射孔.ppt

1、1.第一节射孔器和射孔技术第二节射孔参数和设计第三节射孔质量检验和评价第四节特殊射孔技术第二节。世界主要产油国广泛使用的完井方法，7090。射孔：射孔枪在油层的某一段开一个套管、水泥环和地层之间的孔，使地层中的流体流出。壳体穿孔的穿孔也称为炮眼。在射孔完井方式下，射孔只是连接储层和井筒的通道。3。射孔器是指用于射孔的设备、装置及其组合。有聚能射孔器、水力射孔器和复合射孔器，其中最常用的是聚能射孔器。射孔技术是指在选择射孔完井方式时采用的射孔方法，如超正压射孔、正压射孔、负压射孔、复合射孔等。根据射孔设备进入井筒的方式，也可分为穿管射孔和电缆传输射孔。第1节射孔器和射孔技术，4。通用穿孔设备，1

2、。聚能射孔器是最常用的射孔器，它利用炸药爆轰的聚能射孔弹效应产生的高温、高压、高速聚能射流，穿过套管、水泥环和地层，完成射孔作业。根据结构，有两种类型：枪体射孔器和无枪体射孔器，其核心部件是聚能射孔弹。第一节射孔器及射孔技术5，1)聚能射孔弹是根据火药爆炸时的聚能射孔弹效应原理制造的，火药爆炸时有不同的能量传递方式。第1节，射孔器和射孔技术；6、不同形状的火药对靶板的不同毁伤效果；第1节，射孔器和射孔技术；7、将数十个甚至数百个炮眼串联在一起，并使用雷管和起爆工具来指示射孔。按结构可分为两类：射孔弹与枪体射孔器装在密封钢管内；无枪体穿孔器的单个密封穿孔器由钢丝、金属棒或薄金属带连接，直接下穿。

3、2)射孔器，第1节射孔器和射孔技术，8。射孔器由枪体、聚能射孔弹、密封钢管(射孔枪)、弹夹、起爆和发射部件等组成。第1节射孔器和射孔技术，9。带枪体的多用途穿孔器；(二)一次性销毁式射孔器，带枪体，射孔器和射孔技术的第一部分，1。枪体；2.引爆线；3.射孔弹；4.炸弹架；5.固定炸弹卡；6.安装框架。7.旋塞10号，枪体是射孔器的重要部件之一，它有两个主要功能：承受井内液体压力，回收射孔器爆炸后的碎片，保证射孔器不被损坏，防止井内物体坠落；枪体可以吸收射孔弹爆炸产生的冲击和气体膨胀能量，保护套管不受损坏。第1节射孔器和射孔技术，11。它具有枪身射孔器的特点：(1)射孔弹、导爆索、雷管等烟火与井

4、内液体无接触，只受井内温度的影响。深井和高压井必须配备枪体射孔器。(2)射孔弹爆轰产物的冲击能量大部分被枪体吸收，弹壳、炮弹等碎片留在射孔枪内。(3)射孔枪之间刚性连接，用油管运输射孔枪时，容易实现刚性运输。(4)带枪体的大口径射孔枪，由于枪体的保护，可以减少套管和水泥环的损坏。第1节射孔器和射孔技术，12。无枪体射孔器，由无枪体聚能射孔弹、载体(或未密封钢管)、起爆和发射部件(或装置)组成的射孔组件，第1节射孔器和射孔技术，13。根据射孔弹结构和装药固定方法：全毁式(甲)和半毁式(乙)无枪身射孔器(二)弹性框架灵活，套管弯曲缩径时通过性能好，可射出30m(或更长)射孔弹(3)单位长度重量轻，

5、特别是在加重钻井液中使用塑料套管时，很难下井。第1节射孔器和射孔技术，16，2复合射孔器正在开发新的射孔器。它可以分为两类：两种射孔方法的组合，以及常用的射孔和气体压裂的组合。第1节射孔器和射孔技术，17。射孔压裂复合射孔器，聚能射孔和后续高能气体压裂合二为一，先射孔，然后利用炸药和火药的燃速差进行压裂。聚能射孔弹喷孔后，压裂弹燃烧，压缩的孔壁被气体脉冲载荷破坏，消除了井旁孔的污染；挤压致密岩层，孔道周围产生许多放射状裂缝，提高了地层的渗透率，实现了油井的增产增注。第1节射孔器和射孔技术，18。常规射孔深度有限，压实带受到污染；地层和井况有限，不适合常规改造。高压水射流定向射孔深度为2-3米，

