射孔优化设计
Toson-Uul油田注水方式及射孔层段优化技术研究
８８ 内蒙古石油化工 ２０１３年第１５期
Ｔｏｓｏｎ Ｕｕｌ油田注水方式及射孔层段优化技术研究
霍立锋
（大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆１６３７１２）
摘 要：Ｔｏｓｏｎ－－Ｕｕｌ油田为复杂断块油藏，储层地质条件复杂，开发难度大，为了提高储层动用程
度和油田开发效益，在加强地质研究的基础上，进一步开展了注水方式、油水井别、射孔及压裂层段选取
的优化设计研究，针对各断块的不同特点编制个性化方案，取得了较好的开发效果。研究证明以三角形
井网边部注水为主的注水方式、以储层分类为基础的射孔、压裂层段优化方法能够适应复杂断块油藏开
发的需要。
关键词：复杂断块；注水方式；射孔层段；优化
中图分类号：ＴＥ３５７．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１Ｏ０６—７９８１（２０１３）１５一Ｏ０８８一Ｏ３
蒙古国Ｔｏｓｏｎ－－Ｕｕｌ油田位于海拉尔一塔木察
格盆地中部断陷带南部的塔南凹陷，为复杂断块油
藏，具有构造、岩性复杂，断块分布零散，储层物性
差、非均质性强的特点，针对这种复杂的断块油藏，
如何建立有效的驱动体系，提高储层动用程度，是确
保经济有效开发的关键。为此在开发过程中，加强了
注采系统的建立及射孔层段优化，对不同断块进行
了个性化的井别、射孔、压裂方案设计。
１油田地质特征简介
Ｔｏｓｏｎ－一Ｕｕｌ油田发育下宗巴音组及查干组油
层，查干组油层全区发育，为主力油层，主要地质特
征如下：①断层发育，构造破碎，断块窄小，目前共有
３２个开发断块，除Ｔ１９—３ｌ断块含油面积ｉ０．１２ｋｍ。
外，其它３１个断块含油面积０．４５～３．１５ｋｍ。，平均含
油面积仅１．５０ｋｍ ；③以断块油藏为主，地层倾角
大，倾角范围９。一２６。，平均１６。；⑧以扇三角洲沉积为
主，具有物源多、近物源、短流程，相变快的沉积特 点，砂体变化快；④砂体发育，岩性复杂，储层普遍含
凝灰质，以凝灰质砂砾岩、凝灰质砂岩为主；⑤油层
射孔
钻井工程设计
5.3.完井设计的基本理论
5.3.1.完井方式
5.3.1.1射孔完井方式
套管射孔完井是钻穿油层直至设计井深，然后下面层套管至油层底部注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层某一深度，建立起油流的通道。套管射孔完井既可选择性地射开不同压力、不同物性的油层，以避免层间干扰，还可避开夹层水、底水、气顶和夹层的坍塌，具备实施分层注采和选择性压裂或酸化等分层作业的条件。
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，而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，尾管和技术套管的重合段一般不小于m50，再对尾管注水泥固井，最后射孔。尾管射孔完井由于在钻开油层以前上部地层已被技术套管封固。因此，可以采用与油层相配伍的钻井液以平衡压力、欠平衡压力的方法钻开油层，有利于保护油层。此外这种完井方式可以减少套管重量和油井水泥的用量，从而降低完井成本。目前较深的油，气井大多采用此方法完井。
图5.2 套管射孔完井 图5.3 尾管射孔完井
5.3.1.2裸眼完井方式 钻井工程设计
裸眼完井的最主要特点是油层完全裸露，因而油层具有最大的渗流面积。这种井称为水动力学完善井，其产能较高。裸眼完井虽然完善程度高，但使用局限性很大，例如：不能克服井壁坍塌和油层出砂对油井生产的影响；不能克服生产层范围内不同压力的油、气、水层的相互干扰；无法进行选择性酸化和压裂等。
