第四节 射孔技术
第四节 射孔技术
无论是油气生产井、注水井、勘探井,钻井完成后都要下入钢制套管,然后用水泥充填套管与井壁之间的空隙,使油层得以封固,避免各层段之间油气水的串流。射孔则是把封闭的油气层打开,使油气从地层中流人井筒,以便采出地面。射孔的主要工具是射孔弹。射孔时,用电缆或油管把射孔弹下入到井内油层位置引爆,使一股高温高能射流穿透套管和固井水泥,进入油气层,形成直径8~20毫米的孔道,使油气能通过孔道流出。射孔质量取决于射孔弹质量和射孔工艺水平。
一、射孔弹制造
20世纪60年代起,大庆油田自行生产射孔弹,先后研发WD67-1型射孔弹、WD73-40无枪身射孔弹、WD48-200无枪身过油管射孔弹,产品除了自用还销往全国各油田。1986年,油田引进了美国API技术标准和贝利砂岩射孔流动实验室装置。1988年,购置高速摄影、脉冲X光测试、电子学测试装置,用于摄录射孔弹起爆、聚能射流穿孔全过程及其参数,为研发和改进射孔弹提供直观依据。
1990年,中油总公司在大庆组建射孔器材质量检测中心,完善检测手段和质量标准,承担对国产射孔弹的质量检测监督职能。随着科研、生产条件逐步改善,射孔弹研发逐步形成系列化,大孔径射孔弹、深穿透射孔弹、小井眼射孔弹、高孔密射孔弹、耐高温射孔弹、多种工程弹(切割弹、冲孔弹、封串弹等)一应俱全。1993年10月,大庆产YD127射孔弹经检测,穿孔深度达885毫米,刷新了全国纪录。
1996年,引进美国哈里伯顿公司射孔弹自动生产线以及欧布朗公司导爆索自动生产线,射孔弹质量与生产效率进一步提高。2000年11月,“一米弹”研发成功,经检测,装药量45克,平均穿深1053毫米,孔径14.4毫米。是时,斯伦贝谢公司同类产品穿深1370毫米,装药量39克。2004年3月,“一米弹”平均穿深达到1385毫米,跻身国际同类产品前列。
二、射孔工艺
根据生产需要,研发并推广适合低压低产油层的负压射孔技术,适合高压油层的油管输送式射孔技术,提高工作效率的射孔测试联作技术,改善射孔效果的射孔与高压气体压裂一次完成的复合射孔技术等。1995年,在升深2井射孔试气时,使用油管输送式射孔技术,一次起爆射孔弹1456发,射开天然气层91米,获得日产天然气32万立方米的特高产量。1996年,在水平井朝平2井,一次下井射孔弹2385发,发射率达100%,射开油层241米。射孔作业业已经实现优化设计、自动定位校深、数控射孔等技术配套,形成适合深层气井、斜井、水平井等多种井型的新技术,并做到准确、快速、深射,且低污染。