復合射孔技術

StimGun復合射孔技術川慶鉆探工程公司四川測井公司匯報提綱一.引言二.Stimgun復合射孔技術三.StimGun技術優(yōu)勢四.現(xiàn)場應用情況五.結束對于致密、低滲儲層，采用常規(guī)射孔后：有時酸化壓裂很難壓開地層，重復射孔2次、3次才能見到效果，既浪費了作業(yè)時間、又增加了施工成本、還對儲層造成傷害。有時壓開了地層又很難控制壓裂縫的縫高以致于油氣井早早地就出水了，為油氣開發(fā)帶來較多難題。結論：常規(guī)射孔不能真實地反應該類儲層性質，往往錯誤地封殺了產層。一、引言StimGun復合射孔利用火箭推進劑筒燃燒產生的可控動態(tài)脈沖高壓氣體擊穿并凈化射孔孔道，在射孔孔眼周圍形成徑向裂縫，起到了小型壓裂的效果。能夠有效降低或減少鉆井（固井）污染，提高油氣井的產出和注入能力。目前，該技術已成功應用于四川、塔里木、冀東、塔河等油氣田。二.StimGun復合射孔技術高速記錄儀射孔槍推進劑筒←←←StimGun系統(tǒng)組成推進劑適用套管槍型型號外徑（mm）尺寸內徑（mm）73型865〃10173槍86型10051/2〃12186槍114型1327〃152114槍復合射孔配套器材

1射孔2壓裂3生產StimGun復合射孔作業(yè)過程PPPTTT爆炸Stimgun壓裂水力壓裂FracturingFracturingFracturingFailure微秒毫秒造縫過程StimGun井筒截面效果圖StimGun復合射孔技術優(yōu)勢：（一）火藥的性能優(yōu)越推進劑火藥曾是美國軍用產品，現(xiàn)應用到石油工業(yè)中，具有很高的安全性，在常溫和井下高溫下都不會自燃，通過射流點燃推進劑，產生高能氣體。（二）強大的軟件功能輸入地層參數和射孔器參數，軟件模擬施工效果，確定推進劑的藥量和安裝位置，得出最佳施工效果，并根據結果指導現(xiàn)場施工。（三）先進的監(jiān)測技術通過高速電子壓力計，可以采集施工過程中射孔和推進劑燃燒過程井筒內壓力變化曲線，根據采樣的數據，可評價本次施工效果。（四）和多種射孔工藝相結合，適用范圍廣能進行過油管作業(yè)和水平井作業(yè)，能與酸化、測試以及一次完井等工藝聯(lián)合作業(yè)。三.StimGun技術優(yōu)勢施工井地層參數和井況優(yōu)化推進劑藥量及位置Pulsfrac軟件下井施工下井施工根據經驗決定推進劑藥量及位置套管等下井工具受到損害藥量小壓裂效果差Stimgun技術國內復合射孔技術最佳效果高能氣體失控狀態(tài)對油管的破壞（一）推進劑性能

通過地面和井下大量試驗，驗證了StimGun推進劑火藥筒能承壓１４０ＭＰａ，耐溫１６０度／４８小時。火箭推進劑性能穩(wěn)定，具有良好的安全性，并且燃燒在很短的時間內完成，釋放得高能氣體對孔眼進行壓裂。另外，推進劑在施工現(xiàn)場組裝方便，施工時效高。推進劑可有效穿透近井地帶的污染物，確保從油藏至井筒的流動暢通無阻，可以延伸與井筒的垂直裂縫，溝通天然裂縫，還可形成徑向放射狀多條裂縫。火箭推進劑藥筒高溫高壓氣體對套管的影響套管平均膨脹4mm普通射孔StimGun將作業(yè)后的槍管（與套管材質相同）截一段進行化驗、分析：其強度、金相組織等變化不大，與普通射孔的情況相當。高溫高壓氣體對套管的影響（二）軟件功能

1.軟件運行前，首先需要正確設置井的參數，如井深、井溫、滲透率、孔隙度、泊松比、楊氏模量、地層壓力等。2.設置下井管串結構，如套管、油管和射孔槍的尺寸，是否需要封隔器。3.設置壓力點，一般在射孔段附近設置三個采樣點，記錄射孔過程的壓力變化。4.模擬封隔器以下管柱受力情況。5.設置推進劑數量。通過多次軟件模擬確定合適的推進劑長度。（1）井筒和地層參數井深孔隙度滲透率楊氏模量泊松比地層壓力溫度（2）流體與壓力點參數油管內流體環(huán)空內流體設置井筒內壓力點設置運動點、張力點（3）管串尺寸設置套管油管封隔器油管篩管起爆器槍尾記錄儀（4）作業(yè)區(qū)域設置如果該井曾經射孔，輸入上次射孔參數，頂界、底界，射孔彈孔密、相位等裂縫的頂界和底界深度，以及數量作業(yè)區(qū)域頂界、底界深度（5）工具設置選擇復合射孔槍射孔槍型號彈夾頂界和底界深度射孔彈頂界和底界深度射孔彈參數射孔彈井下穿深（估算）推進劑外徑推進劑頂界和底界深度推進劑長度PulsFrac軟件輸出界面推進劑燃燒、液體注入等曲線裂縫寬度和長度井筒內采樣點壓力變化曲線井筒內總體壓力曲線趨勢