5.3.1.3割缝衬管完井方式
割缝衬管完井方式是钻头钻至油层顶界后，先下技术套管注水泥固井，再从技术套管中下入直径小一级的钻头钻穿油层至设计井深。最后在油层部位下入预先割缝的衬管，依靠衬管顶部的衬管悬挂器（卡瓦封隔器），将衬管悬挂在技术套管上，并密封衬管和套管之间的环形空间，使油气通过衬管的割缝流入井筒。这种完井方式油层不会遭受固井水泥浆的损害，可以采用与油层相配伍的钻井液或其它保护油层的钻井技术钻开油层，当割缝衬管发生磨损或失效时也可以起出修理或更换。
射孔名词解释
1、聚能射流jet
聚能装药的爆轰能量使药型罩压垮并朝轴向汇聚而形成的高温、高速金属流。
2、杵体slug
聚能装药爆炸时由药型罩外层形成的低速、无穿孔能力的杵状物。
3、自然炸高stand-off
聚能装药药型罩大端面与枪或壳体内壁间的垂直距离。
4、射孔器perforator
用于射孔的爆破器材及其配套件的组合体。
5、射孔弹perforating charge
用于油气井射孔的由炸药及壳体、药型罩等构成的组合体。
6、聚能式射孔器jet-perforator
利用聚能效应产生射流完成射孔作业的射孔器，分为有枪身和无枪身两大类。
7、子弹式射孔器bullet gun
利用火药发射金属子弹完成射孔作业的射孔器。
8、射孔枪perforating gun block
射孔施工中，用于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。
9、多次使用射孔枪reusable gun
枪身可重复使用的射孔枪。
10、一次使用射孔枪expendable gun
枪身不可重复使用的射孔枪。
11、可回收式射孔枪 retrievable gun
一次使用和多次使用的射孔枪总称为可回收式射孔枪（国外仅指一次使用射孔枪）。 12、喷火孔 port
多次使用射孔枪的枪身上预先加工好供射流穿过的通孔。
13、孔塞 port plug
多次使用射孔枪喷火孔的封堵件。
14、盲孔 scallop
射孔枪枪身上供射流通过的未贯通的孔。
15、弹架 charge strip
射孔器中固定射孔弹的专用支架。
16、聚能射孔弹 shaped charge
具有聚能效应的射孔弹。
17、无杵堵射孔弹 slug-free shaped charge
在规定的条件下不在射孔孔道中产生坚实杵体的射孔弹。
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。通过测量射孔孔眼的尺寸、形状和分布等参数，评价射孔施工的质量，并提供数据支持。
阿果石油网_射孔英语
Perforating English
射孔技术研究室 1 射 孔 专 用 词 汇 汇 总 前言 射孔技术在近二十年来得到迅速发展，集中了化学、物理、电子、爆炸、石油地质等多种学科，逐渐成为一门专业学科。国外的射孔技术在许多方面比中国更先进更完备，而国内的射孔技术在某一方面也占一席之地，为了更好的进行国内外射孔技术交流，同时对射孔作业人员进行相应的英语专业培训，提高对外服务能力，我们收集了一部分射孔方面的专用词汇，进行了英汉对照。分为六部分，即射孔工艺、射孔器材、地面跟踪系统、射孔检测方法、辅助设施、施工常用词等。为了帮助对这部分词汇的理解，我们还将选编一些射孔方面的短文，进行英汉对译。 