負(fù)壓射孔技術(shù)淺析

石延強

摘 要：結(jié)合負(fù)壓射孔的定義與基本內(nèi)涵，對負(fù)壓射孔技術(shù)進行了論述，以為負(fù)壓射孔施工實踐提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：射孔技術(shù);負(fù)壓射孔;淺析

1 負(fù)壓射孔

根據(jù)油層和流體的特性、地層傷害狀況、套管程序和油田生產(chǎn)條件，選擇恰當(dāng)?shù)纳淇坠に?，其工藝可分為正壓和?fù)壓工藝，用高密度射孔液使液柱壓力高于地層壓力的射孔為正壓射孔;將井筒液面降低到一定深度，形成低于地層壓力建立適當(dāng)負(fù)壓的射孔為負(fù)壓射孔。在井筒內(nèi)液柱壓力低于產(chǎn)層壓力時的射孔作業(yè)，在引爆射孔器的瞬間，井筒內(nèi)壓井液柱對油氣層所產(chǎn)生的回壓低于油氣層的壓力，便于地層退出臟物，減少油氣層傷害，這種射孔方法叫負(fù)壓射孔。負(fù)壓射孔的瞬間，產(chǎn)層壓力高于井筒內(nèi)液柱壓力，存在負(fù)壓差，可使地層流體產(chǎn)生一個反向回流，對射孔孔眼進行沖洗，避免了孔眼堵塞和射孔液對產(chǎn)層的傷害，可以保護儲層和提高產(chǎn)能。合理的負(fù)壓差值能確保產(chǎn)層和井筒之間形成一個清潔流暢的油氣流動通道，從而提高油氣產(chǎn)量。

2 負(fù)壓射孔技術(shù)

負(fù)壓射孔是鉆桿或油管內(nèi)的完井液液柱壓力低于地層壓力的條件下射開油氣層。根據(jù)油藏和流體特性、地層傷害狀況套管程序和氣曲生產(chǎn)條件選擇適當(dāng)?shù)纳淇坠に囀谴_保油氣流動通道，從而提高油氣產(chǎn)量的重要技術(shù)保證。20世紀(jì)70年代，提出了負(fù)壓射孔的概念，負(fù)壓射孔即射孔槍點火發(fā)射時，并箱內(nèi)的液柱壓力低主地兵壓力壓力差的在有助于清潔射孔孔眼，地層流體白射孔孔眼中流動將會帶走足夠多的全屬碎屑，從而有開地層流體向井筒內(nèi)流動的通道。

負(fù)壓射孔的關(guān)鍵技術(shù)是設(shè)置合理的負(fù)壓值，該值應(yīng)在最小負(fù)壓和最大負(fù)壓之間。最小負(fù)壓：該負(fù)壓值能保證對孔眼清潔、沖刷出孔眼周圍的破碎壓實帶中的細(xì)小顆粒。最大負(fù)壓：該負(fù)壓值能避免地層垮塌，地層出砂嚴(yán)重，并且也要防止負(fù)壓值過大使套管擠毀變形，封隔器等工具失效。負(fù)壓射孔按傳輸工藝技術(shù)可分為電纜輸送（WCP）負(fù)壓射孔和油管輸送（TCP）負(fù)壓射孔。從技術(shù)發(fā)展應(yīng)用來看，油管輸送（TCP）負(fù)壓射孔應(yīng)用越來越廣泛。負(fù)壓值設(shè)定。射孔時選擇合適的負(fù)壓值，可提高孔眼流動效率，以便最大程度的清洗孔眼，又不至于引起微粒運移堵塞孔道、地層出砂垮塌等地層損害。

