分段多簇射孔橋塞聯(lián)作技術(shù)研究與應(yīng)用

張磊

摘要：在現(xiàn)階段油氣勘探工作中，非常規(guī)油氣藏開(kāi)發(fā)逐漸成為了其中的主要內(nèi)容。這種非常規(guī)油藏通常具有較低的儲(chǔ)層滲透率，而通過(guò)對(duì)分段多簇射孔橋塞聯(lián)作技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以對(duì)施工周期予以有效縮短，并針對(duì)儲(chǔ)層改造效果進(jìn)行有效提升，這項(xiàng)施工技術(shù)具有較高效率，并且具有較為理想的經(jīng)濟(jì)性。在分段多簇射孔橋塞聯(lián)作技術(shù)中，是借助電纜對(duì)多簇射孔槍串進(jìn)行輸送，將其輸送到橋塞目的層，通過(guò)對(duì)液控式多簇點(diǎn)火控制裝置、電子編碼開(kāi)關(guān)等進(jìn)行控制，針對(duì)各簇射孔器、橋塞，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火，從而完成對(duì)橋塞坐封、逐簇射孔器等方面的起爆工作。

關(guān)鍵詞：分段多簇;射孔橋塞聯(lián)作技術(shù);應(yīng)用

引言

在當(dāng)前油田勘探開(kāi)發(fā)工作中，主要開(kāi)始重點(diǎn)關(guān)注非常規(guī)油氣藏的開(kāi)發(fā)工作中，在這種類(lèi)型的儲(chǔ)層中，油藏的滲透率、孔隙度都較低，想要獲得良好的采收率，通常需要開(kāi)展射孔、大規(guī)模分段壓裂改造等工作，針對(duì)水平井，借助不同孔密和布孔方式，開(kāi)展分級(jí)多簇射孔工作，之后再開(kāi)展分段壓裂工作，針對(duì)儲(chǔ)層壓裂改造效果，可以進(jìn)行顯著提升，針對(duì)長(zhǎng)井油管輸送射孔所導(dǎo)致的嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)，可以予以有效降低。在當(dāng)前國(guó)外領(lǐng)域，已經(jīng)逐漸開(kāi)始廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，而在目前國(guó)內(nèi)非常規(guī)油藏勘探開(kāi)發(fā)需求逐步提升背景下，也需要積極發(fā)展并完善該項(xiàng)技術(shù)。

1液控式多簇射孔橋塞技術(shù)

1.1液控式多簇射孔橋塞技術(shù)原理

在液控式多簇色空橋塞技術(shù)中，主要的技術(shù)原理就是，對(duì)第一簇射孔器、橋塞雷管進(jìn)行預(yù)先接通，首先點(diǎn)火坐封橋塞，之后對(duì)第一簇射孔器點(diǎn)火予以開(kāi)展，在妥善完成第一簇射孔器起爆工作以后，將液體壓力利用起來(lái)，將第一簇射孔器斷開(kāi)，并針對(duì)第二簇射孔器進(jìn)行接通，此時(shí)針對(duì)第二簇射孔器，需要保證處于待射孔狀態(tài)，之后針對(duì)第二簇射孔器，繼續(xù)執(zhí)行點(diǎn)火操作。將這種工作原理作為基礎(chǔ)，在應(yīng)用液控式多簇射孔橋塞技術(shù)過(guò)程中，最為重要的就是液控多簇點(diǎn)火裝置方面的研制工作，需要對(duì)其中的工作原理進(jìn)行研究，針對(duì)線(xiàn)路接通、轉(zhuǎn)換等方面的可靠性予以保證，同時(shí)還需要重點(diǎn)關(guān)注這一裝置的抗震行、耐壓密封性以及耐溫性。在選擇液壓轉(zhuǎn)換方式方面，可以選擇機(jī)械結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換方式，或者可以選擇使用微動(dòng)開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換方式。在進(jìn)行了相關(guān)研究以后，借助可靠性試驗(yàn)工作的開(kāi)展，我們決定采用液控活塞+微動(dòng)開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換方式。

針對(duì)液控式多簇點(diǎn)火控制裝置，選擇在射孔槍之間、射孔槍和橋塞坐封工具點(diǎn)火頭之間等位置進(jìn)行連接，在結(jié)構(gòu)組成方面，主要包括上下本體、開(kāi)關(guān)桿、點(diǎn)火插針、微動(dòng)開(kāi)關(guān)、傳壓活塞等部分。在這一裝置中，借助前一簇射孔器進(jìn)行射孔以后，井液會(huì)進(jìn)入，從而產(chǎn)生一定壓力，以此來(lái)推動(dòng)傳壓活塞向上移動(dòng)，活塞會(huì)逐漸對(duì)彈簧進(jìn)行壓縮，對(duì)微動(dòng)開(kāi)關(guān)進(jìn)行觸動(dòng)以后，就可以有效實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的電路，對(duì)上一簇射孔器線(xiàn)路進(jìn)行斷開(kāi)，并接通下一簇射孔槍?zhuān)髮?duì)反向電進(jìn)行接通，從而對(duì)下一簇射孔器裝置進(jìn)行引爆。

1.2安全起爆和可靠性研究

首先，在射孔作業(yè)施工中，大部分都會(huì)選擇使用交流電點(diǎn)火方式，其中具有一定的耦合現(xiàn)象，會(huì)帶來(lái)可能發(fā)生的誤起爆事故。同時(shí)，為了對(duì)電纜上的存電現(xiàn)象予以有效避免，在線(xiàn)路上，需要對(duì)正反二極管進(jìn)行接入，選擇使用直流正負(fù)電進(jìn)行交替點(diǎn)火，以此來(lái)對(duì)點(diǎn)火起爆的可靠性予以提升。