射 孔 工 艺 油气井射孔：well perforating 确定射孔深度：determination of perforating depth 跟踪射孔：tracking perforation 过油管射孔：through-tubing perforating 射孔枪系列：perforating gun system 油管输送射孔：tubing conveyed（运输） perforating(TCP) 电缆输送射孔：wireline （电缆） perforating 马龙头：bridle 变压器；transformer 尾声弹：final fired charge 负压射孔：negative pressure perforating 射孔方式的选择：selecting perforation model 超高压射孔：ultrohigh pressure perforating 聚能射孔：shaped charge jet perforating 子弹式射孔枪：bullet perforating gun 子弹和聚能弹复合射孔枪：bullet and shaped charge jet combined perforating 激光射孔枪：laser perforating gun 油管内加压：pressure firing in tubing 定向射孔：oriented perforating 射孔优化设计：optimum perforating design 渗透率：permeability 孔隙度：porosity 井壁取心：side-wall coring 撞击式井壁取心：bumped side-wall coring 数控射孔取心仪：digital controlled perforating and coring device 常规射孔： natural perforating 砾石充填防砂射孔方式： sand-control gravel pack 射孔对地层的损害：perforation damage to formation 爆炸松扣：sticking explosion 旋转式井壁取心器：rotary side-wall coring tool 钻头： drill bit 自然伽码：natural GR ray 毛细管： capillary tube 岩心筒：core barrel、core container 旁通阀： bypass valve 继电器： relay Perforating English
水平井射孔工艺
目录 第一章 水平井射孔概述 第二章 全方位射孔 第三章 定向射孔 第四章 水平井射孔配套技术 第五章 水平井射孔引爆技术 第六章 水平井射孔器材的技术要求和指标 第七章 水平井射孔施工过程 第八章 水平井射孔
水平井射孔工艺
第一章 水平井射孔概述 国内外水平井完井方法一般有裸眼完井、割缝筛管完井和套管完井三种。套管完井必须进行射孔施工才能达到采油，采气的目的。 胜利测井公司1991年2月完成全国第一口水平井（埕科1井）的射孔施工，填补了我国水平井射孔技术的空白。相继解决了枪身输送防卡，上返射孔时油管加压、引爆造筛管装置、射孔枪及射孔弹的定向、定向射孔器方向监控、引爆地面监测及施工工艺等多项技术关键。定向方式由全方位射孔发展到外定向、内定向射孔，引爆方式由单级引爆发展到双向引爆、多级引爆。射孔枪型也由最初的73型，发展到60型、73型、89型、102型、127型等系列的射孔枪。可满足不同曲率半径的水平井射孔要求。 水平井射孔从工艺上可分为全方位射孔和定向射孔。 对于不同地质构造的水平井应采用不同的射孔方案，当射孔层段为胶结较好的地层时，可采用全方位射孔，当射孔层段为胶结较差的地层时，为了防止油层出沙，必须进行定向射孔，使射孔孔眼在套管底部一定角度范围内。另外，为减缓高含水厚油层顶部射孔完井后的底水跟进速度，防止油层快速水淹，应进行定向射孔。 第二章 全方位射孔 水平井全方位射孔工艺与普通油管输送射孔基本相同。