石油开采射孔知识培训

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1、石油开采射孔知识培训石油开采射孔知识培训q射孔优化基础知识qTCP起爆装置及井下工具qTCP现场作业Y射孔是利用高能炸药爆炸形成射流束射穿油气井的 套管、水泥环和部分地层，建立油气层和井筒之间 的油气流通道的工艺。 Y射孔是完井工艺的重要组成部分，它对油气井的完 井方式、产能、寿命和开发生产成本等都有重大的 影响。什么是射孔n射孔既是统筹兼顾井底流通性的过程，又是对井筒附近地层污染的过程。n射孔质量好，使用的射孔液恰当，射孔参数合理，就可以消除一部分钻井对地层的损害，同时在射孔过程中，孔眼周围不可避免地将形成压实带 ，它的渗透率比钻井污染带的渗透率更低。可见，射孔的优劣直接影响到油井的产能大小

2、。n射孔优优化设计设计 就是针对针对 不同的储层储层 和不同的射孔目的，对对射孔器、射孔条件、射孔方法进进行优选优选 ，尽可能地减少射孔对对地层层的损损害，从而达到增加产产能的目的。 射孔优化概念射孔优化工作流程图射孔优化工作流程图 （一）根据地层特性选择射孔参数 地层参数是直接影响射孔井产量计算结果正确 与否的主要参数。 Y 地层厚度应选用射孔层位通知单中提供的有效厚度. Y 垂向渗透率与水平向渗透率比值（储层非均质性）可根据 岩心实测数据确定。 Y 渗透率的确定可根据实际情况选用岩心分析的液相渗透率 或中途测试解释渗透率，也可采用测井解释渗透率加权平 均值。射孔优化参数设计射孔优化参数设计

3、Y 孔隙度的确定可选用声波测井解释孔隙度值，也可选用岩 心分析的有效孔隙度加权平均值。 Y 地层压力的确定可选用电缆重复式地层测试器测得的地层 压力，也可选用预测的地层压力或邻井同层位地层压力。 Y 井底流动压力 探井选用根据地层条件及试油工艺进行预测的井底流动压 力。 开发井选用根据地区、地层条件及开发部署要求预测的井 底流动压力。 Y 油井半径选用钻井时使用钻头的半径。Y 射孔井供油半径探井供油半径可利用下式计算：ri=3.79(KT/C1)1/2 式中 ri供油半径，m; K地层渗透率，m2;T试油设计总开井时间，h; 原油粘度，mPa s;地层有效孔隙度，%； C1压缩系数，Mpa-1

4、.开发井的供油半径可根据井网类型和井距确定。Y 泥质含量可选用测井解释数据或岩心分析数据。Y 高压物性体积系数、压缩系数、原油粘度等高压物性数据若无取样可选用同区 块、同层高压物性资料。Y 声波时差及泥岩密度可直接从测井综合成果图上读取。 射孔优化参数设计射孔优化参数设计（二）射孔穿深、孔径及压实压实 厚度参数确定Y射孔穿深、孔径及压实厚度的分析目的在于根据 实际套管、水泥环和油藏特性选择合适的射孔器 。 Y同时我们也要调查所选射孔枪的参数，射孔枪 参数包括枪外径、适用孔密、相位角、枪的工作 压力和发射后的外径（包括毛刺）以及适用射孔 弹型号。Y贝雷靶与混凝土砂岩靶 射孔弹在地层条件下穿透深度

5、、孔径的确定及压 实数据的确定 Y通过进行贝雷靶或混凝土靶打靶实验来获得射孔 弹穿深与孔径的数据; Y与实际地层条件下的数据不可能相同，对这一数 据需要进行折算。射孔优化参数设计l 枪与套管的间隙校正最佳间隙为0-13mm。若间隙为16-24mm应将地面孔深、 孔径乘以0.95。若间隙大于25mm，应再 乘以0.95。 l 下井时间和井内温度校正常用炸药耐温、耐时曲线。若超过耐温、耐时范围， 应将地面孔深乘以0.95-0.85。 射孔优化参数设计l 射孔液静水压力校正当井底压力小于10.5Mpa时应将地面孔径、穿深乘以1.05 。若井底压力为15-24 Mpa时应将地面孔径、穿深乘以0.95。