其次，對(duì)EFI無(wú)起爆藥點(diǎn)火起爆裝置進(jìn)行研制使用，在非常規(guī)水平井分段壓裂施工場(chǎng)地中，施工過(guò)程需要充分協(xié)調(diào)多個(gè)工種快速施工，針對(duì)無(wú)線(xiàn)通訊、其他帶電作業(yè)要求難以進(jìn)行全面禁止，針對(duì)該項(xiàng)施工技術(shù)，為了對(duì)安全性予以提升，逐步對(duì)EFI無(wú)起爆藥雷管成功研制了出來(lái)。借助這一點(diǎn)火裝置，由高壓脈沖對(duì)金屬箔進(jìn)行激發(fā)，從而產(chǎn)生等離子體，對(duì)金屬飛片進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而產(chǎn)生二次加速，飛片會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的沖擊荷載，借助這一作用對(duì)鈍感炸藥進(jìn)行起爆。在這一裝置中，主要包括了電子點(diǎn)火電路、安全起爆源等部分組成，在使用過(guò)程中避免了受到無(wú)線(xiàn)電、經(jīng)典、漏電、機(jī)械振動(dòng)等方面因素的影響，可以對(duì)射孔安全性予以有效提升。在非常規(guī)射孔橋塞聯(lián)作施工過(guò)程中，通過(guò)有效應(yīng)用EFI雷管裝置，可以對(duì)施工風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效控制，并且可以實(shí)現(xiàn)更好的施工效率。

2編碼式多簇射孔橋塞技術(shù)

在應(yīng)用液控式多簇射孔橋塞方式過(guò)程中，在某一射孔器中如果產(chǎn)生進(jìn)水現(xiàn)象，會(huì)造成射孔器的起爆順序發(fā)生混亂，出現(xiàn)層位射錯(cuò)現(xiàn)象。同時(shí)，在液控式錯(cuò)處射孔過(guò)程中，是在前一簇完成起爆以后液體進(jìn)入，這樣才能對(duì)下一簇射孔器進(jìn)行接通，如果再此過(guò)程中有某一簇不能完成起爆，后續(xù)點(diǎn)火操作也就不能執(zhí)行。因此，相關(guān)人員逐步研發(fā)了編碼式多簇射孔技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)中可以對(duì)備用射孔槍進(jìn)行攜帶，從而針對(duì)某一簇指定進(jìn)行點(diǎn)火操作，可以對(duì)施工成功率予以顯著提升。在編碼式多簇射孔系統(tǒng)中，主要包括了射孔器、雷管控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng)等組成部分。針對(duì)地面控制系統(tǒng)，選擇在測(cè)井地面系統(tǒng)、絞車(chē)之間的位置進(jìn)行安裝。計(jì)算機(jī)會(huì)發(fā)出信號(hào)命令，借助電纜將這一信息傳輸?shù)骄?。通過(guò)發(fā)送不同的信號(hào)，操控雷管控制系統(tǒng)對(duì)相應(yīng)電子開(kāi)關(guān)進(jìn)行開(kāi)啟，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)下一簇射孔器進(jìn)行接通，或者針對(duì)本簇射孔器雷管進(jìn)行接通。在完成信號(hào)發(fā)送之后，在井下雷管控制系統(tǒng)中，全部的電子開(kāi)關(guān)都會(huì)相應(yīng)就位，這個(gè)時(shí)候就需要地面控制系統(tǒng)對(duì)點(diǎn)火信號(hào)進(jìn)行傳輸，從而引爆制定的雷管。

井下電子編碼開(kāi)關(guān)及相關(guān)電路（雷管控制系統(tǒng)）是編碼式多簇射孔系統(tǒng)的核心，其耐溫性、可靠性能關(guān)系這整個(gè)系統(tǒng)的成功率。纜芯通過(guò)電源電路為雷管控制系統(tǒng)提供工作電源，開(kāi)關(guān)電路根據(jù)不同的信號(hào)控制開(kāi)關(guān)的閉合。

結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前階段我國(guó)發(fā)展過(guò)程中，經(jīng)濟(jì)、科技等方面發(fā)展水平快速提升，在油藏開(kāi)采工作中，隨著非常規(guī)油藏開(kāi)發(fā)需求逐漸提升，相關(guān)單位逐漸開(kāi)始重視對(duì)分段多簇射孔橋塞聯(lián)作技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，借助該項(xiàng)技術(shù)可以對(duì)油藏開(kāi)采施工效率進(jìn)行顯著提升，因此需要著重開(kāi)展相關(guān)研究工作，對(duì)油藏開(kāi)采工作質(zhì)量予以保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]王國(guó)華，段品.多級(jí)分簇射孔橋塞聯(lián)作技術(shù)應(yīng)用分析[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，39（05）：207-208.

[2]王海東，王琦，李然，張良，李濤，耿敏林.可溶橋塞與分簇射孔聯(lián)作技術(shù)在頁(yè)巖氣水平井的應(yīng)用[J].鉆采工藝，2019，42（05）：113-114.

[3]翟恒立.泵送橋塞-射孔聯(lián)作壓裂施工異常情況分析[J].內(nèi)蒙古石油化工，2020，46（02）：62-64.

[4]于秋來(lái).分簇射孔安全釋放技術(shù)[J].油氣井測(cè)試，2020，29（06）：22-26.