复合射孔(StimGun)简介
复合射孔技术及影响射孔效果与安全性因素分析
复合射孔技术及影响射孔效果与安全性因素分析作者：石延强来源：《商情》2020年第35期【摘要】分析了高能气体爆燃压裂复合射孔技术原理和复合压裂射孔作用机理，重点对影响压裂复合射孔效果与安全性因素进行了论述，以为高能气体爆燃压裂复合射孔技术应用提供参考。
【关键词】复合压裂射孔技术 ;技术原理 ;作用机理 ;效果与安全性 ;影响因素随着注水井生产时间的增长，由于受储层本身特性、后期作业、水质差等因素的影响，在射孔井段周围，地质状况逐渐发生变化，地层被堵塞，受到污染，近井地带渗流特性变差，导致吸水能力下降。
在砂砾岩等岩性致密、低孔低渗的储层中，由于受到钻井液和固井水泥污染，会形成污染带，影响油井产能。
采用常规射孔器射孔本身会形成射孔压实带，且穿透深度浅，射孔效果较差。
一、高能气体爆燃压裂复合射孔技术原理高能气体爆燃压裂复合射孔技术利用射孔弹炸药与内置式或袖套式一级火药的反应时间差实现先射孔、后压裂;利用火药延时技术实现二级火药对储层的后续压裂。
在射孔孔道周围形成宽而长的裂缝，有效地破除射孔压实带和钻井、固井污染，降低地层的表皮系数，提高地层渗流能力。
二、复合压裂射孔作用机理复合压裂射孔对地层的作用机理分为三个方面，即深穿透作用、热化学作用和解堵除污染作用。
深穿透作用：此作用是复合射孔技术对地层最直接有效的机械做功形式，由于火药能量的有效利用，使得射孔穿透深度为聚能装药的穿孔深度与火药的造缝深度之和，大幅度提高了常规射孔的穿深，这种深穿透效果不仅沟通地层的范围广，渗流面积大，而且有与地层天然裂缝沟通的可能。
热化学作用：火药燃烧后不仅产生高压气体，而且释放出相对集中的大量热能，在近井带引起较大的温度变化，同时燃烧产物中的CO、CO2、NO、NO2等成分遇水可形成酸性液体对岩层起酸化作用解堵除污染作用：火药装药燃烧产生的高压高温气体流束沿射孔孔道的高速冲击震荡，不仅使孔道延伸扩展，而且在孔眼周围也产生纵横交错的多条短裂缝，这种多向造缝作用，不仅解除了压实带堵塞，而且消除了钻井泥浆、固井水泥等污染，实现了地层综合性解堵，改善了近井带的导流能力。
复合射孔工艺技术研究
【 关 键 词 】复合 射 孔 技 术 ；原 理 ； 特 点 ；分 类
文 章编 号 ： Ｉ Ｓ Ｓ Ｎ １ ０ ０ ６ —６ ５ ６ ｘ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ９ — ０ ３ ７ ６ － ０ １
所谓的复合射孔技术就是把高能气体压裂和 聚能射孔技术 两道工 序合并为一种 的射孔技术 。高能气体 压裂和聚能射孔这两项任务 ， 通 过复合射孔工艺技术可 以同时完成 ， 并且 对于进井地层的导流能力也 可 以得到 改善与增强 ，有效提高 了射孔完井效果 、提高 了经济效益 。 这对于开采难度越来越大 以及对能 源需求不断增加的今天 ，起着举足 轻重的作用 。因此本文对复合射孔工艺技术 的研 究也就显得十分有意
・
３ ７ ６・
商品与质量
综合研 究
复合射 孑 Ｌ 工 艺技 术研 究
刘 明
（中石化胜 利 石油 工程 有 限公 司测 井公 司二 分公 司 ， 山东 东营 ２ ５ ７ ０ ０ ０）
பைடு நூலகம்
【 摘
要】 改革 开放 以来 ，我 国经济得到 高度发展 ，与此 同时对 于能 源的需 求量 与 日俱 增 ，这 对能源 的开采与挖 掘便提 出了更 高的要
