射孔介紹(理論實(shí)操)

一、射孔完井的井底結(jié)構(gòu)

在套管上加一個(gè)長(zhǎng)度為3～5m短套管。位置在最上一層油層的頂界以上20～30m。作用：在測(cè)井儀器上安裝磁定位儀器，可測(cè)出短套管接箍的位置，以此便可確定油層的深度和射孔儀器在井中的精確位置。井底結(jié)構(gòu)：套管鞋距離井底1～3m范圍內(nèi)，浮箍?jī)?nèi)的阻流環(huán)在油層底界下20米以上（一般40—100米）。油層底界到套管內(nèi)阻流環(huán)以上這一段稱為“口袋”，作用:能容納射孔槍的長(zhǎng)度，便于沉砂。§3—1射開儲(chǔ)層的條件第三章射孔工藝

射孔：就是根據(jù)開發(fā)方案的要求，采用專門的射孔工具射穿油氣層部位的套管、水泥環(huán)并深入油氣層，形成井筒與油氣層的連通孔道。大約占完井總數(shù)的90%以上。

1行業(yè)進(jìn)步一、射孔完井的井底結(jié)構(gòu)在套管上加一個(gè)長(zhǎng)度為3～5m短

射孔完井可適合于各種產(chǎn)層，射孔完井占完井總數(shù)的90％以上。現(xiàn)代的射孔技術(shù)已可使各種復(fù)雜的儲(chǔ)層與井眼有很好的聯(lián)通。除了在個(gè)別的儲(chǔ)層，射孔完井已是最普遍，最經(jīng)濟(jì)，最有效的完井方式。射孔完井適用的地質(zhì)條件

①有氣頂、或有底水、或有含水夾層、易塌夾層等復(fù)雜地質(zhì)條件，

因而要求實(shí)施分隔層段的儲(chǔ)層②各分層之間存在壓力、巖性等差異，因而要求實(shí)施分層測(cè)試、

分層采油、分層注水、分層處理的儲(chǔ)層。③要求實(shí)施大規(guī)模水力壓裂作業(yè)的低滲透儲(chǔ)層。④砂巖儲(chǔ)層、碳酸鹽巖裂縫性儲(chǔ)層二、射孔完井的適應(yīng)性2行業(yè)進(jìn)步射孔完井可適合于各種產(chǎn)層，射孔完井占完井總數(shù)的三、射開儲(chǔ)層時(shí)要克服的障礙

用常規(guī)的射孔法射孔，射孔的能量要能克服井筒中的液體層、套管的鋼材、水泥石，穿越巖石（污染帶）相當(dāng)?shù)纳疃?，才能形成射孔孔道?/p>

目前常規(guī)射孔深度最大可達(dá)0.8m，一般為0.4m左右。

井筒中的液體層是射孔液。射孔時(shí)子彈或聚能氣流要穿越的液體層厚度一般在20～80mm之間?？朔后w障礙比較容易，消耗能量較少。但井筒內(nèi)的液體對(duì)射孔孔道的形成和孔道的質(zhì)量卻有很大的影響。原因：液體隨高速運(yùn)動(dòng)的子彈或氣流進(jìn)入射孔孔道，對(duì)射孔殘?jiān)那宄凶璧K，液體進(jìn)入巖石的孔隙中對(duì)油層有污染。1、液體層3行業(yè)進(jìn)步三、射開儲(chǔ)層時(shí)要克服的障礙用常規(guī)的射孔法射孔，2、套管層

套管本體的厚度范圍是6～18毫米，套管接箍處厚度范圍是15～30毫米。射孔時(shí)消耗在克服鋼材障礙上的能量要占總能量的相當(dāng)大一部分。

3、水泥環(huán)

封固套管的水泥環(huán)厚度一般在30～80毫米，水泥石的抗壓強(qiáng)度范圍在幾十個(gè)兆帕之內(nèi)。水泥石的滲透性較低，是脆性體，在受猛烈的沖擊時(shí)易開裂，對(duì)射孔是不利的。

4、儲(chǔ)層巖石（污染帶）

射孔就是在儲(chǔ)層巖石中射出孔道。鉆井的污染帶厚度在一米以上，嚴(yán)重污染的厚度范圍在300～500毫米。4行業(yè)進(jìn)步2、套管層

套管本體的厚度范圍是6～18毫米，套管接箍處

表皮效應(yīng)：由于鉆井、作業(yè)和增產(chǎn)措施，使井底附近地層滲透率變差或變好，從而引起附加流動(dòng)阻力的效應(yīng)。用完井半徑rw與井的折算半徑rc之比的自然對(duì)數(shù)表示。即：

表皮系數(shù)S：又叫井底阻力系數(shù)。是表示井的完善程度的一個(gè)無量綱系數(shù)。5行業(yè)進(jìn)步表皮效應(yīng)：由于鉆井、作業(yè)和增產(chǎn)措施，使井底附近地層滲透一、射孔槍§3—2射孔工具(射孔搶、射孔彈、輔助工具）電纜射孔槍是靠電纜或鋼絲繩送人井下的，通過電點(diǎn)火擊發(fā)。是接在油管柱上送入井下的，一定有槍身，也稱為油管傳輸射孔槍。電纜射孔槍無電纜射孔槍有槍身式管式槍無槍身式繩式槍射孔槍6行業(yè)進(jìn)步一、射孔槍§3—2射孔工具(射孔搶、射孔彈、輔助工具）電1、有槍身式射孔槍按槍身結(jié)構(gòu)分（1）類型重復(fù)使用槍身一次使用的槍身是在油管傳輸射孔和過油管射孔時(shí)使用的。

（2）應(yīng)用多次使用的槍身是電纜射孔時(shí)使用的。一次使用槍身7行業(yè)進(jìn)步1、有槍身式射孔槍按槍身（1）類型重復(fù)使用槍身一次使用的槍身

多次使用槍身是一厚壁圓筒，射孔彈用旋塞固定在槍身上，射孔彈按一定的角度在槍身的圓周上排列，以實(shí)現(xiàn)射孔時(shí)的相位角度。在縱向上以一定的密度排列，以實(shí)現(xiàn)射孔的密度要求。用電纜將槍送入井下，在地面控制用電擊發(fā)射孔彈實(shí)現(xiàn)射孔。（4）槍身的作用：

