專(zhuān)利名稱(chēng)：氣體推進(jìn)成縫射孔工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油井射孔完井工藝。在射孔的同時(shí)采用高能氣體壓裂技術(shù)提高 儲(chǔ)層打開(kāi)程度，改善近井帶儲(chǔ)層滲流能力。屬于石油勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，油氣井完 井工藝的一種；也可以進(jìn)行小規(guī)模的儲(chǔ)層改造，或作為大型儲(chǔ)層改造項(xiàng)目的預(yù) 處理。
背景技術(shù)：
油田經(jīng)過(guò)多年的應(yīng)用，認(rèn)識(shí)到常規(guī)射孔還存在諸多不足，為適應(yīng)生產(chǎn)中遇到的 各類(lèi)問(wèn)題，以常規(guī)射孔為基礎(chǔ)，相繼發(fā)展出多種配套工藝。如過(guò)油管張開(kāi)式射孔、 超正壓(氮?dú)?射孔工藝、模塊化射孔技術(shù)、動(dòng)態(tài)負(fù)壓射孔技術(shù)、定方位射孔技術(shù)等。
隨著對(duì)射孔壓實(shí)帶、鉆井泥漿污染等近井污染認(rèn)識(shí)的加深，油田發(fā)現(xiàn)，僅僅通 過(guò)常規(guī)射孔方式難以解除諸多原因帶來(lái)的近井帶污染，主要表現(xiàn)為
1、 射孔本身產(chǎn)生壓實(shí)作用，降低射孔孔道周?chē)目紫抖?、滲透率；
2、 近井污染帶較厚，常規(guī)射孔穿深不足以穿透近井污染帶。 為解決以上問(wèn)題各研究單位引進(jìn)了高能氣體壓裂在完井、增產(chǎn)中應(yīng)用，在使用
實(shí)踐中高能氣體壓裂很快轉(zhuǎn)向復(fù)合技術(shù)的方向發(fā)展，前期高能氣體壓裂技術(shù)與射孔 技術(shù)相結(jié)合，形成兩種復(fù)合技術(shù)
一種是深穿透復(fù)合射孔技術(shù)，也叫雙流射孔技術(shù).即射孔彈射流穿透地層后， 緊接著從槍身射孔孔眼中穿出一股高壓高溫液氣流對(duì)射孔彈射出的小孔進(jìn)行第二 次沖刷和穿深，其設(shè)計(jì)原理是——射孔彈架內(nèi)裝填鈍感發(fā)射藥團(tuán)，安裝射孔彈后裝 入到槍身里，連接好射孔槍。用油管將工具下到油氣井目的層位，投棒引爆導(dǎo)爆索、 射孔彈。射孔彈穿透槍身及目的層套管，在油氣層部位形成射孔孔眼，槍身內(nèi)的發(fā) 射藥延遲燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體通過(guò)射孔孔眼沖刷，加大加深射孔孔深可 達(dá)l 2m，迅速聚集的高壓氣體在射孔孔眼前沿徑向形成多條裂縫，裂縫范圍可達(dá) 1 2ra，較單獨(dú)射孔和單一高能氣體壓裂的疏通半徑都大。
另一種是射孔-高能氣體射孔壓裂復(fù)合射孔技術(shù)，該工藝系在常規(guī)射孔槍身下 懸掛數(shù)節(jié)無(wú)殼彈，射孔同時(shí)引燃無(wú)殼彈，使射孔壓裂一次完成.但因高壓氣體產(chǎn)生 在射孔層段的下部，壓裂效果受到一定影響，射孔槍身與無(wú)殼彈接在一起，槍身加 長(zhǎng)，使下井工藝遇到一定困難.該技術(shù)由射孔槍身、射孔彈、推進(jìn)劑藥柱、藥柱內(nèi) 層表面處理劑、引爆系統(tǒng)等組成.射孔槍身可選用常規(guī)射孔槍身系統(tǒng)，射孔彈可選
