国外先进的射孔技术(2013年英文版)
射孔工艺技术
复合射孔技术因其独特的射孔增产机理而被越来越广泛的应用于现 场，激光射孔技术也已完成初步试验，相信在不久的将来会成为一种有 效的射孔工艺技术而被广泛应用。射孔技术的发展趋势将向综合化、集 成化、高穿深、无污染的方向发展。
图1-3
当雷管将主炸药引爆后，主炸药产生的爆轰波到达药型罩罩面时，药型 罩由于受到爆轰波的剧烈压缩，迅速向轴线运动，并在轴线上发生高速 碰撞挤压，药型罩内表面的一部分金属以非常高的速度向前运动。随爆 轰波连续地向药型罩底部运动，从内表面连续地挤出向前运动的金属流， 当药型罩全部被压向轴线后，在轴线上形成一股具有极高能量的头部速 度大于6000米/秒运动的金属流，该金属流沿轴线方向对目标靶进行挤 压穿孔。聚能效应是炸药爆炸作用的一种特殊形式，它之所以具有穿孔 （破甲）作用，根本原因在于能量集中。
4.利用油管输送方式可一次完成数百米的射孔施工
5.可通过不同的组合，满足各类施工的要求。
图1-6 图1-7 图1-8
第三节 射孔枪
射孔枪是指射孔施工中承载射孔弹的密封承压发射体。一 般由枪身、枪头、枪尾和密封件等组成。
射孔枪一般分为一次使用可回收式和重复使用可回收式两 种。
射孔枪的规格型号一般以射孔枪的外径来命名。
过油管射孔：利用电缆通过油管将射孔器下至目的层进行射孔的 工艺技术。
油管输送式射孔：用油管将射孔器输送到井内目的层位置进行射 孔的工艺技术。
电缆输送套管射孔：利用电缆将射孔器通过套管输送到井内目的 层进行射孔的工艺技术。
2013年世界十大科技进展
2013年世界十大科技进展美国航天局１２日宣布，１９７７年发射的“旅行者１号”探测器已经飞出太阳系，目前正在寒冷黑暗的星际空间中“漫步”。
人类，迎来向星际空间进军标志性的第一步。
最新数据显示，２０１２年８月２５日可能就是“旅行者１号”脱离太阳系的日子。
目前，该探测器距太阳约１９０亿公里，但仍暂时受到太阳的影响。
研究人员日前创造出一种水滴网络，能够模仿生物组织中的细胞的一些特性。
利用一台3D 打印机，一个英国牛津大学的研究小组将这些小水滴组装成为一种与胶状物类似的物质，从而能够像肌肉一样弯曲，并能够像神经细胞束一样传输电信号，这一成果将来有望应用在医疗领域。
研究人员在4月5日出版的美国《科学》杂志上报告了这一研究成果。
新華網洛杉磯9月25日電（記者郭爽）美國斯坦福大學研究人員25日報告說，他們已建成全球第一台完全使用碳納米管的計算機。
專家認為，這一成果或將開啟電子設備新時代。
目前，用於制造電子設備中的晶體管的主流半導體材料是硅。
一段時間以來，人們一直在討論利用碳納米管代替硅制造電子設備的可能性。
約15年前，科研人員開始嘗試用碳納米管制造晶體管，然而一直無法完全依靠碳納米管造出完善的電子設備。
人类ＤＮＡ（脱氧核糖核酸）具有双链螺旋结构，这是英国剑桥大学科学家沃森和克里克在１９５３年发表的震惊世界的成果。
６０年后，剑桥大学研究人员又宣布首次发现了人类ＤＮＡ还存在四链螺旋结构。
剑桥大学的尚卡尔·巴拉苏布拉马尼安等人在新一期《自然·化学》杂志上报告说，过去研究者能在实验室中制出四链螺旋结构的ＤＮＡ，但一直不知道这种结构是否在人体内天然存在，他们使用一种会发出荧光、只与四链结构ＤＮＡ结合而不与普通双链结构ＤＮＡ结合的物质，首次证实了人类ＤＮＡ中也存在四链螺旋结构。
新华网华盛顿１１月２１日电（记者林小春）多国研究人员２１日在美国《科学》杂志上说，他们利用埋在南极冰下的粒子探测器，首次捕捉到源自太阳系外的高能中微子。
TCP射孔教材(翻译)
TCP 射孔工培训教材前言为了进一步推动海外市场外籍员工培训的标准化和规X化，根据油田公司人事部和市场开发部的相关要求，试油试采分公司组织开展了外籍员工培训教材的编写工作。
本教材的使用对象为TCP射孔工，教材内容涉与了TCP的根底理论和工艺、TCP现场操作和施工标准等与TCP相关的知识。
教材本着理论与实践相结合，国内与国外相结合的原如此，突出了内容的根底性、注重内容的实用性、表现了内容的科学性和强调了内容的规X 性。
本教材由王军、马庆华编写，蔡山、金某某、刑国庆和曲立峰审稿。
在教材的编写教程中得到了分公司领导，机关部室领导，相关单位领导的关心、指导和帮助，在此表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，教材中难免有错误之处，恳请大家给予批评指正。
王军马庆华2011年1月目录第一章射孔与射孔器1第一节射孔与射孔完井1第二节聚能射孔2第三节聚能射孔器3第四节射孔传输方式5第五节射孔孔道与地层6第六节负压射孔7第二章油管输送射孔9第三章 TCP器材与工具11第一节 TCP设备11第二节 TCP火工品12第三节 TCP器材14第四节 TCP工具17第四章 TCP现场操作错误!未定义书签。
第一节 TCP现场操作程序错误!未定义书签。
第二节 TCP现场施工文件20第五章 TCP标准与安全错误!未定义书签。
第一节 TCP现场施工标准错误!未定义书签。
第二节 TCP火工品的使用与管理错误!未定义书签。
第三节放射性源的使用与管理错误!未定义书签。
第四节射孔施工的环境与安全29参考文献30第一章射孔与射孔器每一口下套管完井的油井必须进展射孔，只有通过射孔，地层流体才能从井下流动至地面，或者将流体注入到地层中。
特殊设计和制造的聚能射孔弹的可控爆炸穿透套管和水泥环并在地层中形成射孔孔道。
