石油開采射孔知識培訓(xùn).ppt

1、石油開采射孔知識培訓(xùn),射孔優(yōu)化基礎(chǔ)知識 TCP起爆裝置及井下工具 TCP現(xiàn)場作業(yè),射孔是利用高能炸藥爆炸形成射流束射穿油氣井的套管、水泥環(huán)和部分地層，建立油氣層和井筒之間的油氣流通道的工藝。 射孔是完井工藝的重要組成部分，它對油氣井的完井方式、產(chǎn)能、壽命和開發(fā)生產(chǎn)成本等都有重大的影響。,什么是射孔,射孔既是統(tǒng)籌兼顧井底流通性的過程，又是對井筒附近地層污染的過程。 射孔質(zhì)量好，使用的射孔液恰當(dāng)，射孔參數(shù)合理，就可以消除一部分鉆井對地層的損害，同時(shí)在射孔過程中，孔眼周圍不可避免地將形成壓實(shí)帶，它的滲透率比鉆井污染帶的滲透率更低?？梢姡淇椎膬?yōu)劣直接影響到油井的產(chǎn)能大小。 射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)就是針對不同的

2、儲層和不同的射孔目的，對射孔器、射孔條件、射孔方法進(jìn)行優(yōu)選，盡可能地減少射孔對地層的損害，從而達(dá)到增加產(chǎn)能的目的。,射孔優(yōu)化概念,射孔優(yōu)化工作流程圖,（一）根據(jù)地層特性選擇射孔參數(shù) 地層參數(shù)是直接影響射孔井產(chǎn)量計(jì)算結(jié)果正確與否的主要參數(shù)。 地層厚度應(yīng)選用射孔層位通知單中提供的有效厚度. 垂向滲透率與水平向滲透率比值（儲層非均質(zhì)性）可根據(jù)巖心實(shí)測數(shù)據(jù)確定。 滲透率的確定可根據(jù)實(shí)際情況選用巖心分析的液相滲透率或中途測試解釋滲透率，也可采用測井解釋滲透率加權(quán)平均值。,射孔優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì),射孔優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì),孔隙度的確定可選用聲波測井解釋孔隙度值，也可選用巖心分析的有效孔隙度加權(quán)平均值。 地層壓力的確定可

3、選用電纜重復(fù)式地層測試器測得的地層壓力，也可選用預(yù)測的地層壓力或鄰井同層位地層壓力。 井底流動壓力 探井選用根據(jù)地層條件及試油工藝進(jìn)行預(yù)測的井底流動壓力。 開發(fā)井選用根據(jù)地區(qū)、地層條件及開發(fā)部署要求預(yù)測的井底流動壓力。 油井半徑選用鉆井時(shí)使用鉆頭的半徑。,射孔井供油半徑 探井供油半徑可利用下式計(jì)算： ri=3.79(KT/C1)1/2 式中 ri供油半徑，m; K地層滲透率，m2; T試油設(shè)計(jì)總開井時(shí)間，h; 原油粘度，mPa s; 地層有效孔隙度，%； C1壓縮系數(shù)，Mpa-1. 開發(fā)井的供油半徑可根據(jù)井網(wǎng)類型和井距確定。 泥質(zhì)含量可選用測井解釋數(shù)據(jù)或巖心分析數(shù)據(jù)。 高壓物性 體積系數(shù)、壓縮

4、系數(shù)、原油粘度等高壓物性數(shù)據(jù)若無取樣可選用同區(qū)塊、同層高壓物性資料。 聲波時(shí)差及泥巖密度可直接從測井綜合成果圖上讀取。,射孔優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì),射孔優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì),（二）射孔穿深、孔徑及壓實(shí)厚度參數(shù)確定 射孔穿深、孔徑及壓實(shí)厚度的分析目的在于根據(jù)實(shí)際套管、水泥環(huán)和油藏特性選擇合適的射孔器。 同時(shí)我們也要調(diào)查所選射孔槍的參數(shù)，射孔槍參數(shù)包括槍外徑、適用孔密、相位角、槍的工作壓力和發(fā)射后的外徑（包括毛刺）以及適用射孔彈型號。,貝雷靶與混凝土砂巖靶 射孔彈在地層條件下穿透深度、孔徑的確定及壓實(shí)數(shù)據(jù)的確定 通過進(jìn)行貝雷靶或混凝土靶打靶實(shí)驗(yàn)來獲得射孔彈穿深與孔徑的數(shù)據(jù); 與實(shí)際地層條件下的數(shù)據(jù)不可能相同，對這一