用89彈、102彈、127彈等，推進(jìn)劑藥柱可根據(jù)峰值壓力選用不同燃速的藥型優(yōu)化 組配，并在其柱體上開(kāi)設(shè)與射孔槍射孔相位一致的孔道，以不干擾射孔彈的射流， 藥柱內(nèi)表面處理層是保證藥柱引燃，正常燃燒，并且不發(fā)生殉爆并同時(shí)對(duì)地層進(jìn)行 高能氣體壓裂。
近期美國(guó)Oryx能源公司，阿科公司和馬拉松公司經(jīng)過(guò)多年研究開(kāi)發(fā)出了超正 壓射孔技術(shù)。美國(guó)人LucPetitjean則進(jìn)一步采用火藥燃燒氣體做為超正壓射孔技 術(shù)需要的超正壓。把射孔與高能氣體壓裂復(fù)合推向一個(gè)新階段。在開(kāi)發(fā)生產(chǎn)后期， 高能氣體壓裂與水力壓裂復(fù)合，高能氣體壓裂與酸化復(fù)合已經(jīng)被國(guó)內(nèi)幾家油田所采 用，均取得了良好的效果.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種迸一步簡(jiǎn)化高能氣體壓裂與射孔的工藝(射孔壓裂同 時(shí)完成)。在提高綜合處理效果的同時(shí)，降低了成本。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案
一種氣體推進(jìn)成縫射孔工藝，它選用常規(guī)的射孔槍身，射孔彈選用89彈 或102彈或127彈，在槍身外圍套裝固定有袖套式推進(jìn)劑藥柱，然后將槍身通 過(guò)油管或電纜輸送到油井下的目的層，投棒或通電起爆槍身內(nèi)的射孔彈，射孔 彈引爆后，產(chǎn)生的金屬流穿過(guò)槍身壁和袖套式推進(jìn)劑藥柱后進(jìn)入地層，在穿過(guò)
袖套式推進(jìn)劑藥柱的同時(shí)，射孔彈產(chǎn)生的金屬射流引燃圍在槍身上的袖套式推 進(jìn)劑藥柱，藥柱燃燒產(chǎn)生大量的高溫高壓氣體進(jìn)入地層，對(duì)射孔孔眼再產(chǎn)生較 強(qiáng)的沖刷，對(duì)地層產(chǎn)生壓裂，并產(chǎn)生徑向多條裂縫，達(dá)到射孔壓裂同時(shí)完成的 目的。由于處理井壁污染半徑大，增產(chǎn)增注效果更加明顯。
與現(xiàn)有的深穿透復(fù)合射孔技術(shù)相比，本發(fā)明由于在槍身外圍套裝有袖套式推進(jìn) 劑藥柱，使發(fā)射藥裝藥量得到了明顯的增加，采用深穿透復(fù)合射孔技術(shù)，由于在射 孔彈架內(nèi)裝填鈍感發(fā)射藥團(tuán)，使裝藥量為1.5 1.8kg/m，而采用在槍身外圍套裝袖 套式推進(jìn)劑藥柱，裝藥量可達(dá)llkg/m，是深穿透復(fù)合射孔技術(shù)裝藥量的7 8倍， 可對(duì)射孔彈的金屬流產(chǎn)生的孔眼再產(chǎn)生較強(qiáng)的沖刷，對(duì)地層產(chǎn)生壓裂，并產(chǎn)生徑向 多條裂縫。
本發(fā)明的有益效果是
1、 由于本發(fā)明在槍身外圍套裝有袖套式推進(jìn)劑藥柱，使工藝簡(jiǎn)單，操作 方便，射孔壓裂一體化。
2、 壓裂效果好，由于在槍身外圍套裝有袖套式推進(jìn)劑藥柱，使裝藥量可 達(dá)到Ukg/m (而現(xiàn)有深穿透復(fù)合射孔裝藥量?jī)H1.5 1.8kg/m.)，使造縫能力
強(qiáng)，裂縫延伸長(zhǎng)。
