對(duì)射孔深度誤差的原因及解決辦法的研究

馬勇 楊勛 宋政龍

【摘要】射孔是油田作業(yè)中的一種技術(shù)工藝，是用一種專門(mén)的射孔器下至油氣井的目的層位，將套管和水泥環(huán)以及部分地層射開(kāi)，建立地層流體與井筒的流動(dòng)通道，從而達(dá)到讓油氣流入井筒的目的。在測(cè)井與射孔的作業(yè)過(guò)程中，如何提高射孔深度的精確度一直是射孔質(zhì)量控制中急需解決的問(wèn)題。本文介紹了產(chǎn)生射孔深度誤差的多種因素，并提出了在實(shí)際操作中盡量減少及避免誤差產(chǎn)生的相對(duì)應(yīng)的解決辦法及措施，以提高射孔質(zhì)量，希望能為油氣田的開(kāi)發(fā)有些許幫助。

【關(guān)鍵詞】射孔質(zhì)量 深度誤差 產(chǎn)生原因 控制誤差

1 射孔的目的及射孔誤差對(duì)油氣田開(kāi)發(fā)的影響

在油氣田的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，射孔的目的是通過(guò)射孔技術(shù)來(lái)打通油氣管與油氣層通道，以使地層的油氣流入井筒。射孔作業(yè)最理想的狀態(tài)是射孔器所射到的第一孔與最后一孔恰好攝入油氣層的下界面和上界面，使上下界面能夠互相連通。但是在實(shí)際操作中由于各種原因?qū)е律淇鬃鳂I(yè)中在射孔深度上存在著一定的誤差，影響了油氣的正常流通。射孔深度誤差將直接影響到對(duì)油氣層（比如油氣層的構(gòu)造、區(qū)塊等）的評(píng)價(jià)，進(jìn)而會(huì)對(duì)一個(gè)油氣藏的開(kāi)發(fā)質(zhì)量和開(kāi)發(fā)前景起到非常消極的作用。所以說(shuō)，研究測(cè)井技術(shù)對(duì)射孔深度誤差產(chǎn)生的原因及采取合理有效地措施使誤差降到最低限度，對(duì)油氣藏的開(kāi)發(fā)非常重要。

2 造成射孔深度誤差的原因分析

導(dǎo)致射孔深度誤差的產(chǎn)生有很多因素，現(xiàn)從測(cè)井作業(yè)過(guò)程和射孔工藝技術(shù)兩方面來(lái)分析造成射孔深度誤差的各種因素。

2.1 測(cè)井作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的誤差

從完井電測(cè)到固井質(zhì)量各個(gè)測(cè)井隊(duì)一般需要兩套甚至多套設(shè)備來(lái)完成整個(gè)作業(yè)過(guò)程，那么由此測(cè)井作業(yè)中可能產(chǎn)生的誤差表現(xiàn)在兩方面：

2.1.1 測(cè)井環(huán)境和測(cè)井電纜所產(chǎn)生的誤差

測(cè)井環(huán)境包括井斜大小、井身結(jié)構(gòu)、井下儀器出現(xiàn)掛卡現(xiàn)象、測(cè)井速度等，這些因素在實(shí)際的測(cè)井作業(yè)中會(huì)不同程度地影響射孔作業(yè)的準(zhǔn)確性；測(cè)井電纜的影響體現(xiàn)在：各個(gè)測(cè)井隊(duì)所用的電纜型號(hào)、電纜的磨損程度、電纜的產(chǎn)地、粗細(xì)、材質(zhì)及抗拉強(qiáng)度等會(huì)存在不同程度的差異，這導(dǎo)致了電纜伸縮變化量出現(xiàn)偏差，以至于用這些資料所得的測(cè)井深度會(huì)出現(xiàn)偏差，從而影響了射孔深度的準(zhǔn)確性。

2.1.2 測(cè)井深度儀器自身存在的誤差

測(cè)井過(guò)程中由于測(cè)井深度儀器本身的滑輪尺寸、電纜磨損及電纜的刻度記號(hào)等因素直接造成了儀器記錄的深度和實(shí)際深度的誤差，從而影響了測(cè)井資料的誤差。

總之，測(cè)井作業(yè)中這些誤差的產(chǎn)生往往是不可避免的，而測(cè)井資料是確定射孔層位及進(jìn)行射孔施工的依據(jù)，所以這些資料必然會(huì)直接影響到射孔深度的準(zhǔn)確性。

2.2 由于射孔器及射孔工藝技術(shù)產(chǎn)生的誤差

在實(shí)際的射孔作業(yè)中，由于選擇射孔器及射孔工藝技術(shù)的不同，導(dǎo)致了射孔深度誤差的存在。尤其是射孔技術(shù)是導(dǎo)致射孔深度誤差的主要因素。所以，選擇合適的射孔器及射孔技術(shù)，可以從很大程度上保證射孔質(zhì)量。

2.2.1 射孔資料的校正值所產(chǎn)生的誤差

在進(jìn)行實(shí)際的射孔操作時(shí)，射孔資料上所給出的射孔深度是完井資料上的深度，而在固井質(zhì)量測(cè)井時(shí)所得到的測(cè)井深度與完井深度存在一定的差異，雖然這兩種深度值都進(jìn)行了分段校正，但是每一段上的平均校正值并不能代表該段上每一點(diǎn)的校正值，那么相鄰兩個(gè)校正段的臨界處的接箍深度就會(huì)出現(xiàn)一定的誤差。在實(shí)際的射孔中，在對(duì)這兩個(gè)校正段作射孔井段所測(cè)得的射孔深度必然會(huì)出現(xiàn)射孔深度上的誤差。