5、數(shù)據(jù)需要進(jìn)行折算。,射孔優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì),槍與套管的間隙校正 最佳間隙為0-13mm。若間隙為16-24mm應(yīng)將地面孔深、孔徑乘以0.95。若間隙大于25mm，應(yīng)再 乘以0.95。 下井時(shí)間和井內(nèi)溫度校正 常用炸藥耐溫、耐時(shí)曲線。若超過耐溫、耐時(shí)范圍，應(yīng)將地面孔深乘以0.95-0.85。,射孔優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì),射孔液靜水壓力校正 當(dāng)井底壓力小于10.5Mpa時(shí)應(yīng)將地面孔徑、穿深乘以1.05。 若井底壓力為15-24 Mpa時(shí)應(yīng)將地面孔徑、穿深乘以0.95。若 井底壓力大于25Mpa時(shí)應(yīng)將地面孔徑、穿深再乘以0.95。 產(chǎn)層套管級別和層數(shù)校正 若為N80套管，地面數(shù)據(jù)應(yīng)乘以0.95;為P110套管，應(yīng)乘

6、以 0.90。雙層套管時(shí)，地面孔深乘以0.6，地面孔徑乘以0.85； 三層套管時(shí)地面孔深乘以0.4，地面孔徑乘以0.6。,射孔優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì),負(fù)壓射孔設(shè)計(jì) 負(fù)壓射孔的概念 負(fù)壓射孔是指井內(nèi)液柱壓力低于儲層壓力時(shí)的進(jìn)行射孔.在負(fù)壓射孔的瞬間，由于儲層壓力大于液柱壓力，使地層流體產(chǎn)生一個(gè)反向回流，沖洗射擊孔孔眼，避免射擊孔杵堵和射孔液對地層的損害。 因此負(fù)壓射孔是一種保護(hù)儲層，增加產(chǎn)能的射孔方法。,射孔優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì),負(fù)壓射孔是一種保護(hù)儲層，提高產(chǎn)能的射孔方法，但負(fù)壓值過大會引起地層出砂并損害套管，負(fù)壓值過低又不能起到負(fù)壓作用，因此必須對射孔負(fù)壓值進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。 合理的負(fù)壓值要介于最大和最小負(fù)壓值之

7、間。,射孔優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì),射孔參數(shù)的概念 射孔參數(shù)是指孔深、孔密、相位、孔徑等參數(shù)，射孔參數(shù)的選擇直接影響流體流動效率。 海上油氣田開發(fā)費(fèi)用昂貴，根據(jù)不同地層物性條件選擇合理的射孔工藝和優(yōu)化射孔參數(shù)對增加產(chǎn)能和減少修井補(bǔ)射孔作業(yè)，提高油氣田開發(fā)生產(chǎn)效益有重大的影響。,射孔參數(shù)對產(chǎn)能的影響,流體在井筒較遠(yuǎn)處為徑向流；垂直及平面上均為徑向流； 從井眼附近的某處開始出現(xiàn)流線的匯集而為非徑向流：垂直面仍為徑向流，但垂直面已經(jīng)不是，稱之為非徑向流1相。此時(shí)已經(jīng)產(chǎn)生了部分附加壓降； 再往內(nèi)某一位置開始，開始流向流孔眼，套管和水泥環(huán)變成了流動障礙，此時(shí)垂直面內(nèi)流線也不再平行于地層面，稱為非徑向流2相。附加壓降

8、急劇增加。 射孔幾何參數(shù)越不合理，附加壓降越大，油氣井的產(chǎn)能將越低。,射孔參數(shù)影響機(jī)理,射孔孔眼的深度是影響產(chǎn)能的一個(gè)重要因素。 下圖是鉆井損害帶厚度為4in，孔深和產(chǎn)能比的實(shí)驗(yàn)曲線，圖中K為滲透率。圖中說明在有鉆井傷害而無射孔傷害時(shí)，只有當(dāng)射孔眼深度超過傷害帶的40%或50%時(shí)，井的產(chǎn)能才不會降低，并且隨孔深的增加而增加，但當(dāng)孔深增加到一定程度后，產(chǎn)能基本穩(wěn)定。,射孔參數(shù)影響機(jī)理,射孔優(yōu)化基礎(chǔ)知識 TCP起爆裝置及井下工具 TCP現(xiàn)場作業(yè),TCP起爆裝置,根據(jù)擊針受外力的作用分有機(jī)械點(diǎn)火頭和壓 力點(diǎn)火頭兩大類。 機(jī)械點(diǎn)火頭：機(jī)械撞擊起爆點(diǎn)火頭，安全機(jī) 械點(diǎn)火頭。 壓力延時(shí)點(diǎn)火頭：壓力和壓差兩

