張文安+王在林

【摘要】定方位射孔技術是一種可以進行井下有方向性射孔的新型射孔工藝技術，其基本原理是采用電纜傳輸方式，首先將定方位支撐裝置錨定到預定深度， 然后用陀螺儀下井測量定位裝置內上部導向鍵的準確方位；根據(jù)陀螺儀測定的方位調整射孔槍尾部的導向頭，隨后射孔槍下井準確定向、射孔；最后將定位裝置及射孔槍起出，實現(xiàn)精確定向射孔施工。充分發(fā)揮了電纜傳輸方式動用設備少、作業(yè)方便、施工時間短、勞動強度低等優(yōu)勢。

【關鍵詞】定方位；壓裂；油管；電纜；定位裝置

【Abstract】Orientation perforating technology is a kind of new type of perforating with downhole directional perforation technology， its basic principle is to use cable transmission mode， the first anchor bearing support device to the desired depth， then using gyroscope under well measurement positioning device inside the upper guide key accurate orientation；According to the determination of gyroscope orientation adjustment guide at the end of the perforating gun head， then perforating gun under accurate orientation， well perforation；Finally the positioning device and the perforating gun， achieve precise directional perforation construction.Give full play to the cable transmission way used less equipment， convenient operation， short construction time， low intensity of labor advantage.

【Key words】bearing；Fracturing；Oil tube；Cable；Positioning device

引言

定方位射孔技術是一項新的射孔工藝技術，在許多國家的各大油氣田廣泛采用該項技術，取得了顯著地應用效果。定方位射孔技術是在將陀螺測斜技術與射孔技術進行有機結合并且改進常規(guī)的油管輸送式射孔管柱的基礎上，開發(fā)出的一種可以進行井下定方向性射孔的新型射孔工藝技術。

1.1工藝過程。電纜定方位射孔工藝在現(xiàn)場施工作業(yè)時，采取以下五步驟：

（1）首先采用電纜將磁性定位器和投放工具以及定位裝置連接下井， 用磁性定位器將深度確定好后， 點火將定位裝置座在預定深度，然后起出電纜。

（2）第二步采用電纜將方位測量裝置（陀螺儀）連接下井，方位測量裝置插入定位裝置后，測量方位（確定定位裝置鍵的方位）， 然后起出電纜。

（3）第三步地面根據(jù)測量出的定位裝置鍵的方位，調整定方位射孔槍下的導向頭， 采用電纜將定方位射孔槍和夾層槍連接下井。

（4）第四步當定方位射孔槍下的導向頭插入定位裝置后，射孔槍即對準射孔段，射孔彈即對準設計要求的方位，此時，通電點火射孔，地面觀察電纜和絞車抖動的狀況，以次判斷射孔槍是否起爆。

（5）上起電纜和射孔槍并解鎖定位裝置，當定位裝置解鎖后下放或上提測量射孔檢查曲線，最后定位裝置隨射孔槍體一起起出井口完成施工。

（1）定位裝置的可靠性。如何通過電纜坐封工具是定位裝置丟手，同時保證定位裝置坐封牢靠。

（2）射孔槍方位的確定。為確保射孔槍定向射孔，槍尾應設計導向槽，與定位裝置導向鍵配合，實現(xiàn)定方位射孔。

（3）定位裝置的解封技術。在定方位射孔完成后，在上提射孔儀器連接串的同時完成定位裝置的解封。

2. 關鍵部件的研制

2.1定投放工具心軸產(chǎn)生的上拉力作用在定位裝置的丟手活塞上，它帶動定位鍵套、鎖舌套、中心管、托環(huán)、下楔體上行，投放工具擠壓筒產(chǎn)生的下推力下壓鎖緊套、上楔體下行，這時上、下楔體壓縮彈簧，同時撐著卡瓦向外擴張緊貼在套管內壁上，當四個卡瓦鑲嵌進套管內壁一定深度后，鎖緊套不再下行時，鎖舌鎖住。此時投放工具剩余的高壓抽拉力剪斷丟手活塞上四個剪釘，完成投放工具與定位裝置脫手。

3. 現(xiàn)場應用及效果評價

根據(jù)甲方要求，我們從2011年5月初開始， 截止2011年10月，我們對長慶油田公司油氣工藝研究院指定的36口電纜定方位射孔井進行了技術服務。截至目前，我們已完成對外銷售151套，實現(xiàn)銷售收入600余萬元。

