復(fù)合射孔技術(shù)

StimGun復(fù)合射孔技術(shù)川慶鉆探工程公司四川測(cè)井公司匯報(bào)提綱一.引言二.Stimgun復(fù)合射孔技術(shù)三.StimGun技術(shù)優(yōu)勢(shì)四.現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況五.結(jié)束對(duì)于致密、低滲儲(chǔ)層，采用常規(guī)射孔后：有時(shí)酸化壓裂很難壓開(kāi)地層，重復(fù)射孔2次、3次才能見(jiàn)到效果，既浪費(fèi)了作業(yè)時(shí)間、又增加了施工成本、還對(duì)儲(chǔ)層造成傷害。有時(shí)壓開(kāi)了地層又很難控制壓裂縫的縫高以致于油氣井早早地就出水了，為油氣開(kāi)發(fā)帶來(lái)較多難題。結(jié)論：常規(guī)射孔不能真實(shí)地反應(yīng)該類儲(chǔ)層性質(zhì)，往往錯(cuò)誤地封殺了產(chǎn)層。一、引言StimGun復(fù)合射孔利用火箭推進(jìn)劑筒燃燒產(chǎn)生的可控動(dòng)態(tài)脈沖高壓氣體擊穿并凈化射孔孔道，在射孔孔眼周圍形成徑向裂縫，起到了小型壓裂的效果。能夠有效降低或減少鉆井（固井）污染，提高油氣井的產(chǎn)出和注入能力。目前，該技術(shù)已成功應(yīng)用于四川、塔里木、冀東、塔河等油氣田。二.StimGun復(fù)合射孔技術(shù)高速記錄儀射孔槍推進(jìn)劑筒←←←StimGun系統(tǒng)組成推進(jìn)劑適用套管槍型型號(hào)外徑（mm）尺寸內(nèi)徑（mm）73型865〃10173槍86型10051/2〃12186槍114型1327〃152114槍復(fù)合射孔配套器材

1射孔2壓裂3生產(chǎn)StimGun復(fù)合射孔作業(yè)過(guò)程PPPTTT爆炸Stimgun壓裂水力壓裂FracturingFracturingFracturingFailure微秒毫秒造縫過(guò)程StimGun井筒截面效果圖StimGun復(fù)合射孔技術(shù)優(yōu)勢(shì)：（一）火藥的性能優(yōu)越推進(jìn)劑火藥曾是美國(guó)軍用產(chǎn)品，現(xiàn)應(yīng)用到石油工業(yè)中，具有很高的安全性，在常溫和井下高溫下都不會(huì)自燃，通過(guò)射流點(diǎn)燃推進(jìn)劑，產(chǎn)生高能氣體。（二）強(qiáng)大的軟件功能輸入地層參數(shù)和射孔器參數(shù)，軟件模擬施工效果，確定推進(jìn)劑的藥量和安裝位置，得出最佳施工效果，并根據(jù)結(jié)果指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。（三）先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)通過(guò)高速電子壓力計(jì)，可以采集施工過(guò)程中射孔和推進(jìn)劑燃燒過(guò)程井筒內(nèi)壓力變化曲線，根據(jù)采樣的數(shù)據(jù)，可評(píng)價(jià)本次施工效果。（四）和多種射孔工藝相結(jié)合，適用范圍廣能進(jìn)行過(guò)油管作業(yè)和水平井作業(yè)，能與酸化、測(cè)試以及一次完井等工藝聯(lián)合作業(yè)。三.StimGun技術(shù)優(yōu)勢(shì)施工井地層參數(shù)和井況優(yōu)化推進(jìn)劑藥量及位置Pulsfrac軟件下井施工下井施工根據(jù)經(jīng)驗(yàn)決定推進(jìn)劑藥量及位置套管等下井工具受到損害藥量小壓裂效果差Stimgun技術(shù)國(guó)內(nèi)復(fù)合射孔技術(shù)最佳效果高能氣體失控狀態(tài)對(duì)油管的破壞（一）推進(jìn)劑性能

通過(guò)地面和井下大量試驗(yàn)，驗(yàn)證了StimGun推進(jìn)劑火藥筒能承壓１４０ＭＰａ，耐溫１６０度／４８小時(shí)。火箭推進(jìn)劑性能穩(wěn)定，具有良好的安全性，并且燃燒在很短的時(shí)間內(nèi)完成，釋放得高能氣體對(duì)孔眼進(jìn)行壓裂。另外，推進(jìn)劑在施工現(xiàn)場(chǎng)組裝方便，施工時(shí)效高。推進(jìn)劑可有效穿透近井地帶的污染物，確保從油藏至井筒的流動(dòng)暢通無(wú)阻，可以延伸與井筒的垂直裂縫，溝通天然裂縫，還可形成徑向放射狀多條裂縫。火箭推進(jìn)劑藥筒高溫高壓氣體對(duì)套管的影響套管平均膨脹4mm普通射孔StimGun將作業(yè)后的槍管（與套管材質(zhì)相同）截一段進(jìn)行化驗(yàn)、分析：其強(qiáng)度、金相組織等變化不大，與普通射孔的情況相當(dāng)。高溫高壓氣體對(duì)套管的影響（二）軟件功能

