射孔完井法简介
油气井射孔技术介绍
油气井射孔技术介绍
油气井射孔技术简介
用专用射孔器射穿套管及水泥环，并在岩体内产生 孔道，建立地层与井筒之间的连通渠道，以促使储层流 体进入井筒的工艺过程。
将射孔器用专用仪器设备输送到井下预定深度，对准 目的层引爆射孔器，穿透套管及水泥环，构成目的层至套 管内连通孔道的一项工艺技术。
射孔参数：孔深、孔 密、孔径、相位角、 压实损害、钻井损害
油气井射孔技术简介
射孔对油气井产能的影响
符合达西渗流的砂岩油层
射孔参数：孔深、孔 密、孔径、相位角、 压实损害、钻井损害
油气井射孔技术简介
射孔对油气井产能的影响
不符合达西渗流的砂岩气层
射孔参数：孔深、孔 密、孔径、相位角、 钻井损害、压实损害
点火上提值=标准接箍深度+总炮头长-射孔顶 界面深度-界面差
其中：总炮头长=仪器零长+总校正值
油气井射孔技术简介
射孔过程
t=0
t=6×10-6
t=9×10-6
t=1.1×10-5
t=2×10-5
油气井射孔技术简介
射孔对油气井产能的影响
油气井射孔技术简介
射孔对油气井产能的影响
符合达西渗流的砂岩油层
射孔器材 射孔工艺 射孔对油气井产能的影响 射孔评价 射孔器材检验
套管射孔完井是国内外最为广泛和最重要实用的一种完井方法。
油气井射孔技术简介
一、射孔器发展概况
机械切孔器
1910年，用一个机械刀片在套管上旋 转钻孔，机械切孔器用钻杆下井，然后打 开切刀，当切刀绕销钉旋转时，靠钻杆的 上提力切入套管壁。这种穿孔法速度慢、 成本高，水泥环超过25mm厚时效果不佳。
油气井射孔技术简介
射孔完井模型及其数学方法简述
射孔完井模型及其数学方法简述杨勇1 石峻2 檀竹南2（1 河南油田第二采油厂工程技术研究所河南南阳 473400，2 北京雅丹石油技术开发有限公司北京昌平 102200）摘要：本文通过实验法、数学理论法详细介绍了射孔完井的产能研究模型，通过有限元方法建立了理论模型和离散模型及数值方法，并分析了孔深、污染程度、破碎带、孔眼半径、相位角等对产率比和表皮系数的影响。
关键词：射孔完井数值模拟有限差分有限元离散化1 前言射孔完井是国内外油田使用最广泛的一种油井完井方法，这种完井方式对油井生产效果的影响很大，长期以来，不少学者在这方面做了许多研究工作，其主要目的是研究各种参数提高产能比[1]。
因此国内外许多学者对其产能计算进行了大量研究，主要集中在电模拟试验法、数值模拟法[2]、热流场模拟法等方面，总结前人的研究成果，其研究方法可归纳为两大类：（1）实验法；（2）理论法。
虽然每个方法都有它的局限性和固定性，但射孔完井的研究对油气井产能的影响还是极其重要的，因此对其进行研究也是非常必要的。
2 建立射孔完井模型的主要方法2.1 实验法井下几千米深处的射孔，很难准确测量射孔孔眼的形状大小，如孔径、孔深及孔眼周围压实带厚度等，这些只能根据室内实验法来获得统计均值。
实际上实验法和理论法在射孔完井中是不可分割的两部分。
通过实验法可测出射孔完井中各种可能的影响参数，为理论公式的修正系数（如表皮系数、损害程度系数及完井系数）提供不可缺少的手段和方法，也为有限元模型及数值参数提供实验数据或模型修正系数等[3]。
实验法方面牵涉到一些实验设备、仪器等，投资较大，且周期长，但在这方面国内外已有大量的实验数据可借鉴和引用，因此目前国内外用于射孔完井模型的设计是数值模拟法。
2.2 数学方法数学方法研究问题主要有两条途径，一种是解析法，另一种是离散化的数值方法。
前者适用于简单的理想问题，它可以得出问题的以解析方程表达的内在关系。
而对复杂情况则必须采用数值方法，此时已无法简单地用解析方程式来反映事物的内在规律。
射孔工艺技术
射孔工艺技术射孔工艺技术是一种用于油、气井的孔洞形成的技术。
在油气勘探和开采中，油井的射孔工艺技术起着至关重要的作用。
下面将介绍关于射孔工艺技术的主要内容。
射孔工艺技术是一种通过爆炸能量来创造井眼内孔洞的方法。
射孔工艺技术主要用于油气井的完井操作，以便使油气能够流入井筒并达到地面。
射孔井眼能够提供油井的进入通道，使得油气能够顺利从地下井底流至地面设备，然后被收集起来。
射孔工艺技术主要分为两种类型：动力射孔和爆炸射孔。
动力射孔是通过使用高压液体或气体来切割井眼形成孔洞。
这种方法速度较慢，但具有较高的可控性。
爆炸射孔则是通过使用炸药爆炸的方式来创造井眼内孔洞。
这种方法速度较快，但控制难度较大。
射孔工艺技术的使用需要根据特定的油井条件和要求来选择合适的射孔方式。
在选择爆炸射孔时，需要考虑油井的孔隙度、压力和温度等因素，以确保爆炸会在预期的位置和方向产生孔洞。
此外，射孔前还需要进行有效的井筒清洁工作，以避免在射孔过程中堵塞孔洞。
射孔工艺技术需要专业的设备和操作人员来实施。
首先，需要将炸药安全地安装在射孔弹药筒中，并将其下放到合适的位置。
然后，通过设置合适的引爆装置和控制系统来控制爆炸的时机和强度。
最后，在爆炸前需要确保井筒内不会有过多的压力和液体存在，以避免爆炸的危险。
射孔工艺技术的应用还需要考虑环境保护和安全。
在操作过程中，必须遵守相关的安全规定，确保操作人员和周围环境的安全。
