水平井射孔技术介绍
水平井射孔技术介绍
一、水平井射孔技术
“水平井射孔技术”是国家“八五”重点科技攻关的配套项目，大庆油田水平井开采的主要对象是低丰度、低渗透、低产的“三低”油层，需要压裂改造方能投产。当水平井的油层胶结很差或油层需压裂改造的情况下，在油层套管较低的一侧射孔比较合适，使射孔孔眼在油层水平面的下方，
因此，产层流体上行流动，避免了油层吐砂及后期开采套管沉砂问题。另外，还为压裂提供了沿油层两侧延伸的水平通道，避免垂向通道可能造成的油层顶底盖层被压开的问题。为此我们开发研制了几种低边定向射孔枪。
一种是弹架旋转低边定向射孔枪，它主要由枪体、弹架、配重块、轴承等组成。由于采用了这种结构，不论射孔枪体随着水平段井眼如何转动，相邻二个射孔弹相位均为低边夹角120°，这样就达到了低边发射的目的。
它的特点是结构紧凑，灵活可靠，不受枪身外部环境的影响，安装比较容易，起下安全顺利，它适合于射孔井段多且井段较短的井。
另一种是枪身旋转低边定向射孔枪，它在井下的管柱组合为：引鞋+射孔枪+传爆接头（带导向块）+……+压力起爆器+旋转接头+油管至井口。在射孔枪组的顶部接一个旋转接头，再在每两支枪间的传爆接头上加工有导向块，弹架和射孔弹及枪体是相对固定的。由于射孔枪的形心与重心不重合，产生一个扭转力矩，在进入造斜段后射孔枪便在此力矩作用下，开始转动，使重心向下、形心在上沿水平段前进，以保证射孔弹发射方向是低于水平面，从而达到低边发射的目的。
依据上面的技术原理，根据油田开发的需要，我们还研制成功了水平180°射孔枪，以及三相位水平井射孔枪等，水平井射孔枪已形成系列化。
二、复合射孔技术
复合射孔工艺技术是一项集射孔完井与高能气体压裂（简称HEGF）于一体的高效完井技术。它能一次完成射孔和高能气体压裂两道工序，做到在射孔的同时对近井地层进行气体压裂，形成多条微裂缝，并可解除钻井、固井、射孔等过程对地层的污染，从而改善近井地层导流能力，提高射孔完井效果，达到射孔完井和增产、增注的目的。
1、作用机理
由于复合射孔技术是聚能射孔与高能气体压裂技术的结合，因此，有必要介绍高能气体压裂的作用机理。高能气体压裂和爆炸压裂、水力压裂有着本质的不同，对比其压裂过程中的P-t曲线可以清楚地看到这一点，下表列出了三种增产措施的主要参数。
（1）造缝作用
气体发生器在目的层段引燃后，迅速产生高温、高压气体，对井壁形成脉冲加载，井眼周围地层的岩石被压缩，当井筒内压力超过对应加载速率下岩石的破裂压力时，即在井眼周围形成多条径向裂缝。
（2）裂缝的延伸
达到峰值压力后，发生器产生的大量燃气继续释放，当进入裂缝的燃气在裂缝面上形成的压力超过裂缝的延伸压力时，裂缝得以向前扩展。与此同时，井筒内的压力不断下降，至D点时，井筒内的压力与地层压力达到平衡，裂缝延伸终止。
（3）裂缝的支撑及闭合
水力压裂是采用支撑剂支撑形成的裂缝。而HEGF无支撑剂，却能长期保持较高的裂缝导流能力，其原因在于HEGF是一个动态过程，在一定的加载速率冲击载荷作用下，形成的多条径向裂缝具有一定的随机性，裂缝面不再垂直于最小主应力的方向。由于地应力产生的剪切应力作用于这些裂缝面上而产生偏轴效应，使裂缝面之间发生微小的错位，从而使裂缝不易闭合。
（4）机械作用
高能火药燃烧产生大量高温高压气体通过射孔孔眼进入地层，对地层形成脉冲加载。当井筒内压力大于岩石破裂压力时，就会在井筒周围产层中形成多条径向裂缝。由于压力上升快，所生成的裂缝不受最小地层主应力控制，裂缝延伸方向剪切应力分量使裂缝产生微错动，这样裂缝就不致于完全闭合。
