射孔完井
水平井完井主要有三种方式
水平井完井主要有三种方式：裸眼完井、固井射孔完井和割缝衬管完井。
在3种完井方式中，割缝衬管水平井堵水难度最大，因为割缝衬管与岩石壁面之间无隔挡,底水或边水进入井筒有径向流和横向流2种方式，机械封隔方法仅能实现割缝衬管内部空间的封隔，不能实现割缝衬管与岩石壁面之间环形空间的封隔。
国外主要针对割缝衬管水平井进行。
早期主要采用化学剂笼统注入法[6-8]。
90年代中期环空封隔技术(ACP)的提出为割缝衬管水平井堵水技术提供了新的思路。
环空封隔(ACP)定位注入技术是借助连续油管(CT)和跨式封隔器(IBP)，在割缝套管与井壁之间的环空放置可形成化学封隔层的可固化液，形成不渗透的高强度段塞，达到隔离环空区域的目的。
然后配合管内封隔器，实现堵剂的定向注入(图2)。
如果出水部位在水平井段上部或下部，需要1个ACP，如果出水部位在水平井段中部，则需要设置2个ACP。
当过量水(气)的产出不是由于断层或裂缝引起时，可考虑采用ACP直接封隔水(气)部位。
4 水平井堵水研究的难点、重点l)难点水平井堵水具有共性的瓶颈技术难点有3个：一是出水层位判定技术，二是堵水工艺技术，三是堵水剂技术。
出水层位判定技术与水平井测井技术密切相关；堵水工艺技术与井下工具、管柱技术、完井方式、堵水剂特性有关；堵水剂技术与化工技术工艺、材料科学有关，是研究比较活跃的技术难点。
2)重点水平井堵水最大的重点是堵水剂，特别是有较强的油、水选择性，合成生产方便，化学性能稳定，适应性强，施工工艺简单的选择性堵水剂的研究开发。
其次，适合油藏、油井特点的选择性堵水工艺研究也是水平井堵水的重点。
两个选择性——堵剂的选择性和工艺的选择性研究的突破是水平井堵水技术能工业化应用的关键。
完井射孔技术
1、使用
枪身和一次使用枪身。一次使用的枪身是在油管传输射孔和过油管射孔时 使用。可多次使用的枪身是电缆射孔使用的。
油层套管可以是从井口一直下到井底的套管柱， 也可以是尾管。
在钻开生产层时，井底要超过最下部产层的底界 以下，其作用是留“口袋”。
在油层套管串上应有一个长度为3～5米的短套管， 处在最上一层油层的顶界以上20～30米。短套管的 作用是在射孔时精确地确定射孔的层位和深度。在 测井仪器上装磁定位仪器，可测出短套管接箍的位 置，就可确定井的深度和射孔仪器在井中的精确位 置。
枪身可使射孔弹不与井筒中的液体相接触，免 受井筒液体的侵蚀，射孔弹仅承受井下的温度影响。 枪身可做成大直径的，可容纳大的射孔弹，可使射 孔能力增强，射孔的密度、相位角等参数易调整， 容易实现高密度，多相位射孔。大直径的枪身可使 井筒套管与射孔枪的间隙减小，以利于提高射孔质 量。
有枪身式射孔枪可直接联结在油管柱上实现油 管传输射孔。在这种情况下使用一次性枪身。一次 性枪身的壁厚较薄，射孔弹是靠弹架固定的，固定 方式简单，成本低。一次性枪身在射孔完后就可丢 弃在井底。
多次使用的射孔枪枪身是一厚壁圆筒，射孔弹用旋塞固定在枪身上。射 孔弹按一定的角度在枪身的圆周上排列，以实现射孔时的相位角度。在纵 向上以一定的密度排列，以实现射孔的密度要求。见图6-2。
枪身起两个作用，一是射孔弹的载体，承受井 筒中的液压力，保护射孔弹不受损害，保证射孔弹 的击发。二是能吸收射孔时射孔弹爆炸时的反作用 力。
射孔弹被点燃后，在瞬间喷发的气流速度可达到6000～9000米／秒， 温度可达几千摄氏度，冲击的压力可达到14000～20000，任何坚硬的固体 都能被击穿或烧蚀。喷发的时间极短，通常以微秒或毫秒计。
射孔完井技术
两大发展方向
