新型油气田射孔器材的应用与发展

本文阐述了新型油气田用射孔器材的制造、应用以及检测技术的发展,并通过相关案例说明,新型的油气田射孔器材的应用,大大降低了深井的施工成本,提高了射孔施工的质量和安全性,带动了相关检验技术的提高,促进了国内射孔技术水平的整体提高,为油气田的勘探开发提供了技术支持与安全保证,同时取得了良好的经济效益和社会效益。

浅析油气田射孔器材检测技术的发展与作用

本文阐述了油气田用射孔器材检测技术的发展历程与现状,并通过数据对比分析,说明了射孔器材的检测技术的发展,有利于提高制造工艺、产品质量与使用技术,并为油气田的勘探开发提供了技术支持与安全保证,同时取得了良好的经济效益和社会效益。

油气井射孔器检测技术发展状况综述

文章阐述了射孔器材检测的必要性及其射孔器材在石油勘探开发中所起到的重要作用。介绍了射孔器材质量检测发展历史和现状,对美国石油学会(API)的"油气井射孔器评价的推荐作法"各版本之间的差异进行了论述。

油气井用射孔器评价方案的建立

通过对SY/T5128《油气井用射孔器通用技术条件》的应用分析,结合射孔器产品的技术发展,并对按APIRP19B要求制作的混凝土靶试验对比验证,对该标准指标进行修订,增加射孔器评价品种,引进了对大孔径、高孔密射孔器的评价方案,规范了产品命名和术语,并应用计量抽样和计数抽样两种评价方案对射孔器评价,以求正确评价射孔器性能。

接收常数变化对聚能射孔器材评价指标影响初探

接收常数的变化影响聚能射孔器穿孔深度和穿孔孔径的评价结果。GB/T 20489—2006《油气井聚能射孔器材通用技术条件》的引用标准更新导致接收常数发生了变化,以射孔器混凝土靶穿孔深度为例计算分析了其影响程度,接收常数由1.33变为1.212后国内常用20孔/m以下组射孔器平均提高穿孔深度判定值9 mm,会影响评价结果。为保持评价标准稳定,给出了评价指标的修正方法,以助于标准的修订。

关于SY/T 5562—2016中水平井射孔枪定位精度检验、评价方法的探讨

阐述了水平井射孔枪定位精度检测与评价方法。分析了SY/T 5562—2016《油气井用射孔枪》标准中水平井射孔枪水平定位动作试验方法、评价方法存在的问题,提出了在给定转速条件下测量水平井射孔枪水平定位误差的方法,并对现场使用水平井射孔枪进行了水平定位误差测试,表明不同旋转速度条件下定位误差差异很大,给出了更加合理的检验方法、评价方法。希望有助于标准的修订。

射孔器模拟井射孔试验套管内毛刺高度评价探讨

射孔器模拟井射孔试验在套管上产生内毛刺,SY/T 6163—2018《油气井用聚能射孔器材通用技术条件及性能试验方法》中给出的评价方法存在瑕疵。分析了模拟井射孔试验中套管内毛刺高度检验样本量匹配的计数抽样方案及对应检验结果,检验48个射孔孔眼处的内毛刺时,接收质量限(AQL)取10.0、检验水平取S-2、样本量取5、合格判定数取1时,取样位置不同则结果不同,可出现合格与不合格两种结果;接收质量限取4.0、检验水平取I、样本量取48、合格判定数取5时,判定结果唯一。结果表明:新的抽样方案更科学合理,提高检验水平、增加检验样本量与实际射孔孔眼对应,能反映产品的实际质量水平,结果一致性好,将有助于标准的修订。

复合射孔检测技术现状及其发展趋势

介绍了复合射孔技术的原理及检测技术的现状。为了保证复合射孔器的安全性、可靠性和有效性,需检测它的耐温性能、耐压性能、穿孔性能、破坏性及做功能力。目前常用的检测技术有地面混凝土靶射孔试验、地面抗爆试验、井下动态测试、地面复合射孔单元测试和地面1 m复合射孔器测试技术。结合油田现场对复合射孔器性能的要求,提出了地面动态测试技术、耐温耐压检测技术、检测技术与优化设计相结合及检测技术标准化等复合射孔器检测技术的发展方向。