3、 由于在槍身外圍套裝有袖套式推進(jìn)劑藥柱，通過(guò)槍身的隔離使炸藥、 火藥完全隔離，安全性、可靠性好，排除了現(xiàn)深穿透復(fù)合射孔技術(shù)炸藥、火藥 混裝，易引起殉爆、炸槍身等不安全因素。
4、 成本低廉，射孔槍身完全采用常規(guī)射孔槍?zhuān)恍枰x用其他強(qiáng)度更高 的鋼材。
5、 便于油田推廣應(yīng)用。
6、 尤其適用于大井徑油氣井，如177.8mm套管井。
具體實(shí)施例方式
一種氣體推進(jìn)成縫射孔工藝，它選用常規(guī)的射孔槍身，射孔彈選用89彈 (或102彈、127彈)，在槍身外圍套裝固定連接有袖套式推進(jìn)劑藥柱(該袖 套式推進(jìn)劑藥柱是圓套形狀)，然后將槍身通過(guò)油管或電纜輸送到油井下的目 的層，投棒或通電起爆槍身內(nèi)的射孔彈，射孔彈引爆后，產(chǎn)生很強(qiáng)的金屬流， 金屬流穿透槍身和袖套式推進(jìn)劑藥柱后進(jìn)入地層，在穿過(guò)袖套式推進(jìn)劑藥柱的 同時(shí)，射孔彈產(chǎn)生的金屬流引燃圍繞在槍身上的袖套式推進(jìn)劑藥柱，藥柱燃燒 產(chǎn)生大量的高溫高壓氣體進(jìn)入地層，對(duì)射孔彈的金屬流產(chǎn)生的孔眼再產(chǎn)生較強(qiáng) 的沖刷，對(duì)地層產(chǎn)生壓裂，并產(chǎn)生徑向多條裂縫，達(dá)到射孔壓裂同時(shí)完成的目 的；由于處理井壁污染半徑大，增產(chǎn)增注效果更加明顯。
具體操作步驟
1、 參照射孔設(shè)計(jì)、成縫施工設(shè)計(jì)，用粉筆在射孔槍槍身上標(biāo)清楚袖套式 推進(jìn)劑藥柱每段安裝位置。
2、 沿槍頭一槍尾方向在射孔槍身套1只擋環(huán)，用3顆定位頂絲固定在該 段連續(xù)安裝位置起始處。
3、 雙手持袖套式推進(jìn)劑藥柱，每次1節(jié)沿槍頭一槍尾方向套在射孔槍身 上。套滿一段連續(xù)的安裝位置后，套裝擋環(huán)并向安裝位置內(nèi)推送，確保袖套式 推進(jìn)劑藥柱連接緊密，用3顆定位頂絲固定擋環(huán)。
4、 根據(jù)設(shè)計(jì)方案要求，重復(fù)2、 3步驟，直至的袖套式推進(jìn)劑藥柱安裝完 畢。安裝過(guò)程中由于袖套式推進(jìn)劑藥柱本體輕脆，射孔槍自重較大，射孔槍架 多為金屬制，嚴(yán)禁袖套式推進(jìn)劑藥柱與堅(jiān)硬物撞擊或受壓。
5、 射孔隊(duì)安裝扶正接頭、槍尾(要求射孔槍在緊扣過(guò)程避免磕碰袖套式 推進(jìn)劑藥柱。嚴(yán)禁在擋環(huán)處打鉗)。
6、 射孔隊(duì)采用提升短接，提升射孔槍入井時(shí)，要求射孔隊(duì)井口工人采用 牽引繩固定在帶有袖套式推進(jìn)劑藥柱的射孔槍管下部槍體裸露處，并全程扶 持。
7、 單根射孔槍提升至井口后，第一根射孔槍入井時(shí)要求射孔隊(duì)井口工扶
持射孔槍身，防止扶正器磕碰鉆臺(tái)。
8、 第一根槍下入后，按照設(shè)計(jì)方案順序連接槍串，安裝起爆器、篩管、 安全槍、定位短接。下井過(guò)程中要求管柱單根下入速度低于20米/分鐘。
9、 通過(guò)作業(yè)隊(duì)管柱數(shù)據(jù)計(jì)算管柱下入深度到達(dá)設(shè)計(jì)位置后，測(cè)試公司進(jìn) 行校深定位，作業(yè)隊(duì)根據(jù)結(jié)果進(jìn)行管柱調(diào)整。