眼和产层 之间的连续性也会得到改善 ，射流面积也得到增 加 ，降低 了 三 、 对 复 合 射 孔 工 艺 技 术 应 用 的 几 点 认识 地层破 裂压力 ，储层效果 因此便 得到 了改 善。 要想 使复合 射孔工 艺技术发 挥 出相 应 的技 术优 势 ，解决 开采难 （ 二 ）复 合 射 孔 工 艺技 术 特 点 度不断增加 的问题 ，并且能够充 分发挥其 降低作业成本 、经济效益高 、 复合射孔工艺技术 在在施 工设计 中所使用的系统软件都是与产品 降低劳动强度 、工作效率高 的特 点 ， 就必须合理 、有效 的利用此种技 开发极度 匹配的 。在装药量、弹、枪 的设计上都是 以地层特点为基 础 ， 术 ，下 面对 此项技术应 用的几点认 识进行介绍 。
浅谈复合射孔新技术
黄慧 吉 林 油 田扶余 采 油厂 地研 所 吉林 松 原 １ ３ ８ ０ ０ ０
摘要 ： 复合射 孔是一 项操作 简单、 施 工周期 短 、 作业风 险低 、 ３ ０ ０ ０ Ｐ Ｓ Ｉ 型压裂井 口； 地 面高压管线承压强度应大于井 口限压 ， 管 成本低 、 工艺成功率 高的一项 油层造缝 、 解堵技 术 ， 复合射孔 缩小 线应锚定 。 了因岩性 变化 引起 的产 液结构差异 ， 缓解 了层 内矛盾 。该 项技 术 ４ ． 压裂 井 口要全部装齐 ， 螺丝对称上 紧 ， 以确保耐压 ， 阀门应 为我们在扶 余 油层 正韵律底 部水洗较 重层 中 ， 深入 挖掘剩余 油 ， 开关 灵活 ， 井 口用钢丝绳 固定绷 紧。 探 索 出了一条可行之路 。 动液面 ： 关 键词 ： 扶余 油田； 复 合 射 孔 （ １ ） 正常 生产井每 月测一 次动液 面 ， 相邻两次 测试 间隔时 间 为２ ５ —３ ５ 天 。泵深小 于 ８ ０ ０ 米 的油井 ， 动液 面波动 ３ Ｏ 米 以上要 复合射孔机理 泵深 大于 ８ ０ ０ 米 的油井 ， 动液面波动 ５ ０ 米以上要 复测 。复 复合射孔工艺技术 ， 是一项集射孔 与高能气体压裂于一体 的 复测 ； 直至取 得有代表性数据 为止 ， 第一次 施 工方式 ， 一次 施工达 到 了射孔 完井 和增产 、 增注 的双 重作用 。 测井 当月应不止 复测一次 ， 天 内完成 。对于堵水 井按正 常生产 井测试液 其 方式是在射孔枪体 内或下部加 一定量的压裂火药 ， 在射孔的 同 复测 应在波 动后 ５ 堵水 井测试 目的为检查封隔 器工作是否正常。 时进行 高能气体压裂 。高温 、 高压气体在射 孔瞬间通过射孔孔 眼 面 ， （ ２ ） 新投产井和措施后开的井 ， 前ｌ Ｏ 天每 ３ 天测动液 面一次 ， 对 地层压 裂 ， 形 成多条裂 缝 ， 部分解除 钻井 、 固井 、 射孔 等过程对 天 测动液面一次 ， 直至液面稳定后按 抽油井生产录取资 地 层的污染 ， 从 而改善近 井地层渗 透性能 ， 提高 了油井 的完善程 以后每 ５ 料标准进行 。不正常井 、 调 参井 、 作业施工等井 自处理后 ５ － １ ０ 天 度 。 ｔ 内测试动液面一次 ， 之后按正常生产井标准进行测试。 选 井依据 ： （ ３ ） 动液面 测试 ， 每次测 试 曲线的井 口波 、 液面波要 清楚 ， 油 １ ． 工艺条件 管接箍波要清楚 、 整齐。采油单位要严格监控井下作业油管下井 （ １ ） 复合射孔对井况 的要 求 ： 要求 井下作业完井 时在井 口以下 ， 第１ 至第 ２ ０ 根 油管必须 （ ２ ） 通 常采用复 合射孔 为 １ ０ ２ 枪１ ０ ２ 或１ ２ ７ 弹， 因此套 管变形 情况 ， 等长 。动液面深 度必须用井 口波 、 油管接箍波计算 ， 否则为液面 程度不 能小 于射 孔枪 外径 。 