（5）反洗作用
当火药燃烧完毕后，井筒内压力下降，压入地层中的气体和一些液体会返流进井筒，携带出一些岩石碎屑等堵塞物，从而达到清洗裂缝和射孔孔道作用。
（6）热力学作用
复合射孔后，目的层段附近温度一般能达到300℃左右，可维持2小时以上，然后逐渐降低。火药燃烧所产生的热量经射孔孔眼裂缝表面传递给地层流体和岩石，溶解了石蜡、胶质、沥青和其它固相沉积物，降低近井区域地层内原油粘度。
（7）化学作用
火药燃烧后产生一定量的CO2、CO、NO和HCL气体，NO和HCL溶于水生成腐蚀性较强的酸液，对油层能起到一定程度的酸化解堵作用。
2、工艺类型及特点
目前，针对不同的井况和地层条件，已形成系列化的复合射孔器及施工工艺。复合射孔器有下挂式、内置式、外套式和二次增效复合射孔器以及适合于小井眼井的小直径复合射孔器。
（1）下挂式复合射孔工艺技术
该技术的基本原理是在射孔枪下部加装高能气体压力发生器，通过射孔器引爆点燃火药，实现先射孔后气体压裂的目的。该技术的特点为：
通过改变装药量、火药性能、火药装配结构、液柱压挡高度等参数可实现不同P-T过程。从而达到对不同井况及地层条件设计不同P-T过程。
（2）内置式复合射孔工艺技术
该项工艺技术是将火药放在特制的射孔器内，通过射孔器起爆引燃火药。火药燃烧所产生的的气体通过射孔孔眼或预制泄压孔排出。该技术的特点为：压力上升速度快，峰值压力高，用药量较少。
（3）外套式复合射孔工艺技术
该项工艺技术是将筒状火药套在射孔枪外部，通过射流及冲击波引燃火药。
（4）二次增效复合射孔工艺技术
该技术是将内置式或外套式复合射孔器与下挂式复合射孔器相结合，内置式或外套式复合射孔器对地层作用后，通过分体式复合射孔器对地层进行二次加载，延长作用时间，提高作用效果。
3、技术指标与适用范围
（1）技术指标
耐温：100℃，150
耐压：50MPa，60MPa
复合射孔器外径（mm）：60、73、83、89、102、108
（2）适用范围
储层物性较差的井层；
储层具有一定的产能，受污染较严重的井层； 需水力压裂的井，先进行复合射孔可达到复合压裂的效果，较单纯水力压裂效果要更好。
4、对套管和水泥环影响
为检验复合射孔技术对套管和水泥环的影响，我们做了理论计算和现场检测。通过理论计算确定了合理的用药量，保证在压开地层的同时对套管和水泥环不造成破坏。先后在30口井上进行了井径和声变测井，通过测井结果对比，压裂井段最大涨大3.0mm，水泥环胶结略有变化，但影响不大。
5、应用效果
通过近千口井的应用表明采用复合射孔完井方式比单独射孔完井方式：油井采液强度是其1.4-3.7倍；注水井注水强度是其1.3-4.5倍，见到了较好增产、增注效果。据国内、外资料调研及实际考察，目前我们的复合射孔技术从整体技术及推广规模上达到了国内领先水平。
三、油管输送射孔与下泵联作技术
为了防止在电缆射孔施工过程中井喷、压井以及后续生产管柱下井作业过程对油层或地面造成污染，通过分析油管输送射孔及抽油井和注水井的管柱结构及工艺原理，我公司研究开发了油管输送射孔与生产管柱联作技术。
1、工艺流程
将射孔枪组装后，与生产管柱（采油管柱或注水管柱）连接，用油管把射孔枪（防倒扣射孔枪及防倒扣射孔枪中接）和生产管柱及相关工具下入井中，测γ曲线，确定标志层，调整管柱定位后，用环空加压方式起爆点火，进行射孔，射孔后不用起管柱，直接进行投产。
