射孔完井工艺技术.ppt

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1、目目 录录概概 述述第一章第一章 射孔器及其检测技术射孔器及其检测技术第二章第二章 射孔工艺技术射孔工艺技术第三章第三章 射孔、作业现场监督检查的主要内容射孔、作业现场监督检查的主要内容概概 述述 完井方式是指油层与井筒的连通完井方式是指油层与井筒的连通方式，不同的油藏地质和开采条件，方式，不同的油藏地质和开采条件，其完井方式不同，目前完井方式有多其完井方式不同，目前完井方式有多种类型，但都有其各自的适用条件和种类型，但都有其各自的适用条件和局限性。局限性。概概 述述目前国内外完井方式主要有目前国内外完井方式主要有:q套管射孔完井套管射孔完井q尾管射孔完井尾管射孔完井q割缝衬管完井割缝衬管完井

2、q裸眼完井裸眼完井q裸眼或套管内砾石充填完井裸眼或套管内砾石充填完井 概概 述述 其其中中套套管管射射孔孔完完井井（简简称称射射孔孔完完井井）是是目目前国内外使用最广泛的完井方法。前国内外使用最广泛的完井方法。基本原理：基本原理：在在一一口口井井钻钻井井、固固井井完完成成后后，利利用用射射孔孔器器射射穿穿油油层层套套管管、水水泥泥环环并并穿穿透透至至油油层层一一定定深深度度，从而建立井筒与地层间的油气流动通道。从而建立井筒与地层间的油气流动通道。概概 述述优点：优点：q 可可选选择择性性地地射射开开不不同同压压力力、不不同同物物性性的的油油层层，以以 避免油层间干扰；避免油层间干扰；q 可避开

3、夹层水、底水和气顶；可避开夹层水、底水和气顶；q 避免夹层的坍塌；避免夹层的坍塌；q 具具备备实实施施分分层层注注、采采和和选选择择性性压压裂裂或或酸酸化化等等分分层层作业。作业。1、准准确确打打开开油油气气层层2、保保护护油油气气层层3、解解放放油油气气层层射孔完井工艺技术三个阶段射孔完井工艺技术三个阶段第一章第一章 射孔器及其检测技术射孔器及其检测技术第一节第一节 射孔器射孔器一、射孔器发展概况一、射孔器发展概况 自自从从19101910年年应应用用机机械械切切孔孔器器以以来来，随随着着科科学学技技术术，特特别是军工技术的不断进步，射孔器也得到了极大发展。别是军工技术的不断进步，射孔器也得

4、到了极大发展。（一）机械切孔器（一）机械切孔器（二）子弹射孔器（二）子弹射孔器（三）（三）聚能射孔器聚能射孔器（四）其它（四）其它1 1、复合射孔器、复合射孔器2 2、水力喷砂射孔器、水力喷砂射孔器3 3、激光射孔器、激光射孔器第一章第一章 射孔器及其检测技术射孔器及其检测技术第一节第一节 射孔器射孔器二、聚能效应二、聚能效应 在谈聚能射孔器之前，首先要了解在谈聚能射孔器之前，首先要了解聚能效应。为了说明聚能效应，首先看聚能效应。为了说明聚能效应，首先看一组实验结果，实验的目的是比较不同一组实验结果，实验的目的是比较不同装药结构打穿钢板能力。装药结构打穿钢板能力。将药柱直接放在钢板上，将药柱直

5、接放在钢板上，其结果在钢板上炸出了一其结果在钢板上炸出了一个浅浅的凹坑。个浅浅的凹坑。第一章第一章 射孔器及其检测技术射孔器及其检测技术第一节第一节 射孔器射孔器二、聚能效应二、聚能效应装药外形尺寸不变，在药柱下装药外形尺寸不变，在药柱下方挖了一个锥形孔，试验结果方挖了一个锥形孔，试验结果为在钢板上炸出了一个深约为在钢板上炸出了一个深约6-6-7 mm7 mm的坑。可见药柱下有锥的坑。可见药柱下有锥形孔时，虽然药量减少了，穿形孔时，虽然药量减少了，穿孔能力却提高了。孔能力却提高了。第一章第一章 射孔器及其检测技术射孔器及其检测技术第一节第一节 射孔器射孔器二、聚能效应二、聚能效应在锥形孔内放一