数据 不准 。计算要 准确无误 。油管接箍波 曲线上的井 口波宽度 （ ３ ） 射孔井段 固井质量好 。 一 不大干 ５ 毫米， 接箍波 曲线上的第一个接箍波 出现 的长度至井 口 ２ ． 地质条件 ． 波 不大 于 １ ５ 毫米， 液 面波 的波峰 不小 于 ２ 毫米 ， 否则 必须 重复 （ １ ） 储层正韵律 ． － － 测试 。 （ ２ ） 底部强水洗 （ 与老 井对 比） 历史注采关 系好 。 液面 曲线波距一律从波 的根部测量 ， 测量误差小于 ０ ． ５ 毫米 ， （ ３ ） 中上部 电阻一般大于 ４ ５ 欧姆 ． 米。 液面深 度计算要准 确无误 。测 取的液面数据 应填写到 综合记录 （ ４ ） 通过井史分析 ， 该井该 层能量充足。 ． 动液面栏对应 日期 的表格 内 ， 每月 由采油队地质组计算一次每 口 （ ５ ） 己有资料证实钻井或采油过程 中被严重堵塞 的井 层。 井的流压 ， 并填写在综合 记录上 。测试 仪器每 月校 对一次 ， 达到 二、 复合射 孔与普通压裂的 区剐 并有校准记录 。 压 裂是指采 油过程 中 ， 利 用水 力作用 ， 使油 层形成 裂缝的一 校准质量标准 ， ５ ． 冲程 、 冲次 种 方法 ， 又称油层 水力压裂 。油层 压裂工艺过 程是用压 裂车 ， 把 冲程最大 ， 冲次也可以 由小到大适当调整 。 高压大 排量具有一定粘度的液体 挤入 油层 ， 当把 油层压出许多裂 ６ ． 泵挂 缝后 ， 加 入 支撑 剂（ 如 石英砂 等） 充填进 裂缝 ， 提 高油 层的渗 透能 在出设计时 ， 泵挂要求一般在射 中以下 １ ５ － ５ ０ 米。 力， 以增加注水量（ 注 水井） 或产油量（ 油井） 。常用的压裂液有水基 ７ ． 动液面的控制 压裂液 、 油基 压裂液 、 乳状压裂液 、 泡沫 压裂液及酸基 压裂液 ５ 种 在复合射 孔后要 ， 马上录 取油井动 态工作参数 ， 以最快 的速 基本类型 。 ．
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。
复合射孔技术.
火箭推进剂药筒
高温高压气体对套管的影响
StimGun
普 通
套管平均 膨胀4mm
射
孔
高温高压气体对套管的影响
• 将作业后的枪管（与套管材 质相同）截一段进行化验、 分析：其强度、金相组织等 变化不大，与普通射孔的情 况相当。
（二）软件功能
1.软件运行前，首先需要正确设置井的参数，如 井深、井温、渗透率、孔隙度、泊松比、杨氏 模量、地层压力等。 2.设置下井管串结构，如套管、油管和射孔枪的 尺寸，是否需要封隔器。 3.设置压力点，一般在射孔段附近设置三个采样 点，记录射孔过程的压力变化。 4.模拟封隔器以下管柱受力情况。 5.设置推进剂数量。通过多次软件模拟确定合适 的推进剂长度。
（四）作业工艺多样化
带封隔器作业
与测试联作作业
作业工艺
不带封隔器作业 一次性完井作业
StimGun施工作业管柱研究
四.现场应用情况
StimGun复合射孔技术分别在四川油气田、塔里木油田、冀
东油田、塔河油田以及青海油田等地区现场推广应用了八十余
口井次，技术成功率为100％，增产效果十分显著，赢得了高度
根据经验决定推进剂药量及位置
优化推进剂药量及位置
套 管 等 下 井 工 具 受 到 损 害
下井施工
下井施工
最佳效果
药 量 小 压 裂 效 果 差
Stimgun技术
国内复合射孔技术
高能气体失控状态对油管的破坏
（一）推进剂性能