一口油井要进展合理的生产或者注入，需要精心设计，提前规划和现场射孔施工，才能形成穿过近井污染带并在地层中延伸足够长的清洁的射孔孔道。
第一节射孔与射孔完井一、射孔一口油井要经过数年的勘探、数月的规划和数周的钻井才能进展生产。
射孔工艺介绍上PPT课件
127
127超深穿透
SDP39RDX30-1 SDP36HMX24-7 SDP48HMX45-1
≥140 ≥178 ≥178
20
6
1075
11.4
40
8
871
9.7
16
4
1349
12.4
.
15
大孔径射孔特点：射孔后套管上孔眼直 径大，射孔孔道相对深穿透射孔孔道短而粗， 渗流面积增加。
大孔径射孔适用于孔径为第一射孔要求 的射孔作业；适用于高黏油、稠油储层，出 砂储层。对于一些老井的多次采油，增大孔 道直径也有利于注入聚合物等的后续作业。
180
含砂微
3-06503
09.01. 23
1352
640
0.1 364 1
182
含砂微
3-07501
08.12. 19
253
202
2.4 375 4
75
含砂微
3-07502
07.06. 30
2311
986
9.0 915 7
114
含砂微
3-07503
07.06. 21
1653
7488
2.2
898
5
150
.
16
锦16块化学驱注入井射孔参数研究
BH46RDX43-1靶体剖开照片
.
17
锦16块化学驱注入井射孔参数研究
❖ 采用高孔密、大孔径、深穿透油管传输负压射孔， 负压值3～8MPa，利用负压射孔方式清洗孔道，减 少堵塞。
❖ 弹型选择：BH46RDX43-1 ❖ 枪型：140枪 孔密：24孔/m ❖ 相位: 8 相位
弹型
51 60 51 60 76 51 60 76 89 51 60 76 89 51 60 76 89 102 127 76 大孔径 1米弹
国内外射孔新技术与发展趋势
国内外射孔新技术与发展趋势摘要：射孔技术作为完井工程的重要组成部分和试油技术的主要环节，是利用高能炸药爆炸形成射流射穿油气井管壁、水泥环和部分地层，建立油气层和井筒之间油气流通道的一种技术。
关键词：射孔新技术；射孔器；射孔基本原理；射孔枪全球经济的不断发展，石油日趋成为我们日常生活生产、经济发展中所必不可少的能源，对石油需求量的日益增加也就成为必然。
因此，加强对油田的探勘和开发就显得尤为重要。
其中，射孔技术是油田探勘和开发的重要环节。
随着科学技术的不断发展，射孔技术也得到了前所未有的发展和跨越。
1 射孔工艺技术的发展1.1射孔弹向深穿透、超深穿透系列发展油田开发初期主要使用有枪身的57-103射孔弹和无枪身的文胜二型射孔弹两种射孔弹。
1980-1983年基本上使用57-103、4S-4、WS-600三种射孔弹作业，1984-1989年，普遍使用73弹和51型过油管射孔。
九十年代初，油田引进了89型深穿透射孔弹，穿透深度较深，一般可达到300mm～400mm，在一定程度上提高了油井的开采能力，在卞扬会战的后期充分发挥了深穿透的威力，很快取代了73型射孔弹。
随即相继开发应用了以102型、127型为主的深穿透射孔技术，1999年又引进了超深穿透1米弹，在老区挖潜和新区勘探开发中充分发挥了作用。
1.2射孔方式由单一化向多样化发展油田射孔施工方式由会战初期单一的电缆传输射孔向油管传输射孔（TCP）为代表的多种方式发展。
电缆传输射孔工艺以其施工简便，速度较快，投入较少，经济实用等优点在油田射孔中得到普遍应用。
因此油田于1987年引进安全可靠、施工成功率高、适应性强的油管传输射孔技术，1993年11月又引进实现负压、射孔、测试、防污染四位一体，安全、快速射孔的射孔—测试联作射孔技术。
后来又引进高能复合射孔技术、水平井射孔技术，另外对小井眼射孔技术进行了研发。
1.3射孔深度定位向更简捷、更高效化发展以往射孔深度定位我们主要采用自然伽玛与同位素定位法、放磁并测定位法、电缆标记法。
MIL-DTL-5541F中英文版
MIL-DTL-5541F铝和铝合金表面化学防护涂层MIL-DTL-5541F 中英文版超级中文标准网超级中文标准网MIL-DTL-5541FSUPERSEDING 替代MIL-C-5541E30 November 1990 1990年11月30日DETAIL SPECIFICATION规范说明CHEMICAL CONVERSION COATINGSON ALUMINUM AND ALUMINUM ALLOYS铝和铝合金表面化学防护涂层This specification is approved for use by all Departments and Agencies of the Department of Defense.该规范适用于美国国防部所有部门和机构1. SCOPE1. 范围1.1 of chemical conversion materials with the surfaces of aluminum and aluminum alloys1.1该规范适用于铝制品和铝合金表面由于化学材料反应而形成的防护涂层。