一是射孔彈的載體，承受井筒中的液壓力，保護(hù)射孔彈不受損害，保證射孔彈的擊發(fā)。能吸收射孔時(shí)射孔彈爆炸時(shí)的反作用力。（3）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

一次性槍身的壁厚較薄，射孔彈是靠彈架固定的，固定方式簡(jiǎn)單，成本低。一次性槍身在射孔完成后就可丟棄在井底。二是槍身可使射孔彈不與井筒中的液體相接觸，免受井筒液體的侵蝕。8行業(yè)進(jìn)步多次使用槍身是一厚壁圓筒，射孔彈用旋塞固定在槍身上，射孔彈2、無槍身式射孔器

用電纜送入井下，電擊發(fā)射孔彈射孔。鋼絲架式射孔器可做得很長(zhǎng)，可用于長(zhǎng)井段的射孔，彈架固定射孔彈不受槍身限制，射孔彈可用大威力的，彈徑可大一些。鋼絲彈架有一定撓性，在套管有彎曲和變形時(shí)容易通過。射孔后可收回。（1）類型可銷毀式不可銷毀式（2）結(jié)構(gòu)

可銷毀式射孔器是用鏈結(jié)強(qiáng)鋁外殼的射孔彈串聯(lián)在一起，無彈架，無槍身。射孔完將鏈結(jié)和射孔彈外殼丟在井底。

不可銷毀式無槍身式射孔器是一個(gè)鋼絲架，在架上固定射孔彈。（3）特點(diǎn)9行業(yè)進(jìn)步2、無槍身式射孔器用電纜送入井下，電擊發(fā)射孔彈10行業(yè)進(jìn)步10行業(yè)進(jìn)步二、射孔彈1、常用射孔彈2、聚能射孔原理

炸藥是射孔彈的能量來源。炸藥以高能的硝基火藥為主，通常是TNT火藥等，用高壓壓成聚能的形狀，裝在金屬藥形罩內(nèi)。金屬藥形罩以鋁、鉛等金屬制成。3、聚能式射孔彈結(jié)構(gòu)如圖所示聚能射孔彈子彈式射孔彈

將炸藥點(diǎn)燃，形成高溫高壓氣流，沖擊到套管壁上，將障礙物擊穿。射孔彈.AVI11行業(yè)進(jìn)步二、射孔彈1、常用射孔彈2、聚能射孔原理炸藥是射孔彈12行業(yè)進(jìn)步12行業(yè)進(jìn)步4．聚能射孔過程：是由電發(fā)火雷管起爆，引燃起爆索和炸藥包中的高速助爆劑，最后主炸藥起爆。由炸藥產(chǎn)生的高壓使金屬穴熔化，形成一股類似針狀的高密度的細(xì)小金屬粒子的高速噴流，其壓力可達(dá)到幾萬甚至幾十萬MPa，溫度高達(dá)3000～5000℃，噴流速度達(dá)9000—12000m／s。所以，它在穿透套管和水泥環(huán)后還能深深地射入地層。

1．電纜：作用是除控制射孔槍之外還用來點(diǎn)火—擊發(fā)射孔彈。

2．磁定位器：作用是測(cè)量套管接箍的位置，決定槍身所處的井深。當(dāng)測(cè)到套管柱上的短套管時(shí)，磁脈沖有明顯顯示，表明射孔層的具體位置。

3．電纜絞車：用作放送電纜。一般裝在載重汽車上。三、其他輔助工具13行業(yè)進(jìn)步4．聚能射孔過程：是由電發(fā)火雷管起爆，引燃起爆索和炸藥包中的解釋：聚能罩由拉制的銅合金或是由銅、鉛、鎢等金屬粉末壓制而成。聚能效應(yīng)：指利用裝藥一端有錐形或拋物線性空穴來提高裝藥對(duì)空穴前方介質(zhì)局部破壞作用的效應(yīng)。原理：當(dāng)主炸藥引爆后，主炸藥產(chǎn)生的爆轟波到達(dá)聚能罩罩面時(shí)，聚能罩由于受到爆轟波的劇烈壓縮，迅速向軸線運(yùn)動(dòng)，并在軸線上發(fā)生高速碰撞擠壓，聚能罩內(nèi)表面一部分金屬以非常高的速度向前運(yùn)動(dòng)，隨爆轟波連續(xù)地向聚能罩底部運(yùn)動(dòng)，從內(nèi)表面連續(xù)擠出具有及高能量的金屬流，該金屬流沿軸線方向?qū)δ繕?biāo)靶進(jìn)行擠壓穿孔。根本原因：聚能（能量集中）。14行業(yè)進(jìn)步解釋：聚能罩由拉制的銅合金或是由銅、鉛、鎢等金屬粉末壓制而成§3—3射孔搶射孔工藝

一、射孔工藝（一）電纜輸送套管槍射孔1．電纜傳輸套管槍正壓射孔套管槍正壓射孔：用高密度射孔液造成井底壓力高于地層壓力建立正壓差，在井口敞開的情況下的射孔工藝。優(yōu)點(diǎn)：施工簡(jiǎn)單、成本低、高孔密、深穿透；缺點(diǎn)：固相和液相侵入儲(chǔ)層導(dǎo)致儲(chǔ)層損害。特別要求優(yōu)質(zhì)的射孔液。2．電纜傳輸套管槍負(fù)壓射孔

套管槍負(fù)壓射孔：指射孔前將井筒液面降低到一定深度，使井底壓力低于油藏壓力建立負(fù)壓差。該方法主要用于低壓油藏。特點(diǎn)：可使射孔孔眼得到“瞬時(shí)”沖洗，形成完全清潔暢通的孔道；可避免射孔液對(duì)油氣層的損害；可免去誘導(dǎo)油流工序，甚至也可免去解堵酸化投產(chǎn)工序。因此，它是一種保護(hù)油氣層、提高產(chǎn)能、降低成本的完井方式。15行業(yè)進(jìn)步§3—3射孔搶射孔工藝一、射孔工藝（一）電纜輸送套管槍射（二）電纜傳輸?shù)倪^油管負(fù)壓射孔