射孔弹间干扰消除方法初探

射孔枪中装配射孔弹的密度达到某一界限时会出现穿深减小并显著波动的现象,其原因是弹间干扰。改变射孔器结构和导爆索性能,按行业标准SY/T 6297-1997《油气井射孔器材评价的推荐作法》进行了地面混凝土靶射孔试验,测量它们对穿深的影响,研究弹间干扰产生的原因。试验结果分析显示,弹间距、导爆索长度和爆速是引起弹间干扰的主要原因;视起爆速度与弹间距及导爆索爆速之积成正比,与弹间导爆索长度成反比,其值过小时则出现明显的弹间干扰;降低弹间起爆时间是消除弹间干扰的有效方法。该定量分析方法可为射孔器的优化设计提供参考。

低渗透岩芯实弹射孔实验研究

针对低渗透露头岩芯进行了实弹射孔实验,对射孔孔眼穿透深度、孔眼周围渗透率变化情况进行了分析。结果表明:孔眼周围的渗透率变化规律和常规地层不同,沿孔眼轴线方向,渗透率呈单调下降趋势,孔眼末端的渗透率接近于原始值;在沿孔眼径向方向,渗透率也呈下降趋势,压实带特征不明显,且压实带部位的渗透率仍明显大于岩石原始渗透率;低渗透岩石射孔孔眼穿透深度明显比常规储层中小。由于常规射孔技术对低渗透储层的改造深度有限,应大规模推广采用复合射孔等新技术以改善射孔效果。

聚能射孔弹在不同砂岩上的射孔效果研究

在实验室条件下,用同种聚能射孔弹在3种不同砂岩上进行负压射孔,然后进行流动测试。通过实验结果的对比分析,揭示了同种聚能射孔弹在不同砂岩上形成的孔道体积、损害程度不同,而组成砂岩的颗粒、胶结物性质的差异是造成这种现象的主要原因。通过研究对聚能射孔弹在不同砂岩上产生的射孔损害有了进一步的认识,希望为射孔优化设计提供理论依据。

等孔径射孔器穿孔性能评价方法探讨

等孔径射孔技术在非常规油气压裂施工中取得较好效果,应用规模逐步扩大,但还没有统一的评价方法和评价指标。通过对等孔径射孔器试验结果的对比分析,提出利用孔径相对偏差、孔径相对标准偏差评价等孔径射孔器的孔径一致程度的方法。给出了评价指标,相对标准偏差为6%、孔径差异度为10%,为等孔径射孔器的检验和评价奠定了基础。希望该方法能为形成更加科学的评价方法提供参考,并在形成共识的基础上为标准的制修订提供依据。

射孔弹地层穿透深度试验研究

利用API标准检测设备进行了多弹型、多岩心、多压力条件下的实弹射孔试验。研究结果表明,射孔弹穿深与药量、岩石强度、孔隙度、声波速度、有效应力的变化具有明显的对应关系。如果射孔弹药量、孔隙度越大,岩石强度、声波速度、有效应力越小,则射孔弹地层穿深越大;反之,则穿透深度越小。在射孔弹地面混凝土靶穿深数据的基础上,利用声波速度预测射孔弹地层穿透深度是可行的,而且可以给出连续的地层穿透深度剖面,对于射孔优化设计非常有利。射孔孔眼直径参数稳定,与射孔弹药量、套管性能关系密切,与射孔所穿地层关系不大。

聚能射孔器爆炸气体损害机理研究

聚能射孔弹爆轰产生金属射流的同时也生成爆炸气体。爆炸气体形成的高压可在射孔孔道形成的瞬间进入孔道,引起孔道内压力升高,甚至造成损害。通过对爆炸气体产生的过程、压力影响因素、损害过程的分析认为,降低爆炸气体压力、扩大泄压空间和减少气体作用时间等方法可以降低爆炸气体造成的损害;射孔优化设计时应综合考虑聚能射孔器产生的气体压力低、井简介质密度低和地层孔隙压力等因素。提高聚能射孔弹的效率降低装药量,在不影响射孔器性能的情况下降低爆炸气体压力是最理想的方法;降低聚能射孔器内温度降低爆炸气体压力也是既经济又方便的方法。保持孔道壁的孔隙压力高于进入射孔孔道内的压力则可以避免气体损害。聚能射孔器爆炸气体造成的损害是可以预防的。