2、技术特点
可避免起下作业过程中的地面污染和处理费用，且可减少一次起下作业；
可避免射孔时井喷压井对油层的污染；
射孔后直接投产，缩短了施工周期。
该工艺尤其适用于高压、异常高压油层的生产井，采液强度、采油强度大幅度提高。
该技术目前已进行了管输射孔与管式抽油泵、杆式抽油泵及螺杆泵联作的现场应用，抽油泵泵径有¢38mm、¢44mm、¢57mm、¢70mm、¢83mm，基本可以满足管输射孔与不同泵型联作的施工需要。
射孔操作规程-概述说明以及解释
射孔操作规程-概述说明以及解释
1.引言
1.1 概述
在射孔作业中，射孔操作是一项非常关键的环节，它直接影响到油气产量的提高和油井的效益。射孔操作是指在油井中通过一定的手段，在油层中形成较大的孔隙，使得地层中的油气能够顺利流出到井口，从而提高采油效率。本文将详细介绍射孔操作的概述、前期准备工作和具体操作步骤，旨在帮助读者全面了解射孔作业的重要性和操作流程，提高射孔操作的效率和安全性。
1.2 文章结构
文章结构部分将包括以下内容：
1. 引言：介绍射孔操作的背景和意义，引出文章要讨论的主题。
2. 射孔操作概述：简要介绍射孔操作的定义、作用和重要性。
3. 射孔前准备工作：描述在进行射孔操作前需要做的准备工作，包括设备准备、人员培训等方面。
4. 射孔操作步骤：详细介绍从准备工作到实际操作的具体步骤，包括射孔器材选择、孔洞设计等。
5. 结论：总结本文的主要内容，强调射孔操作的重要性并展望未来的发展方向。
通过以上结构，读者可以清晰地了解射孔操作规程的整体内容和组织架构，帮助他们更好地理解和应用相关知识。
1.3 目的
射孔操作规程的目的在于规范和指导射孔作业人员进行射孔作业，确保射孔操作的安全、高效和顺利进行。通过制定详细的射孔操作规程，可以帮助操作人员了解射孔操作的整个流程和每个环节的要求，减少操作人员在实际作业中的错误和失误，提高射孔作业的成功率和效果。同时，射孔操作规程也可以作为射孔作业管理的重要依据，有利于对射孔作业的监督和评估，确保射孔作业的质量和安全性达到预期的要求。因此，编写和遵守射孔操作规程是进行射孔作业的必要步骤，也是保障作业顺利进行的重要保障。
2.正文
2.1 射孔操作概述
射孔操作是油田开发中常见的一种工艺操作，通过在油管或套管中打孔，可以有效地提高井筒与储层的沟通效率，从而增加油井产能。射孔操作通常在完成地层评价、井筒清洗、井底测试等前期工作后进行，是油井生产阶段的重要环节之一。
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；
第六章射孔介绍
第六章 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、水泥环和部分地层，建立油气层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，它对油气井的完井方式、产能、寿命和开发生产成本等都有重大的影响。
从1932年开始在油气田的勘探开发中应用射孔工艺以来，射孔弹由最初的子弹式发展成为目前广泛使用的聚能弹。射孔弹分为深穿透型和大孔径型两种，能满足高温、中温、低温地层的完井射孔需要。射孔方式分为电缆射孔、油管输送射孔和过油管射孔。
海上油气田开发费用昂贵，根据不同地层物性条件选择合理的射孔工艺和优化射孔参数（孔径、孔密、相位、孔深），对增加产能和减少修井补射孔作业，提高油气田开发生产效益有重大的影响。