同时，在射孔后，需要对井眼内产生的碎片和油气进行处理和收集，以减少对环境的影响。
射孔工艺技术的发展使得油气勘探和开采工作更加高效和可靠。
通过射孔，可以提高油井的产出能力和采收率，达到更好的经济效益。
因此，射孔工艺技术在油气工业中的应用将继续得到重视和推崇。
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。
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。
常规完井工艺
充填工具
信号筛管
主体筛管
丝堵
二、水平井完井方式
套管固井管内滤砂管防砂完井
悬挂封隔器
金属毡滤砂管
丝堵
炮眼
人工井底
二、水平井完井方式
尾管固井射孔完井
二、水平井完井方式
水平井造斜段注水泥、裸眼封隔器分段及滤砂管完井
二、水平井完井方式
尾管悬挂、裸眼封隔器分段滤砂管完井
二、水平井完井方式
射孔完井 管内砾石充填
复合型完井方式。
一、常规完井方式
•割缝衬管完井： • 用同一尺寸钻头钻穿油层后，
套管柱下端连接衬管下入油层部位， 通过套管外封隔器和注水泥接头固 井，封隔油层顶界以上的环形空间。
如图示。
一、常规完井方式 悬挂衬管： 钻头钻至油层顶界后，先下 套管注水泥固井，再从套管中 下入直径小一级的钻头钻穿油 层至设计井深，然后在油层部
位下入预先割缝的衬管。如图。
一、常规完井方式
砾石充填完井：
（疏松砂岩）将绕丝筛管下入井内油层部位，然后用 充填液将在地面上预先选好的砾石泵送至绕丝筛管与井 眼或绕丝筛管与套管之间的环形空间内，构成一个砾石 充填层，以阻挡油层砂流入井筒，达到保护井壁、防止 砂流入井内。
一、常规完井方式
裸眼砾石充填完井：
通常在油层段垫砂或者替人低失水、高粘度 的钻井液，以防水泥浆下沉。或者在套管下
部安装套管外封隔器和分级箍，以承托环空
的水泥浆，防止其下沉。
一、常规完井方式
复合型完井：
有的厚油层适合于裸眼完成，但上 部有气顶或顶界邻近又有水层时，也可
以将技术套管下过油气界面，使其封隔
油层的上部分然后裸眼完井。必要时再 射开其中的含油段。
分段开采 筛管完井技术
射孔完井
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。
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。
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射孔完井法
射孔完井法是国内外最为广泛和最重要实用的一种完井方法，包括套管射孔完井和尾管射孔完井。
一. 套管射孔完井
1. 工艺步骤：
套管射孔完井是用同一尺寸的钻头钻穿油层直至设计井深，然后下油层套管至油层底部并注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层一定深度，从而建立起油（气）流的通道。
图1为直井套管射孔完井示意图。
2. 套管射孔完井优点:
选择性射开不同压力、物性油层，避免层间干扰；
避开夹层水、底水和气顶；
避开夹层坍塌；
具备分层注、采和选择性压裂或酸化等分层作业条件。
图1 直井套管射孔完井
二．尾管射孔完井
1. 工艺步骤：
尾管射孔完井是在钻头钻至油层顶界后，下技术套管注水泥固井，然后用小一级的钻头钻穿油层至设计井深，用钻具将尾管送下并悬挂在技术套管上。
再对尾管注水泥固井，然后射孔。
图2为直井尾管射孔完井示意图。
2. 尾管射孔完井优点：
有利于保护油层；
钻开油层前上部地层已被技术套管封固，可采用与油层配伍的钻井液以平衡压力、低平衡压力的方法钻开油层。
降低完井成本；
减少套管重量和油井水泥用量；
目前较深的油、气井大多采用此法完井。
3. 主要不足：
打开产层和固井中，钻井液和水泥浆对产层侵害较严重。
油气流入井内阻力较大。
尾管
图2 直井尾管射孔完井
三．套管及管柱
1. 套管：优质无缝钢管，一端为公扣，直接车在管体上；一端为带母扣的套管接箍。
2. 套管尺寸： API标准，共14 种尺寸；壁厚：5.21~16.13 mm
1 4 3. 套管钢级： API标准 8种10级H-40, J-55, K-55, C-75, L-80, N-80, C- 90, C-95, P-110, Q-125（数
字×1000为套管的最小屈服强度 kpsi）。
H，J，K，N代表一般强度油套管，C，L，M，T代表限定屈服强度油套管，具有一定的抗硫腐蚀性能。
4. 螺纹类型：
API标准：短圆（STC）、长圆（LTC）、梯形（BTC）、直连形（XL）。
5. 套管柱：由同一外径、不同钢级、不同壁厚的套管用接箍连接组成的管柱，特殊情况下也使用无接箍套管柱。
6.
钻头bit 套管csg
一开26" 一完20"
二开17-1/2" 二完13-3/8"
三开12-2/8" 三完9-5/8"
四开8-1/2" 四完7"
五开6" 五完5"(扩眼5-1/2") 六开4-1/8" 六完3-1/2"。