1.2 The chemical conversion coatings are of the following types and classes. 分类.化学转换涂层分为以下类型和级别.1.2.1 Types. The chemical conversion coatings are of the following types (see 3.1):1.2.1 型号.化学转换涂层分为以下类型（见3.1）：Type I – Compositions containing hexavalent chromium. 型号I-成分包含六价铬。
Type II – Compositions containing no hexavalent chromium.型号II-成分不包含六价铬。
国外新型射孔技术——复合水动力射孔
该 射孑 器可 根据 需要 ，按 预定 角度 在套 管 上进 Ｌ 行纵 向割缝 ，精 确度 较高 。在 射孑 井段 上可 以割 开 Ｌ
３ Ｏ
国外 油 田工 程 第 ２ ６卷 第 １ ２期 （ ０ ０ １ ２ １． ２
４条预设 角 度 的纵 向割缝 。割 缝 效 果 见 图 ３ 、图 ４
图 ４ 割缝的套管 （ 内视 图 ）
解堵。 ４ ３ 最 大 程 度 打 开 套 管 ．
复合 水动力 射 孔 器 可 在 套 管 上 形 成缝 宽 １ ～ ０
１ ２ｍｍ 的成对 纵 向割缝 ，每 １ 长度 割缝 的面积为 ｍ ２ ０Ｃ Ｉ，相 当于孔 径为 １ ４ Ｉ。 Ｔ ０ｍｍ 的 ３ ５发聚 能射孔 ０
汲 和 注 酸 多项 作 业 。运 用 该 技 术 能 够 更 深 穿
透近 井压 实带 ，增 大压 实带的渗 透 率 ，并且
对套 管和 水泥 环损 害更 小，是一 种 高性价 比
的 完 井 及 油 层 改 造 措 施 。 介 绍 了 俄 罗 斯 ＮＥ ＫＫ０ 公 司 的 复 合 水 动 力 射 孔 技 术 的 工 作
备 了很 强 的 服 务 能 力 。几 年 来 ，该 项 工 艺 技 术 在 俄
量打 开套 管 的 目的 。通 过射 孔器 的水 力 喷射 嘴 ，施
加 １ ～ ３ ａ的高 压 ，对 水 泥 环 和 围 岩 进 行 清 ５ ０ ＭＰ
洗 ，在 近 井 地 层 形 成 超 过 ０ ５ｍ 深 的 孔 洞 ， 孔 洞 ．
原 理 、技 术 特 点 、适 用 范 围 和 应 用 情 况 ， 通
过 射 后 效 果 与 聚 能 射 孔 的 对 比 分 析 ，证 明 该
射 孔 工 艺具 有较 强 的技 术优 势和较 好 的推 广
2013射孔技术
☆提高开采作业效率
定方位射孔
我国弱胶结易出砂油气田分布广泛，普遍采用传统的砾石充填防砂方 法，增加了完井费用，并限制了油井的产量。同样会遇到破裂压力高的地层， 常规射孔难以射孔地层。因此定方位射孔技术的优势越来越明显。 常规射孔 相位 射孔方位 定方位射孔
主要有0°、60°、90°、 一般采用180° 120°、180° 不确定性 最大水平主应力
★
定方位射孔可以提供两排方位一致的射孔孔眼，这些孔眼容易互相连通，形成 更大规模的垂直裂缝，使这个裂缝与天然的宏观裂缝相垂直并连通，可以最大 限度的提高产能。
◆
定方位射孔
地层适用性—起裂压力较高油藏
进入油气田的开采后期，在压裂开采过程中易出现起裂压力高、生产 周期短等现象，有的储层甚至会出现起裂压力过高而无法实施压裂改 造。 借鉴前人的研究成果，井下井壁上的最小启动压力的方向就是最大主 应力的方向，因此如果把射孔的能量集中在最大主应力方位上进行射 孔作业，此时最易压开地层。
射孔枪外径、孔密、相位、耐压
一、外径(mm)：51、60、73、89、102、 114、 127、140、152、159等 二、孔密：10、13、16、20、24、26、36、40 三、相位数：3、4、8、16相位等 四、耐压级别：35、70、105、140、175MPa等
2、先进射孔技术介绍
可提供的产品规格和型号
DSQ76-16-90
DSQ89-16-90
DSQ102-16-90
DSQ114-16-90 DSQ127-16-90
DSQ178-16-90
三、效果预期
功效简介------油井增产、水井增注。
用于中低渗（渗透率0.1～100μ m2）致密油气层的射 孔完井、旧井补孔改造，增加延缝半径，提高射孔穿 深造缝效果，增加油气产量； 油水井压裂预处理措施：降低破裂压力； 注水井的降压增注，改善井周地层渗透性，调节地层 吸水剖面。 老井改造，穿透污染带，恢复单井产能或日注水量。
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Operational Complexity 作业的复杂性
Engineer has to make too many changes! 以上过程中，工程师需要多次变换系统
In a simple two zone operation there are at least EIGHT changes between surface systems; 仅仅两个层位，至少需要变换8次地面系统 • Enormous potential for human error and equipment damage! • 犯错机率和设备损坏率极高 • A single integrated system is required which provides all these control and safety functions in one set of surface equipment with a consistent interface. • 所以需要开发一套集成的系统，能够提供射孔作业所需的所有功能