6、在锥形孔内放一个铜罩（称为药个铜罩（称为药型罩）就能炸出型罩）就能炸出80 mm 80 mm 深的孔。深的孔。第一章第一章 射孔器及其检测技术射孔器及其检测技术第一节第一节 射孔器射孔器二、聚能效应二、聚能效应带罩药柱离开钢板带罩药柱离开钢板70 70 mmmm处爆炸，结果炸坑深处爆炸，结果炸坑深度可达度可达110 mm110 mm，约为无约为无罩时射孔深度的罩时射孔深度的1717倍。倍。第一章第一章 射孔器及其检测技术射孔器及其检测技术第一节第一节 射孔器射孔器二、聚能效应二、聚能效应 利用装药一端的空穴，以提高利用装药一端的空穴，以提高局部破坏作用的效应，称为聚能效局部破坏作用的效应，称为

7、聚能效应，此种现象叫聚能现象。应，此种现象叫聚能现象。第一章第一章 射孔器及其检测技术射孔器及其检测技术第一节第一节 射孔器射孔器二、聚能效应二、聚能效应第一章第一章 射孔器及其检测技术射孔器及其检测技术第一节第一节 射孔器射孔器二、聚能效应二、聚能效应第一章第一章 射孔器及其检测技术射孔器及其检测技术第一节第一节 射孔器射孔器 三、聚能射孔器分类及性能三、聚能射孔器分类及性能 聚聚能能射射孔孔器器按按装装枪枪结结构构可可分分为为有有枪枪身身聚聚能能射射孔孔器器和和无无枪枪身身聚聚能能射射孔孔器器。有有枪枪身身聚聚能能射射孔孔器器与与无无枪枪身身聚聚能能射射孔孔器器相相比比具具有有对对套套管管

8、水水泥泥环环破破坏坏小小、射射孔孔弹弹和和导导爆爆索索等等不不受受井井内内液液体体压压力力的影响等优点。的影响等优点。无枪身聚能射孔器有枪身聚能射孔器连接仪器连接仪器电雷管电雷管钢丝弹架钢丝弹架导爆索导爆索无枪身聚无枪身聚能射孔弹能射孔弹加重杆加重杆射孔枪身射孔枪身导爆索导爆索弹架弹架有枪身聚有枪身聚能射孔弹能射孔弹枪尾枪尾第一章第一章 射孔器及其检测技术射孔器及其检测技术第一节第一节 射孔器射孔器序序号号弹弹 型型枪枪型型混凝土靶检测混凝土靶检测结果结果贝雷砂岩靶检测结果贝雷砂岩靶检测结果适用性适用性俗俗 称称新名称新名称平均平均穿深穿深(mm)(mm)平均孔径平均孔径(mm)(mm)平均平

9、均穿深穿深(mm)(mm)平均平均孔径孔径(mm)(mm)流动流动效率效率1 1YD-60YD-60DP30RDX-2DP30RDX-260603213217.27.21831838.58.50.780.78小井眼小井眼2 2YD-73YD-73DP33RDX-2DP33RDX-273734364368.28.23 3YD89-1YD89-1DP36RDX-1DP36RDX-189895055058.88.82802808.58.50.860.86低渗透低渗透油层油层4 4YD89-3YD89-3DP41RDX-1DP41RDX-1898954354310.210.23043049.19.10

10、.770.775 5新新YD-102YD-102DP44RDX-1DP44RDX-110210263963911.611.629929911.911.90.910.916 6YD127-4YD127-4DP44RDX-3DP44RDX-310210265765711.811.8-7 71MD-31MD-3DP44RDX-5DP44RDX-510210285685612.212.2-8 8大孔径大孔径102102BH48RDX-1BH48RDX-1102102386386161630430417.117.10.840.84注聚合注聚合物区地物区地层层9 9-BH54RDX-1BH54RDX-11

