优化油气井射孔工艺技术设计

郭瑛

摘 要：国民经济的持续发展为油气井射孔技术创造了较好的发展契机，并促使油气井工程获取了较好的发展，在被相应专业技术人员进行多次改良、创新以后，获取了更好的效果。油气井射孔工艺技术可视为勘察、采掘石油资源期间最关键的技术要点，故对其加以优化设计便显得极为重要。基于此，本文针对油气井射孔工艺技术及其优化设计进行了相应分析。

关键词：油气井；射孔；工艺技术；优化

中图分类号：TE921 文献标志码：A

0 引言

油气井射孔技术属于勘察、采掘油气田的核心技术，油气田所在地理环境、地质条件均不相同，为从根本上达成各类别油气田采掘所提出的实际需求，在通过长时间的技术改革与创新之后，慢慢产生了与各种环境对应的射孔技术。经由这些前沿的射孔技术与配套工艺，不仅可以大幅度增加射孔完井和产能，也能借助合理设定储集层维护办法，对油气田采掘时间进行扩张。并且，油气井射孔工艺技术伴随科学技术的发展得以持续创新、健全，很大程度地保证了射孔应有的稳定、可靠性，让射孔工艺技术的运用愈加便捷。

1 油气井射孔理论

经由研究、分析油气井射孔相应理论，能够发现岩石层之间的空隙对油气井产量具备直观影响，若只單纯通过油气井射孔工艺打造的孔道，那么是无法与油气井管道周边滋生空隙所提需求达成一致的。但是，由于射孔与空隙两者不存在相同走向，如此也就无法从根本上降低油气井底层的破裂压强。故而，油气井射孔工艺技术存在限定性，这也就促使现阶段怎样将这一限定性消除变为了油气井射孔理论研究的重心。在将上述问题处理以后，势必对油气井射孔工艺技术的应用和宣传起到较好的推动效用，且还可以有效缩减压实带来的破坏，改善油气井产能效率。

2 油气井射孔技术及配套工艺

2.1 深穿透聚能射孔技术

以往的射孔技术选取子弹式射孔工作，然而其穿透深度存在限定，难以与相应标准相符，反装甲武器中的聚能射孔技术获取了较好的发展，其通过聚能效应能改善射孔穿透深度。最近几年以来，油田开采对射孔提出的条件愈加严苛，使得国内外均大力进行超深穿透聚能射孔技术的研发。较之2000年，现阶段国内外设孔弹平均穿透深度有了质的改变。表1出具了美国API协会认定的几大部分厂家相同型号射孔器混凝土靶测试数据。

2.2 复合射孔技术

该技术基于聚能射孔，把复合推进剂注射于孔腔内部构成二次能量，在弹射孔产生孔道期间，复合推进剂燃烧形成高温高压砌体，借助枪身泄压且面向孔道直接射入，促使底层气体压裂，产生孔道、缝隙融合的深度穿透。该技术借助系统化基础理论与测试技术等研究，从以往枪内配置1级火药的构造成为当前枪内配置2级、3级火药，显著改善了复合射孔做功水平。截止到当前，该技术已然构建产生了内置、下挂等多元化装药结构、深度穿透等产品系列和完井工艺对应的全通径射孔等工艺技术。

2.3 定向射孔技术

该技术内含直井与水平井定向射孔两种类型。

直井定向射孔具体借助陀螺仪对井下射孔方位角确认，以控制射孔走向，油气田开发期间一般射孔技术依照水平线射孔，但储集层与其主应力走向通常和水平线具备夹角，部分时候应依据开发计划通过陀螺仪确认走向，而后对墙内射孔弹夹角等调节，确保射孔效果。水平井定向射孔通常以一体式配重系统为定向装备，介于长井段水平井射孔工艺方面，要保障施工安全性，便会选择相应单双向压力延时起爆器，通过分段引爆的模式达成对长井段1次射孔的目的。