VSS电压传感开关下井仪起到电气隔离作用，当射孔作业时，射孔枪 起爆后会引起电缆短路，射孔枪之上的下井仪就会因为短路而不能 工作，VSS的使用就能使其他下井仪继续工作，不受短路影响
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The 21st Century Solution! 21世纪的解决方案
Guardian’s Ballistics Delivery System 英国高鼎公司的BDS射孔枪输送系统
• • A single integrated control system with engineered-in safety for all equipment in a electric-line deployed perforating string; 单一的集成控制系统，电缆挂接的射孔枪串的所有设备带有嵌入式 安全设计。 ‘From the Cable-Head to the Detonator – and everything in between’ ‘从电缆头到雷管 ‘ • • Dramatically simplifies set-up and operation while adding additional levels of safety; 戏剧性地简化了配置和作业，同时又增加了安全级别
Guardian
Integrated Ballistics Delivery System - ‘IBDS’
集成射孔枪输送系统
‘The Biggest Advance In Perforating Since The Shaped Charge…..’ ‘射孔弹发明以来射孔技术的大飞跃’
Stephen George 史蒂芬 乔治 Sales Engineer Fan Chunsheng 范春生 高鼎公司中国区经理 China Area Sales Manager
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Pump Down Perforation Service
泵送射孔
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Pump Down Perforation Service
泵送射孔
Tools configured as follows: 泵送射孔下井仪器串的配置：
Cable Head 电缆头（无需安装弱点） ART 可编址释放下井仪 （电子弱点） ACT 可编址张力 AGC 可编址深度校准用伽马仪和磁定位（射孔 专用） 如果配接爬行器，还需要VPM电压保护下井仪 VSS 电压传感下井仪（射孔后下部的短路不影 响上部仪器的工作） SAT 减震（根据爆炸威力决定减震的个数）） GUN 射孔枪（需要带有纵向和径向导向轮以减 少或降低定向射孔作业的上下和旋转运动产生的 摩擦力） Plug Setting Composite plug 坐封工具 (买方公司提供) 复合桥塞(买方公司提供)
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Early Adopters 提前采纳新技术公司
• Sheng Li – 中国胜利测井 • Orientated Perforating System; 定向射孔 • Pump Down Service 泵送射孔
• Changqing –中国长庆测井 • Orientated Perforating System; 定向射孔 • Pump Down Service 泵送射孔
Qu 提前采纳新技术的公司
• Schlumberger – 斯伦贝谢 • Orientated Perforating System – Europe; 在欧洲，定向射孔 • Standardising worldwide on BDS for large diameter gun deployment; 大尺寸射孔枪在全球进行BDS标准化
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ART
可编址释放下井仪
• Addressable Release Tool – Applications: • 可编址释放下井仪—应用
• All ballistics operations for stuck string, swollen gun, partially set packer; • 所有的射孔作业，涨枪，枪串遇卡，坐封不彻底.
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Integrated System Design Philosophy 以前射孔系统
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Multi-Purpose Panel – MPP-C 多用途面板
MPP-C makes it all possible… MPP-C 面板使之成为可能…
• TENSION = 20,000LBS • COMPRESSION = 2,000 LBS
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AGC