（1）在現(xiàn)場施工時效方面：在我們的精心組織及精細施工下，在各試油隊的良好配合下，電纜傳輸定方位射孔工藝技術，縮短了射孔現(xiàn)場占井時間約14小時。

（2）從起出的射孔槍來看：每口井射孔后起出的槍串，經(jīng)我們和試油隊技術員以及現(xiàn)場技術監(jiān)督共同檢驗，射孔彈的發(fā)射率均達到了100%；射孔槍上的穿孔率均達到了100%；射孔孔眼與盲孔對位率均達到了99.8%以上。

（4）經(jīng)現(xiàn)場36口井的應用證明，定方位射孔能夠降低水力壓裂啟動壓力，提高采油強度，具有廣闊的推廣應用前景。

4. 結論和認識

電纜傳輸定方位射孔技術工藝填補了長慶油田射孔技術的一方面空白，是西安方元能源工程有限責任公司在借鑒國內外各類射孔新技術、新資料的基礎上，參考有關類似射孔器材的基礎上，與油氣工藝研究院合作，研發(fā)的一項新工藝。通過本文對電纜定方位射孔工藝技術的研究

（2）采用磁性定位器跟蹤控制，提高了定位裝置和射孔槍準確深度。

（3）射孔彈的方位取消了旋轉油管定位的方法，而是采用陀螺儀測量后，地面旋轉調節(jié)提高了方位的準確度。

（4）安全性、可靠性、射孔下井一次成功率得到提高。

（5）滿足定向井既不受井斜角限制，實現(xiàn)了全井最大井斜角超過15°、射孔段井斜角小于30°井的定向射孔。

（6）射孔施工周期由油管傳輸定向射孔的30 小時減至目前的8 小時，提高施工效率。

（7）定方位射孔的技術關鍵是定方位，在確定地應力方向之后，依靠井下方位測量儀，槍身定位短節(jié)和專用連接頭以及地面監(jiān)測系統(tǒng)，通過調節(jié)電纜，使射孔方位與地層最大主應力方向

（8）定方位射孔工藝技術能有效提高單井的原油產(chǎn)量，為長慶油田后期的增長穩(wěn)產(chǎn)工作做好了一定的鋪墊工作。

參考文獻

[1]于連?。秽嚱鸶?；曲從鋒；趙汝新；關建慶《斜井的定向射孔壓裂技術研究》[J]；石油天然氣學報（江漢石油學院學報）；2005年06期.

[2]鄧金根，蔚寶華，王金鳳，王炳印，李賓《定向射孔提高低滲透油藏水力壓裂效率的模擬試驗研究》[J]；石油鉆探技術；2003年05期.

[文章編號]1619-2737（2014）04-02-135

[作者簡介] 張文安（1969.5.20-），男，籍貫：四川，漢族，1992年7月畢業(yè)于華東石油大學（礦場地球物理專業(yè)），同年分配到長慶油田測井工程處從事測井工作，2001年響應國家下崗分流政策，買斷國企身份與經(jīng)歷一樣的同事成立西安方元能源工程有限責任公司，目前擔任公司總經(jīng)理助理一職

【摘要】定方位射孔技術是一種可以進行井下有方向性射孔的新型射孔工藝技術，其基本原理是采用電纜傳輸方式，首先將定方位支撐裝置錨定到預定深度， 然后用陀螺儀下井測量定位裝置內上部導向鍵的準確方位；根據(jù)陀螺儀測定的方位調整射孔槍尾部的導向頭，隨后射孔槍下井準確定向、射孔；最后將定位裝置及射孔槍起出，實現(xiàn)精確定向射孔施工。充分發(fā)揮了電纜傳輸方式動用設備少、作業(yè)方便、施工時間短、勞動強度低等優(yōu)勢。

【關鍵詞】定方位；壓裂；油管；電纜；定位裝置

【Abstract】Orientation perforating technology is a kind of new type of perforating with downhole directional perforation technology， its basic principle is to use cable transmission mode， the first anchor bearing support device to the desired depth， then using gyroscope under well measurement positioning device inside the upper guide key accurate orientation；According to the determination of gyroscope orientation adjustment guide at the end of the perforating gun head， then perforating gun under accurate orientation， well perforation；Finally the positioning device and the perforating gun， achieve precise directional perforation construction.Give full play to the cable transmission way used less equipment， convenient operation， short construction time， low intensity of labor advantage.