11、0210225625620.720.7-1010-BH64RDX-1BH64RDX-11021022152152626-常用射孔弹（器）名称规格、指标、适应性对比表常用射孔弹（器）名称规格、指标、适应性对比表 1、YD-73型射孔器是一种有枪身射孔器，型射孔器是一种有枪身射孔器，80年代末年代末90年代初曾广泛应用于低压低年代初曾广泛应用于低压低渗透油田的开发、勘探井中，见到了明渗透油田的开发、勘探井中，见到了明显的地质效果。显的地质效果。2、YD-89型射孔器是向深穿透方向发展型射孔器是向深穿透方向发展的一种新型射孔器。穿深已过的一种新型射孔器。穿深已过500mm大大关，从关，从1993年起

12、在油田内二次加密井中年起在油田内二次加密井中开始逐步取代以往射孔器。开始逐步取代以往射孔器。3、1999年年102枪装枪装127弹射孔器开始大面弹射孔器开始大面积推广并见到显著增油效果的基础上，积推广并见到显著增油效果的基础上，2001年，穿透深度更深的年，穿透深度更深的1MD-3射孔器射孔器初步得到应用。初步得到应用。4、随着聚合物驱油技术的应用，大孔径、随着聚合物驱油技术的应用，大孔径102射孔器由于其可增加射孔孔道的泄流射孔器由于其可增加射孔孔道的泄流量，降低注入压力，减少因机械降解作量，降低注入压力，减少因机械降解作用而带来的溶液粘度下降，已在注聚合用而带来的溶液粘度下降，已在注聚合物

13、区块得到广泛应用。物区块得到广泛应用。第二节 射孔器材检测技术第一章第一章 射孔器及其检测技术射孔器及其检测技术混凝土靶检测技术混凝土靶检测技术砂岩靶射孔检测技术砂岩靶射孔检测技术高温常压穿钢靶检测技术高温常压穿钢靶检测技术高温高压检测技术高温高压检测技术模拟井检测技术模拟井检测技术火工品检测（雷管、导爆索）火工品检测（雷管、导爆索）第二章第二章 射孔工艺技术射孔工艺技术 近近年年来来，射射孔孔完完井井技技术术有有了了长长足足的的发发展展，由由原原来来单单一一的的电电缆缆射射孔孔向向多多种种施施工工工工艺艺、多多种种弹弹型型的的系系列列化化方方向向发发展展，满满足足了了油油田田勘勘探探开开发发

14、的的需需要要，取得了一定的地质效果和经济效益。取得了一定的地质效果和经济效益。输送方式输送方式 射孔工艺射孔工艺 第二章第二章 射孔工艺技术射孔工艺技术输输 送送 方方 式式一、电缆输送射孔工艺一、电缆输送射孔工艺 电电缆缆输输送送射射孔孔技技术术是是用用电电缆缆将将射射孔孔器器输输送送到到目目的的层层的的射射孔孔技技术术，按按施施工工方方式式可可分分为为电电缆缆输输送送式式过过油油管管射射孔孔和和电电缆输送式套管射孔。缆输送式套管射孔。v 适应各种无枪身和有枪身射孔器；适应各种无枪身和有枪身射孔器；v 施工快捷。施工快捷。（1 1）优点）优点（2 2）缺点）缺点v 由于携带射孔器长度有限，下

15、井次数较多；由于携带射孔器长度有限，下井次数较多；v 采用动密封，若发生井喷，不易控制；采用动密封，若发生井喷，不易控制；v 井内结蜡或油稠，下井较困难。井内结蜡或油稠，下井较困难。电缆输送射孔技术的优缺点电缆输送射孔技术的优缺点一、电缆输送射孔工艺一、电缆输送射孔工艺 油管输送式射孔简称油管输送式射孔简称TCPTCP，是二十是二十世纪世纪7070年代发展起来的一种射孔方法。年代发展起来的一种射孔方法。适用大斜度井、水平井、高温高压井、适用大斜度井、水平井、高温高压井、防砂井和低渗透地层的射孔作业。防砂井和低渗透地层的射孔作业。二、油管输送式射孔方法二、油管输送式射孔方法 输输 送送 方方 式