可编址伽马磁定位
• Addressable Gamma-CCL – Applications: • 可编址伽马磁定位下井仪—应用
• • • •
All perforating operations for depth control; 射孔作业的校深 Eliminates separate logging system; 不再使用额外的测井系统
• Halliburton – 哈利伯顿 • Gun Brake System - Far East; 在远东，射孔枪锚定系统 • Addressable Release Tools – Worldwide; 全球采用可编制释放下井仪 • Orientated Perforating System (w/Gyro) – Middle East; 在中东采用高鼎的旋转式定向射孔 • Baker Hughes – 贝克休斯 • Adopted BDS as their standard ballistics platform worldwide 全球采用BDS作为射孔平台 • Agreed to standardise on SFS. 同意使用高鼎SFS选发射孔
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20th Century Technology 以前射孔技术
Historical Perspective to Perforating (the old fashioned way!)
•
Multiple vendors / multiple systems: 多个供应商的器材 • Correlation/Logging – GR/CCL/CHT; 校深/测井-GR/CCL/缆头电压 • Orientation/Anchoring/Safety/Release; 定方位/锚定/安全/释放 • Perforate/Selective Firing/Downhole Switch;射孔/选发/井下开关 • Tractor Power System; 爬行器电源控制
• Three/four down-hole equipment suppliers; 三四家器材供应商 • Three/four sets of surface equipment;三四套地面设备 • Multiple opportunities for human or equipment failures.认为错误和设备 损坏几率大
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VSS
电压传感下井仪
• Voltage Sensing Switch – Applications: • 电压传感下井仪—应用:
VSS prevents the short from reaching the lower head of other tools in the same tools string, so communications & power are not lost.
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ACT 可编址电缆头张力下井仪
• Addressable Cable Head Tension – Applications: • 可编制电缆头张力下井仪—应用
• • • • • •
Pump-down operations; 泵送射孔作业 Deviated wells; 大斜度井射孔作业 Deployment on CT 连续油管输送的射孔作业
Quality in Depth
Integrated System Design Philosophy 集成射孔系统的设计理念
Quality in Depth
Integrated System Design Philosophy集成射孔系统的设计理念
What would an integrated system require?什么是集成系统？
射孔抢串的端到端的控制 • End-to-end control of the ballistics string; 从电缆头到雷管 • From the cable head to the detonator interface; 单一，集成的用户界面 • Single, integrated user interface; • Robust and reliable telemetry for standard and H2S cables; • 常规与H2S电缆可靠的遥测 • Fully automated power supply control incorporating firing head power 全自动供电（适合各种雷管） (Configurable for each detonator type); 多种安全考虑 • Multiple redundant safety systems; 符合API RP-67 • Compliance with API RP-67; • Comprehensive range of down-hole tools and detonator compatibility. • 兼容各种射孔下井仪和雷管