劉霖佳
大慶鉆探工程公司測井公司 吉林松原 138000
油管輸送射孔(TCP)與地層測試工具(DST)聯(lián)合作業(yè)技術(shù)是將測試系統(tǒng)組合在TCP管柱中,一次下井可同時完成負(fù)壓射孔和地層測試兩項作業(yè),由于是在負(fù)壓條件下射孔測試,所以能提供最真實的地層評價和獲取動態(tài)條件下地層流體的各種參數(shù)。
主要特點:優(yōu)點是可與DST進(jìn)行聯(lián)作;輸送能力強(qiáng),一次下井可射孔數(shù)百米;能根據(jù)油氣層巖性特點,設(shè)計負(fù)壓值;射孔后可釋放射孔槍;在高壓、高溫氣井或難度比較大的井中,可采用多種組合引爆裝置,解決在大斜度井和水平井中作業(yè)中引爆的難題;減震器能有效保護(hù)井下工具和電子儀器正常工作。提高作業(yè)時效。缺點是返工時間長,對火工器材要求耐溫高。
復(fù)合射孔技術(shù)是聚能射孔技術(shù)與復(fù)合推進(jìn)劑技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,是將兩種性質(zhì)完全不同的高能量火藥和炸藥作為能源作用于地層,射孔后,復(fù)合火藥產(chǎn)生的能量對孔道壓實層和地層產(chǎn)生壓裂作用,使地層流體的流通通道得到改善,達(dá)到解堵、造縫,最終增產(chǎn)的目的。
聚能射孔是靠聚能射流擠壓成孔,在孔道周圍存在著射孔壓實帶,使地層滲透率下降,盡管采用負(fù)壓射孔,但很難恢復(fù)到地層原始滲透效果。
1.主要特點:與一般正壓射孔不同,它是在負(fù)壓條件下完成超壓射孔、壓裂;將固體推進(jìn)劑裝在槍體內(nèi)和槍體外以及射孔槍串的上下部作為二次能量;可根據(jù)不同的地層和射孔情況選擇合理的壓裂藥量。射孔后還可以反沖洗射孔孔道。破除近井污染帶、增加滲流面積;效率高,一趟管柱即可實現(xiàn)射孔、復(fù)合壓裂作業(yè);壓力峰值高、加載快,在孔眼周圍可形成網(wǎng)狀裂紋
2.復(fù)合射孔適用性
適用于復(fù)合射孔的產(chǎn)層:開發(fā)初期地層壓力高、物性好、泥質(zhì)含量低且地層射孔完善系數(shù)好的產(chǎn)層,其初期未獲油流或油流不大的巖層;低孔隙度的裂縫致密巖、不含泥質(zhì)的白云化有垂直裂縫的非均質(zhì)灰?guī)r;有粉砂巖和泥質(zhì)夾層不含泥質(zhì)的砂巖;近井帶滲透表面在鉆井、試油、采油過程中被嚴(yán)重堵塞;滲透率在平面上不均勻分布,低滲透井位于高滲透井附近而產(chǎn)量低。
勘探井產(chǎn)層:鉆井泥漿和固井水泥等污染嚴(yán)重,取芯顯示、測井和綜合解釋均較好,但射孔后出油較差或不出油的產(chǎn)層;原始地層物性差,但取芯見到天然微裂縫的產(chǎn)層;油層中水敏和酸敏性礦物含量較高的產(chǎn)層;破裂壓力高、地質(zhì)顯示好,但出油較差的產(chǎn)層。
生產(chǎn)井或老井的產(chǎn)層:油層壓力較高,供油能力充足,但產(chǎn)量突然下降;酸化或水力壓裂等增產(chǎn)措施后,因油層堵塞而產(chǎn)量低減較快,但地層壓力仍較高的產(chǎn)層;井多次增產(chǎn)處理產(chǎn)量已很低,但仍有一定壓力的老油層,利用復(fù)合射孔產(chǎn)生多條徑向裂縫,可有效恢復(fù)產(chǎn)能。