目前國內(nèi)外公認(rèn)的確是最小有效負(fù)壓值的方法有以下幾種：

△Pmax由鄰近泥巖聲波時差確定：

根據(jù)以上公式算出以后還可以進行以下判斷：

如果 AMax>△Pmin則可根據(jù)具體情況給出一個在△Pmax與△Pmin之間的合理壓值。

如果△Pmax<△Pmin則應(yīng)建議兔去負(fù)壓射孔工作，因為無法實現(xiàn)安全有效的負(fù)壓射孔。

以上的所有計算，都已被編入PERSO射孔優(yōu)化設(shè)計軟件。PERSO射孔優(yōu)化設(shè)計軟件根據(jù)施工井的實際情況，計算出射孔負(fù)壓值范圍，并提供一個合理的負(fù)壓參考值，指導(dǎo)現(xiàn)場施工。軟件模擬前，要求輸入滲透率、孔隙度、地層壓力、地層溫度、壓實厚度，套管承壓指標(biāo)以及射孔槍、射孔彈等參數(shù)，運行即可得到負(fù)壓值。

3 電纜（WCP）負(fù)壓射孔技術(shù)

傳統(tǒng)的電纜輸送射孔一般都是在泥漿壓井的情況下進行的正壓射孔，在射開油氣層的瞬間射孔液就會壓入射孔道，并經(jīng)孔道壁侵入地層，對地層造成了傷害。采用井口帶壓電纜輸送射孔工藝技術(shù)，可以在井筒壓力等于或低于地層壓力的情況下實現(xiàn)帶壓（負(fù)壓）射孔作業(yè)，從而完全避角了正壓射孔對油氣層的傷害，提高了油氣產(chǎn)率。

電纜（WCP）負(fù)壓射孔技術(shù)選擇合適的射孔槍和彈，電纜通過動封條件笑現(xiàn)帶壓（負(fù)壓）射孔作業(yè)。該系統(tǒng)包括控制頭、防噴管、防落器，防噴器等。

防噴系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)：

控制頭，使用電纜直徑：Φ8， Φ10， Φ12;最高工作壓力：70MPa。

防噴管，通徑：Φ154， Φ160;最高工作壓為：70 MPa。

防噴器，垂直通徑：160mm;最高工作壓力：70MPa;液控壓力：21MPa;工作溫度：-29℃～121℃。

3.1 常規(guī)過油管負(fù)壓射孔技術(shù)

常規(guī)過油管負(fù)壓射孔技術(shù)首先將油管下至油層頂部，裝好采油樹和防噴系統(tǒng)，電纜接頭聯(lián)接射孔槍一起裝入防噴管內(nèi)，射孔槍邐過油管下出油管，用電纜接頭的磁定位器測出短套管位置，調(diào)整深度使射孔槍對準(zhǔn)儲層，點火射孔。

過油管射孔可以降低油管內(nèi)液面，使之達(dá)到負(fù)壓射孔，減少儲層傷害，尤其是適合于生產(chǎn)井不停產(chǎn)補孔和射開新層位，減少了壓井和起下油管作業(yè)。

3.2 過油管張開式負(fù)壓射孔技術(shù)

為了解決2/油管在7n套管中的過油管射孔時，射孔彈與套管間隙太大，開發(fā)了一種新的過油管張開式射孔工藝。張開式射孔槍，包括控制頭和射孔槍，射孔前控制頭上提拉桿，使射孔彈繞框軸旋轉(zhuǎn)90，而張開與套管垂直，點火射孔。

隨著射孔新工藝技術(shù)的發(fā)展，負(fù)壓射孔實現(xiàn)的方法和手段也越來越多，針對不同的地質(zhì)條件，因地制宜，采用不同的負(fù)壓射孔工藝，優(yōu)化設(shè)計方案，設(shè)計合理的負(fù)壓值，使射孔完井技術(shù)發(fā)揮最大的優(yōu)勢，提高油氣井采收率。負(fù)壓射孔工藝技術(shù)在勝利油田廣泛推廣應(yīng)用，施工成功率100%，通過現(xiàn)場應(yīng)用，總結(jié)、分析對比，該工藝技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)油氣儲層保護，提高油氣產(chǎn)量的目的。

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