完井射孔介绍
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
射孔工艺简介

射孔分类
按照射孔器输送方式分:电缆输送射孔( WCP)和油管输送射孔(TCP). 按照工艺分:正压射孔、负压射孔、超正压射 孔。 按照射孔枪结构分:有枪身式射孔器和无枪身 式射孔器。
电缆输送射孔和油管传输射孔
电缆传输射孔 电缆输送射孔
射 孔 分 类
油管输送射孔
过油管电缆传输 射孔
一、电缆传输射孔工艺
所谓超正压射孔就是在射孔时对地层施加一个 超过地层破裂压力的压力,以便在射孔的同时 对地层产生造缝作用,从而改善近井地层导流 能力,提高射孔井产能。
超正压射孔工艺
超正压射孔是当今射孔完井技术的新突破。它不同于 早期的正压射孔,不是在泥浆压井状况下射孔从而造 成对地层的严重污染,而是在使用酸液、压裂液及其 它保护液射孔的同时给地层加约1.2倍破裂压力,克 服了聚能射孔所带来的压实污染,且在加大延伸裂缝 的同时还与压裂酸化联作,解决了造缝,解堵,诱喷, 防止出砂等一系列问题,大大改善了初始完井效果。
二、电缆输送式过油管射孔
射孔前把油管下到所要射孔井段的上部,再用电缆输 送小直径的射孔器,通过油管下放到射孔井段,在套 管中定位射孔。 过油管射孔是最先被采用的负压射孔技术。它有着套 管射孔不具备的优点;可使试油工艺简化:缩短试油周 期提高试油速度,节省劳动力;可带压安全地连续 完 成射孔作业。
射孔器
射孔器结构包括射孔弹和射孔枪。
射孔弹
射孔枪
射孔枪分为有枪身射孔枪和无枪身射孔枪。 有枪身射孔枪是用于承载射孔弹的密封、承压发射体; 无枪身射孔器中,它专指弹架,无枪身射孔器的密封
承压由无枪身射孔弹的弹壳承担。
有枪身射孔枪
枪身是射孔器重要部件之一,主要两作用: (1)射孔弹载体,承受井内液体压力、回收射孔弹爆炸后的碎片,保证射孔
射孔完井技术

定向方式
起爆方式
60
89
102
60.3
88.9
101.6
10.5
23
32
12
16
16
两相位、三相位、四相位
35Mpa
100Mpa
外定向
内/外定向
多级压力 起爆
压力起爆
全通径射孔枪
射孔后,枪串内不滞留任何固体残渣的射孔 枪称为全通径射孔枪。
常规的油管输送射孔施工工艺虽然解决了负 压射孔及防喷等一系列工程技术问题,但由于所 使用的射孔枪与普通射孔枪没有两样——射孔弹 爆炸后,由于弹壳及弹架等分解成几何形状极不 规则的金属碎片,这些碎片在射孔后一般卡在枪 管内部,造成枪串堵塞。因此,常规的油管输送 射孔施工工艺不能满足射孔后随即进行的压裂、 酸化及生产测井等要求,除非进行二次压井。但 随之而来的是因压井带来的二次污染的负面影响 。全通径射孔枪亦由此引出。
• 枪身耐压:
80 MPa
• 射孔器有效长度: 1 m,2 m,3 m,4 m
• 适用最小套管内径: 78 mm
• 射孔弹耐温:
180 ℃/24h
• 穿孔深度(API混凝土靶): >350 mm
• 入孔孔径:
9 mm
• 最大孔密:
16 孔/m
• 射孔相位角:
90°
应用范围
可以取代73-5射孔器应用于双层套 管井、套管变形井、开窗侧钻井和小尾 管井等的射孔。
五项工程手段
◆ 爆炸松口 ◆ 油管切割 ◆ 套管/钻铤切割 ◆ 冲孔封串 ◆ 电缆桥塞
射孔孔道示意图
铅板/钢板穿孔图
射孔参数示意图
射孔弹性能检测
1、主要指标 穿深、孔径
2、检测标准 美国石油协会制定----“油井射
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。
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。
射孔完井法简介

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 mm1 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)。
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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。
缺点:①、枪身受油管限制,功率小,穿透性差;
②、射孔枪长度受防喷盒限制,需多次下入;
③、不能满足高孔密要求。
2、电缆套管射孔:
优点:适用性强,施工成功率高,工艺成熟,成本低。
缺点:高压井难以控制井喷,需压井;不易实现负压射孔;采用有枪身射孔时,不能一次进行长井段射孔。
(二)油管输送式射孔
将射孔器连接在油管(或钻杆)底部下放到井内预定深度对套管进行射孔。
适用于高压油气井、大井段射孔及复杂井况井(水平井、大斜度井、稠油井等)。
该射孔方式一般有三种引爆方式:
机械式(投棒引爆)、压力激发式(油管加压)、环空压差式(套管反蹩压)
优点:①采用各种有枪身的射孔器,实现高密度、深穿透、大孔径、多相位射孔;
②、可实现全井最大程度的负压射孔;
③、一次下井可同时射开较长的井段;
④、可在大斜度井、定向井及电缆无法下入的稠油、含硫化氢等复杂疑难油气井进行射孔;
⑤、可用于具有自喷能力的油气井,防喷能力好;
⑥、可用于多种测试工具组合进行射孔-测试联合作业;
⑦、目前新发展的射孔—测试—水力射流泵三联作工艺,一次完成射孔、测试、排液等工作。
缺点:费用高,工艺复杂。
射孔新发展:①、复合射孔;
②、张开式过油管射孔;
③、密闭射孔;
④、超正压射孔。
射孔枪系列:
目前辽河油田主要射孔枪型为:
89枪(89弹或102弹)、102枪(102弹或127弹)、127枪(127弹)。
另外还有近一两年试用的89枪延缝射孔。
51枪和73枪现已基本淘汰。
发展方向:深穿透、低污染、低成本、高效率。