多級脈沖深穿透射孔技術在塔里木油田的研究應用

1、38多級脈沖深穿透射孔技術在塔里木油田的研究與應用李強①宋中華鐘家維單全生歐如學劉昆塔里木油田公司開發(fā)事業(yè)部摘要塔里木油田的油（水）井經過長時間的開發(fā)，由于受到鉆井、井下作業(yè)及增產措施等因素影響，導致油（水）井近井地帶污染嚴重，嚴重影響油井產能及注水效果。常規(guī)射孔技術無法解決油（水）井近井地帶污染問題，因此研發(fā)了多級脈沖深穿透射孔技術，該技術可以一次同時完成聚能射孔和兩次火藥壓裂等三道工序，從而使射孔孔道壓實帶破碎，在孔眼周圍形成多條徑

2、向和垂直裂縫，溝通地層的天然裂縫，達到深穿透近井地層污染帶，改善近井區(qū)域地層導流能力的目的，最終提高油井產能。該技術能有效的改善射孔孔眼及近井帶地層的流動條件，盡可能的增大井筒周圍的滲流面積，降低射孔表皮系數，提高油井產能。關鍵詞多級脈沖深穿透兩級火藥裝藥脈沖壓力壓力控制1前言塔里木油田在低滲油藏開發(fā)過程中，無論生產井還是注水井，在生產之前，普遍采取壓裂、酸化等方法進行油層改造。但是，壓裂、酸化作業(yè)因其自身固有的缺陷，在應用過程中有一定

3、的局限性。例如，水力壓裂雖然壓力持續(xù)作用時間長，可以在地層中產生較長的裂縫，但由于它的瞬間峰值壓力不高，因此裂縫的數量較少，而對于提高近井帶地層的滲流能力，多裂縫效果更好，并且水力壓裂、酸化壓裂成本太高，工藝繁雜。此外，壓裂、酸化容易對地層造成二次污染，不利于保護產層。為了妥善解決這一矛盾，提出了多級脈沖深穿透射孔技術。2多級脈沖深穿透射孔技術簡介多級脈沖射孔工藝技術是一種全新的射孔工藝，區(qū)別于以往其他任何射孔方法，是一項射孔與小型壓裂

4、相結合的新射孔技術，達到了國際領先水平。過去，無論負壓、正壓或平衡壓力射孔，在穿孔瞬間，井筒內的壓力是靜液柱壓力，而多級脈沖射孔技術，利用多級火藥裝藥技術和射孔技術的合理組合，來實現多級火藥裝藥的順序燃燒，連續(xù)產生3個脈沖峰值壓力，動態(tài)壓力作用于孔道地層。射孔成孔后利用多級火藥燃燒產生高壓燃氣，隨著一級火藥燃燒，產生脈沖壓力作用于孔道與地層，進行解堵、造縫，隨著壓力下降又形成負壓，再次沖洗孔道，隨后二級火藥燃燒，再次形成脈沖壓力作用于孔

5、道和地層，進行延縫和擴縫；以達到解堵、造縫、延縫、擴縫的目的，改善近井帶地層滲流條件，從而增加油井的產能。40圖3三級裝藥在Φ50發(fā)動機的pt曲線該試驗說明三級裝藥具有不同的燃燒速度，可以順序產生不同的壓力峰值。2.3藥量的設計根據地層破裂壓力和套管、槍體的承壓指標，確定井筒內的峰值壓力，根據設計的峰值壓力參數，控制兩級火藥的總裝藥量。根據火箭發(fā)動機燃燒室內壓力計算原理，由火箭發(fā)動機的燃燒室內壓力公式得出峰值壓力為：Pmax=(ρCμ1

6、SS1)1(1r)（3）上式中，ρ為槍體內裝藥的密度，C為裝藥的特征速度，S為槍體內裝藥的總表面面積，S1為槍體孔眼的總面積之和，R為裝藥的壓力指數，μ1為裝藥的燃速系數。2.4動態(tài)壓力作用過程多級脈沖射孔器在井下引爆時，可以近似地看作是一個在密閉容器中發(fā)生的伴隨產生大量的高溫、高壓氣體的化學反應過程，其反應的容器即為射孔槍。在反應初期，根據理想狀態(tài)下的氣態(tài)方程中P、V、T的關系式，可以看出射孔槍內部的剩余空間，對壓力的產生具有一定的調