2.2.2 管柱丈量中產(chǎn)生的誤差和現(xiàn)場(chǎng)讀圖產(chǎn)生的誤差

在油管的傳輸射孔時(shí)，校深定位短節(jié)與射孔槍第一孔的距離（即射孔零長(zhǎng)）通常都較長(zhǎng)，有的甚至在150米以上，而管柱各部分的尺寸一般都用皮尺測(cè)得，而且在進(jìn)行管柱連接時(shí)的絲扣上的松緊程度不一樣，則這個(gè)過(guò)程必然會(huì)產(chǎn)生讀數(shù)上的誤差和測(cè)量上的誤差，進(jìn)而導(dǎo)致了射孔深度的誤差，而且管柱連接的次數(shù)越多，誤差會(huì)越大。另外，在現(xiàn)場(chǎng)校深讀圖時(shí)，按照操作規(guī)程需要由作業(yè)隊(duì)長(zhǎng)、操作工程師和助理操作工程師分別讀數(shù)，由于各人的視覺(jué)位置等的不同往往會(huì)出現(xiàn)最后的讀圖誤差。

2.2.3 油管加壓起爆時(shí)管柱受壓下移產(chǎn)生的誤差

油管傳輸射孔作業(yè)一般有兩種起爆方式：撞擊起爆和壓力起爆。一般壓力起爆器內(nèi)部的油管和套管是不連通的，只在油管內(nèi)加了一定高度的液墊，在加壓起爆過(guò)程中，隨著油管內(nèi)的壓力的增大，管柱在壓力的作用下下移，從而不可避免地產(chǎn)生下移誤差。

3 控制射孔深度誤差的解決辦法分析

造成射孔深度誤差產(chǎn)生的因素概括起來(lái)可以分為深度系統(tǒng)和射孔技術(shù)工藝兩個(gè)方面。深度系統(tǒng)是指儀器、測(cè)井環(huán)境、測(cè)井電纜及對(duì)測(cè)井資料的處理等由于硬性條件導(dǎo)致的誤差，基本不屬于人為范疇，但是可以通過(guò)對(duì)儀器等的調(diào)整校正來(lái)盡量避免；技術(shù)工藝誤差是指由于施工人員在射孔深度操作中由于射孔施工工藝的應(yīng)用及控制不當(dāng)導(dǎo)致的誤差，這種誤差的造成含人為的成分較多，需要我們平時(shí)在進(jìn)行射孔深度操作時(shí)提高專業(yè)水平和對(duì)測(cè)井速度等的有效控制來(lái)降低誤差的存在的機(jī)會(huì)。為了最大限度地降低射孔深度誤差，現(xiàn)提出以下幾點(diǎn)措施和建議：

（1）由于深度系統(tǒng)導(dǎo)致的誤差是可以避免也是應(yīng)該避免的。比如，在進(jìn)行測(cè)井操作時(shí)，確保測(cè)井電纜的型號(hào)、材質(zhì)、產(chǎn)地及抗拉強(qiáng)度上保持一致，一旦出現(xiàn)磨損或疲勞程度嚴(yán)重時(shí)立即進(jìn)行更換處理，以保證測(cè)井資料的準(zhǔn)確度；對(duì)測(cè)井深度儀器的滑輪尺寸及刻度記號(hào)進(jìn)行定期校正，對(duì)于出現(xiàn)磨損的電纜及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行更換。

（2）在射孔作業(yè)中，在確定各井段的校正值時(shí)，盡量將校正井段取得短些，這樣細(xì)化以后，每段的校正值就會(huì)相應(yīng)縮小，從而避免相鄰兩井段的校正值差別過(guò)大。

（3）在進(jìn)行測(cè)試聯(lián)作的施工中，對(duì)丈量測(cè)試聯(lián)作管串的總零長(zhǎng)進(jìn)行讀數(shù)時(shí)盡量精確到小數(shù)點(diǎn)以后的位置，采用比較短的射孔工具和測(cè)試工具盡可能在地面上連接好再丈量。

（4）在進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)多準(zhǔn)備一些規(guī)格齊全的短油管以滿足管柱調(diào)整的需要，或盡量將管柱調(diào)整為上提方式，以保證在安全的前提下先準(zhǔn)確上提好管柱，定準(zhǔn)位置，再?gòu)挠凸苤羞M(jìn)行投棒或加壓引爆射孔槍。對(duì)油管加壓起爆時(shí)的射孔，在管柱定位時(shí)適當(dāng)向上，向上值可以根據(jù)管柱的深度加以修正，從而盡量減少管柱下移產(chǎn)生的誤差。

（5）油管傳輸射孔時(shí)，測(cè)井的速度控制在與確定滯后值時(shí)的測(cè)井速度一致，這樣滯后值才有意義。進(jìn)行普通電纜射孔時(shí)，上提電纜的速度盡可能減慢，以保證接箍處的松緊程度一致，以減少電纜因克服摩擦阻力收縮所引起的誤差。

（6）在進(jìn)行校深讀圖時(shí)，采取分別讀深度和分別計(jì)算的方法以準(zhǔn)確讀出定位短節(jié)在組合圖上的深度。

4 總結(jié)

綜上所述，從完井電測(cè)到射孔要經(jīng)過(guò)許多環(huán)節(jié)，各個(gè)環(huán)節(jié)造成的誤差積累起來(lái)最終會(huì)產(chǎn)生很大的射孔深度誤差。雖然誤差不可避免，但是為了更好地提高射孔質(zhì)量，我們必須對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)的操作都小心謹(jǐn)慎，盡量減少誤差的積累，努力做好射孔深度的定位工作，為油氣層的準(zhǔn)確開(kāi)發(fā)提供可靠的依據(jù)資料。