應(yīng)用于注水井:初期能注水,但因水質(zhì)較差吸水指數(shù)遞減較快的產(chǎn)層;吸水指數(shù)低達(dá)不到配注要求的產(chǎn)層;根本注不進(jìn)水的產(chǎn)層。
過油管射孔器可以用電纜輸送,也可以用連續(xù)油管輸送。電纜過油管射孔是在下完生產(chǎn)管柱,安裝好井口采油樹及生產(chǎn)系統(tǒng),坐封隔器后,在井口采油樹上安裝防噴管和電纜密封裝置,用電纜從油管內(nèi)下入射孔槍對油層進(jìn)行射孔。過油管射孔的定位同電纜射孔一樣,以射孔段頂部的套管短節(jié)作為射孔校深點,完井管柱的底端必須在射孔段頂部套管上方,根據(jù)不同的井況采用不同的射孔器。過油管射孔由于受完井油管內(nèi)徑和井下工具尺寸的限制,只能用小直徑射孔槍和小藥量的射孔彈或則無槍身射孔器射孔,為了滿足孔徑和穿深的要求,往往使用無槍身射孔器。
主要特點:優(yōu)點是能形成負(fù)壓或平衡壓力射孔,對油氣層損害?。簧淇鬃鳂I(yè)安全,適用于高壓油氣井;射孔后能馬上進(jìn)行生產(chǎn)。
缺點是射孔槍和射孔彈尺寸受油管內(nèi)徑限制,穿深度淺,對油氣井產(chǎn)量有一定影響;射孔槍與套管之間間隙大,影響射孔孔徑和穿深;每次下井射孔槍長度受防噴管長度限制;無槍身射孔彈夾射孔后容易變形,對起出電纜有一定影響。
水平井完井射孔既有利于提高產(chǎn)量也有利于以后進(jìn)行增產(chǎn)措施和封堵作業(yè)水平井射孔井段長達(dá)幾百米甚至上千米,要求射孔一次下井作業(yè)成功;要求長達(dá)幾百米的射孔槍順利通過造斜段下入和起出。定向的目的是按工藝要求朝下射孔(一般是180度以內(nèi)),防止射孔后出砂。
主要特點:可采用壓力延時分段起爆方式引爆射孔槍;采用彈架管旋轉(zhuǎn)的內(nèi)定向方式或射孔槍外定向方式;槍體與接頭之間采用防退扣裝置,避免射孔槍退扣的可能,確保作業(yè)安全;在下篩管或者下套管后已射孔的水平井中作業(yè),采用開孔起爆裝置可實現(xiàn)水平井的再射孔。
全通徑射孔槍槍身之間采用節(jié)箍式連接,槍身內(nèi)彈架管、傳爆以及點火頭內(nèi)器材采用易碎材料,在完成TCP作業(yè)后,自動將起爆器芯、傳爆件彈架和槍尾丟掉,使整個管柱(包括槍管)成為通徑該技術(shù)主要是在射孔后不起出管柱直接投產(chǎn),給以后生產(chǎn)測井和其它作業(yè)提供通道。
防砂射孔彈的作用原理是射孔彈在導(dǎo)爆索的作用下起爆并首先射孔,射孔彈射孔是以微秒級時間完成的。①射孔彈射孔的高壓高速射流的尾部形成一個負(fù)壓區(qū)將吸動鋼絲球尾隨其后向孔道內(nèi)跟進(jìn)。②在射孔彈射孔的同時,射孔彈主裝藥的殘余能量通過隔離罩上的點火系統(tǒng)點燃裝在發(fā)射倉內(nèi)的發(fā)射藥。發(fā)射藥產(chǎn)生的壓力將推動鋼絲球向中間運動,并向孔眼處流動進(jìn)入孔道。
[1]黃艷清(導(dǎo)師:李國義).復(fù)合射孔器射孔過程中的安全評定[J].大慶石油學(xué)院碩士論文.2006.
[2]吳木旺.復(fù)合射孔與DST聯(lián)作技術(shù)在海上探井測試中的應(yīng)用[J].石油鉆采工藝.2007.