通过地面和井下大量试验， 验证了StimGun推进剂火药筒能承压１４０ ＭＰａ，耐温１６０度／４８小时。火箭推进剂性能稳定，具有良好的安全 性，并且燃烧在很短的时间内完成，释放得高能气体对孔眼进行压裂。另外， 推进剂在施工现场组装方便，施工时效高。 推进剂可有效穿透近井地带的污染物，确保从油藏至井筒的流动畅通无阻， 可以延伸与井筒的垂直裂缝，沟通天然裂缝，还可形成径向放射状多条裂缝。
浅谈复合射孔原理及应用
浅谈复合射孔工艺及其原理应用吴涛（靖吴项目部16102队）摘要：本文通过对复合射孔器材的结构描述和射孔过程分析，简单阐述了复合射孔的工艺原理及其应用现状和前景。
关键词：复合射孔爆炸地层射流引言射孔技术是油气田开发中一个重要环节，人们把它比做足球比赛中的临门一脚。
射孔技术有很多种类，其中复合射孔是近年来应用比较广泛，发展比较快，在油气田开发中应用前途比较好的一项技术。
复合射孔动态分析复合射孔主要分为射孔弹爆炸和火药燃爆两个过程。
复合射孔的聚能射孔弹主要由弹壳，主炸药，引爆药和药罩组成。
其结构如图所示：弹壳是聚能射孔弹的关键部件，决定装药外形，控制炸药爆炸后爆轰波的传播特性，使其形成良好的聚能射流，减少相邻射孔弹相互干扰。
弹壳一般用钢铝合金，设计与加工时必须严格控制公差，确保射孔弹的性能。
射孔弹穿孔的能量来源于所装填的炸药。
它提供爆速高，燃烧压力大的爆轰波。
射孔弹使用的炸药主要分为两类：一是敏感度较高的高能炸药，主要用作起爆药。
另一类是敏感度较低的高能混合炸药，主要用作聚能射孔弹的主炸药。
理想的炸药应爆速高，轰炸力大，耐温性好，使用安全可靠并易于较长期储存。
炸药的化学性质受温度的影响很大，因此对所有的炸药都规定了安全工作温度。
超过这个温度就可能导致自动爆燃或性能下降。
目前，我国使用的RDX炸药占绝大多数。
RDX炸药的熔点145摄氏度额定温度160摄氏度。
药型罩是射孔弹的重要部件，也是形成金属射流粒子的材料来源。
它在强有力的爆轰力作用下将产生质量大，密度高的高速射流。
射孔弹主要应用爆炸中炸药的聚能效应。
聚能就是在装药底部具有锥孔（也叫聚能穴）或者再加上药型罩使炸药在爆炸时能够将爆炸后的能量聚集在一个方向。
从而对地层的穿透显著加强。
在射孔时爆轰波以800M/S的爆速2000--3000摄氏度的爆温和高达30GPa的压力冲击药型罩的内层金属形成射流。
它沿着射孔弹的轴线以500M/S的速度传播，此时形成的速度梯度决定着穿透套管和地层所需的射流拉伸强度。
油气井下复合射孔过程测试技术研究
油气井下复合射孔过程测试技术研究摘要：复合射孔是射孔技术和高能气体压裂技术相结合对地层进行复合作用，打开油气层让地层流体流入井内的主要完井工序。
这个过程机理复杂，影响因素多，作用过程在微秒毫秒范围内，压力变化达到100MPa以上，且是在几千米深的油气井下，研究十分困难。
文章将基于油气工程的井下复合射孔器的工作机理，根据内置式复合射孔和外挂射孔两种完井工艺的压力数据展开对应的技术分析和研究，通过对测试数据的记录和显示来复合射孔的井下动压作用特性，从而了解如何提高射孔器的设计水平，加强射孔过程的技术质量。
关键词：井下射孔；复合射孔；测试技术1复合射孔器工作原理及测试复合射孔压裂增产的机理主要借助火药产生的高压气体对井下岩石进行作用，沿射孔孔眼压裂多个径向裂缝，并由这些裂缝贯通连接更多的天然裂缝[5]。
高能气体压裂过程以高压气源的活跃开始，持续到宏观的裂缝生成。
在这个过程中，井内压力驱动材料的几个机制同步反应，它包括：井眼的塑形变形，动态应力波从井眼向外传播，液体（气体）侵入近井的地层和孔隙。
随着井眼压力增加，所有已有的表面裂隙将破裂并开始延长。