1.軟件運(yùn)行前，首先需要正確設(shè)置井的參數(shù)，如井深、井溫、滲透率、孔隙度、泊松比、楊氏模量、地層壓力等。2.設(shè)置下井管串結(jié)構(gòu)，如套管、油管和射孔槍的尺寸，是否需要封隔器。3.設(shè)置壓力點(diǎn)，一般在射孔段附近設(shè)置三個(gè)采樣點(diǎn)，記錄射孔過(guò)程的壓力變化。4.模擬封隔器以下管柱受力情況。5.設(shè)置推進(jìn)劑數(shù)量。通過(guò)多次軟件模擬確定合適的推進(jìn)劑長(zhǎng)度。（1）井筒和地層參數(shù)井深孔隙度滲透率楊氏模量泊松比地層壓力溫度（2）流體與壓力點(diǎn)參數(shù)油管內(nèi)流體環(huán)空內(nèi)流體設(shè)置井筒內(nèi)壓力點(diǎn)設(shè)置運(yùn)動(dòng)點(diǎn)、張力點(diǎn)（3）管串尺寸設(shè)置套管油管封隔器油管篩管起爆器槍尾記錄儀（4）作業(yè)區(qū)域設(shè)置如果該井曾經(jīng)射孔，輸入上次射孔參數(shù)，頂界、底界，射孔彈孔密、相位等裂縫的頂界和底界深度，以及數(shù)量作業(yè)區(qū)域頂界、底界深度（5）工具設(shè)置選擇復(fù)合射孔槍射孔槍型號(hào)彈夾頂界和底界深度射孔彈頂界和底界深度射孔彈參數(shù)射孔彈井下穿深（估算）推進(jìn)劑外徑推進(jìn)劑頂界和底界深度推進(jìn)劑長(zhǎng)度PulsFrac軟件輸出界面推進(jìn)劑燃燒、液體注入等曲線裂縫寬度和長(zhǎng)度井筒內(nèi)采樣點(diǎn)壓力變化曲線井筒內(nèi)總體壓力曲線趨勢(shì)

井下高速記錄儀時(shí)間分辨能力達(dá)到約10毫秒，每秒記錄100000個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，能測(cè)量和記錄井筒內(nèi)高速發(fā)生的動(dòng)態(tài)活動(dòng)。國(guó)內(nèi)目前的電子壓力計(jì)分辨率還較低，不能高速記錄射孔過(guò)程和推進(jìn)劑燃燒過(guò)程中壓力變化情況。

（三）先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)

記錄的Ｐ－Ｔ曲線與預(yù)測(cè)的進(jìn)行對(duì)比，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，存入數(shù)據(jù)庫(kù)，指導(dǎo)以后同區(qū)塊施工。不帶封隔器作業(yè)帶封隔器作業(yè)作業(yè)工藝一次性完井作業(yè)與測(cè)試聯(lián)作作業(yè)（四）作業(yè)工藝多樣化StimGun施工作業(yè)管柱研究

StimGun復(fù)合射孔技術(shù)分別在四川油氣田、塔里木油田、冀東油田、塔河油田以及青海油田等地區(qū)現(xiàn)場(chǎng)推廣應(yīng)用了八十余口井次，技術(shù)成功率為100％，增產(chǎn)效果十分顯著，贏得了高度評(píng)價(jià)。目前，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，我們初步認(rèn)為該技術(shù)較好的適應(yīng)致密、低滲地質(zhì)儲(chǔ)層，采用該技術(shù)的確能取得常規(guī)技術(shù)不能達(dá)到的作業(yè)效果。作為油氣井的增產(chǎn)工具，該技術(shù)安全、可靠；作為加砂壓裂或者酸化前的預(yù)處理措施，可降低地層破裂壓力，提高注入能力，改善壓裂效果。四.現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