井下高速記錄儀時間分辨能力達到約10毫秒，每秒記錄100000個數據點，能測量和記錄井筒內高速發(fā)生的動態(tài)活動。國內目前的電子壓力計分辨率還較低，不能高速記錄射孔過程和推進劑燃燒過程中壓力變化情況。

（三）先進的監(jiān)測技術

記錄的Ｐ－Ｔ曲線與預測的進行對比，對數據進行修正，存入數據庫，指導以后同區(qū)塊施工。不帶封隔器作業(yè)帶封隔器作業(yè)作業(yè)工藝一次性完井作業(yè)與測試聯(lián)作作業(yè)（四）作業(yè)工藝多樣化StimGun施工作業(yè)管柱研究

StimGun復合射孔技術分別在四川油氣田、塔里木油田、冀東油田、塔河油田以及青海油田等地區(qū)現(xiàn)場推廣應用了八十余口井次，技術成功率為100％，增產效果十分顯著，贏得了高度評價。目前，通過現(xiàn)場應用，我們初步認為該技術較好的適應致密、低滲地質儲層，采用該技術的確能取得常規(guī)技術不能達到的作業(yè)效果。作為油氣井的增產工具，該技術安全、可靠；作為加砂壓裂或者酸化前的預處理措施，可降低地層破裂壓力，提高注入能力，改善壓裂效果。四.現(xiàn)場應用情況

確勒QL－101井是一口區(qū)域重點評價井，先后3次對其進行了射孔作業(yè)但效果都不理想，其中2次射孔后加砂均出現(xiàn)井口超壓、加不進砂的情況，甚至射后酸液都擠不進去。后來采用Stimgun射孔,獲得工業(yè)油氣，經測試該井日產原油8方、天然氣2313方。塔里木確勒QL－101井StimＧun作業(yè)前后產量對比作業(yè)方式日產油（m3）日產氣（m3）采液指數（m3/MPa)表皮系數（S）備注102槍＋酸化0.270.2828主要出水102超深穿透補孔0.5510～5910.2010對出水層進行封堵后補孔復合增效射孔＋封隔器聯(lián)作5.891167～23130.855.6不含水射孔井段(m)壓裂井段(m)壓裂套外徑(mm)壓裂套長度(m)峰值壓力(MPa)壓裂縫長度(m)壓裂效果5669.5～5672.55669.5～5672.5102.0

3.00155.402.1121%Stimgun壓裂效果模擬曲線冀東油田NP101x1井井況基本數據人工井底：3487m產層中部垂深：3200m地層壓力系數：1.0地層壓力：33MPa溫度：110℃射孔液：射孔時為1.06g/cm3酸液油層套管：7″（內徑：Φ157mm）壓力計參數設置壓力計數據回放曲線分析結果：

從時間來看，實際測得推進劑燃燒時間和軟件設計時間基本一致；從壓裂過程來看，射孔后推進劑燃燒，井筒內壓力實際測得為72MPa，軟件模擬時為73MPa，實測結果和模擬結果相差1MPa，通過對比，我們可以得到結論為：本次施工實際壓裂過程和模擬壓裂過程基本吻合，達到了預期施工效果。

壓力計數據分析塔河油田TK833井

塔河油田TK833井原產油8-10噸，化學堵水后斷產，采用127槍1米彈射孔后未見效果。由于擔心再次打開水層，不敢采用酸化解堵等措施，后來經過Stimgun補孔作業(yè)后，日產油8噸。塔河油田高度贊揚了該項技術，并把StimGun射孔作為新技術在油田內大力推廣。射孔井段(m)壓裂井段(m)壓裂套外徑(mm)壓裂套長度(m)峰值壓力(MPa)壓裂縫長度(m)壓裂效果4580-45824580-4582130

2.00134.421.0120%該井是一口老井，曾經射孔過兩次，現(xiàn)日產液4方。PlusFrac模擬設計，選用73型射孔槍及配套火箭推進劑，井下產生的峰值壓力為61.56MPa；作業(yè)工藝采用油管輸送射孔；起爆方式采用投棒起爆和壓力起爆的“雙保險”兩套方案。射孔后兩小時，井筒出液，作業(yè)隊上提油管開始抽吸，8小時內產液10方，和以前每天產液4方相比，出液量達到7.5倍，效果明顯。冀東油田柳16-1井冀東南堡117X1井斜井，斜度為33°，地層巖性為砂巖，用102槍、小1米彈射孔后酸化壓裂，井口加壓85MPa，地層沒有壓開。采用StimGun復合射孔與測試聯(lián)作工藝，在油管內掏空1800米，形成負壓射孔；起爆方式采用旁通傳壓裝置，通過環(huán)空加壓實現(xiàn)壓力延時起爆。射孔后有大量氣體排出。氣流較大，并且能夠點燃；探液面，液面離井口約160米。并能見到油花。射孔井段(m)壓裂井段(m)壓裂套外徑(mm)壓裂套長度(m)峰值壓力