負(fù)壓射孔：在井筒中的液柱壓力低于產(chǎn)層壓力時(shí)進(jìn)行射孔的工藝。射孔過程：先把油管下到射孔層以上10～20m，裝好井口，關(guān)閉井口防噴器。通過防噴盒用電纜下入射孔槍。當(dāng)射孔槍穿出油管，關(guān)閉防噴盒。通過磁定位器準(zhǔn)確地將槍定位，在地面用電擊發(fā)點(diǎn)火射孔。射孔搶可用有槍身或無槍身的。有槍身用于壓力高、滲透性好、自噴能力強(qiáng)的產(chǎn)層。無槍身用于壓力低、自噴能力差的產(chǎn)層。優(yōu)點(diǎn)：減少產(chǎn)層的污染，射孔完起出射孔槍不需起出油管即可投產(chǎn)。缺點(diǎn)：射孔參數(shù)、射孔搶、彈的尺寸和裝藥量都受限制，射孔能力較弱。適應(yīng)性：適合于127mm或139.7mm的油層套管，管外有較薄的水泥環(huán)，油層套管是單層的生產(chǎn)井。一般井中下73mm的油管，油管內(nèi)通過的射孔槍直徑最大是51mm。16行業(yè)進(jìn)步（二）電纜傳輸?shù)倪^油管負(fù)壓射孔負(fù)壓射孔：在井筒中的液（三）油管傳輸負(fù)壓射孔油管下部連有封隔器、帶孔短節(jié)和引爆系統(tǒng)．油管內(nèi)只有部分液柱形成射孔負(fù)壓。

就是利用油管連接射孔槍下到油層部位射孔。17行業(yè)進(jìn)步（三）油管傳輸負(fù)壓射孔油管下部連有封隔器、帶孔短節(jié)和引爆系統(tǒng)18行業(yè)進(jìn)步18行業(yè)進(jìn)步（a)下管柱（b）射孔（c）循環(huán)洗井（d）投產(chǎn)1一生產(chǎn)油管；2一生產(chǎn)密封總成；3一盤式循環(huán)接頭；4一油管接箍；5一重力引爆頭與射孔釋放裝置；6一射孔槍；7一生產(chǎn)封隔器；8一導(dǎo)向接頭；9－投棒；10一錘擊；11一引爆頭油管輸送射孔與投產(chǎn)聯(lián)作示意圖

(a)(b)(c)(d)19行業(yè)進(jìn)步（a)下管柱油管輸送射孔與投產(chǎn)聯(lián)作示意圖(a)

缺點(diǎn)：下油管作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，高溫易使炸藥分解，降低射孔能力；點(diǎn)火操作比電纜擊發(fā)點(diǎn)火復(fù)雜，可靠程度稍差。鉆井中要留很長(zhǎng)“口袋”丟射孔槍用，所以鉆井成本高

油管傳輸射孔引爆方式：

重力引爆：在井口防噴盒內(nèi)預(yù)先裝有一圓柱金屬棒，射孔時(shí)釋放該棒，高速下落的投棒撞擊槍頭的引爆器。必須保證油管通徑暢通，不能有彎曲，井斜不能過大。油管加壓引爆：因油管內(nèi)只有部分液柱，所以需用氮?dú)庾鱾鲏航橘|(zhì)。為了保證射孔瞬間的負(fù)壓，必須將高壓氮?dú)庠谝搬尫懦鼍?。這就要求在加壓氮?dú)夂鸵淇字g有一較長(zhǎng)的緩沖時(shí)間以釋放氮?dú)?，這稱之為延遲引爆。環(huán)空加壓引爆（壓差引爆）：利用封隔器的轉(zhuǎn)換裝置或水力旁通，從環(huán)空加壓造成環(huán)空與油管壓差增加至預(yù)定值，剪斷活塞銷釘，使活塞與鋼絲繩夾板一起帶動(dòng)鋼絲繩迅速上移而使點(diǎn)火頭拉桿上移，由此使撞針釋放而引爆雷管。油管輸送射孔要求鉆井時(shí)多留井底口袋，以便存放落下的射孔槍。若射孔井段太長(zhǎng)，則射孔槍也太長(zhǎng)，即無法將射孔槍丟在井底，只能不丟槍或采取其他的方法。

優(yōu)點(diǎn)：對(duì)油氣層傷害??；槍身在井中扶正好；可進(jìn)行高孔密、多相位、大孔徑射孔；能在電纜射孔器無法射孔的井中射孔；可和地層測(cè)試、壓裂酸化、投產(chǎn)等聯(lián)作。20行業(yè)進(jìn)步缺點(diǎn)：下油管作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，高溫易使炸藥分解，降低射孔能力；油管傳輸射孔適用的井是：

(1)高壓油井，尤其是高壓氣井；

(2)定向斜井，尤其是大斜度井和水平井；

(3)稠油井和特稠油井；

(4)油氣層遭到較大傷害的井；

(5)帶有雙層套管的井；

(6)探井和分層試油的井；

(7)高壓低滲透的井。采用油管傳輸射孔時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)有：

（l）下油管柱時(shí)，深度一定要校正準(zhǔn)確，對(duì)正射孔層。（2）下油管柱時(shí)操作一定要平穩(wěn)，防止猛剎或瞰油管。（3）用電纜車校深之后，不要換車，防止深度誤差。（4）如果投棒起爆時(shí)，未能起爆，應(yīng)及時(shí)撈出投棒，起出油管檢查。（5）做好準(zhǔn)備后，下油管要快，防止井下溫度對(duì)射孔彈的影響21行業(yè)進(jìn)步油管傳輸射孔適用的井是：

