非爆扩容射孔技术研究

针对复合射孔采用火药增效方法存在安全隐患问题,需要研发更为安全高效的射孔技术。非爆扩容射孔技术利用粉尘爆炸原理制造出的云爆弹,在射孔弹前端加装由高能粒子等材料组成的扩容体,借助射孔弹爆炸后产生的涡流场引力,将这些不同粒度的高能粒子带入射孔孔道内,直接毁伤影响出油孔道的压实层。从非爆扩容射孔技术原理及特点、技术研究过程及非爆扩容射孔器配套研制、器材地面试验检测,到现场应用等几个方面阐述了非爆扩容射孔技术的研究应用过程。与常规射孔相比,孔道容积平均扩大了32%,射孔穿透深度加深了14%,射孔孔道直径扩大了29%,流量提高了15.7%,在同区块同等地质条件下的低渗透率地层平均采液强度提高了26%,各项技术指标达到行业标准要求。

三射流射孔技术研究与应用

介绍三射流射孔技术的原理及技术特点。通过特殊的射孔弹布弹方式和对射孔弹起爆时序的控制,可提高射孔穿深和近井地带的孔道导流面积。从精确延时起爆设计、射流汇聚角度设计等方面阐述三射流射孔器的设计及研制。室内试验检测表明,与常规射孔技术相比,射孔穿深增加26%,孔道体积增加32%,流动效率增加15%。地面模拟检测表明,3个射流形成的孔道达到技术要求,枪身各项技术指标达到行业标准,可保证射孔施工的安全性。通过对三射流射孔技术应用效果跟踪,试验井与同区块同地质条件的常规射孔井进行对比,在中渗透率地层平均采液强度提高12%;在高渗透率地层平均采液强度提高15%以上;在中渗透率地层平均注入强度提高14.5%;在高渗透率地层平均注入强度提高17%以上,取得了较好的增产增注效果。现场应用证明三射流射孔技术是一种效果明显、工艺简单、效益显著的射孔技术。

孔道内子弹增效射孔技术研究

低孔低渗透储层产能及产出率低、开发成本高,影响了整个油气产量的增加。为最大限度地提高及恢复低孔低渗储层的生产能力,提高射孔完井的效率,采用了地层二次爆炸射孔技术。介绍了二次爆炸射孔技术主要部件的研制,阐述了相关技术方案及研究成果,并经过现场试验验证了该项技术的可行性。

子弹式二次爆炸射孔技术研究

为最大限度提高及恢复低孔隙度低渗透率油气储层的生产能力,提高射孔完井的效率,地层二次爆炸射孔技术提供了新的思路。介绍含能子弹、子弹扩孔器、定向器、导向器以及套管定位支撑器的研制等,阐述了相关技术方案及研究成果。经过现场试验验证了该项工艺的可行性。

三射流射孔技术

三射流汇聚射孔技术通过引爆一组上中下三个射流共面聚焦的射孔弹,上部和下部射孔弹产生的射流以一定角度在地层交汇,穿孔后释放两发射孔弹间的地层应力,而位于中间位置的射孔弹,延迟引爆,穿过地层应力减小的区域,射流由于受这一有利因素的影响,其穿深大于普通射孔穿深,并且三个射孔孔道的射孔压实带相互被破坏,提高了射孔孔道的导流面积和导流能力。通过对三射流射孔技术的原理、特点进行阐述,提出今后发展方向。现场应用证明,该项技术能够提高注入井的注入效果和采出井的采液强度。

油气管道新型柔性带复合衬垫内对口器研制

为实现曲率半径不低于5D(D为钢管直径)的热煨弯管的外根焊自动焊接,采用差速驱动、衬垫侧向伸缩、刚性与柔性转换等技术,研制了新型柔性带复合衬垫内对口器。针对单材质铜衬垫存在的焊缝渗铜、表面烧损或破损时不易修复且修复后精度降低,以及单材质烧结陶瓷衬垫使用时易因焊接高温反复影响而出现的表面烧损严重且不可修复、开裂、剥离、脱落等问题,设计了基于金属与陶瓷材料的、满足基体重复利用及陶瓷涂层再修复的复合衬垫。进行了柔性内对口器过弯管、爬坡、刚柔转换、管口组对等系列试验及工程现场测试。结果表明:柔性带复合衬垫内对口器具备对于曲率半径5 D热煨弯管的良好通过能力及30°爬坡能力,实现了直管与热煨弯管不同组合形式的精确组对、不大于30°坡度施工环境下的外根焊自动焊接与焊缝背面强制成形及刚性与柔性的适时转换;复合衬垫有效解决了单材质铜衬垫及烧结陶瓷衬垫易出现的问题,使用寿命、重复利用性及可修复性等综合性能更优。新型柔性带复合衬垫内对口器的研制成功提高了油气管道的焊接质量和施工效率,降低了施工成本。

多角度汇聚射孔技术

常规的聚能射孔一般采用螺旋布孔方式,压裂时,部分孔道产生转向缝,甚至在孔道以外的方向产生多条裂缝,一定程度上影响压裂效果。对水平井压裂施工中常用的89型射孔器的射孔弹与枪身不同夹角对穿深影响规律进行分析,排列了定面射孔布弹方式,结合地应力及射孔参数等影响因素,设计出结构合理的汇聚定面射孔器,经地面检测和现场试验,分析井下工艺适应性,形成汇聚定面射孔技术。该技术射孔后能够在择优裂缝面上形成多个稳定的射孔孔眼排布,压裂时能够产生更为有效的、单一的平整光滑裂缝;现场试验数据表明,与常规射孔相比,注入井平均注入强度提高14.75%,平均降低施工破裂压力6.4%,对提升压裂施工效果起到了较好作用。该技术为油田难采储量动用提供了一种新的技术手段。