射 孔 优 化 设 计
◆ 高孔密射孔 ◆ 气体压裂 ◆ 自控式负压射孔 自控式负压射孔 ◆ 深穿透射孔 ◆ 复合射孔 ◆ 超正压射孔
→ 优化产层性能
→ 满足工程需要
◆ 射孔测试联作 43型无枪身 ◆ 43型无枪身 68型有枪身射孔 ◆ 68型有枪身射孔 ◆电缆防喷射孔 ◆ ◆ ◆ ◆ 封串、 封串、冲孔 54型无枪身射孔 54型无枪身射孔 全通径射孔 选发射孔
06.0 5
05.15 06.02 05.22 07.14 06.05
68型射孔器 68型射孔器
为进一步提高小井眼射孔深度， 为进一步提高小井眼射孔深度，测井公司 和有关单位联合，研制成功了68型小井眼射孔 和有关单位联合，研制成功了68型小井眼射孔 68 器，经过室内及现场试验，各项指标均达到了 经过室内及现场试验， 设计要求，其中射孔穿深指标达到73设计要求，其中射孔穿深指标达到73-5射孔器 73 指标，部分指标接近89型射孔器。 指标，部分指标接近89型射孔器。 89型射孔器
（一） 投棒起爆方式
多级投棒起爆器
解锁炸药 延期药
自毁炸药
多级投棒起爆管柱结构
（三）投棒/ （三）投棒/压力双效起爆方式
目 录
● 一米射孔弹 ● 高孔密射孔器 68型射孔器 ● 68型射孔器 水平井、 ● 水平井、开窗侧钻大斜度井射孔器 ● 全通径射孔器 ● 过油管张开式射孔器 ● 复合射孔技术 ● 高能气体压裂 ● 超正压射孔 ● 超负压射孔
3、检 测 靶 、 （1）钢 靶 ） 45号钢 （2）水泥靶 ） 砂：水泥：水＝4.75：2.25： 1 砂粒粒度范围：0.2mm~38mm 养护条件：4℃以上至少28天 抗压强度≥5000PSI（34.5MPa） （3）贝利砂岩靶 ） 平均密度： 2.3g/cm 平均抗压强度：6500psi （45.7MPa）
射孔工艺
油井射孔是油田重要的挖潜增油手段。胜利 采油厂射孔的油井分布在补孔及新投两个部分。 目前每年射孔的井次在800左右，油藏性质差异 大，有高压油气藏、稠油油藏、出砂油藏、低渗 油藏、非主力中低渗油藏、老区调整。随着开发 难度的加大，我们对射孔的要求不仅仅是沟通地 层，而是如何对地层穿得更深，对产层伤害最小 ，完善系数最高。以油藏性质优选射孔工艺，确 定合理的射孔参数显得尤为重要，其可以更好地 使油流通道畅通，减少井液的流动阻力，为提高 其开发效果提供有力的技术支持。
主要技术规格及指
102大孔径技术指标 适用套管外径：139.7mm 射孔枪外径：102mm 相位：45°/135° 孔密：24孔/米 检测套管外径：139.7mm 耐温：180°/2h 耐压：100MPa
名称
药
量 （g ）
孔密 孔/ 米
耐温 ℃
标
114大孔径技术指标
适用套管外径：177.8mm
射孔枪外径：114mm
二、射孔工艺简介
有枪身射孔
输
电缆输送射孔
无枪身射孔
送
方
式
油管输送射孔
穿孔原理
双复射孔 机械割缝射孔 水力喷射射孔 聚能弹式射孔
超高温射孔 高温射孔 常温射孔
<121 121-163 >163
二、射孔工艺简介
射孔井温
1、电缆输送射孔
电缆输送套管枪射孔按采用的射孔压差可分 为套管枪正压射孔和套管枪负压射孔
进行挤压穿孔。
4、双复射孔
外枪 内枪 复式弹 盲孔
双复射孔器
复式枪由外枪和内枪构成。 射孔枪在下井过程中，外枪承受 井液的静压，在射孔时外枪还要 承受环空内产生的瞬间冲击力。 内枪主要承受射孔弹爆炸冲击波 产生的压应力和拉应力，还要承 受爆生气体的膨胀压力。
完井射孔介绍
完井射孔简单介绍一、油井的完井完井方式：指油井的目的层与井底的连通方式、井身结构及完井工艺。