6、若井底压力大于25Mpa时应将地面孔径、穿深再乘以0.95。l 产层套管级别和层数校正若为N80套管，地面数据应乘以0.95;为P110套管，应乘以0.90。双层套管时，地面孔深乘以0.6，地面孔径乘以0.85；三层套管时地面孔深乘以0.4，地面孔径乘以0.6。射孔优化参数设计负压负压 射孔设计设计负压负压 射孔的概念负压射孔是指井内液柱压力低于储层压 力时的进行射孔.在 负压射孔的瞬间，由于储层压 力大于液柱压力，使地层 流体产生一个反向回流，冲洗射击孔孔眼，避免射击孔 杵堵和射孔液对地层的损害。因此负压射孔是一种保护储层 ，增加产能的射孔方法。射孔优化参数设计负压射孔是一种保护储层 ，提高

7、产能的射孔方法， 但负压值过 大会引起地层出砂并损害套管，负压值过 低又不能起到负压作用，因此必须对射孔负压值进 行合 理的设计。合理的负压值 要介于最大和最小负压值 之间。射孔优化参数设计射孔参数的概念射孔参数是指孔深、孔密、相位、孔径等参数，射孔参数的选择选择 直接影响流体流动动效率。海上油气田开发费用昂贵，根据不同地层物性条件选 择合理的射孔工艺和优化射孔参数对增加产能和 减少修井补射孔作业，提高油气田开发生产效益 有重大的影响。射孔参数对产能的影响n流体在井筒较远处为径向流；垂直及平面 上均为径向流； n从井眼附近的某处开始出现流线的汇集而 为非径向流：垂直面仍为径向流，但垂直 面已经

8、不是，称之为非径向流1相。此时 已经产生了部分附加压降； n再往内某一位置开始，开始流向流孔眼， 套管和水泥环变成了流动障碍，此时垂直 面内流线也不再平行于地层面，称为非径 向流2相。附加压降急剧增加。 n射孔几何参数越不合理，附加压降越大， 油气井的产能将越低。射孔参数影响机理射孔孔眼的深度是影响产能的一 个重要因素。 下图是钻井损害带厚度为4in，孔 深和产能比的实验曲线，图中K为 渗透率。图中说明在有钻井伤害而 无射孔伤害时，只有当射孔眼深度 超过伤害带的40%或50%时，井的产 能才不会降低，并且随孔深的增加 而增加，但当孔深增加到一定程度 后，产能基本稳定。射孔参数影响机理q射孔优化

9、基础知识qTCP起爆装置及井下工具qTCP现场作业TCP起爆装置根据击针受外力的作用分有机械点火头和压力点火头两大类。 机械点火头：机械撞击起爆点火头，安全机械点火头。 压力延时点火头：压力和压差两种，延时有火药延时、电子延时和液压油延时几种。 双引爆点火头TCPTCP点火头的类型点火头的类型安全机械点火头工作原理井口投棒撞击安全机械点火头的锁柱，剪断剪切销，锁柱向下移动释放击针。击针在压力的推动下向下移动撞击起爆器，起爆器被引爆后输出爆轰能量引爆与之连接的射孔枪的导爆索和传爆管。技术参数型号AJ-3L/1-0AJ-2/1-0外径38mm1.538mm1.5总长总长262mm10.3262mm

10、10.3耐压压70MPa10,150psi140MPa20,300psi最小解锁锁能量2.655kg m20lbft.2.655kg m20lbft.最小全发发火压压力3MPa435psi14MPa2,030psi安全压压力2MPa290psi10MPa1，450psi工 作 过 程耐压70MPa10,150psi全发火能量2.655kgm20 lbft输出能量能可靠引爆油气井用传爆管及导爆索所组成的传爆序列抗拉强度P-110技术参数直投式机械点火头工作原理防砂起爆装置用于油管传输射孔作业中起爆射孔枪,工作时需要不小于20lbft的撞击能量。在井口投下投放棒，投放棒撞击击针，剪断击针组件上的剪

11、切销，击针撞击并引爆起爆器，起爆器输出的爆轰能量起爆射孔枪。投棒类点火头操作注意事项l在点火头随管柱下井过程中，可能会因异物的掉入，撞到锁柱，使剪切销受损或剪断，从而出现射孔枪提前射孔的情况。因此，在下管柱作业时，必须确保下管柱过程中无异物掉入。l在管柱下放过程中，急放、急停管柱，或井口猛墩管柱，都会使井内液柱产生瞬时的压力冲击，该压力冲击作用在锁柱上，可能会使剪切销受损或剪断，从而出现射孔枪提前射孔的情况。因此，在下管柱作业时，必须确保管柱下放匀速、平稳。压力点火头工作原理压力起爆装置用于TCP完井作业中起爆射孔枪。特别适用于测试联作，斜井和水平井作业中引爆射孔枪或延时起爆装置.根据该装置所

