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第五章-射孔

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第五 射孔
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第五章 射 孔1第一节 射孔器与射孔工艺第二节 射孔参数与设计第三节 射孔质量检测与评价第四节 特殊射孔技术第五章 射 孔2目前世界各主要产油国广泛使用的完井方法。射孔: 射孔枪在油层某一层段套管、水泥环和地层之间打开一些孔道,使地层中流体能流出。炮弹射孔的孔眼也称为 炮眼 。射孔完井方式下,孔眼是联系油层和井筒唯一通道。第五章 射 孔3射孔器材是指用于完成射孔工作的设备、装置及其组合。有聚能射孔器、水力射孔器、复合射孔器等。最常用为聚能射孔器。射孔工艺指选择射孔完井方式所采用的射孔方法,有超正压射孔、正压射孔、负压射孔、复合射孔等。按射孔器材下入井筒的方式还可以分为过油管射孔、电缆传输式射孔等。第一节 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔4一、常用射孔器材1.聚能式射孔器最常用,是利用炸药爆轰的聚能效应产生的高温高压高速聚能射流来射穿套管、水泥环及地层,完成射孔作业。按结构分有枪身射孔器和无枪身射孔器两类,核心组成部分是聚能射孔弹。第一节 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔51)聚能射孔弹 根据火药爆燃时聚能效应原理制造的,不同形状火药在爆燃时能量传递方式不同。聚能效应 聚能射孔弹结构 大孔径射孔弹第一节 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔6不同形状火药对靶板不同破坏效果第一节 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔7将几十发甚至几百发射孔弹串连在一起 , 用雷管和导爆索引爆射孔的工具 。按结构分两类:有枪身射孔器 — 射孔弹装配在密封的钢管内;无枪身射孔器 — 单个密封的射孔弹用钢丝 、 金属杆或薄金属带连起来 , 直接下井射孔 。2)射孔器第一节 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔8有枪身射孔器聚能射孔弹、密封钢管 (射孔枪 )、弹架、起爆传爆部件等构成第一节 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔9(a)多次使用型有枪身射孔器; (b)一次销毁型有枪身射孔器第一节 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔10枪身是射孔器重要部件之一,主要两作用:射孔弹载体,承受井内液体压力、回收射孔弹爆炸后的碎片,保证射孔弹下井不损坏和防井下落物;枪身能吸收射孔弹爆炸产生的冲击和气体膨胀的能量,保护套管免遭损伤。第一节 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔11有枪身射孔器特点:(1) 射孔弹、导爆索、雷管等火品与井内液体无接触,只受井内温度影响。深井和高压井,必须用有枪身射孔器。(2) 射孔弹爆轰产物冲击能量大部分被枪身吸收 , 弹壳 、 弹架等碎片留在射孔枪内 。(3) 枪与枪之间刚性连接 , 采用油管传送射孔器时 , 容易实现刚性输送 。(4) 直径较大有枪身射孔器 , 由于枪身保护 , 减小套管和水泥环损坏 。第一节 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔12无枪身射孔器由无枪身聚能射孔弹、弹架(或非密封的钢管 )、起爆传爆部件 (或装置 )等构成的射孔总成第一节 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔13无枪身射孔器按照射孔弹结构和固弹方式 :全消毁型 (a)和半消毁型 (b) 第一节 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔14无枪身射孔器基本特点:(1) 非钢管枪身 , 射孔后无枪体膨胀 , 易从井中取出 。(2) 弹架有挠性 , 套管弯曲和有缩径时有良好通过性能 , 一次下井可射 30m (或更长 ) 厚的油气层 。(3) 重量轻 、 操作方便 , 有利于提高施工效率 、 减轻劳动强度和降低射孔费用 。第一节 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔15无枪身射孔器缺点:(1)火工器件与液体直接接触 , 药柱和壳体承受温度和压力联合作用 , 降低射孔器性能指标 。(2) 不像有枪身射孔器能保护套管 , 在小直径套管内射孔时 , 损坏套管可能性很大 。(3) 单位长度上重量轻 , 特别是用塑料弹壳时 , 在加重钻井液里使用 , 下井比较困难 。第一节 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔162 复合射孔器• 正在发展中新型射孔器 。• 分为两类:两种射孔方法的复合 ,射孔和燃气压裂复合 , 常用 。第一节 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔17射孔 — 压裂复合射孔器聚能射孔和继后高能气体压裂两种作业合二为一 ,利用炸药和火药燃速差先射孔后压裂 。聚能射孔弹射孔后 , 压裂弹随着燃烧 , 利用燃气脉冲加载碎解被压实孔壁 , 消除孔眼近井地层污染;压开致密岩层 , 孔道周围产生辐射状多裂缝 , 提高地层渗透性能 , 实现油井增产增注 。第一节 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔183. 射孔器输送方式电缆传输和油管传输。3缆输送式套管射孔最早方法 。 在套管内 , 用电缆把射孔器输送到目的层 , 定位射孔 。可采用有枪身射孔器或无枪身射孔器 。第一节 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔19电缆输送式套管射孔优点:(1) 适应性强,可选各型射孔器,满足地质需要。(2) 施工成功率高,成本低。(3) 工艺成熟装备配套,施工简单,易于掌握。缺点:(1) 高压油气井射孔时难以有效控制防喷。(2) 不易实现负压射孔。(3) 采用有枪身射孔时,不能一次进行长井段射孔。第一节 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔203缆输送式过油管射孔保护油层的射孔技术。油管下入到所要射孔井段上部,电缆输送小直径射孔器,穿过油管下到射孔井段,在套管中定位射孔。可采用有枪身射孔器和无枪身射孔器。第一节 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔213管输送式射孔• 油管柱尾端携带射孔器下井射孔方法 (简称 • 与电缆传输射孔器差别不大 , 上世纪 80年代引进 。油管输送式射孔特点(1) 采用射孔效率强 、 大直径 、 高孔密 、 深穿透射孔器 。(2) 整个枪串的完全引爆是关键 。(3) 大井段射孔时 , 枪与枪现场连接 , 要求射孔器接头连接方便 、 可靠 , 连接长度要短 , 以减少射孔盲区 。(4) 作业时间相对增长 , 要求射孔器有更好耐温性能 。第一节 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔22二、射孔工艺按射孔时井筒压力与地层压力差:正压 、 负压射孔 。正压射孔:通常井筒内液柱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 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔23负压射孔:• 油气层压力大于井内液柱压力下射孔。• 负压差使射孔瞬间地层液体产生负压冲击回流冲洗孔眼附近地层和孔眼内爆炸残余物,畅通油流通道,同时避免井内液体进入地层,防止油层内发生土锁和水锁 。• 降低射孔损害、减少孔眼堵塞、提高产能有效方法第一节 射孔器与射孔工艺第五章 射 孔24 合理选择负压 :一方面最大限度消除对孔眼周围损害 , 产能最高;另一方面 , 过大负压差会造成地层机械破损 、 套管破裂 、井内封隔器或其他仪器脱落 , 以及储层出砂等问题 。1)实验方法, 2)经验关系法地层渗透率 ( 10油层负压差( 气层负压差( 渗透地层 K>100 0
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