因为气体比液体粘度低，所以他们能够迅速渗入到地层中。
一旦裂隙裂开，开始吸收气体，裂缝开始扩展，直到高能气体压力降低使扩展停止。
复合射孔过程中，根据复合射孔工具的不同，火药生成的高能气体压力在30~120MPa之间，压力脉冲持续时间从小于1ms到大于1s，压力的上升时间快，有助于形成“楔劈效应”，如果压力上升率过于缓慢，只能形成一条类似水力压裂的裂缝，长度相对较短。
除了压力上升时间，压力的峰值是另一个影响因素，压力峰值不能过大以免损坏井壁或套管；也不能过小，小于岩石原位应力不能使岩石开裂。
第三个重要指标是动压脉冲的持续时间，持续时间长有利于岩石裂缝扩展，但是超过一定时间之后裂缝增长减速，甚至停止增长，因此时间不宜过长。
井下多参数记录仪是一种专为射孔/压裂过程测试所研发的高速井下存储式动态参数测试仪，可以测量并记录油气井射孔和高能气体压裂过程中压力、加速度、温度的变化等，其作业过程如图1所示。
浅谈高能复合射孔技术及其应用
浅谈高能复合射孔技术及其应用一、高能复合射孔技术在低孔低渗储层中的应用原理复合射孔技术是孔缝结合型超深射孔技术，可克服常规射孔的穿深浅、无法突破近井污染带、存在压实伤害等缺陷，可有效破除常规聚能射孔在岩石基体中产生的压实带。
复合射孔技术大大提高射孔孔道附近地层的渗透率，改造低渗、特低渗储集层的效果比常规射孔技术更为明显，并能有效降低施工成本，对提高低孔、低渗油气田产能的效果显著。
复合射孔是射孔和高能气体压裂联合作业。
基本原理是在高强度的射孔枪内，将聚能射孔弹和复合固体推进剂有机地结合，利用火药和炸药两者具有数量级之差的反应速度，在引爆射孔弹的同时，利用导爆索和射孔弹的残余能量激发二次能量复合固体推进剂，在射孔枪内产生极高的气体压力，并在有效控制射孔弹爆轰与复合固体推进剂爆燃的瞬间时间差、压力-时间过程和升压速率的基础上，将两种作用性质完全不同的高能能源有机结合，实现沿不同相位地层射孔和高压气体沿射孔炮眼对地层压裂分步作功。
安装时，将炸药和火药同体安装。
当弹内炸药与火药同时点火后，炸药会首先爆炸，穿透枪身、目的层套管，在油气层部位形成射孔孔眼，火药以略微滞后的燃烧速度（毫秒级），产生高温高压气体通过射孔孔眼进入地层，并在其中建立准静应力场，在高压气体的膨胀挤压和尖劈作用下，产生径向和轴向的裂隙，并向多方扩展延伸在射孔孔道形成多向网状的微裂缝，在近井地带形成孔缝结合型超穿深裂缝体系，深度可达1500mm以上，这样解决了由于穿透半径有限而产生压实带并造成污染的影响，增大了井筒与储层间沟通的长度和面积，改善油层的渗透和导流能力，从而大幅度提高油气井近井带的渗透性能，达到增产的目的。
炸药爆炸后，在井筒周围也会产生压实带。
但随后火药燃烧产生的高温高压气体能形成短暂而高能的冲击波，会在压实带上撑出多条裂缝，从而极大地增加了岩层的渗透率，破除了射孔污染。
二、高能复合射孔技术的特点1、射孔和压裂是同步进行的高能复合射孔在进行引爆环节后，在射孔枪的作用下使复合固体推进剂产生燃烧现象，从而通过燃烧产生高压气体，在高压气体不断聚集的情况下，产生强大的脉冲对孔壁进行加载，在整体的脉冲作用超过岩石能够承载压力破坏点时，石油矿井的周围就会不断地产生裂缝，这样就会增加射孔孔眼与地层沟通的广度，从而对近井地带的地层进行了一定程度的改造，使地层中流体能够向井筒内增加渗透面积，避免了在射孔过程中对地层及周边环境造成的影响。
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StimGun技术（增效复合射孔）介绍
一、StimGun技术（增效复合射孔）概述