射孔器在进入水平段之前，必须经过曲率半径不同的大斜度井段，在这个过程中，射孔器要经受射孔管柱自重的压力、浮力、摩擦阻力、管柱的推力等，因此对射孔枪和弹架的有关技术指标要求较高，如耐压、抗拉、加工精度等指标。全方位射孔的相位角有30°、45°、60°等，孔密16孔/m、18孔/m、24孔/m、36孔/m。 第三章 定向射孔 定向射孔是指射开套管的方向在水平方向以下的射孔工艺，分为两方位、三方位、四方位，夹角分别为90°、120°、160°、180°，孔密可根据射孔优化设计在8孔/m~20孔/m间选择。定向射孔工艺从结构上分为外定向射孔工艺和内定向射孔工艺。
疏松砂岩TCP射孔工艺优化与实践研究
２００８年６月 油气井测试 第１７卷第３期
疏松砂岩Ｔ Ｃ Ｐ射孔工艺优化与实践研究
司念亭 谭章龙 王晓龙 李君宝 杨 进 （１．中海石油（中国）有限公司天津分公司 天津塘沽３００４５２； ２．中海油监督监理技术公司天津３００４５２；３．中国石油大学北京１０２２４９） 摘要常规ＴＣＰ负压射孔技术由于受到射孔深度、射孔压实带、作业风险高以及负压值太小 等因素的限制，不足以彻底解除储层污染，使得射孔后近井地带综合表皮系数依然很高。为了解除 近井地带的污染、降低射孔作业过程的风险，通过对ＴＣＰ负压射孔技术进行优化，结合渤海油田高 渗、胶结强度差的疏松砂岩极易出砂的防砂理论研究，提出一套针对疏松砂岩的ＴＣＰ射孔优化技 术——平衡射孔、大负压反涌放喷解堵工艺。在渤海油田经过近百口井作业现场实践，取得成功。 关键词ＴＣＰ油气层保护疏松砂岩 防砂优化
１厶—ｈ 日Ⅱ 舌 渤海油田开发的储层通常为渗透率在几十到几 千毫达西的疏松砂岩地层，这类储层的显著特征是 地层极易出砂。目前，渤海油田所采用的射孔方案 是ＴＣＰ负压射孔技术。为避免复杂的井下卡枪事 故，负压选取受到很大的限制，这类储层ＴＣＰ负压 射孔时负压值通常在１５０～２００ ｐｓｉ以内，这种小负 压不足以破坏射孔后孔道周围形成的压实带，也不 能彻底清除黏附在炮眼中射孔残屑，结果造成近井 地带二次污染不能解除，这些残留物在生产后期会 堵塞防砂筛管，严重时会导致油井产能大大下降。 在不破坏这种疏松砂岩骨架结构的前提下，为 增大负压，充分清洁炮眼，有效沟通地层，彻底解除 储层污染，避免射孔时出砂卡枪造成复杂的井下事 故，经过理论和实践的验证，针对渤海油田疏松砂 岩，提出了“疏松砂岩ＴＣＰ射孔优化技术”。 ＴＣＰ射孔工艺
ＴＣＰ射孔，又称油管输送射孔，是目前渤海海 上油田常用的一种射孔方式。ＴＣＰ射孔枪串一般 由射孔枪、盲枪、引爆点火头、减震器等组成。该射 孔方式有较明显的优点：①射孔输送能力强，能使用 大直径射孔枪和大药量射孔弹；②能满足高孔密、多 相位、深穿透、大孔径的射孔要求；③能根据油气层 岩性特点设计负压值，减少或消除射孔对地层的损 害、提高油气井产能；④能充分做好地面放喷准备， 保证作业安全；⑤能在大斜度井和水平井中进行射 孔；⑥射孔后，能满足立即生产和生产测井的要求。 传统ＴＣＰ负压联作射孔工艺
基于计算智能的射孔枪结构优化设计方法
基于计算智能的射孔枪结构优化设计方法
邹宽城;常亚萍;韩秀清
【期刊名称】《石油钻采工艺》
【年(卷),期】2009(031)001
【摘 要】在对石油射孔枪结构进行有限元分析的基础上,利用BP神经网络建立射孔枪结构设计参数盲孔处最大应力与盲孔深度、盲孔直径的全局性映射关系,获得遗传算法求解结构优化问题所需的目标函数值,用改进的遗传算法进行射孔枪结构优化设计.结果表明,基于神经网络和遗传算法的优化技术应用在射孔枪结构优化设计中有效、合理.提出的优化技术为工程领域中复杂、多变量,尤其是设计目标无法或难以表示成设计变量显函数的优化问题求解,提供了新的思路和技术手段.
