射采联作工艺在苏北工区的应用

张磊，李传昌，梁珀，王波，马海粟

（1.中国石化华东分公司采油厂，江苏泰州225300；2.中国石化华东分公司工程技术管理处，江苏南京210019）

射采联作工艺在苏北工区的应用

张磊1，李传昌2，梁珀1，王波1，马海粟1

（1.中国石化华东分公司采油厂，江苏泰州225300；2.中国石化华东分公司工程技术管理处，江苏南京210019）

针对苏北工区复杂断块油气藏压力系统复杂、强水敏的油藏特点，改进杆式泵、采用延时分级起爆技术以及尾声弹检测技术，成功应用于陈2-2井，形成了苏北工区射采联作工艺。该工艺具有简化现场施工工序、降低修井成本、减少污染等优点，从而改善开发效果。

射采联作；延时分级起爆技术；苏北工区

射采联作技术是指新井投产或老井上返生产时，TCP射孔与下泵采用一趟管柱完成。该工艺适合于高压、高气油比、低渗透地层以及强水敏性地层，工艺可实现射孔、下泵作业一体化，既简化了施工工序，又降低修井成本，并能有效防止井喷事故，还能避免对地层的二次污染，是一种经济适用的工艺[1]。该工艺在全国多个油田推广应用，并针对油藏的不同特征，形成了相应的配套技术[2-5]，如河南油田研发了射采联作泵，大庆油田套管液压引爆、油管液压引爆及油管内投棒引爆三种射采联作工艺，江苏油田为满足小泵校深需要研发了放射信号强、外径32 mm的GR校深仪等。

苏北工区断裂系统发育，受区域构造应力场控制，不同级次的断层纵横交错，将油藏切割成许多“块”，各块之间的油水关系十分复杂，含油气性差异大，形成了储量规模小、含油面积小的复杂断块油藏。而纵向上新生界地层发育齐全，发育有泰州组等8个含油层系。其中阜三段、戴一段等主力层系地层水敏性强，水敏伤害指数达46%～78%，强水敏地层受到外来水伤害时造成油井产液量下降；压力系统多样，部分区块为异常高压或异常低压系统。开展适合苏北工区的射采联作工艺研究，对于强水敏性地层减少入井液造成的污染，高压地层防止井喷具有重要意义。

1 联作管柱功能设计

1.1 保证抽油泵的安全

TCP射孔时，当射孔器引爆时，爆炸会产生巨大的震动力，往往会破坏采油泵的密封性，导致施工失败。因此，保证抽油泵的安全对于工艺的成功至关重要。

1.2 满足校深的需要

苏北工区油藏类型多样，油藏埋深1 600～3 500 m不等，油层厚度薄。因此，要求下泵深度与射孔段距离大于300 m时，能满足过泵较深的要求，目前苏北工区应用的校深仪器外径为38 mm。

1.3 满足射孔效果检测的要求

对于埋深超过2 800 m的井，随着地层压力和温度的上升，往往会影响到射孔发射率，枪间的传爆有时会出现断爆,而不能全部打开投产的油层。对于这一情况地面施工人员无法及时判断，只有待下次作业起出射孔枪后才能检查其射孔发射率,因而导致生产油层不能及时、有效地得以投产，影响投产效果。对于处于滚动开发阶段的油田，发射率低而又无法评价时会影响到后期产建。

1.4 管柱结构简单可靠、节约成本

设计的管柱结构要求简单可靠，以适应不同井况下的需要。在选择工具时尽量不增加管柱的额外费用，以最大程度节约成本。

2 联作技术改进

2.1 抽油泵的改进

目前市场上有针对射采联作工艺开发的射采联作泵，但成本较高，每台3万元以上。为不增加成本，优选顶部固定杆式泵，并对杆式泵密封方式进行改进，采用全金属密封以增加在射孔时的抗冲击性。改进的杆式泵每台价格仅7 000元左右。杆式泵泵座内径58 mm，满足校深仪器通过的需要。改进后的杆式泵结构见图1。

图1 射采联作杆式泵结构示意图Fig.1 Structure of rod pump of joint operation of perforation and production

为了验证射孔弹起爆时的瞬时冲击波对抽油泵的影响，应用管柱受力分析软件对泵的受力进行了分析及校核。苏北工区戴一段等主力油藏能量相对充足，泵挂通常位于1 300～1 500 m。当泵挂深度位于1 400 m时，ϕ38杆式泵各项技术指标及泵受力计算结果分别见表1、表2。

表1 Ф38mm杆式泵各项技术指标统计Table 1 Various technical description of Ф38 mm rod pump

表2 泵受力计算结果Table 2 Calculation results of pump bearing

从表2的校核结果可以看出，泵在起爆瞬间所受压力200 kN（≤302 kN），外压21.15 MPa（≤43.2 MPa），ϕ38mm杆式泵各项指标都在许用范围内，因此，在理论上该管柱的结构设计满足强度要求，泵不会发生变形及损坏。