第一节 射孔方式和选择
一、射孔方式
1．电缆射孔
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，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。
电缆射孔枪有开孔枪和高效枪及高孔密枪等。开孔枪简称PPG（Pore Plug
Gun），高效
枪简称HEG（High Efficiency Gun）。PPG和HEG的射孔相位均为90°，最大射孔孔密为13孔／m。高孔密枪简称HSD（High Shot Donsity）的射孔相位有120°、90°、60°、45°、30°，最大射孔孔密为39孔／m。射孔弹有深穿透（DP）和大孔径（BH）两种。
（1）电缆射孔优缺点
1）优点。
①射孔枪和射孔弹的种类多，能使用大直径射孔枪和大药量射孔弹，满足高孔密、深穿透、大孔径的射孔要求。
②射孔定位快速、准确。
③电雷管引爆可靠性强。
④作业简便快捷，能连续进行多层射孔。
水平井射孔工艺完善
２０１１年０９月 电大理工 Ｓｔｕｄｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｔ ＲＴＶＵ． 第３期总第２４８期 水平井射孔工艺完善 樊庆军 长城钻探工程有限公司物资公司 （盘锦１２４０１０） 摘要介绍了用于水平井大屡段射孔起爆和传爆的延期起爆技术和油管内增压点火技术，并介绍 了这些技术在水平井射孔施工中的部分应用情况。 关键词水平井射孔延期起爆增压点火 一般来说，水平井跨越井段较长，跨越层段 较多，因此要根据不同地层性质、不同管柱结构 制定不同的射孔方案，使油井达到最大采收率。 由于水平井对射孔工艺有特殊的要求，原来采用 的普通油管传输射孔已不能满足水平井射孔要 求。因此，在水平井射孔工艺上还必须开发水平 井大层位射孔起爆技术和传爆技术，以更好的满 足水平井射孔施工的需要。 １ 水平井射孔起爆方式的完善 延期起爆技术适用于大跨度的水平井射孔 施工。主要是解决含有大夹层的水平井射孔时各 目的层射孔器由于起爆器起爆压力和井筒压力 不匹配引起的只有部分射孔器起爆的问题。延期 起爆技术可以一次下井射开多个目的层，每个目 的层安装一个延期起爆器，每个起爆器之间具有 相同或相近的起爆压力值，同时接受来自井筒的 点火压力，敏感的起爆器首先达到起爆压力，然 后起爆器动作；由于来自井筒点火压力继续增 加，很快其它起爆器陆续开始动作，动作开始后 分级引爆射孔器。这项技术避免了先动作的起爆 器引爆射孔器以后，井筒泄压，后续的起爆器不 动作，其余射孔器不发射的问题。 延期起爆器的研发很好的解决了水平井大 跨度段的射孔分级延时起爆难题，该装置具有分 钟延时功能，延时时间按要求进行调节，延时时 间分为１、２、３、５、ｌＯ ｍｉｎ等。这种技术的研 发成功，既可以避免因射开多层产生瞬间高压， 使套管和水泥环损坏；又解决了射孔起爆的可靠 性问题。 延期起爆技术原理是点火隔板接受外来足 够冲击波冲能时，隔板使主装药产生爆轰，冲击 波作用于隔板，并发生衰减，衰减后的冲击波作 用于隔板受点火帽发火并将该机构中的延期药 柱点着。延期药柱以一定的速率稳定燃烧，从而 完成分钟级延时功能。延时结束时，位于该机构 末端的输出帽接收延期药柱输出的热冲能而发 火，继而引爆了与之相邻的爆炸机构，爆炸机构 产生爆轰波，从而完成了本装置的起爆功能。 ２ 水平井射孔传爆方式的完善 油管内增压点火技术适用于已经射孔的老 井多层段补射孔或是直接由筛管完井的这两类 井的大夹层或多夹层射孔施工。这两类井由于已 经实现了井筒和地层的连通，在井筒内加压点火 容易污染地层，达不到增产增效的面的，另一方 面，存在地层的泄压作用，在井筒内很难建立起 爆器加压点火所需的压力。