12、处的井深和所需的起爆压力，计算剪切销的数量，油管压力大于活塞上预先设定的剪切销的剪断值时，活塞剪断剪切销并向上运动，活塞上的击针撞击起爆器，起爆器输出的爆轰点燃延期起爆管，由延期起爆管输出的爆轰引爆传爆管、导爆索、射孔弹，或直接引爆射孔枪。技技术术术术参数参数代号YB4-2YB4-1YB1-9-HY(高压压)YB1-9连连接 螺纹纹上端2 7/8 EUE(B)2-3/8EUE (B)2 7/8 EUE (B)2 7/8 EUE (B)下端2 7/8-6Acme(B)2-7/8-6Acme(B)2 7/8-6Acme(B)2 7/8-6Acme(B)外径86mm93mm93mm93mm总长总长5

13、10mm545mm414mm414mm装配长长度510mm545mm414mm414mm耐压压105MPa105MPa120MPa140MPa耐温起爆器耐温起爆器耐温起爆器耐温起爆器耐温剪切销销2排12颗颗/排2排12颗颗/排3排12颗颗/排4排12颗颗/排最大拉力80t110t110t110t压压力类类点火头头操作注意事项项l使用前必须明确井况参数，特别是井温、压井液密度、垂深等实际值必须 与所提供的参数相吻合。l正确计算和安装剪切销数量，尽可能地提高安全压力值；剪切销安装时应对称分布；多余的剪切值应妥善存放。l替泥浆等操作会降低剪切销的剪切值。l当点火头在射孔管柱上端时，应防止管柱沉砂，管

14、柱沉砂会影响点火头的使用性能，可能会出现起爆器不起爆或不完全爆轰的情况，从而不能正常起爆射孔枪；如不能有效清除管柱内沉砂，请在点火头上端连接防沉砂缓冲装置。l射孔管柱在下井过程中，必须平稳匀速下放，绝对避免急放、急提，敦钻、溜钻等操作。压压差点火头头耐 压90MPa13,050psi最小起爆压差2MPa290psi输出能量能可靠引爆油气井用传爆管及导爆索所组成的传爆序列抗拉强度P-110技术参数当压差起爆装置的内外压差达到剪切销的剪断压力时，剪切销被剪断；滑套向上运动，锁块被释放，同时击针被释放开，在压力作用下击针向下运动撞击起爆器，引爆射孔枪。本装置可通过油管加压引爆；或与环空加压装置配合，

15、套管加压引爆，并可进行测试联作。工作原理压压力开孔起爆点火头头技术参数代号YBK1-6YBK1-6-HY 连接螺 纹上端2-7/8EUE（B）2-3/8 EUE（B） 下端2-7/8-6Acme（B）2-7/8-6Acme（B）外径93mm86mm总长473mm473mm 装配长度473mm473mm 耐压105MPa105MPa 耐温起爆器耐温起爆器耐温 剪切销数量2排12颗/排2排12颗/排 开孔数量615mm615mm 总开孔面积1060mm21060mm2 最大拉力110t80t工作原理压力开孔起爆装置用于连续油管射孔作业中，起爆射孔枪，同时开孔连通油管与套管，使之压力平衡的一种装置。

16、从井口加压，剪断剪切销，活塞在压力作用下向下移动撞击起爆器，起爆器输出的爆轰能量引爆射孔枪，同时实现开孔。机械/压压力双效点火头头技术参数代号AJY1-1B 连接螺 纹上端（母扣）2-7/8EUE（B） 下端（母扣）2-7/8-6Acme（B） 外径93 mm 总长627mm 装配长度627 mm 耐压70MPa耐温起爆器耐温 投棒方式最小起爆压力3MPa 投棒方式铜销最小剪切力0.38kg/m 压力方式的剪切销数量2排12颗/排 最大拉力110t工作原理工作原理该装置用于TCP射孔完井作业中引爆射孔枪，可以选择投棒或压力任一种方法引爆。井口投棒撞击装置的击针组件，剪断击针组件上的剪切销解除对击针的锁定。压力推动击针向下运动撞击起爆器，起爆器输出的爆轰能量引爆射孔枪。井口加压，压力作用于剪切组件环形面上，剪断剪切销，击针组件在压力的作用下向下运动撞击起爆器，起爆器输出的爆轰能量引爆射孔枪。当使用投棒方式起