9、種，延時(shí)有 火藥延時(shí)、電子延時(shí)和液壓油延時(shí)幾種。 雙引爆點(diǎn)火頭,TCP點(diǎn)火頭的類型,安全機(jī)械點(diǎn)火頭,工作原理 井口投棒撞擊安全機(jī)械點(diǎn)火頭的鎖柱，剪斷剪切銷，鎖柱向下移動釋放擊針。擊針在壓力的推動下向下移動撞擊起爆器，起爆器被引爆后輸出爆轟能量引爆與之連接的射孔槍的導(dǎo)爆索和傳爆管。,技術(shù)參數(shù),工作過程,技術(shù)參數(shù),直投式機(jī)械點(diǎn)火頭,工作原理 防砂起爆裝置用于油管傳輸射孔作業(yè)中起爆射孔槍,工作時(shí)需要不小于20lbft的撞擊能量。在井口投下投放棒，投放棒撞擊擊針，剪斷擊針組件上的剪切銷，擊針撞擊并引爆起爆器，起爆器輸出的爆轟能量起爆射孔槍。,投棒類點(diǎn)火頭操作注意事項(xiàng),在點(diǎn)火頭隨管柱下井過程中，可能會因

10、異物的掉入，撞到鎖柱，使剪切銷受損或剪斷，從而出現(xiàn)射孔槍提前射孔的情況。因此，在下管柱作業(yè)時(shí)，必須確保下管柱過程中無異物掉入。 在管柱下放過程中，急放、急停管柱，或井口猛墩管柱，都會使井內(nèi)液柱產(chǎn)生瞬時(shí)的壓力沖擊，該壓力沖擊作用在鎖柱上，可能會使剪切銷受損或剪斷，從而出現(xiàn)射孔槍提前射孔的情況。因此，在下管柱作業(yè)時(shí)，必須確保管柱下放勻速、平穩(wěn)。,壓力點(diǎn)火頭,工作原理 壓力起爆裝置用于TCP完井作業(yè)中起爆射孔槍。特別適用于測試聯(lián)作，斜井和水平井作業(yè)中引爆射孔槍或延時(shí)起爆裝置. 根據(jù)該裝置所處的井深和所需的起爆壓力，計(jì)算剪切銷的數(shù)量，油管壓力大于活塞上預(yù)先設(shè)定的剪切銷的剪斷值時(shí)，活塞剪斷剪切銷并向上運(yùn)

11、動，活塞上的擊針撞擊起爆器，起爆器輸出的爆轟點(diǎn)燃延期起爆管，由延期起爆管輸出的爆轟引爆傳爆管、導(dǎo)爆索、射孔彈，或直接引爆射孔槍。,技術(shù)參數(shù),壓力類點(diǎn)火頭操作注意事項(xiàng),使用前必須明確井況參數(shù)，特別是井溫、壓井液密度、垂深等實(shí)際值必須與所提供的參數(shù)相吻合。 正確計(jì)算和安裝剪切銷數(shù)量，盡可能地提高安全壓力值；剪切銷安裝時(shí)應(yīng)對稱分布；多余的剪切值應(yīng)妥善存放。 替泥漿等操作會降低剪切銷的剪切值。 當(dāng)點(diǎn)火頭在射孔管柱上端時(shí)，應(yīng)防止管柱沉砂，管柱沉砂會影響點(diǎn)火頭的使用性能，可能會出現(xiàn)起爆器不起爆或不完全爆轟的情況，從而不能正常起爆射孔槍；如不能有效清除管柱內(nèi)沉砂，請?jiān)邳c(diǎn)火頭上端連接防沉砂緩沖裝置。 射孔管柱

