射孔完井技术发展综述

李国巍，于　革，肖　湘，张治国，王　盼

射孔完井技术发展综述

李国巍，于革，肖湘，张治国，王盼

（黑龙江省科学院大庆分院，黑龙江 大庆 163319）

通过介绍负压射孔、超正压射孔、复合射孔、电缆输送射孔、油管输送射孔、水平井射孔、定方位射孔和水力割缝射孔这几项国内外主要射孔完井技术，提出了在射孔器开发和射孔新工艺研究上的建议，未来要不断开发多品种射孔器，完善我国射孔技术，努力提高油气井的产量。

射孔完井技术；射孔器；油气井

一种适宜的完井方式能够高质量地打开油气层，正确地给出探井的生产价值，进而确定待开发油田油气的真实储量，对于加快开发速度和实现最大采收率具有重要意义。射孔完井因与其他完井方式相比具有很多突出优点，在国内外得到了广泛的应用［1］。

在油气田勘探和开发过程中，射孔作业是非常重要的环节。自1932年以来，美国MONTEBELLO油田首次使用了射孔完井，至今已有80多年的历史。从20世纪30年代的子弹式及鱼雷式射孔器，再到后来的聚能式射孔弹，射孔器不断完善，并已形成多种系列的工业产品［2］。

1　国内外主要射孔完井技术

1.1负压射孔技术

负压射孔技术是采用了低密度射孔液或是降低了液柱的高度，在引爆射孔器的时候，井底压力小于地层压力，便于地层退出脏物，能够减少油气层伤害。此技术需要选择合理的负压值，此值既要保证孔眼清洁，又不能超出某一值而导致地层出砂、垮塌等问题。其优点是能够保护储层，提高产能。缺点：第一，负压射孔效果在油藏压力、渗透率和岩石硬度等较低时会受到影响。第二，过油管枪受油管内径限制。第三，井口防喷管会限制过油管枪的长度，厚油层需要多次射孔。第四，小直径射孔枪不适用于现代高密度射孔需要［3］。

1.2超正压射孔技术

超正压射孔技术是在射孔前使用液体、氮气或混合气液柱向井筒内加压，使井底压力不小于底层破裂压力。在射孔的瞬间，压缩气体的能量转化为作用在地层的压力，因此加压液体以非常高的速度进入射孔孔眼。对于低渗、低压、非均质或污染严重的砂岩油气层来讲，超正压射孔是替代常规负压射孔极好的方法，能够很大程度地提高射孔工艺对于不同地质条件的适应性。其适用范围：第一，中低渗油藏压裂施工预处理。第二，中高渗油藏的解堵。第三，碳酸岩油藏。第四，非均质严重油藏。第五，天然裂缝性油藏。第六，已射孔井的高压冲击解堵。

1.3复合射孔技术

复合射孔技术是近几年兴起的一项高效射孔技术，它能够一次性同时完成射孔和高能气体压裂两道工序。其优点是改善近井地层导流能力，提高了射孔完井效果。其适用范围：第一，砂硬地层。第二，低渗透或低孔隙度油藏。第三，原油结蜡较高的油井。第四，有一定含油饱和度的地层。目前复合射孔技术的主要问题和难点有：药剂安全性、能量的释放、检测手段不完善和理论不健全等［4］。

1.4电缆输送射孔技术

电缆输送射孔即利用钢丝铠装电缆将射孔器运送到指定层进行射孔的技术。按工艺不同又可分为：普通电缆输送射孔技术、电缆输送过油管射孔技术和电缆输送密闭式射孔技术。普通电缆输送射孔技术是在井口只装放炮闸门时进行射孔，其射孔器直径可选范围大。但建立负压差较困难，放喷能力差，主要用于低压油藏。常规电缆输送过油管射孔技术是用电缆将射孔器从油管送到指定层进行射孔，有较好的放喷能力，可避免压井造成产层污染。但油管内径限制射孔器外径，射孔器装药量因此会受到影响，射孔弹穿深较浅。在此基础上发展的过油管张开式射孔实现了过油管深穿透射孔，可在不取油管情况下相当于使用大直径套管射孔枪，有效发挥了油气井产能。密闭式电缆输送射孔技术是在井口装了放喷装置后，用电缆将射孔器运送到指定层进行射孔。可用大直径射孔器射孔，提高射孔弹的穿透深度，但井口放喷装置过于庞大，难于安装，增加的注脂泵车施工复杂。其主要用于常压、高压油气藏。

