--213所Stimgun、克拉拉油气田射孔、超正压射孔—川庆测井公司动态负压射孔、超高温射孔—胜利测井公司连续油管输送射孔—中海洋动态负压、方案优化、弹型改造—大庆试采公司关于《油气井射孔技术》一书编写的几点说明1、各单位尽快按分工对编写工作组织讨论，列出编写的下级标题及主要内容，于2010年1月20日前交学会副秘书长陈军友，汇总后于1月30日交陆大卫、王志信、袁吉诚审核。

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。

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。

油气井射孔工艺设计及选择摘要本文对射孔工艺的设计与选择进行研究，仅供参考。

关键词油气井射孔;工艺设计;研究油气井射孔技术不仅可以提升射孔完井的效率，还可以对储集层加强保护。

经过多年的发展，油气井射孔技术已经达到了一定的水平，但是在工艺设计以及选择方面还需要进一步改进和优化。

用工单位应该以油田所处的地质条件为前提，对油气藏和油气井的实际情况进行深入分析，选择科学合理的射孔技术，最大限度地满足油田工程的需求。

1油气井射孔技术发展现状1油气田的开发工作本身存在着较大的危险性，油气井射孔技术的应用直接关系到整个工程的安全。

目前，油气井射孔技术主要以大电流雷管的形式为主，这种雷管可以对电信号造成严重的影响。

另外，油气井射孔技术还应用压力避爆的相关装置，最大限度地提升射孔施工的整体安全性。

2在油田开发过程中，超正压射孔工艺技术也得到了广泛应用，常规油气井与高硫氢井当中都有所涉及。

这一技术当中的管柱的可取式比较明显，同时其永久性也比较突出。

这一技术可以用于酸化，还可以将加砂压裂相结合，促使油气井开发的增产。

3油气井开发工程中，裂缝网络的作用也是至关重要的。

油气井射孔过程中，单纯地依靠油气井射孔技术来形成孔道，无法达到预期的裂缝效果。

因此，采用裂缝网络技术可以有效地对压实损害进行消除，同时对裂缝进行疏通[1]。

如果射孔与了裂缝的方向相反，则油气井的破裂压力就不会下降。

2油气井射孔技术的优化设计油气井射孔技术多年来都是技术研究人员探究的重点，成果十分明显，但也存在着需要改进与优化的部分。

1超正压射孔技术的应用效果十分明显，但随着技术的革新与优化，逐渐建立了连接套管与油层的连接通道以提升油气井的总体产能。

另外，油气井射孔技术的配套工具的应用也大大拓宽了油气井射孔技术的应用范围，提升这一技术的市场效益与经济性能。

2我国的高能气体压裂技术还没有专业的理论作为指导，因此，建立油气井射孔技术参数变化系统十分必要。

这样就可以用专业的知识作为支撑，同时对综合技术进行强化，进而提升油气井产量。

复合射孔技术综述刘玉莉201272246 刘莎丽201272090近年来,随着油田开发的深入发展,开采难度不断增加,对射孔工艺的要求也越来越高。

为了追求更好的开发效果和更大的经济效益,复合射孔技术在国内外得到了较为广泛的应用。

复合射孔技术是近几年兴起的一项集射孔与高能气体压裂于一体的高效射孔技术。

能够一次完成射孔和高能气体压裂两道工序,做到在射孔的同时对近井地层进行高能气体压裂,改善近井地层导流能力,提高射孔完井效果。

1复合射孔技术原理及特点1.1技术原理复合射孔技术的工艺原理是在射孔枪内，将射孔弹与燃烧特性不同的复合固体推进剂有机结合，射孔弹聚能射流先行打开泄压孔并在地层中形成孔道，枪内爆炸与燃烧产生的有序高能气体通过泄压孔沿着射孔孔道向地层加载，不但对射孔压实带进行了改造，提高孔道的渗透性，还能使射孔孔道以裂缝的形式向前延伸扩展，形成多方位裂缝，孔缝结合提高了射孔作用半径，从而达到改善产层与井眼之间连通性，增加射流面积，使地层破裂压力降低，达到改造储层的效果[1-3]。

1.2 技术特点施工设计采用匹配产品开发的优化设计系统软件，根据地层特点，并在保证井筒安全的前提下优化设计枪、弹、药匹配，及最优的装药量设计。

为了充分发挥该技术的优势，FracGun复合射孔器（图1）优化泄压孔结构，并装配了新型破碎堵片，增加射孔弹炸高，提高了气体泄流速率和做功能力，提高了射孔穿深，并降低了堵片对井底的污染。

孔缝结合深度实现超穿深2.5 m以上。

图1 复合射孔器示意图通过调节高能复合固体推进剂的爆燃特性和装药量，能够通过控制复合固体推进剂爆燃的瞬间差及压力-时间历程，实现井下环空压力、造缝数量、裂缝长度的有效控制。

该技术可以对不同地层、不同污染形式的射孔造缝状态优化，有效地提高地层与井筒的沟通程度，从而大幅度提高油气井近井地带的渗流性能。

由于岩石孔缝结合的导流通道，穿透了近井污染带，可大幅度提高地层的渗透性。

1.3复合射孔适应的地层复合射孔适应的地层为储层物性较差的井层；储层具有一定的产能，受污染较严重的井层；探井的预压裂，以观察储层情况，确定是否需要水力压裂需水力压裂的井，先进行复合射孔可达到复合压裂的效果，较单纯水力压裂效果要更好。

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。