12、在下井過程中，必須平穩(wěn)勻速下放，絕對避免急放、急提，敦鉆、溜鉆等操作。,壓差點(diǎn)火頭,技術(shù)參數(shù),當(dāng)壓差起爆裝置的內(nèi)外壓差達(dá)到剪切銷的剪斷壓力時(shí)，剪切銷被剪斷；滑套向上運(yùn)動，鎖塊被釋放，同時(shí)擊針被釋放開，在壓力作用下?lián)翎樝蛳逻\(yùn)動撞擊起爆器，引爆射孔槍。本裝置可通過油管加壓引爆；或與環(huán)空加壓裝置配合，套管加壓引爆，并可進(jìn)行測試聯(lián)作。,工作原理,壓力開孔起爆點(diǎn)火頭,技術(shù)參數(shù),工作原理 壓力開孔起爆裝置用于連續(xù)油管射孔作業(yè)中，起爆射孔槍，同時(shí)開孔連通油管與套管，使之壓力平衡的一種裝置。從井口加壓，剪斷剪切銷，活塞在壓力作用下向下移動撞擊起爆器，起爆器輸出的爆轟能量引爆射孔槍，同時(shí)實(shí)現(xiàn)開孔。,機(jī)械/壓力雙

13、效點(diǎn)火頭,技術(shù)參數(shù),工作原理,該裝置用于TCP射孔完井作業(yè)中引爆射孔槍，可以選擇投棒或壓力任一種方法引爆。 井口投棒撞擊裝置的擊針組件，剪斷擊針組件上的剪切銷解除對擊針的鎖定。壓力推動擊針向下運(yùn)動撞擊起爆器，起爆器輸出的爆轟能量引爆射孔槍。 井口加壓，壓力作用于剪切組件環(huán)形面上，剪斷剪切銷，擊針組件在壓力的作用下向下運(yùn)動撞擊起爆器，起爆器輸出的爆轟能量引爆射孔槍。 當(dāng)使用投棒方式起爆時(shí)，若擊針組件的剪切銷已被剪斷而起爆器未起爆，此時(shí)再采用壓力起爆方式無效。當(dāng)時(shí)用壓力方式起爆時(shí)，若剪切銷已被切斷而起爆器未起爆，此時(shí)再采用投棒方式也無效。 當(dāng)使用壓力起爆方式時(shí)，為滿足造負(fù)壓的要求，可在裝置下端連接

14、延時(shí)起爆裝置，組成壓力延時(shí)點(diǎn)火頭。,全通徑機(jī)械點(diǎn)火頭,概述 全通徑投棒式起爆裝置用于油管傳輸射孔作業(yè)中投棒撞擊引爆射孔槍，同時(shí)形成48的通徑。 特點(diǎn)/性能 適用于清泥漿井、直井、大斜度井； 技術(shù)參數(shù),全部通徑壓力點(diǎn)火頭,技術(shù)參數(shù),工作原理,全通徑壓力起爆裝置用于油管傳輸射孔作業(yè)中起爆射孔槍并能形成一定的通徑。 根據(jù)該裝置所處的井深和所需的起爆壓力計(jì)算剪切銷的數(shù)量，當(dāng)壓力大于活塞剪切銷的剪切值時(shí)，活塞剪斷剪切銷，活塞向下運(yùn)動并撞擊起爆器，起爆器輸出的爆轟引爆火工組件，再引爆射孔槍，并形成一定的通徑。 由于延時(shí)起爆裝置不能形成通徑，所以選擇該裝置進(jìn)行全通徑射孔時(shí)，不能與延時(shí)起爆裝置直接連接使用。,

15、投棒起爆/自動丟槍裝置,技術(shù)參數(shù),工作原理,該自動丟槍裝置用于TCP射孔作業(yè)中，引爆并釋放射孔槍。井口投棒撞擊點(diǎn)火頭的鎖柱，剪斷剪切銷，鎖柱向下移動，鋼球落入鎖柱的槽內(nèi)，解除對擊針的鎖定，釋放擊針。擊針在液柱壓力的推動下向下運(yùn)動撞擊起爆器，起爆器輸出爆轟能量引爆傳爆管。 射孔后井內(nèi)液體通過槍身的射孔孔眼和槍頭的旁通孔進(jìn)入裝置內(nèi)并作用于滑套上，該壓力大于剪切銷的剪斷力時(shí)剪斷剪切銷，滑套向上運(yùn)動釋放卡爪。在射孔槍自重的作用下，將除殼體外的其余零部件以及射孔槍全部釋放至井底。,投 棒 起 爆 過 程,釋 放 過 程,壓力起爆/自動丟槍裝置,工作原理,壓力延時(shí)自動丟槍裝置用于TCP射孔完井作業(yè)中,引爆