1.5油管输送射孔技术

该技术采用硬连接方式将一口井所需要的射孔器完全串连起来，形成一个硬连接贯串，用油管下入井中。通过测量油管内放射性曲线或磁定位曲线，来矫正射孔器的深度，使所有射孔器对准目的层，用特殊起爆方式一次性射开所有目的层。其优点是放喷能力强、高孔密深穿透，各类油气井射孔可通过不同工具组合来满足，但其工艺较复杂、成本高。

1.6水平井射孔技术

我国水平井射孔枪普遍采用内定向，又分为偏心旋转、配重块旋转两种［5］。在不断的探索和学习中，国内已完成长井段和深井的定向射孔作业、水平井重复射孔、水平井的射孔与测试联作、水平井的氮气超正压射孔、水平井限流压裂射孔等作业。这项技术已逐渐成为一项常规射孔作业。

1.7定方位射孔技术

定方位射孔技术一般对准裂缝发育的方位或正交于最小水平地应力的方位射孔，这样有利于防砂或进行压裂施工作业，能够提高作业的成功率及效果。适用范围：第一，裂缝性油藏射孔。第二，水平井射孔。第三，欲压裂井射孔。第四，防砂射孔。定向射孔系统在国外已广泛应用于油气田生产实践中，已获得良好效果。哈里伯顿公司推出了G-Force精确定向射孔系统，不需使用多个定向短接，可以通过连续油管、钢丝、电缆或铰链管来传送，射孔枪能在井眼内居中，因此射孔效率显著提高。但国内仅在水平井上采用重力定向射孔较多，其他方面并不完善。

1.8水力割缝射孔技术

水力割缝射孔技术是一种小曲率短半径径向钻孔技术。其动力来源是超高压清水或携砂液体，采用液压控制技术，就能实现套管冲孔，与此同时在井下岩层中水力切割出水平深孔。井筒周围形成的无压实、无污染的水平孔眼孔径30～35mm，最大水平穿深可达3m。适用范围：第一，油水井解堵。第二，油层改造。第三，侧钻井或双层套管井射孔。第四，薄层射孔。第五，压裂射孔预处理等。

2　对我国射孔完井技术的建议

第一，在射孔器的品种和性能上有待开发和提高，开发轻质气、大孔径、深穿透、耐高温等更多系列射孔器。

第二，继续完善、推广、应用在我国部分油气田已得到成功运用并取得明显效果的超正压射孔、水力割缝射孔和复合射孔技术。

第三，我国在射孔新工艺的研究上做得还不够，应开展电源射孔机理及施工工艺的研究，重点加强超正压射孔机理的研究，进一步加大超正压射孔技术的应用力度。

第四，在优选完井方式方面还需要加强。要综合考虑油藏情况，结合钻井、射孔和增产改造等完井工艺，全方面考量，开展完井全过程的智能优化设计。

第五，加强基础理论研究，完善检测手段，使射孔器材检测更加科学公正。将射孔器材检测与射孔优化设计结合起来，预测油田实际射孔效果，为射孔优化设计软件提供基础参数。

3　结语

我国射孔技术虽取得了一定的效果和成绩，但目前与发达国家的先进技术相比，还有一定的差距。作为科研人员，我们应不断完善我国的射孔技术，努力提高油气井的产量，为实现我国石油企业经济效益和社会效益最大化贡献自己的一份力量。

［1］ 李臣生，王青涛，吴永青.102型射孔枪在中原油田的应用［J］.断块油气田，1997，4（6）：52-56.

［2］ 王海东，孙新波.国内外射孔技术发展综述［J］.爆破器材，2006，35（3）：33-36.

［3］ 邹良志，石化国，杨家忠，等.国内外主要射孔技术发展评述［J］.石油仪器，2012，26（4）：34-37.

［4］ 王艳萍，黄寅生，潘永新，等.复合射孔技术的现状与趋势［J］.爆破器材，2002，31（3）：30-34.

［5］ 袁吉诚.中国射孔技术的现状与发展［J］.测井技术，2002，26（5）：421-425.

A review of perforating completion technology development

LI Guo-wei，YUGe，XIAOXiang，ZHANGZhi-guo，WANGPan
（DaqingBranch ofHeilongjiangAcademyofSciences，Daqing163319，China）

This article describes several major domestic and a foreign perforating completion technique，as underbalanced perforating，super overbalanced perforating，composite perforating，cable-conveyed perforating，tubing-conveyed perforating，horizontal well perforating，orientation perforating，and hydraulic cutting perforation，and gives the suggestions on developing perforator and new technology perforation.In the future，we will develop more perforators and improve our perforatingtechnology and efforts toincrease the yield ofoil and gas wells.

Perforatingcompletion technology；Perforator；Oil and gas wells

TE257

A

1674-8646（2015）04-0040-02