2.2 延时分级起爆缓震技术的应用

延时分级起爆技术即射孔枪被分为几级，每一级的引爆时间比上一级滞后一定的时间，射孔的震动力分级释放减缓了对管柱的冲击。

2.3 尾声弹射孔检测技术

应用尾声监测技术是一种常用的射孔监测技术，它可以准确判断射孔器的发射状况。尾声监测技术是利用检测仪、尾声弹信号来判断射孔器引爆情况,将尾声弹接在射孔枪串的最下端,只有当最后一支射孔枪起爆后,尾声信号弹才能被激发,地面检测仪通过安装在井口的传感器收集信号,根据信号的频率、周期来区分射孔器发射和尾声信号弹起爆的信号,从而判断射孔器是否完全发射。

3 现场应用

射采联作工艺在陈家舍陈2-2井新井投产时应用成功。

3.1 陈2-2井基本情况

陈2-2井是陈家舍构造的一口开发井，陈家舍构造位于溱潼凹陷西北部斜坡带，为一受北东向主干反向正断层及北东东向反向正断层控制的断块构造（图2）。陈2-2井是继陈家舍构造探井陈2井投产后的第一口开发井。陈2井投产后自喷生产，两井相距300 m，陈2-2井存在自喷可能，但产量相对较低，自喷时间短，仍需下泵生产。

图2 陈家舍构造井位部署Fig.2 Well geometric arrangement of Chenjiashe structure

3.2 施工过程

为了达到缩短作业周期，避免压井对产层造成污染的目的，对该井进行射采联作作业，使射孔完井与新井下抽油泵用一趟管柱完成，施工过程如下。

1）2014年3月17日8:00—14:00下射采联作管柱，磁定位后完成射采联作管柱：尾声弹+射孔枪+起爆装置+筛管+ϕ73 mm加厚油管3根+厚壁筛管+ϕ73 mm加厚油管74根+杆式泵泵座+ϕ73 mm加厚油管129根+悬挂器。

2）3月17日14:00—18:00下抽油杆，杆式泵碰泵后，试抽正常。

3）3月17日18:00—19:00组装好井口,套管反打压至10 MPa点火射孔。

4）投产。

整个施工过程安全、顺利，较常规投产工序减少了一趟上提TCP射孔管柱及一趟下泵管柱，合计减少起下管柱3 200 m，节约作业时间10 h，节约作业费用1.5万元。

3.3 投产效果

陈2-2井射采联作投产后，初期日产油13 t，含水10%左右，目前日产油10.5 t，含水维持在10%左右，投产3个月，累计产油量1 088 t。生产至2014年6月，该井动液面为244 m，在产量相当的情况下，明显高于同区块同期投产的未采用该工艺的井，见表3。

表3 2014年6月陈家舍油田生产数据Table 3 Production data of Chenjiashe oil field in June 2014

4 结论

1）优化的射采联作工艺满足苏北工区作业的要求,简化了施工工序,缩短作业周期,陈2-2井作业成本较常规工序节约1.5万元，采用改进的杆式泵代替射采联作泵，节约成本2.3万元。

2）陈2-2井与区块其他5口井相比，产量相当的情况下，动液面较高，表明射采联作工艺在苏北强水敏油藏应用，减少了入井液对近井地带的污染，有利于充分发挥油层的产能。

[1]唐礼骅.射采联作技术在江苏油田的应用[J].内蒙古石油化工，2011，21（22）:102-103.

[2]张梦华，陈光.射采联作负压射孔工艺在塔河油田高温、高压井的应用[J].油气井测试，2010，2（19）:68-69.

[3]张甲勇，王振朝，王富强，等.射采联作工艺技术在濮城油田的应用[J].内蒙古石油化工，2012，22（2）:102-103.

[4]申增广，李影，姜楠，等.射采联作技术在大港油田采油二厂的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2011，12（11）:22-24.

[5]许嘉庆.射采联作工艺技术在尕斯库勒油田的试验应用[J].内蒙古石油化工，2010，20（9）:147-148.

（编辑：尹淑容）

Application of joint operation of perforation and production in Northern Jiangsu work area

Zhang Lei1,Li Chuanchang2,Liang Po1,Wang Bo1and Ma Haisu1
(1.Oil Production Plant,East China Company,SINOPEC,Taizhou,Jiangsu 225300,China; 2.Engineering and Technology Management Department,East China Company,SINOPEC,Nanjing,Jiangsu 210019,China.)

∶Aiming at the fault block reservoirs in Northern Jiangsu work area with complex reservoir pressure systems and strong water sensitive formations,a new technology of joint operation of perforation and production was developed by improving rod pump and us⁃ing blasting with delay initiating and end perforation charge checking technology.It has been successfully applied in well Chen 2-2. This method can simplify construction process,reduce the cost of workover,decrease pollution and improve the performance.

∶joint operation of perforation and production,blasting with delay initiating,Northern Jiangsu work area

TE257.1

A

2014-06-06。

张磊（1986—），男，助理工程师，采油工艺研究。