6、穿透井旁污染带，形成清洁通道；根据剩余油分布和地应力场，选择性定向注入；喷洒液体保护产层。低渗透油藏的高效开发。3个水力射孔器、19个水力射孔器、3个水力射孔器、20个水力射孔器，利用高压磨料射流的射孔原理，可以穿透地层约1m，穿透井旁污染带，使地层松弛，大大提高射孔深度和质量，在生产层创造一个干净的油气通道，避免了火炮射孔造成的二次污染。4个液压喷砂射孔器，21，2。射孔器的输送方式：电缆输送和油管输送。2-1电缆输送套管射孔的最早方法。在套管中，用电缆将射孔器输送到目标层，并定位射孔。可以使用带枪体或不带枪体的穿孔器。第一节射孔器和射孔技术；22.电缆输送套管射孔的优点：(1)适应性强，可

7、根据地质需要选择各种类型的射孔器。(2)施工成功率高，成本低。(3)技术成熟，设备齐全，施工简单，易于掌握。缺点：(1)高压油气井射孔时，防喷效果难以有效控制。(2)负压射孔不易实现。(3)用枪体射孔时，不能一次进行长间隔射孔。第一节射孔器及射孔技术，23，2-2油管输送电缆射孔保护油层射孔技术。下油管至射孔段上部，用电缆运输小直径射孔器，穿过油管至射孔段，并将射孔定位在套管内。可以使用带枪体的穿孔器和不带枪体的穿孔器。第一节射孔器及射孔技术，24，2-3油管尾部射孔器输送射孔管柱的射孔方法。它与电缆传输穿孔器没有太大区别，是在20世纪80年代引进的。油管输送射孔的特点(1)采用射孔效率高、直

8、径大、孔密度高、穿透深的射孔器。(2)整个枪串的完全引爆是关键。(3)大间距射孔时，现场连接射孔枪，要求射孔器接头连接方便可靠，连接长度短，以减少射孔盲区。(4)操作时间的相对增加要求射孔器具有更好的耐温性。第1节射孔器和射孔技术，25。第三，射孔技术是基于射孔过程中井筒压力和地层压力的差异：正压和负压。3-1正压射孔：通常情况下，井筒中液柱的压力高于或近似等于地层压力，称为正压射孔或平衡射孔。第一节射孔器及射孔技术，26，3-2负压射孔：油气层压力大于井内液柱压力时的射孔。负压参数设计不仅取决于射孔弹类型和地层性质，还取决于射孔技术和完井管柱类型。影响油井产能的主要原因是井眼堵塞、非均质层的

9、影响以及射孔参数的变化。穿孔形式是指穿孔排列(交错、螺旋和平面)。射孔参数与设计第二节，29。一般情况下，封孔只能产生一个或两个孔；大部分流体从射孔段的一小部分产生或进入射孔段，大部分射孔被堵塞。射孔枪偏心形成的小孔无法清除硬岩中低于预期的穿透深度，软岩中的井壁坍塌可能使有效穿透深度为零。第2节射孔参数和设计，30，非均质层的影响当地层的渗透率为各向异性或含有页岩夹层时，低射密度将大大降低油井的产能。当非均质性严重时，应加深射孔深度以提高产能。在页岩变质层，增加井眼密度将大大提高产能，射孔深度影响不大。裂缝地层的射孔深度是提高产能的主要因素。第2节射孔参数和设计，31。孔径对产能的影响不是主要

10、因素，但当孔深和孔浅时，影响比较突出，即孔径增大，产能增大，此时孔径的影响与孔密度无关。应根据不同的完井条件选择不同的孔径。砾石充填通常需要小孔深和大孔径来填充；对于有结垢或结蜡倾向的井，加大直径可以减少沉积，效果更好。第2节射孔参数和设计，32，井眼深度对产能的影响有钻井损害，但没有射孔损害。只有当井眼深度超过损害区域时，生产率才会下降。当存在钻井和射孔两种损害时，即使射孔完全穿过受损层，产能仍低于无损害时的产能。在钻井损坏的情况下，无损坏的射孔必须穿透很深，损坏的区域必须完全穿透。随着井深的增加，产能增加，最终产能可达到或超过裸眼产能。第2节射孔参数和设计，33。井眼密度对产能的影响是平均

11、的，最大产能需要更高的喷注密度。井眼密度不能无限增加：(1)套管损坏；(2)穿孔成本和(3)操作复杂性。井眼密度的影响与射孔相位角有关，在不同相位角下，产能随井眼密度的增加而增加。在第二部分，射孔参数与设计相关，34、相位角对产能的影响以及地层的均质性/非均质性。在各向异性地层中，从180变化到0或90时，产能大幅增加，而在0和90之间变化不大；在各向同性地层中，当0变为90或180时，产能大大增加，而当90和180变化时，产能没有显著变化。第2节射孔参数和设计，35，现场评价和实验评价。现场评估：射孔弹的爆轰比和生产率分析；地面实验：标定射孔弹性实验参数；主要参数：射孔穿透深度和射孔直径；深

