王會超

（中國石化江漢石油工程有限公司測錄井公司，湖北 潛江433123）

引 言

在油氣投產(chǎn)過程中，各地區(qū)不同儲層的地質(zhì)需求使得完井方式呈現(xiàn)出多樣化，具體有酸壓完井、裸眼篩管完井、負壓射孔完井、常規(guī)射孔完井等。

在塔里木油田，高產(chǎn)自噴油井多且受碳酸鹽巖儲層的限制，施工時多采用裸眼封隔器完井、負壓射孔完井兩種方式。這兩種完井方式由于含有封隔器等較多輔助工具，給后期修井轉(zhuǎn)抽作業(yè)帶來了諸多困難，常見問題表現(xiàn)為封隔器難以丟手或解封、生產(chǎn)通道阻塞、管柱阻卡、油套無法循環(huán)等。為解決上述問題，采用帶壓穿孔工藝，即在高壓密閉狀態(tài)下完成穿孔作業(yè)，這樣不僅為修井施工降低了井控風(fēng)險、提高了工藝成功率，還直接減少了修井成本、縮短了修井工期。

1 帶壓穿孔工藝

1.1 工藝原理

帶壓穿孔是在井口安裝電纜防噴裝置密閉井口，利用電纜將小直徑射孔槍輸送至管柱內(nèi)部指定位置，地面電點火起爆，使油管與套管溝通，穿孔成功后起出射孔槍。該技術(shù)適用于需要維修的帶壓自噴井，因油管和套管之間無法溝通，不能用循環(huán)法壓井，需要建立油套通道。

1.2 施工特點

1.2.1 輸送方式

利用Φ11.8mm、Φ8mm、Φ5.6mm電纜進行輸送。Φ8mm、Φ5.6mm電纜均可用于帶壓穿孔施工。

1.2.2 深度定位

利用44mm磁定位，在管柱內(nèi)對接箍進行測量從而進行定位（表1）。

表1 裸眼封隔器完井結(jié)構(gòu)及CCL曲線圖示意圖

2 帶壓穿孔器材

2.1 穿孔槍

穿孔槍具體參數(shù)為外徑51mm、孔密10孔／m、長度1.25m、耐壓85MPa。51型穿孔槍穿孔流通面積示意圖（圖1）為1m長的51型射孔槍打在3.5in油管展開后的孔眼模擬圖。單孔孔徑為6mm，單孔面積為28.26 mm2，1m的穿孔槍穿孔后的過流面積為282.6mm2。

2.2 穿孔彈

穿孔彈是與51型穿孔槍配套的型號為SCCK－51Y－4HMX的穿孔彈，其相關(guān)參數(shù)為外徑28mm、彈高29mm、孔徑≥6mm。

2.3 雷管

地面連接大電流雷管于槍體內(nèi)，射孔槍到達指定位置后，地面供以1～1.5A電流入井起爆雷管，點響射孔槍。雷管的型號為GWL－4，其具體參數(shù)為電阻2.8Ω、安全電流0.5A／5min、點火電流0.8A、耐溫160℃／2h。

2.4 井口電纜防噴裝置

井口電纜防噴裝置（圖2）安裝在井口采油樹清蠟閥上方，用于電纜穿孔時的井口密封，可有效地密封電纜，防止井內(nèi)流體泄漏。裝置主要由防噴器、捕集器、防噴管、泄壓短節(jié)、抓卡器、注脂密封控制頭、防噴盒、刮繩器及注脂液控裝置等部分組成。各部分用具有相同的快速接頭進行連接，可根據(jù)實際井況所需的工具串配套連接電纜防噴裝置。