完井方法总要求：1、使油气层与井底能有效地连通起来；2、妥善地封隔油气层，防止层间干扰，便于分层开采；3、克服井壁坍塌和油层出砂的影响，保证油井长期正常开采；4、能为今后修井与增产措施提供方便；5、工艺简单，完成速度快，成本低。
目前一般有四种完井方式：裸眼完井、射孔完井、衬管和尾管完井、砾石填充完井。
裸眼完井：适用于灰岩、花岗岩、变质岩及较坚硬的致密地层。
分为：先期裸眼完井：钻达油气层顶部，下套管固井，再用小钻头钻开油气层，完井；后期裸眼完井：用同一尺寸的钻头钻过油气层，再把套管下至油气层顶部。
射孔完井：钻穿油气层，下套管固井，然后下入射孔器，将套管、水泥环直至油气层射开，为油气流入井筒打开通道。
该方法有利于分层开采、注水及增产措施。
目前采用最多。
衬管完井：与先期裸眼完井相近，是在钻达油气层之前，下套管固井，换小钻头钻开油气层，然后下衬管（筛管或割缝套管），用封隔器固定在套管上，并把套管与衬管间隙堵塞。
尾管完井：小直径的套管悬挂在上部较大直径的套管上，其余同射孔完井法。
目前辽河一般有f177.8挂f127.0，f244.5挂137.5。
砾石充填完井方法：人为地在井筒（裸眼或衬管）内充填一定尺寸的砾石，起防砂和保护生产层的目的。
二、射孔：概念：射孔是把专门的井下射孔器下放至油层套管内预定的深度，引爆射孔弹爆炸后产生的高能粒子流射穿套管、管外水泥环，并穿进地层一定深度，打开油气层与井筒的通道。
射孔一般分为电缆输送射孔和油管输送射孔两种方式。
（一）电缆输送射孔：用电缆将射孔器下放到井筒内对套管进行射孔。
适用于已探明的低压油气井的射孔，一般要求井内压井液液柱压力不小于预测地层压力。
电缆射孔分为：1、过油管射孔：优点：①、清水代替泥浆或无固相等高密度压井液，减少了射孔正压差，对地层伤害小；②、有枪身射孔时，可使全井射孔处在平衡压力下射孔；③、无枪身射孔时，可配合气举、抽汲等进行全井负压射孔。
《射孔完井工艺技术》课件
射孔的操作规范
说明射孔的操作规范，包括 安全措施和操作流程，以确 保施工的高效性和安全性。
射孔现场实施
1
射孔设备配置
详细介绍射孔现场所需的设备配置，
射孔钻井模拟
2
包括仪器、工具和安全设备。
展示射孔钻井的模拟过程，以加深对
实施工程的理解和技术使用。
3
射孔实施流程
详细描述射孔实施的流程和注意事项， 帮助大家在现场操作时更加得心应手。
射孔效果分析
1 射孔效果测试
介绍射孔效果如何进行测试和评估，判断射孔质量的标准。
2 射孔效果分析
分析射孔效果对井口和油气开采的影响，并探讨可能的改进措施。
3 如何提高射孔效果
分享一些提高射孔效果的实用技巧和策略，以优化射孔操作。
射孔完井的发展趋势
射孔完井的趋势
探讨射孔完井在油气行业中的发展趋势，以及 对现有技术的挑战和改进。
射孔工具技术
射孔枪
探究射孔枪的技术特点和在射 孔过程中的关键作用。
射孔弹
讲解射孔弹的设计原理和不同 类型的应用场景。
射孔管
介绍射孔管的种类和特性，以 及在射孔操作中的计
探讨针对不同井段设计相应 的射孔参数以获得最佳效果。
射孔的技术参数设 计
详细介绍射孔的技术参数设 计，包括射孔密度、射孔间 距等关键参数。
《射孔完井工艺技术》 PPT课件
通过本课件，我们将深入讨论射孔完井工艺技术，从射孔概述到现场实施， 帮助大家更好地理解这一领域的关键知识。
射孔完井概述
射孔完井定义
介绍射孔完井的定义以及 其在油气行业中的应用。
应用领域
探讨射孔完井在石油和天 然气开采中的广泛应用领 域。
射孔完井工艺的基本 流程
石油工程中的油井射孔技术资料
