负压射孔技术浅析

石延强

摘 要：结合负压射孔的定义与基本内涵，对负压射孔技术进行了论述，以为负压射孔施工实践提供技术参考。

关键词：射孔技术;负压射孔;浅析

1 负压射孔

根据油层和流体的特性、地层伤害状况、套管程序和油田生产条件，选择恰当的射孔工艺，其工艺可分为正压和负压工艺，用高密度射孔液使液柱压力高于地层压力的射孔为正压射孔;将井筒液面降低到一定深度，形成低于地层压力建立适当负压的射孔为负压射孔。在井筒内液柱压力低于产层压力时的射孔作业，在引爆射孔器的瞬间，井筒内压井液柱对油气层所产生的回压低于油气层的压力，便于地层退出脏物，减少油气层伤害，这种射孔方法叫负压射孔。负压射孔的瞬间，产层压力高于井筒内液柱压力，存在负压差，可使地层流体产生一个反向回流，对射孔孔眼进行冲洗，避免了孔眼堵塞和射孔液对产层的伤害，可以保护储层和提高产能。合理的负压差值能确保产层和井筒之间形成一个清洁流畅的油气流动通道，从而提高油气产量。

2 负压射孔技术

负压射孔是钻杆或油管内的完井液液柱压力低于地层压力的条件下射开油气层。根据油藏和流体特性、地层伤害状况套管程序和气曲生产条件选择适当的射孔工艺是确保油气流动通道，从而提高油气产量的重要技术保证。20世纪70年代，提出了负压射孔的概念，负压射孔即射孔枪点火发射时，并箱内的液柱压力低主地兵压力压力差的在有助于清洁射孔孔眼，地层流体白射孔孔眼中流动将会带走足够多的全属碎屑，从而有开地层流体向井筒内流动的通道。

负压射孔的关键技术是设置合理的负压值，该值应在最小负压和最大负压之间。最小负压：该负压值能保证对孔眼清洁、冲刷出孔眼周围的破碎压实带中的细小颗粒。最大负压：该负压值能避免地层垮塌，地层出砂严重，并且也要防止负压值过大使套管挤毁变形，封隔器等工具失效。负压射孔按传输工艺技术可分为电缆输送（WCP）负压射孔和油管输送（TCP）负压射孔。从技术发展应用来看，油管输送（TCP）负压射孔应用越来越广泛。负压值设定。射孔时选择合适的负压值，可提高孔眼流动效率，以便最大程度的清洗孔眼，又不至于引起微粒运移堵塞孔道、地层出砂垮塌等地层损害。

目前国内外公认的确是最小有效负压值的方法有以下几种：

△Pmax由邻近泥岩声波时差确定：

根据以上公式算出以后还可以进行以下判断：

如果 AMax>△Pmin则可根据具体情况给出一个在△Pmax与△Pmin之间的合理压值。

如果△Pmax<△Pmin则应建议兔去负压射孔工作，因为无法实现安全有效的负压射孔。

以上的所有计算，都已被编入PERSO射孔优化设计软件。PERSO射孔优化设计软件根据施工井的实际情况，计算出射孔负压值范围，并提供一个合理的负压参考值，指导现场施工。软件模拟前，要求输入渗透率、孔隙度、地层压力、地层温度、压实厚度，套管承压指标以及射孔枪、射孔弹等参数，运行即可得到负压值。

3 电缆（WCP）负压射孔技术

传统的电缆输送射孔一般都是在泥浆压井的情况下进行的正压射孔，在射开油气层的瞬间射孔液就会压入射孔道，并经孔道壁侵入地层，对地层造成了伤害。采用井口带压电缆输送射孔工艺技术，可以在井筒压力等于或低于地层压力的情况下实现带压（负压）射孔作业，从而完全避角了正压射孔对油气层的伤害，提高了油氣产率。

电缆（WCP）负压射孔技术选择合适的射孔枪和弹，电缆通过动封条件笑现带压（负压）射孔作业。该系统包括控制头、防喷管、防落器，防喷器等。

防喷系统主要技术参数：

控制头，使用电缆直径：Φ8， Φ10， Φ12;最高工作压力：70MPa。

防喷管，通径：Φ154， Φ160;最高工作压为：70 MPa。

防喷器，垂直通径：160mm;最高工作压力：70MPa;液控压力：21MPa;工作温度：-29℃～121℃。

3.1 常规过油管负压射孔技术

常规过油管负压射孔技术首先将油管下至油层顶部，装好采油树和防喷系统，电缆接头联接射孔枪一起装入防喷管内，射孔枪逦过油管下出油管，用电缆接头的磁定位器测出短套管位置，调整深度使射孔枪对准储层，点火射孔。

过油管射孔可以降低油管内液面，使之达到负压射孔，减少储层伤害，尤其是适合于生产井不停产补孔和射开新层位，减少了压井和起下油管作业。

3.2 过油管张开式负压射孔技术

为了解决2/油管在7n套管中的过油管射孔时，射孔弹与套管间隙太大，开发了一种新的过油管张开式射孔工艺。张开式射孔枪，包括控制头和射孔枪，射孔前控制头上提拉杆，使射孔弹绕框轴旋转90，而张开与套管垂直，点火射孔。

随着射孔新工艺技术的发展，负压射孔实现的方法和手段也越来越多，针对不同的地质条件，因地制宜，采用不同的负压射孔工艺，优化设计方案，设计合理的负压值，使射孔完井技术发挥最大的优势，提高油气井采收率。负压射孔工艺技术在胜利油田广泛推广应用，施工成功率100%，通过现场应用，总结、分析对比，该工艺技术能够实现油气储层保护，提高油气产量的目的。

参考文献：

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