12、度实验还包括射孔压实带厚度、污染带厚度和射孔孔周围渗透率变化等。第3节射孔质量的检查和评估，36。首先，混凝土靶实验1方法原理在常温常压下，将射孔器置于一定温度的混凝土靶中，以清水为介质进行射孔，以此来评价射孔器的性能。将水泥、干砂和水按一定比例制成模拟地层的混凝土靶。效果直观，这是国内外最常用的。第3节射孔质量的检查和评估，37。一、混凝土靶实验2混凝土靶制备中心：套管或管材靶壳：2.02.5毫米厚的轧制钢板，圆柱形或椭圆形。目标厚度：径向平均厚度76毫米，壳体高度：混凝土上方约100毫米，蓄水养护28天，混凝土：水泥：干砂：水5，第3节，射孔质量检验与评价，38，

13、(1)安装辐射孔装置(2)套管(油)管放入射孔器后，环形空间充满水(3雷管和导爆索)(4)起爆射孔器系统(5)目标切割：纵向切割具体目标实验3试验程序，第3节射孔质量检验与评价，39。数据测量及处理射孔深度封堵深度套管(油)孔径毛刺高度测试数据处理：目标上下暴露第三节射孔质量检验与评价，40。ii .贝利砂岩目标射孔测试美国石油学会推荐具有稳定渗透率和强度的标准岩石孔隙度1921。单孔药量大于15g。穿孔器的核心直径为178毫米和5毫米。铁芯长度为305毫米、38毫米、457毫米、533毫米、610毫米和686毫米，允许误差为6毫米。未穿芯厚度不小于76毫米。第3节穿孔质量的检查和评估，41。

14、数据测量和处理(1)射孔深度(2)射孔直径(3)射孔孔道末端位置当射孔孔道末端位置到目标顶部的距离小于76毫米时，测试无效。第3节射孔质量检验与评价，42，1。复合穿孔，3。超正压射孔，4。水力深穿透射孔，4。特殊穿孔技术，43。4.特殊穿孔技术。射孔压裂、复合射孔、聚能射孔和后续高能气体压裂合二为一，先射孔，然后利用炸药和火药燃速的差异进行压裂。聚能射孔弹喷孔后，压裂弹燃烧，压缩的孔壁被气体脉冲载荷破坏，消除了井身附近的污染；挤压致密岩层，孔道周围产生许多放射状裂缝，提高了地层的渗透率，实现了油井的增产增注。分体式复合射孔集成复合射孔套管复合射孔，44，2，正压射孔，井筒内充满高压流体，同时

15、超过破裂压力的流体压力作用于地层，造成地层裂缝，提高射孔完井效果。流体包括气体、液体和气液混合流体，气体(N2或CO2)回流，不留残液，无污染。它首先分为传统的超压射孔和气体超压射孔。第四节特殊射孔技术，45。二是超压穿孔1。在传统的超压射孔之前，井筒流体压力已经作用于井筒并达到破裂压力。射孔过程中，压缩气体的势能转化为动能，动能作用于地层，进入射孔的流体流速达到高速。它能形成“表皮压裂”，有助于提高储层产出液(油或气)的相对渗透率。2.燃气超正压射孔首先点燃火药，产生大量气体，然后在目标层形成高压后，以“先压裂后射孔”的形式进行射孔。第4节，特殊射孔技术，46。2.超压射孔适用条件：1)近井

16、地层污染严重，常规射孔无法穿过污染带；2)地层条件差时，压力低，负压无效；3)提供基质酸化技术；4)预水力压裂处理，压裂地层；5)增加与天然裂缝的沟通。第4节特殊穿孔技术，47、3。水力喷砂穿孔1。原理根据流体力学的动量-冲量原理，固体颗粒被水载体加速，高速撞击套管和岩石，产生切割作用。第4节特殊射孔技术，48，影响因素，2影响因素，流体参数喷射压力喷嘴直径喷射功率流速流体性质喷射推力磨料参数磨料类型磨料流量磨料尺寸混合管直径，工作条件参数进给速度目标距离(喷射距离)流道数喷射角度切割体积切割深度或宽度比能目标参数目标强度目标硬度目标孔隙度目标渗透率，1。压力2。位移3。磨料类型4。磨料浓度5。磨料粒度6。岩性7。围压8。时间、实验参数、49，3水泥样品射孔和开槽实验，最大射深：780毫米；移动距离：210毫米；实验条件：泵压：26MPa时间：15分钟；1号孔：600毫米；孔径：70毫米；