StimGun技术（增效复合射孔）是指利用电缆或者油管
等工具将射孔枪及其外套的推进剂筒输送到井下射孔层
段，射孔枪起爆后，射流引燃外套的推进剂筒，推进剂高
速燃烧产生高能气体，高能气体进入射孔孔道并在射孔孔
眼周围形成多径向裂缝，从而沟通了地层的天然裂缝，改
善了油气流动通道。
（a）射孔弹发射（图1）外套式复合射孔器
（b）推进剂燃烧（c）射孔后孔眼和裂缝情况
（图2）复合射孔器工作过程
StimGun技术（增效复合射孔）是利用射孔弹炸药和推进剂的燃速差来实现先射
孔后压裂的，聚能射孔弹装的炸药爆速是微秒级；外套推进剂由固体氧化剂炸药制成，其爆速是毫秒级，所以一次点火，就能瞬间完成射孔和高能气体压裂。
（图3）射孔、推进剂燃烧、复合射孔、水力压裂P-T图
二、StimGun技术与目前国内复合射孔技术的差别
我国于20世纪80年代初开始对复合射孔技术进行研究，到目前为止，已经在一些油田进行了运用，但由于对于该技术的机理缺乏研究，以及相应的研究手段和试验手段的限制，都没有解决复合射孔技术关键的技术难题，目前国内复合射孔技术与StimGun 技术的主要差别有以下几点：
1、安全性。
影响高能气体压裂效果因素包括压力上升时间、峰值压力大小、压力持续时间三个主要因素。
在进行高能气体压裂施工时，要在保证套管不受伤害的前提下，尽量提高地质效果。
国内的复合射孔技术不能根据井的具体井况和地层参数对推进剂药量以及推进剂所放位置进行优化设计，这就不能保证高能气体压裂效果最好。
容易造成装药量过大，对套管和管柱造成损伤；或者装药量过小，不能充分激发裂缝。
StimGun 技术在施工作业前，通过输入地层和井况参数，由计算机模拟计算，对下井工具进行优化。
在保证安全的同时，使得高能气体的压裂效果最好。
2、可评估性。
国内的复合射孔技术不能对影响高能气体压裂效果的压力上升时间、峰值压力大小、压力持续时间等参数进行测量和记录。
StimGun技术通过引入井下高速记
录仪以及Pulsfrac 软件，施工前，能够根据地层参数和井况模拟出井下高能气体压裂P-T 曲线；在施工过程中，通过井下高速记录仪测量和记录相关参数；施工后，可以对模拟P-T 曲线进行验证，对施工效果进行评价。
3、适用范围。
国内的复合射孔都不能带封隔器作业，这就极大地限制了复合射孔的使用范围。
同时，不带封隔器作业使得高能气体产生的能量很大一部分用于对井液挤压做功，没能进入射孔孔道，从而不能充分激发裂缝。
而StimGun 技术能够带封隔器作业，极大地扩大了该技术的适用范围，并且能够保证高能气体产生的能量绝大部分进入射孔孔道，对射孔孔眼进行压裂。
三、StimGun 技术的优势
1、先进的造缝机理
推进剂筒燃烧产生的高能气体压裂对地层的作用有四种：热作用、化学作用、水力作用和机械作用。
但其主要作用是机械作用。
高能气体压裂火药燃速较快，升压时间为毫秒级，峰值压力较高，能量传递较快，因而不受地层岩石应力影响，可形成径向放射状多条裂缝。
StimGun 技术利用推进剂筒燃烧产生的动态脉冲高压气体击穿并净化射孔孔道，在射孔孔眼形成多径向裂缝，启动并延伸与井筒垂直的裂缝，沟通地层的天然裂缝。
同时，该技术能够可以有效地穿透近井地带的污染带，并反向冲洗井筒附近污染带，确保从油藏至井筒的流动畅通无阻。
2、先进的数据记录和处理手段 外套式推进剂筒在井中的燃烧是一项快速的氧化反应，导致气态能源快速释放，如图所示：
（图4）推进剂能量释放示意图
井
推进
膨胀的气化“气泡”
井中的液体
运动
井筒中的高速、高能量变化情况极为复杂。
推进剂工具或射孔枪或二者组合的点火，几百毫秒的时间内开始发生一系列活动。