16、式 把一口井所要射开的油气层的射孔器全把一口井所要射开的油气层的射孔器全部串连在一起连接在油管的尾端，形成一个部串连在一起连接在油管的尾端，形成一个硬连接的管串下入井中。可采用多种引爆方硬连接的管串下入井中。可采用多种引爆方式引爆射孔器，同时可实现负压射孔、正压式引爆射孔器，同时可实现负压射孔、正压射孔等特殊射孔条件。射孔等特殊射孔条件。1 1、油管输送式射孔的原理油管输送式射孔的原理二、油管输送式射孔方法二、油管输送式射孔方法 2 2、油管输送射孔的优缺点、油管输送射孔的优缺点v 适应各种有枪身射孔器；适应各种有枪身射孔器；v 可实现一次起爆，全井负压射孔；可实现一次起爆，全井负压射孔；v

17、可与地层测试联合作业，录取资料；可与地层测试联合作业，录取资料；v 可与生产管柱联合作业，减少作业次数。可与生产管柱联合作业，减少作业次数。（1 1）优点）优点（2 2）缺点）缺点1 1）施工工艺复杂；）施工工艺复杂；2 2）成本费用高。）成本费用高。二、油管输送式射孔方法二、油管输送式射孔方法 1、枪身、枪身2、射孔弹、射孔弹 水平井在油层套管较低的一侧射孔比较合适，水平井在油层套管较低的一侧射孔比较合适，使射孔孔眼在油层水平面的下方。使射孔孔眼在油层水平面的下方。产层流体上行流动，避免油层吐砂及后期开产层流体上行流动，避免油层吐砂及后期开采套管沉砂问题，采套管沉砂问题，一、水平井射孔技术一

18、、水平井射孔技术射孔工艺技术射孔工艺技术 复合射孔工艺技术是一复合射孔工艺技术是一项集射孔完井与高能气体压项集射孔完井与高能气体压裂于一体的高效完井技术。裂于一体的高效完井技术。提高油气井完善程度，达到提高油气井完善程度，达到射孔完井和增产、增注的目射孔完井和增产、增注的目的。的。泥泥浆浆侵侵入入带带泥泥浆浆侵侵入入带带射射孔孔压压实实带带二、复合射孔技术二、复合射孔技术射孔工艺技术射孔工艺技术（1 1）造缝作用）造缝作用（2 2）裂缝的延伸）裂缝的延伸（3 3）裂缝的支撑及闭合）裂缝的支撑及闭合（4 4）机械作用）机械作用（5 5）反洗作用）反洗作用（6 6）热力学作用）热力学作用（7 7）

19、化学作用）化学作用作作用用原原理理二、复合射孔技术二、复合射孔技术射孔工艺技术射孔工艺技术三、内盲孔射孔技术三、内盲孔射孔技术 为为了了提提高高射射孔孔器器的的穿穿透透深深度度，将将102102枪枪与与深深穿穿透透射射孔孔弹弹（如如DP44RDX-3DP44RDX-3）进进行行了了组组配配。提提高高了了102102射射孔孔器器的的穿穿透透深深度度，但但是是深深穿穿透透射射孔孔弹弹的的能能量量没没有有充充分分发发挥挥出出来来。产产生生这这种种现现象象的的原原因因是是炸炸高高降降低低，从从而而降降低低了了射射孔孔器器的的穿穿透透深深度度。以以DP44RDX-3DP44RDX-3射射孔孔弹弹为为例例

20、，装装在在102102枪枪中中的的穿穿深深比比装装在在127127枪枪中中的的穿穿深深降降低低了了67mm67mm。射孔工艺技术射孔工艺技术三、内盲孔射孔技术三、内盲孔射孔技术射孔工艺技术射孔工艺技术（1）提高了射孔弹装枪炸高）提高了射孔弹装枪炸高 将枪身盲孔由外向内进行改变，增加了射孔弹将枪身盲孔由外向内进行改变，增加了射孔弹装枪炸高装枪炸高4mm-5mm，提高了射孔器的穿透深度。，提高了射孔器的穿透深度。内盲孔射孔器的优点内盲孔射孔器的优点（2）减少射孔器与套管的空隙）减少射孔器与套管的空隙 内盲孔射孔器由于盲孔在枪身内部，可减少内盲孔射孔器由于盲孔在枪身内部，可减少射流所经过的射孔器与套