石油工程中的油井射孔技术资料石油工程中的油井射孔技术石油工程是利用各种技术手段从地下储层开采石油的过程。
而射孔技术则是石油工程中非常重要的一项技术，它能够有效地增加油井的产能和提高采收率。
本文将对石油工程中的油井射孔技术进行详细的介绍和解析。
一、油井射孔技术的概述油井射孔技术是在油井完井后利用特殊的射孔工具在油井套管和地层之间打通一定尺度的孔眼，以实现高效的油气生产或水的注入。
射孔技术可以用于新钻井、旧井维修和改造等操作中。
通过射孔，可以增加油井与油藏的有效接触面积，改善油井产能，提高油井的采收率。
二、射孔技术的分类射孔技术根据不同的分类标准可以分为多种类型，主要包括“火药射孔”、“射孔弹”、“液体射孔”等。
1. 火药射孔：这是一种古老的射孔方法，通过引爆火药炸药使射孔器在油井套管内爆炸，形成孔眼。
火药射孔技术存在较大的安全隐患，因此在现代石油工程中已经较少采用。
2. 射孔弹：射孔弹是一种利用压力释放原理进行射孔的装置。
它通过射孔弹器在套管内形成高压区域，当射孔器受到压力时，内部物质将瞬间释放，产生足够的冲击力以形成孔眼。
3. 液体射孔：液体射孔技术是指利用高压液体射入套管，使套管在地层中形成孔眼。
这种技术可以在射孔孔道中形成较大的动能，有效提高射孔效果。
三、射孔技术的操作流程射孔技术的操作流程一般包括井下准备、射孔方案设计、射孔施工和射孔质量评价等环节。
1. 井下准备：在进行射孔前，需要进行井下设备的准备工作，包括检查井下设备状态，准备射孔工具等。
确保井下设备运行正常，为射孔施工奠定基础。
2. 射孔方案设计：根据不同的井型和需求，制定合理的射孔方案。
射孔方案设计包括确定射孔区域、射孔密度和射孔深度等参数，以确保射孔施工的准确性和有效性。
3. 射孔施工：按照射孔方案进行实际施工。
根据具体情况选择适当的射孔工具，并进行井下操作。
射孔施工需要注意安全、准确和高效。
4. 射孔质量评价：射孔施工完成后，需要进行射孔质量的评价。
第8讲 完井方式
长江大学石油工程学院钻井工程研究所
（二）裸眼完井方式（
Open-hole Completion
）
1）定义：裸眼完井就是井眼完全裸露，井内不 下任何管柱的完井方式。
2）分类：分先期裸眼完井、后期裸眼完井和复 合型完井。
长江大学石油工程学院钻井工程研究所
1、先期裸眼完井
是钻头钻至油层顶界附近 后（在油层顶界20m左右）， 下技术套管注水泥固井。水 泥浆上返至预定的设计高度 后，再从技术套管中下入直 径较小的钻头，钻穿水泥塞， 钻开油层至设计井深完井。 此为先期裸眼完井。
（一）射孔完井方式（Perforating Completion） （二）裸眼完井方式（Open-hole Completion） （三）割缝衬管完井方式（Slotted Liner Completion） （四）砾石充填完井方式（Gravel Packed Completion） （五）其他防砂筛管完井
2、分类：一般的射孔完井包括
套管射孔完井和尾管射孔完井
长江大学石油工程学院钻井工程研究所
1、套管射孔完井
1）工艺技术： 是钻穿油层直到设计井深，然后下油层套管至 油层的底部，注水泥固井，最后射孔。 射孔弹穿透套管、水泥环和一定深度的油层， 进而建立起油气流通的通道。 2）套管射孔完井的特点： ●可以有选择的射开不同压力体系、不同物性 的油层，以避免层间干扰。还可以避开夹水层、 底水、气顶和易坍塌段地层。 ●具备实施分层注、采和有选择性的压裂或酸 化等分层作业条件；
长江大学石油工程学院钻井工程研究所
1、割缝衬管