【总页数】4页(P47-50)
【作 者】邹宽城;常亚萍;韩秀清
【作者单位】长春工业大学,吉林长春,130012;长春工业大学,吉林长春,130012;长春工业大学,吉林长春,130012
【正文语种】中 文
【中图分类】TP183
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内置式复合射孔装药量优化设计
第３５卷第１期 ２０１１年２月 测井技术 ＷＥＬＬ Ｉ』（）ＧＧＩＮＧ ＴＥＣＨＮＯＩ ）ＧＹ Ｖｏ【．３５ Ｎｏ．１ Ｆｅｂ ２０１１
文章编号：１００４—１３３８（２０１１）０１—００７５～０４
０ 内置式复合射孑Ｌ装药量优化
沈晶鑫，成建龙，刘荫忠，徐
（西安通源石油科技股份有限公司，陕西西安 波
７１００７５） 设计
摘要：内置式复合射孑Ｌ器火药燃烧受井下环境影响较小，压力上升速度快，可产生多条裂缝。火药燃烧时间内产 生的最高压力必须高于地层破裂压力１．２倍以上才对地层产生有效作用，峰值压力越高，产生的裂缝越长，对地层 效果越好，但它不能超过套管极限抗压强度，否则将损坏套管。通过岩石破裂压力和套管安全性评价分析，借鉴内 弹道密闭容器火药燃烧和压裂弹在井筒内燃烧ｐ—ｆ状态方程，结合复合射孑Ｌ器结构特点、火药燃烧特性和流体压 力的阶段特性，建立了火药燃烧计算模型。综合运用以上理论，开发了装药量优化设计软件。设计验证结果显示， 预测结果和实际结果误差率小于１ 。该方法能够反映实际情况，可作为内置式复合射孔施工设计的理论指导。
关键词：复合射孑Ｌ器；岩石破裂压力；极限抗压强度；套管安全性评价；ｐ－－ｔ状态方程 中图分类号：ＴＥ２５７．１ 文献标识码：Ａ
Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ ｆｏｒ Ｉｎｓｉｄｅ－ｌｏａｄｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｄ Ｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎ
ＳＨＥＮ Ｊｉｎｇｘｉｎ，ＣＨＥＮＧ Ｊｉａｎｌｏｎｇ，Ｉ．ＩＵ Ｙｉｎｚｈｏｎｇ，ＸＵ Ｂｏ （Ｘｉ’ａｎ Ｔｏｎｇｙｕａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｈｏｌｄｉｎｇｓ）ＣＯ．Ｉ．ＴＤ．，Ｘｉ’ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ ７１００７５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｉｎ ｉｎｓｉｄｅ—ｌｏａｄｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｄ ｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎ ｇｕｎ ｉｓ ｌｅｓｓ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ
基于正交试验的水平井射孔参数优化设计
第２８卷第４期 海 洋 石 油 ０ＦＦＳＨ０ＲＥ ０ＩＬ ・９１・
文章编号：１００８—２３３６（２００８｝０４—００９１—０５
基于正交试验的水平井射孔参数优化设计
李 华 ，刘满军 ，陈德春
（１．中海石油（中国）有限公司湛江分公司，广东湛江５２４０５７；２．中国石油辽河油田分公司，辽宁盘锦１２４０１０；
３．中国石油大学（华东）石油工程学院，山东东营２５７０６１）
摘 要：目前水平井射孔完井已在国内外各油田取得了广泛的应用，射孔参数的优化是水平井经济、高效生产运行的关
键。在建立了基于正交试验的水平井射孔参数优化设计模型的基础上，研究并筛选了影响水平井射孔完井产能的９个
主要因素，分析了各因素对水平井产能影响的权重，优化了射孔完井参数方案，为水平井射孔参数优化提供了新的方法
和技术支持。
关键词：正交试验；射孔参数；优化设计；权重；水平井
中图分类号：ＴＥ２５７ ．１ 文献标识码：Ａ
Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｐｅｒｆｏｒａｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌｓ
Ｌｉ Ｈｕａ ，Ｌｉｕ Ｍａｎｊｕｎ ，Ｃｈｅｎ Ｄｅｃｈｕｎ
（１．ＣＮＯＯＣ Ｃｈｉｎａ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｚｈａｎｊｉａｎｇ Ｂｒａｎｃｈ，Ｚｈａｎｊｉａｎｇ ５２４０５７；２．Ｌｉａｏｈｅ Ｏｉｌ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ ＣＮＰＣ，Ｐａ ｉｎ １２４０１０；
３．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７０６１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒａｔｅｄ ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ ｏｆ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｕｓｅｄ ｗｉｄｅｌｙ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ．Ｔｈｅ