【Key words】bearing；Fracturing；Oil tube；Cable；Positioning device

引言

定方位射孔技術是一項新的射孔工藝技術，在許多國家的各大油氣田廣泛采用該項技術，取得了顯著地應用效果。定方位射孔技術是在將陀螺測斜技術與射孔技術進行有機結合并且改進常規(guī)的油管輸送式射孔管柱的基礎上，開發(fā)出的一種可以進行井下定方向性射孔的新型射孔工藝技術。

1.1工藝過程。電纜定方位射孔工藝在現(xiàn)場施工作業(yè)時，采取以下五步驟：

（1）首先采用電纜將磁性定位器和投放工具以及定位裝置連接下井， 用磁性定位器將深度確定好后， 點火將定位裝置座在預定深度，然后起出電纜。

（2）第二步采用電纜將方位測量裝置（陀螺儀）連接下井，方位測量裝置插入定位裝置后，測量方位（確定定位裝置鍵的方位）， 然后起出電纜。

（3）第三步地面根據(jù)測量出的定位裝置鍵的方位，調整定方位射孔槍下的導向頭， 采用電纜將定方位射孔槍和夾層槍連接下井。

（4）第四步當定方位射孔槍下的導向頭插入定位裝置后，射孔槍即對準射孔段，射孔彈即對準設計要求的方位，此時，通電點火射孔，地面觀察電纜和絞車抖動的狀況，以次判斷射孔槍是否起爆。

（5）上起電纜和射孔槍并解鎖定位裝置，當定位裝置解鎖后下放或上提測量射孔檢查曲線，最后定位裝置隨射孔槍體一起起出井口完成施工。

（1）定位裝置的可靠性。如何通過電纜坐封工具是定位裝置丟手，同時保證定位裝置坐封牢靠。

（2）射孔槍方位的確定。為確保射孔槍定向射孔，槍尾應設計導向槽，與定位裝置導向鍵配合，實現(xiàn)定方位射孔。

（3）定位裝置的解封技術。在定方位射孔完成后，在上提射孔儀器連接串的同時完成定位裝置的解封。

2. 關鍵部件的研制

2.1定投放工具心軸產(chǎn)生的上拉力作用在定位裝置的丟手活塞上，它帶動定位鍵套、鎖舌套、中心管、托環(huán)、下楔體上行，投放工具擠壓筒產(chǎn)生的下推力下壓鎖緊套、上楔體下行，這時上、下楔體壓縮彈簧，同時撐著卡瓦向外擴張緊貼在套管內壁上，當四個卡瓦鑲嵌進套管內壁一定深度后，鎖緊套不再下行時，鎖舌鎖住。此時投放工具剩余的高壓抽拉力剪斷丟手活塞上四個剪釘，完成投放工具與定位裝置脫手。

3. 現(xiàn)場應用及效果評價

根據(jù)甲方要求，我們從2011年5月初開始， 截止2011年10月，我們對長慶油田公司油氣工藝研究院指定的36口電纜定方位射孔井進行了技術服務。截至目前，我們已完成對外銷售151套，實現(xiàn)銷售收入600余萬元。

（1）在現(xiàn)場施工時效方面：在我們的精心組織及精細施工下，在各試油隊的良好配合下，電纜傳輸定方位射孔工藝技術，縮短了射孔現(xiàn)場占井時間約14小時。

（2）從起出的射孔槍來看：每口井射孔后起出的槍串，經(jīng)我們和試油隊技術員以及現(xiàn)場技術監(jiān)督共同檢驗，射孔彈的發(fā)射率均達到了100%；射孔槍上的穿孔率均達到了100%；射孔孔眼與盲孔對位率均達到了99.8%以上。

（4）經(jīng)現(xiàn)場36口井的應用證明，定方位射孔能夠降低水力壓裂啟動壓力，提高采油強度，具有廣闊的推廣應用前景。

4. 結論和認識

電纜傳輸定方位射孔技術工藝填補了長慶油田射孔技術的一方面空白，是西安方元能源工程有限責任公司在借鑒國內外各類射孔新技術、新資料的基礎上，參考有關類似射孔器材的基礎上，與油氣工藝研究院合作，研發(fā)的一項新工藝。通過本文對電纜定方位射孔工藝技術的研究

（2）采用磁性定位器跟蹤控制，提高了定位裝置和射孔槍準確深度。

（3）射孔彈的方位取消了旋轉油管定位的方法，而是采用陀螺儀測量后，地面旋轉調節(jié)提高了方位的準確度。

（4）安全性、可靠性、射孔下井一次成功率得到提高。

（5）滿足定向井既不受井斜角限制，實現(xiàn)了全井最大井斜角超過15°、射孔段井斜角小于30°井的定向射孔。

（6）射孔施工周期由油管傳輸定向射孔的30 小時減至目前的8 小時，提高施工效率。

（7）定方位射孔的技術關鍵是定方位，在確定地應力方向之后，依靠井下方位測量儀，槍身定位短節(jié)和專用連接頭以及地面監(jiān)測系統(tǒng)，通過調節(jié)電纜，使射孔方位與地層最大主應力方向