(1)高壓油井，槍身直徑（mm）最大孔密（孔·m-1

）相位角（°）射孔排列類型應(yīng)用范圍7318（6）60螺旋在127mm封隔器中或插入178mm封隔器8618（6）60螺旋同上101．612（4）18（6）36（12）906060螺旋每面三個(gè)孔≥139.7mm套管12718（6）36（12）36（12）6012060螺旋螺旋每面三個(gè)孔≥178mm套管139．736(12)120螺旋≥194mm套管152．436(12)36(12)60120每面三個(gè)孔螺旋同上190．536(12)120螺旋≥254mm套管油管傳輸射孔槍22行業(yè)進(jìn)步槍身直徑（mm）最大孔密（孔·m-1）相位角（°）射孔排列二、射孔過程中的污染在正壓射孔中，井筒液體壓力高于地層壓力，孔道一形成，井筒內(nèi)的液體馬上侵入到孔道中，侵入地層孔隙，對(duì)產(chǎn)層造成污染。井筒液柱壓力越高，污染越嚴(yán)重。在負(fù)壓射孔時(shí)，孔道的形成是高速氣流沖擊而成，氣流會(huì)攜帶液體，使液體沖擊到地層，仍會(huì)進(jìn)入地層孔隙內(nèi)，對(duì)產(chǎn)層有污染。只是當(dāng)?shù)貙恿黧w沖出孔道時(shí)帶走部分井筒內(nèi)的液體，使污染有所減輕。液體對(duì)孔道壁巖石的傷害，還與液體的性質(zhì)有關(guān)。在射孔的總傷害中占比例是比較小的。尤其是在負(fù)壓射孔中。

1、液體的污染

井中的污染源：井筒流體、射孔殘?jiān)肮に囘^程

23行業(yè)進(jìn)步二、射孔過程中的污染在正壓射孔中，井筒液體壓力高于地層壓力，2、射孔殘?jiān)奈廴驹谪?fù)壓射孔中，部分殘?jiān)粡膸r石孔隙中沖出的流體帶出，污染減輕。在正壓射孔中，殘?jiān)荒芗皶r(shí)沖出，只有在試采時(shí)才能被帶出，因此污染嚴(yán)重且不能及時(shí)清除。射孔時(shí)產(chǎn)生殘?jiān)?，殘?jiān)刑坠茕摬摹⑺唷⒌貙訋r石，殘?jiān)仕樾紶顟B(tài)存在。殘?jiān)S高速運(yùn)動(dòng)的氣流沖到巖石上，細(xì)小的顆粒會(huì)進(jìn)入地層的孔隙中堵塞孔隙，使巖石孔隙度下降，造成污染。射孔殘?jiān)诳椎乐械亩氯Q為杵堵。24行業(yè)進(jìn)步2、射孔殘?jiān)奈廴驹谪?fù)壓射孔中，部分殘?jiān)粡膸r石孔隙中沖出的3、射孔孔道邊壁的壓實(shí)用射孔加壓裂的工藝可降低壓實(shí)帶造成的傷害。

射孔時(shí)，高速的氣流沖擊到巖石上，除破碎部分巖石之外，還對(duì)巖石施加以極大的壓力。巖石受到壓力的沖擊，會(huì)產(chǎn)生永久性壓縮變形。變形的結(jié)果是孔道邊壁上的巖石被壓緊，密度增加，孔隙縮小甚至閉合，這種現(xiàn)象稱為孔道邊壁巖石的壓實(shí)，壓實(shí)厚度稱為壓實(shí)帶，如圖。壓實(shí)帶的滲透率低，壓實(shí)帶厚度約是孔徑的1～2倍25行業(yè)進(jìn)步3、射孔孔道邊壁的壓實(shí)用射孔加壓裂的工藝可降低壓實(shí)帶造成的傷

三、射孔對(duì)套管的影響

常規(guī)的射孔對(duì)套管壁有極大的沖擊力，在用大直徑射孔或射孔彈的裝藥量較大時(shí)，點(diǎn)燃射孔彈的瞬間，氣流或子彈對(duì)套管壁有極大的沖擊。如果射孔時(shí)選用的參數(shù)不當(dāng)，套管受損害嚴(yán)重。套管的損害主要是套管的開孔處出現(xiàn)裂縫。套管的抗拉抗壓強(qiáng)度均下降。

實(shí)驗(yàn)證明，射孔密度對(duì)套管強(qiáng)度影響不大。但在同一個(gè)橫截面上射多個(gè)孔時(shí)，套管的截面積減少很多，強(qiáng)度下降較多。在套管的一個(gè)橫截面上只有一個(gè)孔，密度為32孔/米和12孔／米相比，抗拉強(qiáng)度只差3～5％，與不射孔的套管相比，這兩種密度的套管抗拉強(qiáng)度只下降8～10％。

26行業(yè)進(jìn)步三、射孔對(duì)套管的影響

常規(guī)的射孔對(duì)套管壁§3—4射孔參數(shù)對(duì)油井生產(chǎn)能力的影響

2、孔道直徑：一般為10～25毫米；實(shí)際的射孔孔道是近似于橢球體，短長(zhǎng)軸之比不超過0.8；射孔的參數(shù)：這些參數(shù)受巖石強(qiáng)度、產(chǎn)層性質(zhì)影響、由油藏開發(fā)方案來決定?？椎姥芈菪隣罘植?，在同一截面上不允許有一個(gè)以上的射孔孔道。射孔孔道的深度應(yīng)超過產(chǎn)層傷害帶。1、射孔密度：一般為10～39孔／米；防砂的井，射孔密度可加大（孔道中充填礫石）。3、射孔相位角：常用相位角是90～180°，個(gè)別為45°和72°4、孔道長(zhǎng)度：目前常規(guī)射孔深度最大可達(dá)0.8m，一般為0.4m左右。27行業(yè)進(jìn)步§3—4射孔參數(shù)對(duì)油井生產(chǎn)能力的影響2、孔道直徑：一、射孔密度的影響

射孔的密度取決于射孔彈在射孔槍槍身上的排列。有槍身的大直徑槍在多相位角排列時(shí)，射孔彈的排列密度可很高。無槍身鋼絲架式槍的射孔相位角只能是180°排列，只能排到16孔／米以下。