3）割缝衬管的技术参数
（5）割缝衬管的尺寸 根据技术套管尺寸，裸眼井段的钻头直径，可确定割缝衬管外径，如 下表所示:
长江大学石油工程学院钻井工程研究所
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电缆射孔枪串由枪身、点火头、 CCL 校深仪和电缆接头组成。 电缆接头有三种作用，一是 连接枪串和电缆，进行信号传输； 二是作为电缆弱点，当电缆射孔 枪遇卡时从电缆接头拉断，取出 电缆；三是作为打捞头。 CCL 校深仪:利用与井下套管短节 的连接处产生的磁信号进头：是射孔枪的连接部件，又 是密封部件，中间有一中孔可引出 雷管脚线，并使雷管与导爆索可靠 连接，起引爆作用。 枪身：有51ｍｍ，60ｍｍ，73ｍｍ， 83ｍｍ,89mm,102mm,127mm等多 种规格。 弹架：用于安装射孔弹，一般为四 相位，相位角度为90° 枪尾：主要起密封作用。
金属内 衬
套管 水泥 环
射流束在炸药爆炸 力汇集形成超高 压的作用下，以 7000m／ s 的高速 和100╳109MPa 的冲击力穿透套管、 水泥环和地层，形 成 射孔孔道。
含 油 层
含 油 层
谢
谢
电缆射孔
• 射孔是利用高能炸药爆炸形成射流束射穿 油气井的套管、水泥环和部分地和井筒之 间的油气流通道的工艺。射孔是完井工艺 的重要组成部分，它对油气产能、寿命和 开发生产成本等都有重大的影响。
• 1．电缆射孔。 • 2．油管输送射孔 油管输送射孔简称TCP ，是用油管输送射孔枪到射孔层位进行射。 （尤其适用于高压油气井，缺点是如果一次点火引爆不成功，返工 作业时间长；再者要求使用耐温较高的射孔炸药） • 3．过油管射孔 过油管射孔是在下完生产管柱，安装好井口采油树及生产系统，坐封 好封隔器，在井口采油树上安装防喷管和电缆密封装置，用电缆从 油管内下入射孔枪对油气层进行射孔。（射孔枪和射孔弹尺寸受油 管内径限制，穿透深度浅，对油气井的产量有一定影响；枪变形后 难于回收。）
• 电缆射孔是在下入完井生产管柱前，用电缆 下入套管射孔枪，利用油气层顶部的套管短 节，进行射孔深度定位，用电雷管引爆射孔 枪。在井筒液柱压力高于地层压力的条件下 射开生产油气层。
• 1) 优点。 • ① 射孔枪和射孔弹的种类多，能使用大直径射孔枪和大药量射孔弹， 满足、大孔径的射孔要求。 • ② 射孔定位快速、准确。 • ③ 电雷管引爆可靠性强。 • ④ 作业简便快捷，能连续进行多层射孔。 • 2) 缺点。 • ① 正压射孔，对地层造成污染损害，影响产能。 • ② 在地层压力掌握不准时，射孔后易发生井喷，为防井喷必须安装 防喷器 • ③ 受电缆输送能力和防喷管长度的限制，每次下枪长度只能在10m 左右， • 在射孔作业时间长，在大斜度井、水平井和高密度泥浆中的应用也 受限制。 • ④ 容易受电火花、强烈震击等外界因素的干扰而发生爆炸。
• 电缆射孔枪有开孔枪和高效枪 及高孔密枪等。开孔枪和高效 枪 的射孔相位均为90°，最大 射孔孔密为13 孔／m。 • 高孔密枪的射孔相位有120°、 90°、60°、45°、30°，最 大射孔孔密为39 孔／m。射孔 弹有深穿透 (DP) 和大孔径 (BH) 两种。
火药
聚能式式射孔弹的结 构由外壳、炸药、 起爆炸药和锥形内套 四部分组成。 射孔弹是利用火药将 金属内衬融化，形成 金属流射入地层。 内套由粉沫金属的混 合物挤压制成，既能 保证有足够大的密度 形成射流束，又能形 成射流束顶端和末端 之间的射流速 度差。粉沫金属制成 的锥形内套，射孔后 没有内套残渣堵塞孔 道。