2.4 负压与动态负压射孔技术

负压与动态负压射孔技术均是介于井筒里设计负压，让其压力比地层压力小，射孔期间通过底层和井筒两者间的压力形成迅速的冲击回流，对通道加以清理。此项技术从美国兴起，最近几年在我国也获得了较好的发展。现阶段，我国发展较好的负压射孔工艺为通过管内把射孔层段封闭隔离，而后介于油管中依照标准产生负压，借助投棒等手段让油管和封隔器下面的套管环空连接，以产生负压，引发孔腔泄压射孔。

动态负压射孔工艺技术具体经由射孔枪与负压舱联结，操作期间形成的爆炸能量将负压舱冲开，并在孔层段套管环空液体作用下产生负压。此技术优势为负压产生的手段与现场操作工艺较为便捷，且可和动态负压射孔优化设计软件协同应用。

2.5 全通径射孔技术

该技术通过油管把特有的全通径射孔器和相应井下工具衔接到一起进入，且借助校深短接确认方位，面对目的射孔层输入，引燃起爆器，无须提管柱等便能实现测井等操作，防范重复作业改变井下参数。此外，一趟管柱能担负多趟管柱工作任务，减小投入成本。可见，该技术介于起下管柱作业繁杂的深井与操作难度较大的区域存在显著优势。

2.6 泵送射孔及桥塞联作技术

泵送射孔与桥塞联作工艺以电缆输送为手段，各段压裂仅用1次电缆下桥塞实行多次射孔，精简了操作工序，显著缩减了作业时间及成本，压裂结束之后桥塞能够迅速钻掉。泵送射孔属于国外页岩气、煤层气等研发所得的主流技术之一，北美等地80%以上的页岩气采掘都是通过该技术实行。我国在最近几年也将其引进，且大面试应用此技术对非常规油气井射孔压裂改造进行应用，泵送射孔与桥塞联作施工工艺设施具体内含电缆射孔作业车、泵送射孔枪等。

2.7 定面射孔技术

该技术对以往螺旋布弹模式进行了变更，选择特质超大径孔弹采取特殊手段，射孔枪分簇布弹，射孔方向构建产生了扇面。射孔结束，介于垂直于套管轴向相同的横截面套管内壁产生较多孔眼，呈圆周状分布，能够形成井筒径向应力集中面，易于破碎岩层，降低储集层破碎难度。压裂期间，可达成对近井区走向的控制，对缝网系统予以健全。选择此技术能强化井筒、储集层的交流水平，并加大产能。

3 油气井射孔工艺技术的优化设计

油气井射孔工艺技术的优化设计长久以来一直是国内外研究的重心所在，国外某些大型研究组织与企业均先后出具了包括油田地质条件、油井情况的一般射孔工程优化设计软件，我国部分高校与油田研究组织也在近几年研发了较多具有差异性的射孔工程优化设计软件。现阶段，运用最多的常规射孔优化设计算法与模型主要是基于半经验构建，具体关联参数敏感性分析内含井筒半径、射孔密度等等。

最近几年，我国的油气井射孔工艺技术体系有了一定的改善，基于常规聚能射孔优化设计适当扩张了使用范围，开始朝着复合射孔等新型射孔技术领域进军。具体来讲，油气井射孔工艺技术的优化设计囊括井筒与地质条件的火药量计算、压力风之语作用时间计算等，而最终的结果是否具备较强精确性与实用性依旧需要进行更进一步的研究与现场验证。

结语

因国内外油气田采掘类型的持续扩张，加大了开采、勘探的难度，由于国外油价快速上涨，促使油藏开采思维发生变化，这均为油气井射孔工艺技术提出了更为严苛的要求。而射孔工艺技术的优化，不仅可改善储集层维护、产能和运行效率，也可提高其开采率，故对油气井射孔工艺技术进行优化设计便显得极为重要。

参考文献

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