加大射孔密度，就是在單位長(zhǎng)度上增加油流的面積，使油流的阻力減小，可使油井的完善系數(shù)加大，可提高油井的產(chǎn)能。28行業(yè)進(jìn)步一、射孔密度的影響射孔的密度取決于射孔彈在射孔槍槍二、射孔相位角的影響射孔相位角指的是在圓周方向上射孔方位錯(cuò)開的角度。在有槍身的槍上，射孔彈錯(cuò)開角度排列是較容易的，大直徑槍可錯(cuò)開成45°、72°、90°、120°或180°排列。小直徑槍或無槍身槍只能以180°或360°一般的孔隙儲(chǔ)層常用的射孔相位角是90°、120°或180°，裂縫儲(chǔ)層為使孔道與裂縫相交的機(jī)會(huì)增多，才用72°或45°相位角。相位角油井的產(chǎn)率360°（同向）0.97180°1.07120°1.0990°1.0929行業(yè)進(jìn)步二、射孔相位角的影響射孔相位角指的是在圓周方向上射孔方位錯(cuò)開

實(shí)驗(yàn)證明，射孔的孔道長(zhǎng)度對(duì)井的產(chǎn)能有較大的影響。無論是否射穿污染帶，射孔孔道長(zhǎng)度越長(zhǎng)，井的產(chǎn)量越高。

不同的射孔深度對(duì)油井產(chǎn)能的影響見圖。三、孔道長(zhǎng)度的影響1．射孔長(zhǎng)度是靠射孔的炸藥氣流沖擊而成的。聚能射孔彈在裝藥量相同時(shí)，孔徑和孔深是成反比的。因孔深對(duì)井的產(chǎn)能的影響更大，所以，一般選擇小直徑聚能射孔彈。2．鉆井過程在近井地帶形成污染帶。污染范圍在1m以上，距井壁300～400mm的范圍內(nèi)地層傷害最嚴(yán)重的。射孔必須射穿嚴(yán)重傷害帶，提高油井產(chǎn)量。

30行業(yè)進(jìn)步實(shí)驗(yàn)證明，射孔的孔道長(zhǎng)度對(duì)井的產(chǎn)能有較大的影響。無論四、射孔孔徑的影響1．孔徑受射孔彈直徑和裝藥量的影響?？讖皆酱?，油層和井筒連通的面積越大，有利于提高油井產(chǎn)率。實(shí)踐證明，孔徑超過16mm對(duì)產(chǎn)能影響不大。可能是出砂或供液能力因素。2．常用的孔道直徑是10～16mm。特殊產(chǎn)層，如稠油、出砂產(chǎn)層，孔徑應(yīng)在20mm或更大，大孔徑是為了在孔道內(nèi)充填礫石。見圖5-20。但是，大直徑射孔孔道需要大直徑的射孔彈和射孔槍，所以，對(duì)射孔工藝有影響。射孔的孔徑受射孔彈的直徑和裝藥量的影響。當(dāng)裝藥量一定時(shí)，射孔孔徑與孔道長(zhǎng)度成反比。有時(shí)，為了得到較深的孔道，特意使孔徑減小。31行業(yè)進(jìn)步四、射孔孔徑的影響1．孔徑受射孔彈直徑和裝藥量的影響?？讖皆剑ㄒ唬┥淇讟尫稣Ч挠绊?/p>

射孔槍在井中總會(huì)有偏斜。套管和槍身的直徑相差越大，偏斜的嚴(yán)重程度越大，造成射孔的不均勻：幾個(gè)方向上的射深不同，相位的分布不均勻，射孔孔徑也不同。2．套管和槍身的直徑相差過大，槍身偏斜

1．井眼偏斜，射孔槍在井中不居中

五、其他因素的影響32行業(yè)進(jìn)步（一）射孔槍扶正效果的影響射孔槍在井中總會(huì)有偏斜。套管和

滲透率(╳10-3μm2)

負(fù)壓值范圍(MPa)油層氣層

K＞100

1.4～3.5

6.9～13.8

10＜K≤100

6.9～13.8

13.8～34.5

K≤10

＞13.8

＞34.5（三）射孔時(shí)負(fù)壓值的確定

（二）儲(chǔ)層中的流體性質(zhì)對(duì)射孔的要求

儲(chǔ)層中所含流體的性質(zhì)不同，對(duì)射孔的要求也不同。稠油和稀油的射孔參數(shù)不同。

稠油特點(diǎn)：粘度高，密度高，凝固點(diǎn)高，常溫下不流動(dòng)。如遼河稠油的凝固點(diǎn)是40～50℃，在常溫下處于凝固態(tài)。稠油在井下流動(dòng)也困難，多儲(chǔ)存在較淺的疏松砂巖層中。因此，射孔應(yīng)選擇降低油流阻力的射孔參數(shù)。如用高孔密，大孔徑的射孔參數(shù)。負(fù)壓射孔可以得到清潔的射孔孔道，提高射孔效率。負(fù)壓值太大，不僅射孔工具難下入，射孔的孔道邊壁巖石又會(huì)破壞造成出砂；太小，起不到清洗孔道應(yīng)有的作用。一般射孔負(fù)壓參數(shù)見下表：(W.T.Bell經(jīng)驗(yàn)公式）33行業(yè)進(jìn)步滲透率負(fù)壓值范圍(MPa美國(guó)Conoco公司射孔負(fù)壓設(shè)計(jì)計(jì)算方法最小有效負(fù)壓值：

△Pmin=1724/K0.3

MPa孔眼穩(wěn)定，產(chǎn)層不出砂所允許的最大負(fù)壓值：

△Pmax=24.132-0.03994*△TMpa

△T:產(chǎn)層的聲波時(shí)差，μs/m若產(chǎn)層無出砂史，則：

△Prec＝0.2△Pmin＋0.8△Pmax

若產(chǎn)層有出砂史，則：△Prec＝0.8△Pmin＋0.2△Pmax

式中：△Prec─合理負(fù)壓，MPa;