21、管的间隙达射流所经过的射孔器与套管的间隙达4-5mm，进，进而可降低由于环空间隙和井筒压力对射流造成的而可降低由于环空间隙和井筒压力对射流造成的影响。影响。射孔枪射孔枪堵盖堵盖/垫片垫片/压压帽帽凸台通孔凸台通孔四、超正压射孔技术四、超正压射孔技术 超正压射孔是在射孔的同时向地层施超正压射孔是在射孔的同时向地层施加超过地层破裂压力的压力，使地层产生加超过地层破裂压力的压力，使地层产生裂缝，支撑剂的加入，又可以使裂缝保持裂缝，支撑剂的加入，又可以使裂缝保持持久性，从而进一步达到改善射孔完井效持久性，从而进一步达到改善射孔完井效果。果。射孔工艺技术射孔工艺技术四、超正压射孔技术四、超正压射孔技术

22、其工艺原理是在射孔之前，在目的层的井筒其工艺原理是在射孔之前，在目的层的井筒内预置一大于地层破裂的压力，由于井筒内的压内预置一大于地层破裂的压力，由于井筒内的压力超过了岩石的破裂极限，因而能产生一个或一力超过了岩石的破裂极限，因而能产生一个或一些裂缝，这些裂缝能持续发展并越过泥浆侵入带些裂缝，这些裂缝能持续发展并越过泥浆侵入带和压实带，继续延伸，从而提高导流能力和压实带，继续延伸，从而提高导流能力 ，达，达到对地层的解堵增产作用。到对地层的解堵增产作用。射孔工艺技术射孔工艺技术 该工艺尤其适用于高压、异该工艺尤其适用于高压、异该工艺尤其适用于高压、异该工艺尤其适用于高压、异常高压油层的生产井常

23、高压油层的生产井常高压油层的生产井常高压油层的生产井v 可避免起下作业过程中的地可避免起下作业过程中的地面污染和处理费用，且可减少面污染和处理费用，且可减少一次起下作业一次起下作业v 可避免射孔后井喷压井对油可避免射孔后井喷压井对油层的污染层的污染v 射孔后直接投产，缩短了施射孔后直接投产，缩短了施工周期工周期技技术术特特点点五、油管输送射孔与下泵联作技术五、油管输送射孔与下泵联作技术射孔工艺技术射孔工艺技术第三章 射孔、作业现场监督检查的主要内容一、井口安装一、井口安装1、采油树型号、标高是否与方案设计、采油树型号、标高是否与方案设计要求相符，配件是否齐全、无损伤。要求相符，配件是否齐全、无

24、损伤。2、采油树安装方位是否与设计方位误、采油树安装方位是否与设计方位误差小于差小于10度。以套管头平面为基准垂度。以套管头平面为基准垂直度误差是否小于直度误差是否小于2度。度。3、套管加高短节长度是否与设计误差、套管加高短节长度是否与设计误差不超过不超过 10cm，丝扣是否干净、无杂，丝扣是否干净、无杂物，是否涂抹密封脂或密封胶带，丝物，是否涂抹密封脂或密封胶带，丝扣是否上紧，是否不刺不漏。扣是否上紧，是否不刺不漏。4、装采油树时，是否将钢圈槽与钢圈、装采油树时，是否将钢圈槽与钢圈擦洗干净，涂均黄油；法兰盘螺丝是擦洗干净，涂均黄油；法兰盘螺丝是否上平上紧；采油树手轮是否在同一否上平上紧；采油

25、树手轮是否在同一平面内，并写清了井号。平面内，并写清了井号。第三章 射孔、作业现场监督检查的主要内容二、下油管二、下油管1、下井油管应符合、下井油管应符合API标准或国家级标准或国家级标准，类别、型号是否与设计相符。标准，类别、型号是否与设计相符。2、油管完成深度：自喷井在射孔顶界以上、油管完成深度：自喷井在射孔顶界以上10-20m，抽油井在射孔井段中部，抽油井在射孔井段中部5m；注水井在射孔底；注水井在射孔底界以下界以下0-10m，当井底口袋不够时，油管完成深度，当井底口袋不够时，油管完成深度可上提可上提3-5m，向油层内延伸。，向油层内延伸。3、下井油管是否无弯曲、无损坏；丝扣磨损、外、下