（8）定方位射孔工藝技術能有效提高單井的原油產(chǎn)量，為長慶油田后期的增長穩(wěn)產(chǎn)工作做好了一定的鋪墊工作。

參考文獻

[1]于連??；鄧金根；曲從鋒；趙汝新；關建慶《斜井的定向射孔壓裂技術研究》[J]；石油天然氣學報（江漢石油學院學報）；2005年06期.

[2]鄧金根，蔚寶華，王金鳳，王炳印，李賓《定向射孔提高低滲透油藏水力壓裂效率的模擬試驗研究》[J]；石油鉆探技術；2003年05期.

[文章編號]1619-2737（2014）04-02-135

[作者簡介] 張文安（1969.5.20-），男，籍貫：四川，漢族，1992年7月畢業(yè)于華東石油大學（礦場地球物理專業(yè)），同年分配到長慶油田測井工程處從事測井工作，2001年響應國家下崗分流政策，買斷國企身份與經(jīng)歷一樣的同事成立西安方元能源工程有限責任公司，目前擔任公司總經(jīng)理助理一職

【摘要】定方位射孔技術是一種可以進行井下有方向性射孔的新型射孔工藝技術，其基本原理是采用電纜傳輸方式，首先將定方位支撐裝置錨定到預定深度， 然后用陀螺儀下井測量定位裝置內上部導向鍵的準確方位；根據(jù)陀螺儀測定的方位調整射孔槍尾部的導向頭，隨后射孔槍下井準確定向、射孔；最后將定位裝置及射孔槍起出，實現(xiàn)精確定向射孔施工。充分發(fā)揮了電纜傳輸方式動用設備少、作業(yè)方便、施工時間短、勞動強度低等優(yōu)勢。

【關鍵詞】定方位；壓裂；油管；電纜；定位裝置

【Abstract】Orientation perforating technology is a kind of new type of perforating with downhole directional perforation technology， its basic principle is to use cable transmission mode， the first anchor bearing support device to the desired depth， then using gyroscope under well measurement positioning device inside the upper guide key accurate orientation；According to the determination of gyroscope orientation adjustment guide at the end of the perforating gun head， then perforating gun under accurate orientation， well perforation；Finally the positioning device and the perforating gun， achieve precise directional perforation construction.Give full play to the cable transmission way used less equipment， convenient operation， short construction time， low intensity of labor advantage.

【Key words】bearing；Fracturing；Oil tube；Cable；Positioning device

引言

定方位射孔技術是一項新的射孔工藝技術，在許多國家的各大油氣田廣泛采用該項技術，取得了顯著地應用效果。定方位射孔技術是在將陀螺測斜技術與射孔技術進行有機結合并且改進常規(guī)的油管輸送式射孔管柱的基礎上，開發(fā)出的一種可以進行井下定方向性射孔的新型射孔工藝技術。

1.1工藝過程。電纜定方位射孔工藝在現(xiàn)場施工作業(yè)時，采取以下五步驟：

（1）首先采用電纜將磁性定位器和投放工具以及定位裝置連接下井， 用磁性定位器將深度確定好后， 點火將定位裝置座在預定深度，然后起出電纜。

（2）第二步采用電纜將方位測量裝置（陀螺儀）連接下井，方位測量裝置插入定位裝置后，測量方位（確定定位裝置鍵的方位）， 然后起出電纜。

（3）第三步地面根據(jù)測量出的定位裝置鍵的方位，調整定方位射孔槍下的導向頭， 采用電纜將定方位射孔槍和夾層槍連接下井。

（4）第四步當定方位射孔槍下的導向頭插入定位裝置后，射孔槍即對準射孔段，射孔彈即對準設計要求的方位，此時，通電點火射孔，地面觀察電纜和絞車抖動的狀況，以次判斷射孔槍是否起爆。