水平井国内完井主要技术
国内常用水平井完井技术
水平井完井技术是水平井技术中的一个重要环节。早期，水平井基本上是采用套管固井射孔方式完井，该方式优点是工艺比较成熟、应用范围广、后期措施技术配套，但缺点是完井成本高，且易造成油层损害，影响水平井的产能。“九五”以后，通过进一步研究水平井完井技术由过去单一的固井射孔完井技术发展成为一套适合多种油藏类型、保护油气层、提高水平井产能及采收率的综合完井工艺技术，常见的有以下五种：
1、固井射孔完井技术
包括水平井套管固井完井技术、水平井尾管固井完井技术、水平井射孔工艺及定向射孔技术。90% 左右的水平井采用了固井射孔完井方式，该技术为成熟技术。缺点是完善程度低。
2 2、钻孔/割缝衬管完井工艺技术
可以解除钻井泥饼对地层油流通道及衬管的堵塞，通过替浆和酸洗，彻底清洗裸眼井壁，然后再充以完井保护液。
3、套管＋水平段衬管，套管外封隔器完井技术
套管顶部注水泥完井,筛管分段使用管外封隔器。特点是它既可以封固油层以上的复杂井段,又可以使油层免遭水泥污染。同时便于后期对水平井段分段采取措施。
3 4、筛管顶部注水泥完井技术
特点是它既可以封固油层以上的复杂井段,又使油层免遭水泥污染，同时，消除了射孔对套管的破坏。一定的防砂作用。
5、水平段多级封隔器注水泥完井技术
适用低渗透油藏、多产层油藏、底水油藏、裂缝性油藏。
上部套管
完井套管
膨胀式封隔器 水层
油层 分级箍
筛管 4 如胜利油田针对上述的各种完井技术，研制了以下几种完井工具：新型尾管悬挂器、长胶筒管外封隔器、新型分级箍、定位器、内管膨胀工具等。
在水平井完井技术应用上，应针对不同的油藏类型采用不同的完井技术。
水平井生产管柱及配套采油工艺
产能研究及系统优化技术、防砂技术、酸化工艺技术、修井技术等。
水平井在射孔投产前要采取通井、替浆、试压、刮管等措施，在投产时采取负压射孔、抽吸、混排、酸洗、电加热、注蒸汽等措施。常用采油方式有有杆泵采油、电泵采油、自喷采油并辅以油管加热清蜡技术。为防止落物掉入水平段，在造斜点坐封空心桥塞，下部接筛管和丝堵。 5
射孔技术及脉冲射孔在东濮油田的应用
射孔技术及脉冲射孔在东濮油田的应用
射孔技术是石油开采中不可或缺的一项技术，它主要用于在油井的井筒内部穿孔，以便将石油从井底抽上来。而在这项技术中，脉冲射孔技术被越来越多的油田所采用。
东濮油田作为中国较早开发的油田之一，经过多年的开采已经进入了后期，如何在提高井产量的同时保证井下生产环境的稳定，成为了这个油田亟需解决的问题。而在这个问题上，脉冲射孔技术就具有得天独厚的优势。
脉冲射孔技术是一种通过高压的脉冲作用，将石油井壁穿孔的技术。相比于传统的机械射孔技术，它具有以下几个明显的优势：
首先，脉冲射孔技术可以避免射孔过程中因为摩擦而产生的产生热量，从而减少了损伤井壁的可能性，同时降低了钻具的磨损程度，延长了射孔工具的使用寿命。
其次，脉冲射孔技术可以在很多条件下都进行射孔作业，尤其是对于横井、水平井、非公制井、远距离的钻井等复杂条件下的射孔都具有较好的适应性。