16、并釋放射孔槍。井口加壓作用于裝置的剪切組件上剪斷剪切銷。擊針在壓力的作用下向下運(yùn)動撞擊并引爆起爆器，起爆器輸出的爆轟能量引爆射孔槍。 射孔后井內(nèi)液體進(jìn)入裝置內(nèi)，推動滑套向上運(yùn)動剪斷卡爪位置的剪切銷，繼續(xù)向上移動釋放卡爪。除殼體外裝置內(nèi)其余零部件以及射孔槍均被釋放入井底。 該裝置下端不得與延時(shí)起爆裝置連接使用，否則可能在延時(shí)過程中，由于起爆器爆炸和延時(shí)火藥燃燒產(chǎn)生的壓力將射孔槍釋放。,壓 力 起 爆 過 程,壓 力 延 時(shí) 起 爆 過 程,釋 放 過 程,釋 放 過 程,雙引爆點(diǎn)火頭,技術(shù)參數(shù),投 棒 壓 力 起 爆 方 式,雙 壓 力 起 爆 方 式,TCP井下工具,棒擊負(fù)壓閥,技術(shù)參數(shù),工作

17、原理,棒擊負(fù)壓閥用于油氣井TCP作業(yè)中，造負(fù)壓，并提 供油氣生產(chǎn)通道。該裝置一般與投棒類點(diǎn)火頭配合使用。 當(dāng)采用Surge射孔作業(yè)時(shí)，在壓力起爆射孔以后，再從井口投棒開孔造負(fù)壓并形成油氣通道。 下井過程中裝置內(nèi)外的壓力不連通。在井口投棒撞斷撞銷，油管內(nèi)壓力通過撞銷斷裂處的小孔作用于滑套的環(huán)形面上。壓力推動滑套組件向上移動，并開孔，使裝置內(nèi)外的壓力連通。裝置內(nèi)的卡圈，鎖定開孔狀態(tài)。,壓力開孔裝置,技術(shù)參數(shù),工作原理,壓力開孔裝置用于油氣井TCP作業(yè)中，由油管加壓開孔， 提供油氣通道。 從井口向油管內(nèi)加壓，壓力作用于滑套的環(huán)形面上，當(dāng)壓力大于剪切銷的剪斷壓力時(shí)，剪切銷被剪斷。壓力推動滑套組件向上移

18、動，并開孔，使管柱與環(huán)空連通。裝置內(nèi)的卡圈，鎖定開孔狀態(tài)。 該裝置一般與壓力延時(shí)點(diǎn)火頭配合使用。,雙向縱向減震器,技術(shù)參數(shù),縱向減震器用于TCP作業(yè)中，減少射孔瞬間的沖擊力對射孔管串的沖擊震動。該縱向減震器可實(shí)現(xiàn)雙向減震。當(dāng)有向上的沖擊力時(shí)，壓縮下部的橡膠彈簧實(shí)現(xiàn)減震；當(dāng)有向下的沖擊力時(shí)，壓縮上部的橡膠彈簧實(shí)現(xiàn)減震。,工作原理,縱向減震器,技術(shù)參數(shù),縱向減震器用于油氣井TCP作業(yè)中，減小射孔瞬間的沖擊力對射孔管串的沖擊震動。當(dāng)沖擊力作用于管串時(shí)，滑套推動并壓縮彈簧，液體從阻尼孔中排出，實(shí)現(xiàn)液壓減震。,工作原理,套壓減震器,技術(shù)參數(shù),工作原理,套壓減震器用于油氣井TCP復(fù)合射孔作業(yè)中，減小復(fù)合火

19、藥燃燒產(chǎn)生的壓力對封隔器的沖擊。 當(dāng)環(huán)空壓力向上作用時(shí)，壓力作用于推力環(huán)上，推力環(huán)帶動滑套向上運(yùn)動推動并壓縮彈簧，液體從阻尼孔中排出，實(shí)現(xiàn)液壓減震。,技術(shù)參數(shù),徑向減震器,用于油氣井TCP作業(yè)中，減小射孔瞬間的沖擊力對射孔管串的沖擊震動。當(dāng)沖擊力作用于管串時(shí)，壓力作用于推力環(huán)上，推力環(huán)帶動滑套向上運(yùn)動推動并壓縮彈簧，液體從阻尼孔中排出，實(shí)現(xiàn)液壓減震。,工作原理,環(huán)空加壓裝置,技術(shù)參數(shù),工作原理,用于油管傳輸負(fù)壓射孔和測試聯(lián)作，是一種過封隔器環(huán)空加壓裝置。 使用時(shí)，旁通接頭連接在封隔器上端，篩管接頭連接在封隔器下端，中間裝上流管組件。當(dāng)封隔器座封后加套壓時(shí)，壓力通過旁通接頭經(jīng)流管進(jìn)入油管形成油壓