確勒QL－101井是一口區(qū)域重點(diǎn)評(píng)價(jià)井，先后3次對(duì)其進(jìn)行了射孔作業(yè)但效果都不理想，其中2次射孔后加砂均出現(xiàn)井口超壓、加不進(jìn)砂的情況，甚至射后酸液都擠不進(jìn)去。后來(lái)采用Stimgun射孔,獲得工業(yè)油氣，經(jīng)測(cè)試該井日產(chǎn)原油8方、天然氣2313方。塔里木確勒QL－101井StimＧun作業(yè)前后產(chǎn)量對(duì)比作業(yè)方式日產(chǎn)油（m3）日產(chǎn)氣（m3）采液指數(shù)（m3/MPa)表皮系數(shù)（S）備注102槍＋酸化0.270.2828主要出水102超深穿透補(bǔ)孔0.5510～5910.2010對(duì)出水層進(jìn)行封堵后補(bǔ)孔復(fù)合增效射孔＋封隔器聯(lián)作5.891167～23130.855.6不含水射孔井段(m)壓裂井段(m)壓裂套外徑(mm)壓裂套長(zhǎng)度(m)峰值壓力(MPa)壓裂縫長(zhǎng)度(m)壓裂效果5669.5～5672.55669.5～5672.5102.0

3.00155.402.1121%Stimgun壓裂效果模擬曲線冀東油田NP101x1井井況基本數(shù)據(jù)人工井底：3487m產(chǎn)層中部垂深：3200m地層壓力系數(shù)：1.0地層壓力：33MPa溫度：110℃射孔液：射孔時(shí)為1.06g/cm3酸液油層套管：7″（內(nèi)徑：Φ157mm）壓力計(jì)參數(shù)設(shè)置壓力計(jì)數(shù)據(jù)回放曲線分析結(jié)果：

從時(shí)間來(lái)看，實(shí)際測(cè)得推進(jìn)劑燃燒時(shí)間和軟件設(shè)計(jì)時(shí)間基本一致；從壓裂過(guò)程來(lái)看，射孔后推進(jìn)劑燃燒，井筒內(nèi)壓力實(shí)際測(cè)得為72MPa，軟件模擬時(shí)為73MPa，實(shí)測(cè)結(jié)果和模擬結(jié)果相差1MPa，通過(guò)對(duì)比，我們可以得到結(jié)論為：本次施工實(shí)際壓裂過(guò)程和模擬壓裂過(guò)程基本吻合，達(dá)到了預(yù)期施工效果。

壓力計(jì)數(shù)據(jù)分析塔河油田TK833井

塔河油田TK833井原產(chǎn)油8-10噸，化學(xué)堵水后斷產(chǎn)，采用127槍1米彈射孔后未見(jiàn)效果。由于擔(dān)心再次打開(kāi)水層，不敢采用酸化解堵等措施，后來(lái)經(jīng)過(guò)Stimgun補(bǔ)孔作業(yè)后，日產(chǎn)油8噸。塔河油田高度贊揚(yáng)了該項(xiàng)技術(shù)，并把StimGun射孔作為新技術(shù)在油田內(nèi)大力推廣。射孔井段(m)壓裂井段(m)壓裂套外徑(mm)壓裂套長(zhǎng)度(m)峰值壓力(MPa)壓裂縫長(zhǎng)度(m)壓裂效果4580-45824580-4582130

2.00134.421.0120%該井是一口老井，曾經(jīng)射孔過(guò)兩次，現(xiàn)日產(chǎn)液4方。PlusFrac模擬設(shè)計(jì)，選用73型射孔槍及配套火箭推進(jìn)劑，井下產(chǎn)生的峰值壓力為61.56MPa；作業(yè)工藝采用油管輸送射孔；起爆方式采用投棒起爆和壓力起爆的“雙保險(xiǎn)”兩套方案。射孔后兩小時(shí)，井筒出液，作業(yè)隊(duì)上提油管開(kāi)始抽吸，8小時(shí)內(nèi)產(chǎn)液10方，和以前每天產(chǎn)液4方相比，出液量達(dá)到7.5倍，效果明顯。冀東油田柳16-1井冀東南堡117X1井斜井，斜度為33°，地層巖性為砂巖，用102槍、小1米彈射孔后酸化壓裂，井口加壓85MPa，地層沒(méi)有壓開(kāi)。采用StimGun復(fù)合射孔與測(cè)試聯(lián)作工藝，在油管內(nèi)掏空1800米，形成負(fù)壓射孔；起爆方式采用旁通傳壓裝置，通過(guò)環(huán)空加壓實(shí)現(xiàn)壓力延時(shí)起爆。射孔后有大量氣體排出。氣流較大，并且能夠點(diǎn)燃；探液面，液面離井口約160米。并能見(jiàn)到油花。射孔井段(m)壓裂井段(m)壓裂套外徑(mm)壓裂套長(zhǎng)度(m)峰值壓力