為保證孔眼清潔、沖刷出孔眼周圍的破碎壓實(shí)帶中的細(xì)小顆粒，滿足這一要求的負(fù)壓稱為最小負(fù)壓；避免造成地層出砂、塌垮、套管擠毀或封隔器失效等其他方面的問題，對(duì)應(yīng)的這一臨界值稱為最大負(fù)壓。射孔應(yīng)選擇合理射孔負(fù)壓值，既高于最小負(fù)壓低于最大負(fù)壓。最小負(fù)壓值、最大負(fù)壓值：34行業(yè)進(jìn)步美國(guó)Conoco公司射孔負(fù)壓設(shè)計(jì)計(jì)算方法最小有效負(fù)壓值：若在某些情況下，按理論算出的負(fù)壓值太大，將全井掏空也達(dá)不到需要的負(fù)壓值，則應(yīng)以井下套管柱所能承受的最大外擠壓力為極限。井筒內(nèi)負(fù)壓的實(shí)現(xiàn)：是靠降低井筒內(nèi)射孔液柱壓力的方式來實(shí)現(xiàn)的。方法：通常是在油管底部加一玻璃接頭，油管內(nèi)空，下到預(yù)定位置后用投棒的方法打碎玻璃，使井筒環(huán)空的射孔液進(jìn)人油管，降低井筒液面高度造成負(fù)壓?；蚴怯脷馀e的方法從井筒中頂出部分液體，降低井筒液面高度造成負(fù)壓。35行業(yè)進(jìn)步在某些情況下，按理論算出的負(fù)壓值太35行業(yè)進(jìn)步§3—5影響射孔能力的因素

影響射孔能力的因素主要有射孔彈裝藥量，射孔彈類型，套管強(qiáng)度，巖石強(qiáng)度，井下條件及射孔方式等。

一、巖石強(qiáng)度對(duì)射孔能力的影響地層巖石性質(zhì)是影響射孔能力的主要因素。巖石強(qiáng)度越大，形成孔道需要的能量越高，射孔越困難。當(dāng)射孔彈一定時(shí)，巖石的抗壓強(qiáng)度和射孔深度的關(guān)系見表表5—6鹽石強(qiáng)度與射孔深度的關(guān)系巖石抗壓強(qiáng)度/MPa射孔深度/mm子彈式聚能式16.143730134.319314444.313321391.06113536行業(yè)進(jìn)步§3—5影響射孔能力的因素影響射孔能力的因素主要有射孔二、射孔彈裝藥量的影響1．裝藥量、巖性和孔深的關(guān)系：當(dāng)巖石性質(zhì)一定時(shí)，裝藥量越多，射出孔的直徑越大，深度越深。當(dāng)射孔彈裝藥量一定時(shí)，孔隙性巖石射孔，孔深較大，致密性巖石射孔，孔深較小。2．在中等強(qiáng)度的砂巖中射孔，常用射孔彈的裝藥量為10～12g，射孔的深度可達(dá)300mm以上，孔徑為12mm。在油管傳輸射孔中，井較深、巖石的強(qiáng)度較高，射孔彈的裝藥量可超過20g。國(guó)外曾用過30g的裝藥量，射孔也是安全的。所以，要求深孔大孔徑或致密巖石的射孔中可以增大射孔彈的裝藥量。

聚能射孔彈結(jié)構(gòu)對(duì)射孔有影響，當(dāng)裝藥量一定時(shí)，射孔彈火藥柱的直徑越大，射出的孔徑越大。三、射孔彈結(jié)構(gòu)類型的影響37行業(yè)進(jìn)步二、射孔彈裝藥量的影響1．裝藥量、巖性和孔深的關(guān)系：當(dāng)巖石性

四、井下條件對(duì)射孔的影響環(huán)境壓力越高，射孔能力越低。原因：射孔時(shí)聚能流要克服環(huán)境壓力，消耗相當(dāng)?shù)哪芰?，從而降低射孔能力。在淺井，射孔彈裝藥量在l0g以內(nèi)，射孔深度就可達(dá)到300mm以上，但在3000m的井深條件下，裝藥量超過12g，射孔深度也只能在200mm左右。

井越深，溫度越高（3000m井，井筒溫度接近100℃），射孔能力越低。原因：高溫下射孔彈硝基炸藥分解，溫度越高，分解速度越快，在高溫下時(shí)間越長(zhǎng)，分解量越多。在油管傳輸射孔時(shí)，下油管速度比下電纜速度慢，射孔槍在井底的時(shí)間長(zhǎng)，在擊發(fā)射孔彈時(shí)用投棒擊發(fā)，占用的時(shí)間也比電纜射孔多，由于射孔彈在高溫環(huán)境下的時(shí)間久，炸藥的分解比較嚴(yán)重，影響深井的射孔能力。深井中使用時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加射孔彈的裝藥量。1．井下壓力的影響2.井下溫度的影響38行業(yè)進(jìn)步四、井下條件對(duì)射孔的影響環(huán)境壓力越高，射孔能力越低。原因：

套管強(qiáng)度越高，射孔能量消耗越大，射孔深度降低、直徑減少。

對(duì)高強(qiáng)度套管，若使用大直徑射孔彈增加裝藥量，聚能流以極高的速度沖擊套管，套管易發(fā)生開裂。射孔孔徑越大，套管開裂的可能性越大。

固井后立刻射孔，射孔效果好，產(chǎn)量高；固井后擱置越久，射孔效果差，產(chǎn)量低。

原因：時(shí)間越久，水泥石中的濾液滲入巖石越深，對(duì)產(chǎn)層的污染越重。時(shí)間越久，水泥石的強(qiáng)度越高，射孔不利。因此，盡早射孔及時(shí)排出水泥石中的液體，減少污染。3.固井時(shí)間的影響五、套管強(qiáng)度的影響39行業(yè)進(jìn)步套管強(qiáng)度越高，射孔能量消耗越大，射孔深度降低、直徑減§3—6射孔液射孔液是完井液的一種，是射孔時(shí)充在井筒里的專用液體。射孔液與地層不配伍，會(huì)對(duì)產(chǎn)層造成較大的污染。一、射孔液的作用與基本要求1、射孔液要和儲(chǔ)集層類型配伍，不污染產(chǎn)層；

