彭莉莉(采油工程研究院射孔器材質(zhì)量監(jiān)督檢測中心,黑龍江 大慶 163453)
國內(nèi)對復(fù)合射孔作用機(jī)理研究較少,對復(fù)合射孔器產(chǎn)生的高壓氣體的壓力,作用時間與裂縫之間的關(guān)系也不夠深入。主要存在兩方面的問題:1,國內(nèi)高溫復(fù)合射孔器技術(shù)發(fā)展緩慢,技術(shù)相對落后,產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。2,沒有同一的檢測標(biāo)準(zhǔn),無法快速推動技術(shù)發(fā)展,無法評定高溫復(fù)合射孔器質(zhì)量的優(yōu)劣。隨著油田勘探開發(fā)工作的不斷深入,油層條件越來越差,進(jìn)行高溫復(fù)合射孔器完井作業(yè)的井在大量增加,如大慶油田130℃以上進(jìn)行復(fù)合射孔的井?dāng)?shù)量呈逐年上升的趨勢。因此,我們迫切需要研究高溫復(fù)合射孔器的檢測技術(shù),對進(jìn)入油田的高溫復(fù)合射孔器材進(jìn)行有效的質(zhì)量控制,同時促進(jìn)高溫復(fù)合射孔器材技術(shù)快速的發(fā)展。
根據(jù)高溫復(fù)合射孔試驗的相關(guān)技術(shù)和安全要求設(shè)計生產(chǎn)新的試驗釜體,對各項指標(biāo)我們都可以有更高的要求,所以新的設(shè)備將具有操作性好,安全性高,采集的試驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高的優(yōu)點。
根據(jù)高溫復(fù)合射孔器各項指標(biāo)的要求對高溫射孔器單元試驗釜體、循環(huán)加熱裝置進(jìn)行設(shè)計,設(shè)計的過程中會著重考慮整個裝置的安全性和可操作性,同時要滿足下面的技術(shù)關(guān)鍵:
2.1 試驗釜體的承溫性能好,可承受200℃、168小時的連續(xù)加溫;
2.2 具備溫度溢出自斷功能,當(dāng)溫度溢出所設(shè)定的溫度后,將啟動設(shè)備的加溫自斷功能,實現(xiàn)加溫的有效可控,保證安全;
2.3 具備溫度變化的實時監(jiān)測和儲存功能,可以在加溫的過程中繪制溫度-時間曲線,做到實時監(jiān)測溫度變化,同時儲存溫度-時間曲線,用做產(chǎn)品檢測的評定參數(shù);
2.4 在試驗釜體和循環(huán)加溫管線上設(shè)計安裝單向閥,達(dá)到復(fù)合射孔試驗時緩沖爆炸壓力,保護(hù)循環(huán)加溫裝置。
2014年7月2日—2014年9月10,我們進(jìn)行了兩次160℃、168小時高溫復(fù)合射孔器單元射孔試驗,兩次160℃、120小時高溫復(fù)合射孔器單元射孔試驗,6次160℃、48小時高溫復(fù)合射孔器單元射孔試驗,結(jié)果顯示高溫復(fù)合射孔試驗釜體(試驗后對高溫射孔器釜體進(jìn)行了高溫探傷檢測,檢測結(jié)果如下圖所示)、加溫裝置、和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)各項技術(shù)指標(biāo)都正常,滿足對高溫復(fù)合射孔器檢測評定的工作要求。
同時選取國內(nèi)高溫復(fù)合射孔器材耐溫性能較好的幾個廠家所生產(chǎn)的高溫復(fù)合射孔器材,做了相關(guān)高溫復(fù)合射孔試驗,通過試驗結(jié)果我們給出了:溫度對高溫火藥性能的影響規(guī)律曲線(誤差≤10%),其相關(guān)數(shù)據(jù)曲線如下圖所示。
溫度與壓裂火藥的失重關(guān)系圖
從上圖我們可以看出,由室溫到154℃、48h(標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的耐溫指標(biāo))產(chǎn)品性能未出現(xiàn)大幅度下降,在170℃、48h時性能下降幅度增大,到200℃、48h仍能作功,只是有效作用時間不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。這些數(shù)據(jù)將為我們制定高溫復(fù)合射孔器檢測標(biāo)準(zhǔn)提高數(shù)據(jù)支持。
高溫復(fù)合射孔器檢測技術(shù)的研發(fā)成功,創(chuàng)造性的解決了如何監(jiān)督評定高溫復(fù)合射孔器生產(chǎn)中的質(zhì)量優(yōu)劣的問題,以精準(zhǔn)的試驗數(shù)據(jù),科學(xué)的評定方法和評定標(biāo)準(zhǔn)來監(jiān)督評定溫復(fù)合射孔器生產(chǎn)中的質(zhì)量,同時極大地促進(jìn)溫復(fù)合射孔器技術(shù)的發(fā)展,為油田用戶把好溫復(fù)合射孔器產(chǎn)品的質(zhì)量關(guān)。該項目所研究的檢測技術(shù)推廣應(yīng)用后,可對油田所用的高溫復(fù)合射孔器材產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢驗和評價,滿足高溫井勘探、開發(fā)的需要,同時可以大大促進(jìn)多次完井的效果,進(jìn)一步提高石油的采收率,為油田穩(wěn)產(chǎn)4000萬噸提供保障,也可為高溫復(fù)合射孔技術(shù)開拓國外市場提供技術(shù)保障,其經(jīng)濟(jì)價值不可估量。
[1]SY/T5128-1997.油氣井聚能射孔器通用技術(shù)條件【J】中國石油天然氣總公司發(fā)布.
[2]SY/T6297-1997.油氣井射孔器材標(biāo)準(zhǔn)評價的推薦作法【J】中國石油天然氣總公司發(fā)布.