圖2 井口電纜防噴裝置圖

3 技術(shù)優(yōu)點及存在問題

3.1 技術(shù)優(yōu)點

1）施工周期短，6 500m深的目的層平均6個小時即可施工完畢。相比常規(guī)穿孔工藝，跳過了井口放噴這個環(huán)節(jié)，而放噴一般要兩至三天。

2）在井口密閉條件下，直接在原井壓力上進行施工，保護了井底油氣層，降低了井控風(fēng)險。

3.2 存在問題

3.2.1 管柱內(nèi)通徑不足

在穿孔施工中，先利用Φ55mm通井規(guī)進行一次模擬通井作業(yè)，受產(chǎn)井管柱內(nèi)壁附著油泥和管柱內(nèi)特殊工具通徑影響，通井經(jīng)常失敗，導(dǎo)致后續(xù)施工無法進行；因此，需要引進更小直徑的射孔槍。但減小射孔槍直徑的同時，穿孔效果也受到了嚴重影響，如何平衡射孔槍直徑和穿孔效果成了新的技術(shù)難題。

3.2.2 穿孔瞬間流體激變

帶壓穿孔作業(yè)中，穿孔槍起爆后，經(jīng)常會出現(xiàn)電纜遇卡，操作不慎就會造成工具串落井，起出電纜后觀察，發(fā)現(xiàn)電纜出現(xiàn)嚴重打扭情況。分析幾口電纜打扭井的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)穿孔瞬間流體激變，導(dǎo)致油、套管壓差過大，使得穿孔槍上頂或旋轉(zhuǎn)，從而致電纜打扭。

3.2.3 器材承壓能力不足

塔里木油田油井多存在井口壓力過高或目的層深度過深情況，常用的耐壓85MPa的射孔槍不足以滿足現(xiàn)場施工需求。

4 工藝改進

4.1 小井眼穿孔工藝

經(jīng)過管柱內(nèi)穿孔瞬間模擬試驗，發(fā)現(xiàn)射孔前常規(guī)四相位穿孔槍在管柱內(nèi)并不一定居中，從而直接導(dǎo)致穿孔后四個方向上的孔眼大小不一，靠近管壁的一側(cè)穿孔孔徑會偏大。通過對這一現(xiàn)象的分析，發(fā)現(xiàn)穿孔槍發(fā)射后，聚能射流會在環(huán)空間隙中損耗；因此，縮小環(huán)空間隙會提升穿孔效果，即增大穿孔直徑。根據(jù)這一原理，研制了單方向弱磁器。穿孔施工時將其連接在磁定位下方，當穿孔槍到達指定位置時，弱磁器會吸引管壁，使小直徑穿孔槍孔眼貼近管壁，從而提升穿孔效果。

4.2 穿孔瞬間流體控制工藝

帶壓穿孔作業(yè)中，常用的Φ5.6mm或Φ8mm電纜，弱點拉斷力僅為1～2t，因此，如何控制穿孔瞬間的壓力激變，是穿孔工藝成功與否的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

4.2.1 保持油、套管壓力平衡

當穿孔槍串到達指定穿孔位置后，在井控要求允許的情況下保持油、套管壓力平衡。施工的關(guān)鍵點是在穿孔槍到達指定位置之后，而不是入井前，因為在井口密閉環(huán)境下，數(shù)千米電纜入井會造成井內(nèi)油壓上升。

4.2.2 控制孔密

根據(jù)施工經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)在地面油套壓平衡的情況下，較少的孔眼能減少油套內(nèi)流體流通，從而減小流體對井下工具的上頂力和下拉力，電纜打扭的情況會大幅度的減少。

4.2.3 控制穿孔槍相位

目前常用的是一相位、二相位和四相位穿孔槍。一相位和二相位穿孔槍布孔不對稱，流體流動時易造成工具串自轉(zhuǎn)，出現(xiàn)倒扣現(xiàn)象。為了解決倒扣問題，每次下井前要確定上緊每道絲扣，并且改變絲扣式連接方式－－改為銷釘式，將連接接頭插入槍管內(nèi)，然后在四個方向上安裝大銷釘，杜絕倒扣現(xiàn)象的發(fā)生。