2、清洗井筒、攜帶能力良好；

3、具有良好的懸浮能力；

4、抑制性好，能防止儲(chǔ)層內(nèi)的黏土水化膨脹或分散；

5、密度容易調(diào)節(jié)。在高溫下性能穩(wěn)定。

6、有良好的防腐蝕性，延長(zhǎng)套管的壽命。二、射孔液的類型射孔液基本都是水基液，加入固體加重劑和化學(xué)處理劑，調(diào)配成性能符合要求的射孔液。射孔液有：無固相的鹽水類；無固相的聚合物鹽水類；陽離子聚合物水溶液類等類型。一般射孔液的性能是ＰＨ值9.5～10；密度可以在1.05～2.03克／立方厘米的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。40行業(yè)進(jìn)步§3—6射孔液射孔液是完井液的一種，是射孔時(shí)充在井筒射孔液的處理劑有：1、粘土穩(wěn)定劑和抑制劑無機(jī)鹽類：氯化氨、氯化鉀和氯化鈉——防止黏土膨脹。陽離子聚合物：二甲胺和環(huán)氧氯丙烷的共聚物—防止黏土分散和膨脹；表面活性劑使粘土的表面潤(rùn)濕，水難以進(jìn)入粘土中，不能產(chǎn)生水敏效應(yīng)。2、加重劑

射孔液一般不用加重劑處理，是無固相的液體。有時(shí)就要將射孔液加重，加重劑不能污染地層，進(jìn)入地層孔隙的加重劑應(yīng)能被酸溶，加重劑不能與射孔液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。溶于水的：氯化鈉、氯化鈣不溶于水但能被酸溶解的：碳酸鈣、碳酸鐵、碳酸鋇3、防腐劑和殺菌劑防腐劑也稱緩蝕劑，一般是水溶性有機(jī)胺鹽，可在金屬表面形成一層保護(hù)膜，防止金屬的腐蝕。

4、增黏劑、消泡劑、脫乳劑等（常用）41行業(yè)進(jìn)步射孔液的處理劑有：1、粘土穩(wěn)定無機(jī)鹽類：氯化氨、氯化鉀和氯化

§3—7射孔施工工藝以電纜輸送射孔為例。油管輸送射孔深度計(jì)算方法參考《試油作業(yè)工藝技術(shù)》。一．射孔準(zhǔn)備工作（校深、裝槍、井場(chǎng)及井筒準(zhǔn)備）1、校深：校深是一項(xiàng)非常重要的工作，資料的正確與否直接關(guān)系到射孔的準(zhǔn)確性。1）射孔校深所需的主要資料：

深度比例1∶200綜合測(cè)井解釋成果圖；1∶200放射性—磁性定位（簡(jiǎn)稱放—磁）測(cè)井圖；射孔通知單（射孔設(shè)計(jì)方案）。2）校深的一般步驟（1）標(biāo)圖：

是根據(jù)射孔通知單上射孔井段的油層頂部深度，在放—磁測(cè)井圖上選擇標(biāo)準(zhǔn)接箍，并以測(cè)井電纜深度磁記號(hào)的深度為標(biāo)準(zhǔn)，用比例尺在標(biāo)準(zhǔn)接箍上、下標(biāo)出幾個(gè)套管接箍深度和相應(yīng)的套管長(zhǎng)度。（2）校深：

用比例為1∶200的放—磁測(cè)井圖與完井綜合測(cè)井解釋成果圖深度進(jìn)行比較，使放—磁測(cè)井圖上的自然伽馬曲線或中子伽馬曲線與綜合圖上的曲線劃分出純砂巖地層對(duì)齊，然后在全井段選擇合適的對(duì)比層，重點(diǎn)是在目的層的附近分別挑選分層清楚、對(duì)應(yīng)性好的層或尖峰進(jìn)行校正。42行業(yè)進(jìn)步§3—7射孔施工工藝以電纜輸送射孔為例。油管輸送射孔深①確定對(duì)比層②確定校正值在目的層段范圍內(nèi)選取3～5個(gè)有代表性的對(duì)比層，作為計(jì)算校正值的依據(jù)

當(dāng)砂層的對(duì)應(yīng)性好、曲線形狀一致、頂?shù)捉缑骘@示清楚時(shí)，可以用放—磁測(cè)井圖上的自然伽馬曲線和綜合測(cè)井解釋成果圖中的自然伽馬曲線或自然電位曲線進(jìn)行深度對(duì)比，選取對(duì)比層曲線幅度的半幅點(diǎn)，并參考砂層厚度確定頂、底界面深度。當(dāng)鈣質(zhì)薄層在下套管前、后的自然伽馬曲線上均有明顯尖峰，可以用鈣質(zhì)薄層作為對(duì)比層。當(dāng)薄砂層尖峰在下套管前、后的自然伽馬曲線上均有明顯的尖峰，則以其尖峰作為深度對(duì)比層。當(dāng)鈣質(zhì)薄層或薄砂巖層在中子伽馬曲線和測(cè)井曲線上都有明顯的尖峰，且分層界面清楚、巖性穩(wěn)定，則以其地層中點(diǎn)作為深度對(duì)比層。43行業(yè)進(jìn)步①確定對(duì)比層②確定校正值在目的層段范圍內(nèi)選取3～5個(gè)有代表性（3）平差：

平差：用1∶200的比例尺在放—磁測(cè)井圖上量出兩個(gè)電纜深度磁記號(hào)（25m記號(hào)）的實(shí)測(cè)距離，計(jì)算出實(shí)測(cè)距離與標(biāo)準(zhǔn)距離之間的差值，并把該差值平均地分配到兩個(gè)電纜深度記號(hào)之間，用于計(jì)算單位長(zhǎng)度誤差值。（工具在井中的長(zhǎng)度與在地面長(zhǎng)度有誤差）（4）選擇標(biāo)準(zhǔn)接箍：

標(biāo)準(zhǔn)接箍：是在本次待射目的層的頂部附近，根據(jù)射孔方式選取一個(gè)距目的層距離最近的接箍作為本次射孔的深度定為標(biāo)準(zhǔn)。簡(jiǎn)稱標(biāo)箍。2．裝槍：