（5）上起電纜和射孔槍并解鎖定位裝置，當定位裝置解鎖后下放或上提測量射孔檢查曲線，最后定位裝置隨射孔槍體一起起出井口完成施工。

（1）定位裝置的可靠性。如何通過電纜坐封工具是定位裝置丟手，同時保證定位裝置坐封牢靠。

（2）射孔槍方位的確定。為確保射孔槍定向射孔，槍尾應設計導向槽，與定位裝置導向鍵配合，實現(xiàn)定方位射孔。

（3）定位裝置的解封技術。在定方位射孔完成后，在上提射孔儀器連接串的同時完成定位裝置的解封。

2. 關鍵部件的研制

2.1定投放工具心軸產(chǎn)生的上拉力作用在定位裝置的丟手活塞上，它帶動定位鍵套、鎖舌套、中心管、托環(huán)、下楔體上行，投放工具擠壓筒產(chǎn)生的下推力下壓鎖緊套、上楔體下行，這時上、下楔體壓縮彈簧，同時撐著卡瓦向外擴張緊貼在套管內壁上，當四個卡瓦鑲嵌進套管內壁一定深度后，鎖緊套不再下行時，鎖舌鎖住。此時投放工具剩余的高壓抽拉力剪斷丟手活塞上四個剪釘，完成投放工具與定位裝置脫手。

3. 現(xiàn)場應用及效果評價

根據(jù)甲方要求，我們從2011年5月初開始， 截止2011年10月，我們對長慶油田公司油氣工藝研究院指定的36口電纜定方位射孔井進行了技術服務。截至目前，我們已完成對外銷售151套，實現(xiàn)銷售收入600余萬元。

（1）在現(xiàn)場施工時效方面：在我們的精心組織及精細施工下，在各試油隊的良好配合下，電纜傳輸定方位射孔工藝技術，縮短了射孔現(xiàn)場占井時間約14小時。

（2）從起出的射孔槍來看：每口井射孔后起出的槍串，經(jīng)我們和試油隊技術員以及現(xiàn)場技術監(jiān)督共同檢驗，射孔彈的發(fā)射率均達到了100%；射孔槍上的穿孔率均達到了100%；射孔孔眼與盲孔對位率均達到了99.8%以上。

（4）經(jīng)現(xiàn)場36口井的應用證明，定方位射孔能夠降低水力壓裂啟動壓力，提高采油強度，具有廣闊的推廣應用前景。

4. 結論和認識

電纜傳輸定方位射孔技術工藝填補了長慶油田射孔技術的一方面空白，是西安方元能源工程有限責任公司在借鑒國內外各類射孔新技術、新資料的基礎上，參考有關類似射孔器材的基礎上，與油氣工藝研究院合作，研發(fā)的一項新工藝。通過本文對電纜定方位射孔工藝技術的研究

（2）采用磁性定位器跟蹤控制，提高了定位裝置和射孔槍準確深度。

（3）射孔彈的方位取消了旋轉油管定位的方法，而是采用陀螺儀測量后，地面旋轉調節(jié)提高了方位的準確度。

（4）安全性、可靠性、射孔下井一次成功率得到提高。

（5）滿足定向井既不受井斜角限制，實現(xiàn)了全井最大井斜角超過15°、射孔段井斜角小于30°井的定向射孔。

（6）射孔施工周期由油管傳輸定向射孔的30 小時減至目前的8 小時，提高施工效率。

（7）定方位射孔的技術關鍵是定方位，在確定地應力方向之后，依靠井下方位測量儀，槍身定位短節(jié)和專用連接頭以及地面監(jiān)測系統(tǒng)，通過調節(jié)電纜，使射孔方位與地層最大主應力方向

（8）定方位射孔工藝技術能有效提高單井的原油產(chǎn)量，為長慶油田后期的增長穩(wěn)產(chǎn)工作做好了一定的鋪墊工作。

參考文獻

[1]于連俊；鄧金根；曲從鋒；趙汝新；關建慶《斜井的定向射孔壓裂技術研究》[J]；石油天然氣學報（江漢石油學院學報）；2005年06期.

[2]鄧金根，蔚寶華，王金鳳，王炳印，李賓《定向射孔提高低滲透油藏水力壓裂效率的模擬試驗研究》[J]；石油鉆探技術；2003年05期.

[文章編號]1619-2737（2014）04-02-135

[作者簡介] 張文安（1969.5.20-），男，籍貫：四川，漢族，1992年7月畢業(yè)于華東石油大學（礦場地球物理專業(yè)），同年分配到長慶油田測井工程處從事測井工作，2001年響應國家下崗分流政策，買斷國企身份與經(jīng)歷一樣的同事成立西安方元能源工程有限責任公司，目前擔任公司總經(jīng)理助理一職