复合射孔技术在浅层气防砂中的应用

丁晓

摘要：新时期背景下，随着我国科学技术的不断创新，在油田领域中各种技术得到了应用，复合射孔技术作为常见的一种基础策略，应用时能够在浅层气防沙项目中起到良好的效果。因此，为了能够对该技术的应用情况有更为全面的了解，文章结合实际在阐述复合射孔技术原理的同时，对该技术的实践过程进行了研究，希望论述后可以给相关工作人员提供一些参考。

关键词：复合射孔技术;油井出砂;防砂应用

引言

在油田项目开展的阶段中，防沙工作作为系统性的工作，如何将防沙工作做好，对提高油田生产有着积极的作用。就目前来说受到技术因素、地质条件因素的影响，油井出砂问题频频出现不利于企业的正常开展。所以将复合射孔技术应用到防沙项目当中，能够给油田企业的发展奠定良好基础，所以对该技术的应用要点进行研究意义重大。

1复合射孔防砂技术的工艺原理

复合射孔防砂技术的工作原理是通过复合射孔弹进行套管射孔作业，把射孔和防砂 融合到一起进行施工，具体操作步骤如下：首先，复合射孔弹内填充足够的防砂材料，结束后进行复合射孔弹的密封处理;其次，引爆射孔弹，在巨大的压力直接作用之下沿着套管快速前进，同时穿越油层结构，就可以制作出相同直径的射孔。因为射孔弹起爆以及发射环节，结构温度快速升高，同时在其经过的路径上出现负压状态;射弹孔到达套管底部，直接和岩层触碰，让射孔弹内易燃易爆的填充物爆炸，产生较大的爆炸力使得防砂材料从孔眼内喷射出来，在结构内部形成密实度较高的防砂层，竟然可以达到避免油井出砂的问题。

2复合射孔弹的研究

2.1复合射孔弹的优点

射孔弹是目前比较常见的处理工艺方式，已经被大量的应用到油井射孔的工作中，对于油井开采和运行起到极为重要的作用。在最初的研发阶段，二十世纪的30-40年代开始，国外有些国家已经研发出鱼雷式射孔器与聚能式射孔弹形式，不同形式可以应用到不同场景之下，发挥出应有的作用。随着技术的研发和应用，技术水平不断的提升，射孔完井已经大量的应用到实践中，是目前油井开采的重要技术之一，对于油井开采领域的发展存在重要影响。复合射孔弹的优势可以从如下几个方面考虑分析：其一，结合油井的具体情况，确定符合实际需要的多种射流短，并且通过技术人员的管控以保证油、气、水等物质流量处于合理的范围内。比如在油液粘稠度较高的情况下，通过复合射孔弹的应用可以实现分层增产增注作业，确保射孔防砂的施工效果。其二，操作简单方便，防砂的时间也比较长。应用机械防砂或者化学防砂的措施，虽然可以快速的实现改变，但是随着油田开采时间的不断延长，也会导致该油井出现反复出砂的现象。而应用复合射孔弹防砂的处理方式，应用之后可以有效的预防出现井壁坍塌的问题，避免出现重复出砂的情况，提高总体运行效果，完全达到运行标准要求，为油井开采效率和质量的提升打下基础。

2.2射孔弹防砂材料的设计

較之传统防砂技术来说，复合射孔防砂的方式效果更好，并且其最终的处理效果和防砂材料性能有着直接的关系，所以在具体的应用之前，要以实际情况选择最佳的防砂材料，这关系到实际应用效果，必须加强重视。首先，在特定的弹体容积数据要求范围内，尽量的多填充防砂的材料，确保一次性射孔喷射出来的防砂材料数量满足要求，完全符合具体的油井开采需要。其次，防砂材料在弹体结构内均匀的分部，不会存在沉淀或者有大量空气的情况存在，可以有效的预防出现在起爆后无法形成完整防砂层的情况，消除不利的影响。最后，确保管柱、套管的质量符合要求。复合射孔弹的运动路径是套管，通过压力作用之下会快速的前进，所以必须确保套管的质量合格，从而可以使得复合射孔弹防砂技术效果满足要求，实现效果最优化转变，使得油井开采顺利完成。

2.3理论计算和结果分析

根据实际工作需要，通过计算机模拟软件展开分析研究，对于射孔弹的射流的侵入环节做好模拟计算分析，总结出相应的数据信息，具体如下所示：射流的头部运动速度为6729m/s，和强度为50MPa的岩石层接触时，临界速度达到1043m/s，碰撞接触射孔的喷射时间为80-150毫秒。以上述各项数据为基础进行分析，将上述各个变量输入到三维模型内，实现动画模拟分析，充分了解射孔弹的形状、填充量、套管内运动轨迹、喷射速度等方面，从而可以了解射孔运动的轨迹和条件。这些数据都是技术人员设计与分析的关键，对于今后的具体操作提供良好基础。

3室内模拟实验研究

模拟枪装置设计的目标就是要制作出与射孔枪完全相同的封闭结构体系，将复合射孔器安装到该作业环境之内，保证其与实际工作情况存在关系，以保证能够重点分析了解在实际应用的情况，为设计计算提供基础条件。射孔弹爆炸的瞬间，射孔器内的压力、速度会短时间内急剧升高，这行会在封闭的空间中产生很大的压力，这些情况的存在会给防砂材料的推进速度以及运动情况产生直接的影响，所以不得不进行必要的分析。然后根据工艺技术标准要求进行射孔弹的射孔作业，此时在炸药爆炸之后，就会形成药型罩的结构，出现金属射流，直接穿越枪壁套管以及水泥环的结构，在地层上出现孔道。在整个过程中，射孔弹所射出的孔道是系统运行唯一的泄压空间。金属射流炸药在完全的爆炸之后，所形成的产物以及防砂材料都会通过该孔道直接喷射到外部，让内部空间的压力缓慢的下降，最终保证其压力达到平衡性的要求。经过一定时间的压力释放，达到常压的要求，就可以进行后续的操作满足实际应用求。经过模拟分析以及现场试验总结，发现复合射孔防砂技术操作相对简单，且不会给地层结构产生严重的负面影响，还具备较高的防砂效果和水平，由于当前我国的油井出砂比较严重，所以复合射孔技术的应用日益广泛，效果也在不断的提高。

4结语

综上所述，复合射孔防砂技术的研发和应用，是以传统的机械、化学等防砂技术为基础，利用计算机模拟分析，通过实验室的模拟实验，形成全新的防砂技术，尤其在稠油油井条件下应用效果良好，未来会产生更高的实际应用价值。

参考文献

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