26、井油管是否无弯曲、无损坏；丝扣磨损、外观有明显腐蚀的是否下井使用。油管总长丈量误观有明显腐蚀的是否下井使用。油管总长丈量误差是否在差是否在1000m小于小于0.5m范围内。范围内。4、射孔后下完成油管时，油管丝扣是否涂铅油并、射孔后下完成油管时，油管丝扣是否涂铅油并上紧，最大余扣是否超过如下标准：普通油管上紧，最大余扣是否超过如下标准：普通油管2扣；扣；防腐油管防腐油管3扣。扣。1、新新井井替替洗洗泥泥浆浆时时替替洗洗管管柱柱下下入入深深度度是是否否达达到到距距人人工工井井底底3米米以以内内，出出口口水水相相对对密密度度是是否否小小于于或或等等于于 。1.012、水水井井替替洗洗后后须须进进行

27、行清清水水试试压压，试试压压时时是是否否达达到到15MPa，15分分钟钟的的标标准准。在在方方案案设设计计或或合合同同中中注注明明有有特特殊殊要要求求时时，试试压压值值是是否否达达到到采采油油树树额额定定工工作作压压力力的的80%。第三章 射孔、作业现场监督检查的主要内容三、替洗泥浆及清水试压三、替洗泥浆及清水试压1、采采用用负负压压射射孔孔的的井井负负压压液液面面深深度度是是否否达达到到设设计计要要求求，深深度度误误差差是是否否超超过过如如下下标标准准：井井深深1500m深深度度误误差差50m，井深井深1500m时深度误差时深度误差70m。2、射射孔孔压压井井液液类类型型、相相对对密密度度及

28、及数数量量是否符合射孔方案要求。是否符合射孔方案要求。四四、负负压压及及射射孔压井液孔压井液第三章 射孔、作业现场监督检查的主要内容第三章 射孔、作业现场监督检查的主要内容五、射孔质量五、射孔质量 1、射孔枪型、弹型、弹数、孔密是否与设计相、射孔枪型、弹型、弹数、孔密是否与设计相符；射孔装枪油、夹层厚度是否与设计相符。符；射孔装枪油、夹层厚度是否与设计相符。2、射孔弹发射率是否大于、射孔弹发射率是否大于90%。3、射孔施工时是否落物。、射孔施工时是否落物。4、射孔深度误差达到如下标准：、射孔深度误差达到如下标准：射孔井段深度小于射孔井段深度小于1500m时，误差小于时，误差小于20cm；射孔井

29、段大于；射孔井段大于1500m时，误差小于时，误差小于30cm。六、资料上交六、资料上交 1、施施工工结结束束后后，对对各各项项资资料料必必须须及及时时进进行行整整理理，是是否否做做到到数数据据齐全、资料准确。齐全、资料准确。（1）完井数据表；）完井数据表；（2）射孔方案；）射孔方案；（3）射孔诱喷数据表；）射孔诱喷数据表；（4）注水井试压卡片；）注水井试压卡片；（5）射孔排炮单；）射孔排炮单；（6）射孔深度校正单；）射孔深度校正单；（7）射孔作业现场交接书；）射孔作业现场交接书；2验验收收时时是是否否具具备备如如下下资资料料第三章 射孔、作业现场监督检查的主要内容六、资料上交六、资料上交 （

30、8）射孔施工数据表；）射孔施工数据表；（9）套后放磁测井原图；）套后放磁测井原图；（10）测井综合解释成果图）测井综合解释成果图（11）油管记录；）油管记录；（12）作业单井施工报表；）作业单井施工报表；2验验收收时时是是否否具具备备如如下下资资料料 现场监督未涉及的内容参照现场监督未涉及的内容参照射孔施工及质量评定射孔施工及质量评定 Q/DQ0674-93、射孔深度校正、计算及质量评定射孔深度校正、计算及质量评定 Q/DQ0673-1998、有枪身射孔技术有枪身射孔技术规程规程Q/DQ0920-1996、油管输送式射孔技术规程油管输送式射孔技术规程 Q/DQ1069-1997和和作业施工操作规程及质量评定作业施工操作规程及质量评定 Q/DQ0675-1998等标准进行。等标准进行。第三章 射孔、作业现场监督检查的主要内容汇汇 报报 完完 毕毕