射孔技术部分.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,硕士2002级 现代完井工程,射孔技术部分,以套管作为人工井壁，通过炮眼建立油气流进入井筒流道的完井方法。有助于选择性开采和分层增产改造，提高单井采收率。,一、射孔作业工艺方法：,1、电缆输送套管枪射孔工艺（WIRE CASING GUN）,(1)常规电缆套管枪正压射孔,射孔液液柱压力大于地层流压力、电缆悬吊射孔枪、开井射孔、取出射孔枪、下油管装井口、替喷抽吸或气举诱喷。,低成本、工艺简单、高孔密、深穿透；,射孔液固相与液相对产层伤害；,要求优质射孔液。,常规电缆套管枪负压射孔,降低射孔液液柱压力，使其低于地层流压力、建立负压差后下枪开井射孔，适合低压、超低压油气藏。具有负压清洗和穿透较深双重优点，对于需多次下枪的大厚度油气层，不能保证以后的负压射孔。,油管输送射孔工艺（TUBING CORE PERFORATION）,油管接射孔枪下至油层，油管与射孔枪之间连接压差式封隔器、带孔短节、引爆系统，隔绝环空压力、油管内造成负压，采用压力、压差、地面投棒、电缆湿式接头引爆方式，一次完成射孔。,深度校正采用放射性测井方法、定位短节内放置放射性同位素，校深仪器下至定位短节以上约100米，下测一条带磁性定位的放射性曲线，超过定位短节约15米，两条曲线对比换算短节井深，井口油管短节调节深度。,重力式投棒、滚轮式投棒、串联式投棒撞击枪头引爆器引爆。要求油管通径、油管不弯曲、井斜小。,油管氮气加压、释放高压氮气、延迟引爆。,环空加压、封隔器转换装置与水力旁通将油管与环空分为两个压力系统、环空加压形成压差、剪断活塞销钉并带动点火拉杆上移、释放撞针引爆。,1、电缆输送套管枪射孔工艺（WIRE CASING GUN）,保持1200psi左右负压差，瞬时回波冲洗,孔密、孔深、孔径、布孔相位角不合理，造成射孔表皮系数增大。,1、电缆输送套管枪射孔工艺（WIRE CASING GUN）,套管机械打孔，高压流体经喷嘴带软管边喷边射，孔径14-25毫米，最大射深可达3米。,环空加压、封隔器转换装置与水力旁通将油管与环空分为两个压力系统、环空加压形成压差、剪断活塞销钉并带动点火拉杆上移、释放撞针引爆。,SCHLUMBERGER公司1992年发明，特殊装置是射孔枪上的控制头。,（1）电缆输送套管射孔,（2）电缆输送过油管射孔,重力式投棒、滚轮式投棒、串联式投棒撞击枪头引爆器引爆。,将油管下至油层顶部，装好采油树和防喷管，射孔枪与电缆接头装入防喷管，通过井口采油树清腊闸门下入电缆，射孔枪穿过油管鞋，校深后在短套管处射孔。,其一是较长时间的高压有利于孔眼稳定、其二是有助于孔眼裂缝扩张和增大流道、其三是射孔后注酸或注液氮可增产、也可注树脂进行固砂。,有助于选择性开采和分层增产改造，提高单井采收率。,油管氮气加压、释放高压氮气、延迟引爆。,常规电缆套管枪负压射孔,油管输送射孔具有高孔密、深穿透、高负压特点，可减小射孔损害、一次完成800米以上厚度油层的射孔。适合斜井、水平井、稠油井、高压井和气井射孔，射孔后即可投入生产、便于测试、酸化、压裂与射孔联作，减少压井和起下管柱、油层损害和作业费用，工艺要求予先装好井口，安全性好。井底口袋要长，存放落下的射孔枪。,油管输送射孔联作工艺,管输送与测试联作,适用于自喷井，利用油管接好单封隔器和射孔工具组合，下至待射孔和测试井段、校深并座封封隔器，打开测试阀、引爆射孔后转入测试程序。,油管输送射孔与酸化、压裂联作,适用于气井（四川、长庆），完井下一趟组合管柱，依次完成射孔、测试、酸化、压裂、试井等。,自喷井油管输送射孔与测试联作,由 马拉松石油公司研制，工作管柱包括射孔枪、封隔器、负压阀、自动压力计工作筒、固定阀、配备特殊空心套筒的逆流射流泵组成。,电缆输送过油管射孔工艺（THROUGH TUBING PERFORATION）,常规电缆过油管射孔,将油管下至油层顶部，装好采油树和防喷管，射孔枪与电缆接头装入防喷管，通过井口采油树清腊闸门下入电缆，射孔枪穿过油管鞋，校深后在短套管处射孔。具有减少损害、负压射孔优点，适合不停产补孔和打开新层位。缺点是射孔枪直径小、受防喷管限制下枪长度有限、与套管间隙过大、无法实现高孔密与深穿透、厚油层多次下枪、无法多次实现负压射孔。,过油管张开式射孔,SCHLUMBERGER公司1992年发明，特殊装置是射孔枪上的控制头。可使射孔弹绕枪身旋转张开并与套管垂直，可加大射孔弹药量、减小与套管的间隙，孔深大于100毫米。国内四川局可生产全套装置。