3．井場(chǎng)及井筒準(zhǔn)備：

指按排炮彈（裝炮彈）對(duì)射孔器進(jìn)行組裝的過程。由專業(yè)裝彈隊(duì)組裝。由專業(yè)作業(yè)隊(duì)負(fù)責(zé)。44行業(yè)進(jìn)步（3）平差：平差：用1∶200的比例尺在放—二．射孔深度計(jì)算1．射孔深度計(jì)算的基本概念（1）套補(bǔ)距：指套管頭平面至鉆機(jī)方補(bǔ)心上平面的垂直距離。（2）儀器零長(zhǎng)：射孔磁性定位儀器的記錄點(diǎn)至射孔磁性定位儀上提環(huán)內(nèi)圓的長(zhǎng)度。（3）炮頭長(zhǎng)：指射孔磁性定位儀器的記錄點(diǎn)至下井槍身上界面的距離。（4）上提值：當(dāng)采用磁定位射孔時(shí)，射孔磁性定位儀器的記錄點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)接箍后，槍身并沒有對(duì)準(zhǔn)油層，為了使射孔彈對(duì)準(zhǔn)油層，需要使槍身上提一段距離，這段距離叫上提值。（5）點(diǎn)火記號(hào)深度：指在定位射孔時(shí)，當(dāng)槍身正好對(duì)準(zhǔn)油層時(shí)，電纜零點(diǎn)至套管頭平面的長(zhǎng)度。（6）點(diǎn)火記號(hào)丈量值：指前一次點(diǎn)火記號(hào)深度與下一次點(diǎn)火記號(hào)深度之差，或者是前一次射孔油層頂部深度與后一次射孔油層頂部深度的差。45行業(yè)進(jìn)步二．射孔深度計(jì)算1．射孔深度計(jì)算的基本概念（1）套補(bǔ)距：指套2射孔深度計(jì)算的基本公式（主要是確定上提值）46行業(yè)進(jìn)步2（主要是確46行業(yè)進(jìn)步（1）上提值的計(jì)算公式：

S=（B+P）-Y+ΔH

（3-1）

式中S—上提值，m；

B—標(biāo)準(zhǔn)接箍深度，m；

P—炮頭長(zhǎng)，m；

Y—射孔井段油層頂部深度，m；

ΔH—校正值，m。

當(dāng)S>0時(shí)，向上調(diào)整S（m）；當(dāng)S<0向下調(diào)整S（m）。

（2）點(diǎn)火記號(hào)深度計(jì)算公式

D=Y+ΔH-（P+T+Yi）

(3-2)

式中D—點(diǎn)火記號(hào)深度，m；（確定點(diǎn)火記號(hào)深度，在電纜上做記號(hào)方便后用。）

Y—油層頂部深度，m；

ΔH—校正值，m；

P—炮頭長(zhǎng)，m；

T—套補(bǔ)距，m；

Yi—儀器零長(zhǎng)，m。

（3）點(diǎn)火記號(hào)丈量值計(jì)算公式

Z=Y前—Y后（3-3）式中Z—點(diǎn)火記號(hào)丈量值，m；

Y前—前一次射孔油層頂部深度，m；

Y后—后一次射孔油層頂部深度，m。三．射孔工程技術(shù)要求（1）射孔的層位要準(zhǔn)確。實(shí)際射開油層的部位與設(shè)計(jì)部位一般不能超過10cm。必須有科學(xué)的校深方法和高精度的地面控制儀器。常用磁定位器測(cè)定。（2）單層發(fā)射率在90％以上，不震裂套管及封固的水泥環(huán)。（3）合理選擇射孔器。主要依據(jù)是目的層（油氣層）的性質(zhì)及井身的結(jié)構(gòu)（主要是指套管尺寸和鋼級(jí)）。（4）要根據(jù)油氣層的具體情況，選擇最合適的射孔工藝。47行業(yè)進(jìn)步（1）上提值的計(jì)算公式：三．射孔工程技術(shù)要求47行業(yè)進(jìn)步§3—8水平井射孔

一、水平井射孔中的問題

1．射孔槍與井眼間隙的控制對(duì)水平井的射孔來講，保持射孔槍在水平井眼中的居中是非常重要的。

2.射孔相位角水平井的射孔相位分布應(yīng)考慮的是在井筒的下側(cè)（低邊）射孔，防止在井筒兩側(cè)（高邊）射孔后巖石碎屑下落或地層出砂下落堵塞井筒。

水平井的射孔通常是只在低邊上射孔。水平井的射孔相位角見圖。48行業(yè)進(jìn)步§3—8水平井射孔一、水平井射孔中的問題1．射孔槍與井二、水平井射孔工藝

水平井射孔要求在全井眼的圓周射孔時(shí)可用一般的油管傳輸射孔槍；如果僅在井眼的低邊布孔，則應(yīng)使用定向射孔槍，其結(jié)構(gòu)見圖5-25：在水平井中射孔，只能用油管傳輸式射孔。常用的射孔槍的直徑以85.7mm,101.6mm,127mm的為多。在管柱上有封隔器，除用來封隔地層外，還有扶正射孔槍的作用。點(diǎn)火系統(tǒng)應(yīng)采用在環(huán)空加液壓擊發(fā)的點(diǎn)火系統(tǒng)，而不能用投棒擊發(fā)射孔槍是能定向的，可保證射孔孔道在水平井眼的低邊。成套的水平井射孔系統(tǒng)見圖5-26。其余工藝與直井的射孔類似。

49行業(yè)進(jìn)步二、水平井射孔工藝水平井射孔要求在全井眼的圓周射孔時(shí)可用一§3—1新型射孔技術(shù)簡(jiǎn)介

常規(guī)射孔技術(shù)是用火藥射孔，它是比較成熟的技術(shù)。但射孔中的污染和孔道邊壁的壓實(shí)是不可避免的，它使某些層的滲透率降低較多，會(huì)使井的產(chǎn)量降低。新的射孔方式是為在復(fù)雜的儲(chǔ)層射孔或?yàn)榻档蜕淇椎奈廴径霈F(xiàn)的