20、；射孔后，封隔器下的油、氣通過篩管接頭進(jìn)入封隔器，經(jīng)旁通接頭進(jìn)入油管。 流管的長度可以根據(jù)封隔器的長度調(diào)節(jié)。篩管接頭上的密封圈應(yīng)處于流管組件密封段的中部。 使用環(huán)空加壓裝置時(shí)只能引爆射孔槍上部的點(diǎn)火頭。,負(fù)壓開孔裝置（單級）,技術(shù)參數(shù),工作原理,本裝置是一種在射孔完井作業(yè)中建立負(fù)壓的裝置。下井過程中，油管與套管壓力隔離。封隔器座封后，地面環(huán)空加壓，作用在裝置滑套上，至預(yù)定壓力，滑套推動剪切組件上行，到位后鎖死。此時(shí)，生產(chǎn)孔打開，封隔器以下環(huán)空與該裝置以上油管連通，形成負(fù)壓。繼續(xù)加壓，引爆壓力延時(shí)點(diǎn)火頭，完成負(fù)壓射孔。 使用該裝置時(shí)可以在射孔槍上連接壓力延時(shí)點(diǎn)火頭。,負(fù)壓開孔裝置,技術(shù)參數(shù),工作

21、原理,該裝置可以實(shí)現(xiàn)長射孔段多點(diǎn)點(diǎn)火，在井口控制加液墊高度實(shí)現(xiàn)負(fù)壓射孔。 井口加壓，壓力通過封隔器上端環(huán)空，引爆尾部壓力點(diǎn)火頭，繼續(xù)加壓關(guān)閉進(jìn)壓孔，打開測試孔；一次下井，工具可先后實(shí)現(xiàn)環(huán)空加壓，關(guān)閉加壓孔，打開測試孔(生產(chǎn)孔)；測試孔(生產(chǎn)孔)面積及最小通徑可根據(jù)使用要求增大。,負(fù)壓開孔裝置（多級）,技術(shù)參數(shù),工作原理,該裝置用于TCP射孔中造負(fù)壓。 井口加壓，壓力通過封隔器上端環(huán)空，引爆尾部壓力點(diǎn)火頭，繼續(xù)加壓關(guān)閉進(jìn)壓孔，打開測試孔；一次下井，工具可先后實(shí)現(xiàn)環(huán)空加壓，關(guān)閉加壓孔，打開測試孔(生產(chǎn)孔)。,投放棒,技術(shù)參數(shù),工作原理,投放棒為安全機(jī)械點(diǎn)火頭、防砂起爆裝置等撞擊類點(diǎn)火頭提供撞擊能量

22、。,滾輪式投放棒,技術(shù)參數(shù),工作原理,滾輪式投放棒用于油管傳輸射孔作業(yè)中為安全機(jī)械點(diǎn)火頭、防砂起爆裝置等撞擊類點(diǎn)火頭提供撞擊能量。適用于大斜度井。,玻璃盤接頭,技術(shù)參數(shù),工作原理,玻璃盤接頭用于射孔作業(yè)中，防止射孔管柱中泥沙堆積。泥沙通過接頭上的篩孔從管柱中循環(huán)出去，防止泥沙沉積在投棒式點(diǎn)火頭的撞針上，保持點(diǎn)火頭和碎石循環(huán)接頭之間油管的清潔。 該裝置一般與安全機(jī)械點(diǎn)火頭或投棒式起爆裝置配合使用。井口投棒，砸碎玻璃盤后投放棒繼續(xù)下落，撞擊安全機(jī)械點(diǎn)火頭或投棒式起爆裝置的擊針組件，引爆起爆器。,油管流量控制閥,技術(shù)參數(shù),工作原理,用于TCP射孔，控制管柱內(nèi)的液柱高度。裝置下井時(shí)，由于裝置處于開孔位