,超高压正压射孔工艺,ORGX能源公司1993年发明，保持正压差下聚能高压（3-4万Mpa）和高速（2000米/秒）射流进行射孔。其一是较长时间的高压有利于孔眼稳定、其二是有助于孔眼裂缝扩张和增大流道、其三是射孔后注酸或注液氮可增产、也可注树脂进行固砂。,水平井射孔工艺,在不易垮塌的水平井段一律采用压力引爆的油管输送射孔工艺。可防止气、水锥进，便于分层开采和增产作业。例如荷兰北海水域某气井，产层为7英寸套管固井，最大井深5060米，井斜角85度，水平段长907米，总射孔长度848米，TCP串联枪身外径117毫米，单枪长度4。57米，扶正器保持枪身居中，孔密为13孔/米，总装弹11000发，氮气加压延迟引爆射孔。,射孔弹方位角可分360、180、120三种，全角度适用于坚硬地层，稠油和疏松地层可正对下井壁射孔。,高压及喷砂射孔工艺,高压液体射流射孔,套管机械打孔，高压流体经喷嘴带软管边喷边射，孔径14-25毫米，最大射深可达3米。,水力喷砂射孔,高压流体内含约百分之五浓度砂粒，射穿套管，射开地层。,射孔工艺选择要点,油藏类型、流体性质、地质特点、开发方案、井眼轨迹、增产措施、修井要求、完井特点确定。,2、射孔技术发展及特点分析,（1）,电缆输送套管射孔,套管枪正压射孔,套管枪负压射孔,（2）,电缆输送过油管射孔,电缆枪过油管负压射孔,电缆枪过油管张开式负压射孔,（3）油管输送负压射孔,（4）油管输送射孔与地层测试联作,（5）油管输送射孔与压裂、酸化联作,（6）高压液体射流射孔,3、油气层损害对射孔作业影响,（1）,损害严重性,视损害程度大小，产能仅能达到无污染时的20-30%。,（2）,损害原因,射孔产生压实带（CRUSHED OR COMPACTED ZONE）,爆炸产生高温、高压冲击波，造成孔眼壁面压实，厚度可达1厘米以上，改变产层岩石孔隙度和渗透率，增大流体出流阻力，降低产能比。,钻井液产生污染带（FORMANTION DAMANGE）,钻井液固相与液相侵入地层，水敏、酸敏、硷敏、速敏、应力敏造成近井壁损害带，粘土膨胀和固相颗粒堵塞降低产层岩石原始渗透率和孔隙度，增大流体出流阻力，降低产能比。,射孔压差不当,正压差射孔，射孔液进入孔眼，使钻井未损害的区域也发生损害；产生压持效应，造成残渣滞留和堵孔；降低有效出流面积（孔眼面积仅占射孔油层表面积的2左右）。,射孔参数不当,孔密、孔深、孔径、布孔相位角不合理，造成射孔表皮系数增大。,4、保护油层的射孔技术,（1）采用合理负压差,保持1200psi左右负压差，瞬时回波冲洗,生产过程中保持合理压差,根据生产动态，合理计算负压差,（2）优选射孔参数（枪型、弹种、孔密、相位）,高孔密、深穿透，射孔器材上一对矛盾的合理处置,产能正比于孔密、出流压耗反比于孔密,各向异性地层、水平裂缝发育地层、泥灰岩夹层适合于高孔密，可采取大枪装小弹,各向同性地层、天然垂直裂缝发育地层、钻井液污染严重和大环隙及双层套管，适合于深穿透，可采取小枪装大弹,射孔枪身径与套管匹配符合合理间隙要求，避免穿深损失过大,相位角选择视平面、交叉、螺旋布孔格式和地层与井眼轨迹特性，可选60、90、120度,以API BEREA砂岩靶射孔评价结果、TCP与CFE乘积最大为评判依据,（1）电缆输送套管射孔,电缆输送过油管射孔工艺（THROUGH TUBING PERFORATION）,自喷井油管输送射孔与测试联作,有助于选择性开采和分层增产改造，提高单井采收率。,57米，扶正器保持枪身居中，孔密为13孔/米，总装弹11000发，氮气加压延迟引爆射孔。,3、油气层损害对射孔作业影响,油管接射孔枪下至油层，油管与射孔枪之间连接压差式封隔器、带孔短节、引爆系统，隔绝环空压力、油管内造成负压，采用压力、压差、地面投棒、电缆湿式接头引爆方式，一次完成射孔。,将油管下至油层顶部，装好采油树和防喷管，射孔枪与电缆接头装入防喷管，通过井口采油树清腊闸门下入电缆，射孔枪穿过油管鞋，校深后在短套管处射孔。,各向异性地层、水平裂缝发育地层、泥灰岩夹层适合于高孔密，可采取大枪装小弹,正压差射孔，射孔液进入孔眼，使钻井未损害的区域也发生损害；,1、电缆输送套管枪射孔工艺（WIRE CASING GUN）,（1）电缆输送套管射孔,SCHLUMBERGER公司1992年发明，特殊装置是射孔枪上的控制头。,油藏类型、流体性质、地质特点、开发方案、井眼轨迹、增产措施、修井要求、完井特点确定。,国内四川局可生产全套装置。,1、电缆输送套管枪射孔工艺（WIRE CASING GUN）,生产过程中保持合理压差,要求油管通径、油管不弯曲、井斜小。,