再者，脉冲射孔技术不需要将井口与井底的井筒内空气全部泵出去，因为它在射孔的时候可以快速将液体推送到井底，从而做到了井下水力不受限制的射孔操作。
因此，脉冲射孔技术在东濮油田的应用得到了广泛推广。在实际操作中，技术人员在进行脉冲射孔前，会通过测量、分析和判断，确定出井壁的材质、硬度、裂缝情况等因素，然后选择合适的脉冲强度及射孔工具，进行精准的射孔作业。此外，技术人员还会通过对射孔前后的井内沉积物、油井环境和井底产量等情况的监测，来评价脉冲射孔技术作业效果和对油井产量的影响，以便进行调整和优化。
总之，脉冲射孔技术在东濮油田的应用，在提高油井产量、延长钻具寿命、保障井下生产环境等方面都发挥了积极作用，极大地促进了该油田的生产发展，并为其他油田提供了更广阔的应用前景。
水平井泵送桥塞+射孔联作技术常见问题列举及解决方案分析
科学实践 水平井泵送桥塞＋射孔联作技术常见问题列举及 解决方案分析 杨维博１王友勇：霍红星ｓ １．北方斯伦贝谢油田技术（西安）有限公司 陕西西安 ７１００６５； ２．浙江省岩土基础公司 浙江宁波 ３ １５０００； ３．西安近代化学研究所 陕西西安 ７１００６５ 摘要：随着我国重庆、四川等地页岩气的开采，泵送桥塞电缆射孔联作分段压裂技术被广泛应用，在该工艺施工过程中会出现压力泄 漏、电缆变形遇卡、无法正常泵送射孔工具串、桥塞不坐封、坐封桥塞后未丢手、桥塞坐封丢手后无法射孔、电缆头脱落及泵送压力过高等问 题，对于列举的各种问题的解决方案本文中做了简单总结。 关键词：水平井；泵送桥塞射孔连作；问题列举；解决方案 １概述 国外长久以来的成功经验告诉我们，水平井及分段压裂技术是 改造水平井储层的有效技术【ｌ】，泵送桥塞＋电缆分簇射孔技术在众多 的水平井分段压裂技术中以其施工速度快，成本低廉，现场设备操 作简单，可灵活调整射孔枪簇深度等优势被广泛应用于页岩气藏及 致密气藏，在我国重庆焦石坝、四川威远、宜宾、甘肃泾川及陕西延 安等地均有应用。但其在施工过程中也出现了许多问题，对施工进 度、质量等造成了一定的影响，因此如何对出现的问题进行分析并 能快速有效的解决显得尤为关键日。 ２泵送桥塞电缆射孔联作分段压裂技术工艺过程 先通井、刮管，确保井筒内干净、通畅。利用连续油管、爬行器或 有油管传输将射孔枪下入井筒至指定位置，进行第一段射孔。起出 射孔枪，光套管压裂第一段。通过电缆连接射孑Ｌ枪和桥塞，利用压裂 车泵送到位，电点火坐封桥塞，上提电缆至射孔位置射孑Ｌ，起出电缆 和射孔枪，压裂第二段。重复第二段下桥塞坐封、射孔、压裂过程，依 次完成后面各段压裂。各段压裂完成后，用连续油管钻掉桥塞进行 排液、生产。对于带通道桥塞，可以先排液生产再钻桥塞１３］。 ３泵送桥塞电缆射孔联作分段压裂施工过程中存在的问题及 解决方案 ３．１压力泄漏 在电缆射孔作业期间，下放或上起时，配有专职人员观察井口 压力，一旦发生压力泄漏，则会有多种可能性，立即采取以下措施： ①停止电缆运动，如果有泵入作业，通知立即停泵； ②观察泄漏点； ａ如果发生在井口密封注脂控制头 ——则调高密封脂注入压力，加快注入速度，补充密封脂或者 空气压缩机压力； ——必要时关闭三闸板防喷器； ——更换注入口； ——打开三闸板防喷器，观察有无压力泄漏，若再无压力泄漏， 则慢慢活动电缆，确认正常后转入正常作业程序； ｂ如果压力泄漏点发生在防喷管，关闭三闸板防喷器，拆开防喷 管，检查更换密封圈。 ③如果以上工作无效，由甲方监督决定关闭剪切阀门，切断电 缆，关闭井口，转入连续油管打捞电缆作业。 ３．２电缆变形遇卡 ①确定电缆遇卡位置，判断遇卡原因是否为电缆变形。一般情 况遇卡位置在注脂密封控制头下端时即可判断为电缆变形； ②确定电缆遇卡原因为变形后，关闭三闸板防喷器，上部防喷 管泄压； ・２８９・ ③从电缆三闸板防喷器上部拆开防喷管，安装电缆卡子； ④放松电缆，用尖嘴钳和电缆整形工具修复电缆，直至电缆可 以穿过阻流管及控制头； ⑤去掉电缆卡子，对接防喷管，打开三闸板防喷器，慢慢上提电 缆，注意一旦张力增加，立即停止上提，关闭三闸板防喷器，泄压，按 照上述步骤，重新检查； ⑥提出工具串； ⑦换备用电缆继续作业。 ３．３无法正常泵送射孔工具串 可能的原因有两种：一是在携砂压裂之后，井眼没有充分清洗， 有可能形成在下部射孔段之上形成“砂桥”【３］，射孔枪无法正常泵速 送到目的层段；二是地层吸水指数较低（岩性脆，破裂压力高），要达 到泵送排量井口压力很高。 ①第一种原因一般表现为：在泵送工具过程中，流速、电缆速度 不变的情况下，发现地面张力突然下降、泵压快速升高。这种情况可 能是在工具串下方有砂桥，对应的解决方案为： ａ立即停止电缆下放，并逐渐减小排量； ｂ以０．３—０．５ｍ￣ｍｉｎ的排量继续泵入，较慢速度上提电缆； ｃ当泵压开始明显下降时，逐渐增加排量冲散砂桥，然后慢慢下 放电缆，缓慢提高排量，电缆地面张力保持在安全范围； ｄ电缆张力正常显示后，说明砂桥已经被冲洗干净，继续作业； ｅ若尝试无效，则将电缆提人防喷管，关闭测试阀门，大排量冲 洗井眼，再继续泵送作业； ｆ若多种方式尝试均无效，则需下连续油管冲砂至桥塞塞面，并 用滑溜水正洗井两周以上至进出口水质一致，再继续进行泵送射孑Ｌ 工具作业。 ②第二种原因一般表现为：在开始泵送工具时，泵注压力超过 ７０ＭＰａ，泵送排量无法达到预计模拟排量，电缆张力无法达到直井段 正常下放值。这种情况可能是地层岩性较脆，吸水指数低，表现为破 裂压力高。对应的解决方案为： ａ立即停止电缆下放，并上提电缆至直井段； ｂ增加泵送车组的水马力（增加泵车数量），提高泵注排量； ｃ若增加水马力没有明显改善，起出电缆工具串，改用连续油管 分别下入桥塞及射孔工具串进行桥塞坐封和射孔。 ３．４桥塞不坐封 桥塞坐封工具点火后，静止３分钟观察张力，若张力未减少，则 桥塞可能未坐封；尝试再次加电坐封，若情况一样，则启泵打压，对 比泵送过程的排量一泵压关系曲线图，若无变化则可确定桥塞未坐 封。 ①慢慢上提电缆，确保电缆工具串能自由活动；
水平井
1、大斜度井/水平井定义
2、射孔技术难点：起爆，长井段传爆，定向，防卡，深度控制
3、起爆方式
4、传爆技术：补偿式
5、水平井射孔枪：结构，规格
6、防卡措施
7、幻灯
8、照片 9、一、水平井石油行业定义
井斜角达到或接近90°，井身沿着水平方向钻进一定长度的井。井眼在油层中水平延伸相当长一段长度。有时为了某种特殊的需要，井斜角可以超过90°，“向上翘”。
一般来说，水平井适用于薄的油气层或裂缝性油气藏，目的在于增大油气层的裸露面积。（石油技术辞典> 第四篇 钻井工程> ）
常规定向井井斜角＜55°
大斜度井井斜角55～85°
水平井井斜角＞85°（有水平延伸段）
二．定向井井身参数
实际钻井的定向井井眼轴线是一条空间曲线。钻进一定的井段后，要进行测斜，被测的点叫测点。两个测点之间的距离称为测段长度。每个测点的基本参数有三项：井斜角、方位角和井深，这三项称为井身基本参数，也叫井身三要素。
1．测量井深：指井口至测点间的井眼实际长度。