包含的活动如下：
·工具的燃烧，
·井筒中液体的压缩
·井中压力波的传播
·井筒的膨胀
·射孔孔眼中的节流
·射孔孔道周围岩石破裂
·射孔孔眼周围新裂缝的形成
·液体高速流入这些裂缝导致裂缝延伸
·高速泄漏进入岩层
这些活动不会按照顺序发生，但在时间上可能会重叠并会发生激烈的相互作用。
为了预测工作成效并确保在各种条件下成功操作，这种复杂的过程必须用带有大量详细资料的数学模型所计算。
这就是PulsFrac TM模型软件的作用。
PulsFrac™使用所有合格等式调节相互作用程序的动态联系的数值解合并上面提到的所有工序过程。
输出为图形和易于解释并易于指导施工设计的报告。
（图5）PulsFrac™模型图
（图5）PulsFrac™软件模型及输入输出界面
（图6）PulsFrac™输入屏幕和输出屏幕示意图
PulsFrac™软件以过去30年的国防工业的研究和石油工业应用为基础，通过精确的理论数学模型、实验室试验和现场数据进行比较和不断的校正使得计算和模拟结果的精确度更高。
高速/高冲击存储记录仪的使用已经使设计的模型非常接近实际作业。
井下高速记录仪时间分辨能力达到约10毫秒或达到每秒100000个数据点，能测
量和记录井筒内高速发生的动态活动。
（图7）井下高速记录仪
PulsFrac™模型软件以及井下高速记录仪器的运用，使得我们能够对施工作业前和
施工作业工程中的发生的数据进行记录和处理，从而科学指导和优化施工作业。
3、施工作业的全程控制及优化
StimGun技术已经形成了一整套的控制及优化措施，能够最大限度地保证施工作业达
到最佳的效果。
在施工作业前，首先收集施工井的主要地层参数和井况，根据用户的需要，对施工作
业作出初步评价。
该评价主要包括:
①采用StimGun技术是否可行？②采用StimGun技术风险评估（水泥环和套管的损伤、电缆损伤、工具落井等）。
②采用什么样的工具和输送方式，使用效果最佳？接下来，利用PulsFrac™软件进行初步建模，此数学模型综合考虑裂缝长度、裂缝数量、可能的峰值压力以及套管损伤、封隔器承载等，对下井工具进行优化，输出模拟计算结果。
模拟计算结果主要包括:
①PulsFrac™模型输出
②计算机模拟效果曲线
③推进剂筒位置、长度
④压力峰值、压裂长度及压裂效果
⑤推荐射孔枪型、射孔弹型。
在施工作业过程中，井下高速记录仪不仅能够承受推进剂活动相关的高速冲击，而且还能在极高的压力和速率下记录和存储数据。
施工作业完成后，把井下高速记录仪所记录的数据和施工前的计算机模拟结果进行比较，对施工效果进行评价；同时对数学模型进行不断地完善，使得软件能够适应该地层的特点，模拟计算结果和实际结果比较接近。
4、可以和多种射孔工艺相结合，适用范围广。
StimGun技术可以和现在使用的各种射孔工艺相结合。
从传输方式上来说，StimGun 射孔器可以通过电缆、油管、钻杆、连续油管等方式输送下井作业。
并且能够和超正压工艺、酸化联作等工艺相结合，综合超正压工艺和酸化联作工艺的优点，对于射孔孔眼的压裂、造缝、裂缝的延伸等，效果显著，从而实现油气井的增产。
StimGun技术实现了带封隔器作业，极大地扩大了该技术的适用范围。
StimGun技术的主要应用可总结如下：
①作为油气井的增产工具
②作为压裂或酸化处理前的预处理措施，以提高注入能力，降低裂缝的迂曲度（可大大改善水力压裂的效果）。
③在一定条件下，可以取代水力压裂，作为增产措施。
附件1：Stimgun施工作业需要的技术参数
附件2：器材准备情况
塔里木第二勘探公司测井分公司
2005年12月。