复合射孔器压裂能力评价方法的探讨

为评价复合射孔器的作用效果,根据在相同靶体、试验条件下复合射孔器的压裂能力决定作用效果,探讨采用压裂能力指标评价复合射孔器性能的方法。通过对复合射孔器测试技术、复合射孔作用过程、裂缝形成机理和储层对复合射孔器性能的要求等方面进行研究,得到在实验室条件下可以用复合射孔器产生高能气体的有效压力、有效作用时间来评价复合射孔器性能的结论,为建立一套完整的复合射孔器评价体系打下基础。

数值模拟油井射孔器作用过程方法研究及应用

提高射孔器性能是射孔弹厂家面临的和油田用户关心的主要问题。油井聚能射孔器的作用过程涉及爆轰波的形成、传播、爆轰波与其他介质的相互作用等爆轰问题,射流的形成、延展等界面碰撞问题,射流对靶的侵彻、靶的成坑和动态响应等侵彻问题,作用过程复杂。为了研究油井聚能射孔器的作用过程和机理,降低设计成本,缩短研制周期,本文介绍了模拟石油射孔器从炸药起爆,射流形成,射流侵彻钢靶、井液、混凝土靶的整个作用过程的欧拉数值方法,包括数学模型、离散方法、相应的本构模型,以及为节省计算机时采用的计算和理论分析耦合的模拟方法,并将数值模拟结果与实验进行了比较。研究结果表明,数值模拟结果与实验结果符合的较好,说明方法是有效的和可行的。

复合射孔技术综述

文章综合分析了复合射孔现有方法和技术,以及各种方法、技术的优点和不足。STIMGUN系统装药量大,作业效果好,避免了炸枪,可使用常规射孔枪;但有时不得不使用小直径射孔器。分体式复合射孔技术药量调整范围较大,不会炸枪,可使用常规射孔枪;不足之处是由于火药装药与射孔段不在同一层,气体利用效率较低。一体式复合射孔技术火药装药与射孔段在同一层位,火药产生的高压气体正对射孔孔道做功,效率高,作业效果好;缺点是装药量少,产气量较低,需使用带泄压孔的特制射孔枪,有时发生炸枪事故。双复射孔器可以适当扩大枪径,提高了射孔枪的承载能力,具有避免炸枪、环空峰压减缓、作用时间加长等特点。

砂岩油藏常用射孔技术适用性分析

通过对聚能射孔损害机理分析得出射孔损害可分成射流撞击损害、爆炸气体冲击损害和射孔液冲击损害3部分,损害程度由聚能射孔器、井筒中射孔液和油气层特点3方面因素决定,并给出了不同条件下射孔损害形成规律。在此基础上分析了油气层、井筒中射孔液等因素对几种常见射孔技术的影响规律,定性给出了不同射孔技术的适用条件。希望为射孔优化设计提供参考。

混凝土靶养护时间与抗压强度和聚能射孔器穿孔深度的关系初探

混凝土靶是检验聚能射孔器穿孔性能的标准物质，其性能波动影响试验结果。通过对2组聚能射孔器混凝土靶试验结果的分析，认为随养护时间的增加混凝土靶抗压强度逐渐增加，同时聚能射孔器穿孔深度相应降低。抗压强度每增加10MPa，平均穿孔深度降低约为6%～12％。为消除混凝土靶抗压强度变化对试验结果的影响，应尽可能在混凝土靶养护28d、抗压强度不小于34．5MPa后，在最短时间内完成试验。

复合射孔器射孔后环空压力分布试验研究

提出了一种内置式复合射孔器地面测试方法,可对油田现场常用的1m复合射孔器进行压力-时间曲线(p-t曲线)测试。将内置式复合射孔器放置在加固的套管试验装置中,在内置式复合射孔器的第1发弹射孔孔眼、第16发弹射孔孔眼位径向90°位置安装压力传感器,环形空间注满清水后密封、起爆。试验结果表明,内置式复合射孔器产生的环空压力是不均匀的,第16发弹射孔孔眼位置的压力比第1发弹射孔孔眼位置高11%左右。可为复合射孔器评价、优化设计提供依据。