10、 作業(yè)隊(duì)安裝井口，關(guān)閉套管閘門(mén)，打開(kāi)油管閘門(mén)投入起爆投棒，關(guān)閉 油管閘門(mén)。
11、 手扶井口或與井口連接的管匯及時(shí)判斷射孔槍起爆情況，判斷袖套式 推進(jìn)劑藥柱爆燃情況。
12、 起爆后根據(jù)設(shè)計(jì)方案要求進(jìn)行觀察，如無(wú)特殊要求，起出射孔槍后進(jìn) 行后續(xù)作業(yè)。
本氣體推進(jìn)成縫射孔工藝在油田試用，目前已累積施工30余井次。涉及油 田主要包括克拉瑪依、塔里木、中石化西南分公司、中石油西南油氣田、西北局、 西指、鄂北、寶浪等；油井類(lèi)型包括產(chǎn)油井、注水井、產(chǎn)氣井；施工目的包括 增注、增油、增氣、降破等。在這些施工井中，大多數(shù)都取得了很好的效果，得到 了客戶的一致好評(píng)。
權(quán)利要求
1、一種氣體推進(jìn)成縫射孔工藝，它選用常規(guī)的射孔槍身，射孔彈選用89彈或102彈或127彈，在槍身外圍套裝固定連接有袖套式推進(jìn)劑藥柱，然后將槍身通過(guò)油管或電纜輸送到油井下的目的層，投棒或通電起爆槍身內(nèi)的射孔彈，射孔彈引爆后，產(chǎn)生很強(qiáng)的金屬流，金屬流穿過(guò)槍身側(cè)壁和袖套式推進(jìn)劑藥柱后進(jìn)入地層，在穿過(guò)袖套式推進(jìn)劑藥柱的同時(shí)，射孔彈產(chǎn)生的金屬熱粒子引燃圍繞在槍身上的袖套式推進(jìn)劑藥柱，藥柱燃燒產(chǎn)生大量的高溫高壓氣體進(jìn)入地層，對(duì)射孔彈的金屬流產(chǎn)生的孔眼再產(chǎn)生較強(qiáng)的沖刷，對(duì)地層產(chǎn)生壓裂，并產(chǎn)生徑向多條裂縫。
全文摘要
一種氣體推進(jìn)成縫射孔工藝，它選用常規(guī)的射孔槍身，射孔彈選用89彈或102彈或127彈，在槍身外圍套裝固定連接有袖套式推進(jìn)劑藥柱，然后將槍身通過(guò)油管或電纜輸送到油井下的目的層，投棒或通電起爆槍身內(nèi)的射孔彈，射孔彈引爆后，產(chǎn)生很強(qiáng)的金屬流，金屬流穿過(guò)槍身側(cè)壁和袖套式推進(jìn)劑藥柱后進(jìn)入地層，在穿過(guò)袖套式推進(jìn)劑藥柱的同時(shí)，射孔彈產(chǎn)生的金屬熱粒子引燃圍繞在槍身上的袖套式推進(jìn)劑藥柱，藥柱燃燒產(chǎn)生大量的高溫高壓氣體進(jìn)入地層，對(duì)射孔彈的金屬流產(chǎn)生的孔眼再產(chǎn)生較強(qiáng)的沖刷，對(duì)地層產(chǎn)生壓裂，并產(chǎn)生徑向多條裂縫。本發(fā)明的有益效果是工藝簡(jiǎn)單，操作方便，射孔壓裂一體化，壓裂效果好，安全性、可靠性好，成本低廉，便于油田推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)E21B43/11GK101349149SQ200810135409
公開(kāi)日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2008年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日
發(fā)明者張永華, 曲洪坤, 衛(wèi) 李, 王克劍, 范永洪 申請(qǐng)人:安東石油技術(shù)(集團(tuán))有限公司