23、置，管柱與環(huán)空連通，環(huán)空液體進(jìn)入管柱內(nèi)，液柱壓力隨套管壓力增加而增加。當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)設(shè)壓力時(shí)，剪斷剪切銷，滑套在壓力作用下上移并關(guān)閉流通孔，從而達(dá)到控制管柱液體壓力的目的并滿足負(fù)壓要求。 該裝置一般與安全機(jī)械點(diǎn)火頭配套使用。,射孔優(yōu)化基礎(chǔ)知識 TCP起爆裝置及井下工具 TCP現(xiàn)場作業(yè),概 述,TCP是Tubing Conveyed Perforation的縮寫，釋義為油管傳輸射孔。 該工藝是利用油管（鉆桿）連接射孔槍下到油層部位射孔，油管下部連接有封隔器、帶孔管和引爆系統(tǒng)，油管內(nèi)只有部分液柱,可以形成射孔負(fù)壓。通過地面投棒引爆、壓力引爆、壓差式引爆或電纜濕式接頭引爆等多種方式使射孔彈引爆一次全部

24、射完油氣層。,優(yōu)點(diǎn)：可與 DST 進(jìn)行聯(lián)作； 輸送能力強(qiáng)，一次下井可射孔數(shù)百米； 能根據(jù)油氣層巖性特點(diǎn)，設(shè)計(jì)負(fù)壓值； 射孔后可釋放射孔槍； 能在大斜度井和水平井中進(jìn)行作業(yè)。 缺點(diǎn)：返工時(shí)間長，對火工器材要求耐溫高。,油管輸送射孔的優(yōu)缺點(diǎn),油管輸送射孔引爆有多種方式： 井口管柱內(nèi)投棒引爆。 管柱加壓引爆。 環(huán)空加壓引爆。 壓差式引爆。 雙引爆。,射孔管柱的設(shè)計(jì)根據(jù)地層的壓力、巖性、含油氣情況、滲透率、套管結(jié)構(gòu)、完井液、負(fù)壓、封隔器類型和投產(chǎn)要求等情況來進(jìn)行。 確定引爆方式，負(fù)壓的構(gòu)成方法，射孔后是否釋放射孔槍等。 根據(jù)管柱結(jié)構(gòu)計(jì)算出放射性記號與射孔器中最上部第一發(fā)彈的距離。,射孔管柱設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)射

25、孔管柱是TCP作業(yè)成敗的關(guān)鍵，在保證安全、可靠的前提下，管柱越簡單越好。 1、便于引爆射孔器射開油氣層，使油氣流順暢流入生產(chǎn) 管柱。 2、保證負(fù)壓的構(gòu)成。 3、可進(jìn)行射孔槍釋放及點(diǎn)火棒打撈的作業(yè)。 4、保證校深能順利進(jìn)行。 5、保證作業(yè)的安全。,TCP管柱設(shè)計(jì)原則,使用機(jī)械點(diǎn)火頭時(shí)，在射孔槍上端必須裝2米以上的空槍。 使用機(jī)械點(diǎn)火頭時(shí)，在點(diǎn)火頭以上9米管柱內(nèi)不能有臺階。 使用機(jī)械點(diǎn)火頭時(shí)，點(diǎn)火頭至玻璃盤接頭或者棒擊負(fù)壓閥的距離必須大 于9米，應(yīng)使用厚壁油管連接。 使用機(jī)械點(diǎn)火頭時(shí)，必須安裝NO-GO環(huán)。 放射性接頭到負(fù)壓閥接頭要有足夠的距離，防止GR/CCL儀器校深時(shí)通過 負(fù)壓閥，過早打開流通

26、孔。 放射性接頭到點(diǎn)火頭之間不準(zhǔn)有伸縮接頭。 一般情況下，射孔槍尾部距離人工井底應(yīng)在3米以上。 注：在管柱圖上，必須準(zhǔn)確標(biāo)明放射性接頭至頂部第一發(fā)彈的長度。,管柱設(shè)計(jì)注意事項(xiàng),根據(jù)射孔層段和夾層段的長度，合理配置不同長度的射孔槍。槍柱設(shè)計(jì)原則： 盡量多裝彈 盡量節(jié)省槍管 便于井口連接 每一支槍必須按下井順序從下至上標(biāo)上號碼，防止下槍時(shí)出錯(cuò)。槍柱圖中必須標(biāo)明各段對應(yīng)的射孔段深度、裝彈數(shù)和夾層段深度，槍柱圖一式兩份，一份交監(jiān)督，一份存檔。,射孔槍柱設(shè)計(jì),無論是在陸地裝槍還是海上平臺裝槍，必須將設(shè)計(jì)好的裝槍設(shè)計(jì)（槍柱圖）確認(rèn)后，才進(jìn)行射孔槍的裝配。 在現(xiàn)場裝槍時(shí)，按照使用危險(xiǎn)品安全要求進(jìn)行，對裝槍場