2．井斜角：测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。
3．方位角：以正北方向线为始边，顺时针旋转至方位线所转过的角度，该方向线是指在水平面上，方位角可在0—360°之间变化。
方位角也有以象限表示的，以南（S）北（N）方向向东（E）西（W）方向的偏斜表示，如N10°E，S20°W。
4．造斜点：从垂直井段开始倾斜的起点。
5．垂直井深：通过井眼轨迹上某点的水平面到井口的距离。
6．闭合距和闭合方位
（l）闭合距：指水平投影面上测点到井口的距离，通常指靶点或井底的位移，而其他测点的闭合距离可称为水平位移。
（2）闭合方位：指水平投影响图上，从正北方向顺时针转至测点与井口连线之间的夹角。
7．井斜变化率和方位变化率：井斜变化率是指单位长度内的井斜角度变化情况，方位变化率是指单位长度内的方位角变化情况，均以度／100米来表示（也可使用度／30米或度／100英尺等）。
水平井射孔技术
1 水平井射孔技术
一、水平井射孔
由于油层是在水平段。该工艺采用了管柱输送射孔器，加压引爆射孔弹的方法。在定向射孔输送管柱与枪身之间装配活络接头、方向监测装置，在射孔枪上还增加了偏重心结构。
国外的水平井完井方法采用了裸眼完井、割缝钢管完井和套管固井完井。套客固井需进行射孔。国外一般采用挠性盘管输送、油管（或钻杆）输送射孔枪，在岩性疏松的储集层中采用了定向射孔。其引爆方式是加压引爆。
1990年底国内在胜利油田完成了第一口水平井。虽然我国水平井射孔技术起步较晚，但发展很快。
二、水平井射孔器材
水平井射孔枪可分为非定向和定向射孔枪两种基本类型。
1、非定向射孔器
非定向射孔所用的射孔器与普通油管输送射孔器基本相同，由于油管接头直径大于枪身直径，为了防止起下枪身时接头在套管内的阻或卡的现象，在射孔枪身上加了可滑动的防卡套。
2、向定射孔器
在定向射孔中，为了保证射孔方位符合设计要求，一种是靠枪身定向，另一种是用弹架定向。不管哪种定向都是向下射孔，三排或四排孔，弹孔之间夹角90°～120°，孔密16～20孔/m。
1）外定向射孔器
外定向射孔器主要结构是两定向：弹架与枪的定向用键槽控制；枪与枪的控制用定位销固定。另外该枪是配合引向器使用。
2）内定向射孔器
内定向射孔器的结构与油管输送射孔器基本相同，该射孔器定向射孔是靠射孔弹架控制定向的。弹架是偏重心的，其两端及中间均用弹子轴承支持。一支弹架为3m长。
3、定向射孔器枪头、枪尾及弹架
内定向所用的枪尾和普通油管输送射孔所用的枪尾相同；外定向所用的枪尾是偏重心结构同时带有定位孔，与枪身连接时必须定好位。
定向射孔使用的枪头，外定向和内定向都是一样的，一端是丝扣与枪 2 身连接，另一端设计为内外扣结构，外扣与筛管连接，其内扣和压力起爆器连接。
水平井定向射孔用的弹架基本结构是圆筒钢弹架。外定向弹架的特殊结构是将射孔弹布在夹角70°～180°向下射孔三排孔或四排孔，孔密16～20孔/m，两端有定向盘。内定向弹架的特殊构造：一是偏重心，即是装配好的射孔弹的弹架重心点偏在下面底部；二是该弹架的两端和中间支支撑着滚珠轴承，弹架能自由转动，又因为它是偏重心，偏向射孔弹的部位，故其转动后只有一个稳定状态。这样就能实现了定向射孔的目的。另外这种弹架要求壁厚一点，不能变形，不能弯曲。
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。