5 應(yīng)用實例

2014年在塔里木油田共完成帶壓穿孔作業(yè)36井次，獲得了較好的開發(fā)效果和較高的經(jīng)濟效益。其中，TZ－A井、TZ－B井、LG－C和LG－D井為在塔里木油田進行的帶壓穿孔施工井，現(xiàn)以這4口井為例 來說明現(xiàn)場應(yīng)用情況。

5.1 TZ－A井

TZ－A井是塔里木油田開發(fā)井，位于塔里木盆地某斜坡X號斷裂帶，完鉆層位于奧陶系良里塔格組，井深6 875m，2014年3月26日完鉆后自噴投產(chǎn)，6月份因地層能量不足，準備轉(zhuǎn)抽作業(yè)生產(chǎn)。TZ－A井關(guān)井油壓為19MPa、套壓為0MPa，且井內(nèi) H2S含量3 200 ppm，放噴口H2S含量73ppm，施工難度大。如果直接選擇完井封隔器丟手，封隔器以上油套壓井液混合，會導(dǎo)致壓井液性質(zhì)變化，極易出現(xiàn)井控風(fēng)險。

帶壓穿孔作業(yè)恰好解決了這個問題。在封隔器以上合適的位置進行了穿孔作業(yè)，溝通油、套管，再利用新配置的壓井液進行充分的脫氣循環(huán)，大大的降低了井控風(fēng)險。

5.2 TZ－B井

TZ－B井是高產(chǎn)自噴井，7年累產(chǎn)油13.249 4×104t，日均產(chǎn)油達51t，井口關(guān)井油壓達18MPa。由于該井自噴生產(chǎn)多年，生產(chǎn)管柱在近期出現(xiàn)堵塞不暢的情況，分析認為在產(chǎn)層與油管、篩管之間出現(xiàn)了堵塞。為解決堵塞問題，選擇了帶壓穿孔作業(yè)。施工后，產(chǎn)層與油管通道重新有效溝通，該井恢復(fù)正常生產(chǎn)。

5.3 LG－C井

LG－C井管柱出現(xiàn)阻卡，針對卡點上下兩處位置，進行帶壓穿孔作業(yè)。施工后，再正打壓沖洗卡點，成功解決了管柱阻卡問題。

5.4 LG－D井

LG－D井封隔器丟手失敗，選擇在封隔器上方進行帶壓穿孔作業(yè)，對封隔器上方的錨定密封進行沖刷。施工后，清除了環(huán)空泥漿沉淀所造成的影響。

6 結(jié)論及建議

1）帶壓穿孔技術(shù)適用于塔里木油田自噴油井、氣井和注水井等含有封隔器的完井管柱修井作業(yè)，解決了封隔器解封難、生產(chǎn)通道阻塞、管柱阻卡、油套無法循環(huán)等井下問題。

2）相比其他常規(guī)射孔技術(shù)，帶壓穿孔技術(shù)具有施工周期短，保護井底油氣層，安全系數(shù)高的優(yōu)點，且為修井施工降低了井控風(fēng)險、提高了工藝成功率，節(jié)約了修井成本、縮短了修井工期。

3）采用小井眼穿孔技術(shù)和穿孔瞬間流體控制方法改進后的帶壓穿孔技術(shù)，達到增大穿孔直徑和維持油、套管壓力平衡的目的，提高了工藝安全可靠性，增加了帶壓穿孔工藝的適用性。

［1］潘金國，盛江飛.負壓射孔聯(lián)作工藝的研究與應(yīng)用［J］.江漢石油職工大學(xué)學(xué)報，2009，22（02）：48－50.

［2］張維山，董擁軍，荀玉芝，等.SY／T 6821－2011電纜輸送射孔帶壓作業(yè)技術(shù)規(guī)范［S］.北京：石油工業(yè)出版社，2011.

［3］席巖，柴丹丹.封閉式電纜輸入射孔防噴器技術(shù)探討［J］.中國化工貿(mào)易，2013，07（07）：109－110.