27、地要有明顯的標(biāo)識，在進(jìn)入場地必須釋放靜電，關(guān)閉手機(jī)，在確保安全的前提下才能進(jìn)行裝槍作業(yè)。,裝 槍,根據(jù)本次作業(yè)的槍柱設(shè)計(jì)圖進(jìn)行裝彈。 裝彈前，抽出彈架并標(biāo)上與槍體上一致的號碼以便裝好彈后對號裝回。 裝彈步驟和注意事項(xiàng)按操作手冊規(guī)定進(jìn)行。 把槍頭連接在最頂部的這支槍上. 按下井順序把裝好的射孔槍排好。 將裝好彈的彈架送入槍管時(shí)，必須將裝好傳爆管的一端在前，如發(fā)現(xiàn)彈架有卡的現(xiàn)象，要將彈架抽出查找原因。,裝 槍,將導(dǎo)爆索從彈架管的任一端穿入，然后從另一端穿出，根據(jù)裝配射孔彈的情況確定導(dǎo)爆索的長度，用切鉗將導(dǎo)爆索切斷。,裝 槍,用導(dǎo)爆索切尺量出鎖傳爆管所需要的導(dǎo)爆索長度并整齊切斷。,將導(dǎo)爆索插入傳爆管

28、內(nèi)并頂緊，用鎖緊鉗在傳爆管不裝藥的中間部位與導(dǎo)爆索鎖緊,用板尺量出鎖喇叭管位置的導(dǎo)爆索長度，用鎖緊鉗在喇叭管中部將喇叭管鎖緊,把已鎖緊的傳爆管插入尼龍扶正塞內(nèi)并將尼龍扶正塞用手上緊在定位盤上。,裝 槍,裝 槍,鎖喇叭管,裝槍場地嚴(yán)禁吸煙、明火、電氣焊作業(yè)。 所有作業(yè)人員在進(jìn)入裝槍場所必須釋放靜電并關(guān)閉手機(jī)。 在彈架管下方的地板上鋪上5mm厚的膠墊，防止射孔彈跌落產(chǎn)生危險(xiǎn)。 裝彈時(shí)嚴(yán)禁用金屬物敲擊和擠壓射孔彈。 切導(dǎo)爆索時(shí)最好用導(dǎo)爆索切割尺，無切割尺時(shí)可用另一種方法：墊一塊木板，把導(dǎo)爆索放在木板上，用單面刀片切斷導(dǎo)爆索。切導(dǎo)爆索時(shí)，必須保持切面與導(dǎo)爆索垂直，并注意不要使導(dǎo)爆索里的藥粉掉出來。,裝

29、槍注意事項(xiàng),不得用鉗子切割導(dǎo)爆索，否則容易發(fā)生意外。 鎖傳爆管時(shí)，要用力頂緊導(dǎo)爆索，以使其兩者的炸藥接觸好。 使彈牢靠地固定在彈架上，并保證導(dǎo)爆索貼緊彈的引爆點(diǎn)。 注意導(dǎo)爆索的旋向是否正確，彈架管的定位一定要準(zhǔn)確。,裝槍注意事項(xiàng),如不立即下井或在基地裝槍應(yīng)先不裝傳爆管，裝好彈的槍應(yīng)上好接頭和護(hù)帽。 裝彈時(shí)從一端向另一端裝，導(dǎo)爆索應(yīng)先不剪斷（裝完后再從盤上剪斷），以防止留短了裝到另一端時(shí)不夠長。 裝傳爆管前必須計(jì)算和量好導(dǎo)爆索端頭的長度，用導(dǎo)爆索切尺準(zhǔn)確、整齊地切斷導(dǎo)爆索。 裝好的槍或夾層槍應(yīng)按下井順序進(jìn)行聯(lián)接組合，兩端上好護(hù)帽以防潮濕。,裝槍注意事項(xiàng),對于負(fù)壓射孔來講，油氣層劃分為兩類：致密地

30、層和非致密地層。 致密地層射孔后不出砂，可采用大的負(fù)壓差； 非致密地層容易出砂，射孔時(shí)必須選取合適的負(fù)壓以防出砂。,TCP負(fù)壓值的計(jì)算,劃分兩類地層的方法 聲波時(shí)差法： 致密地層油氣層上下圍巖聲波曲線平均值100us 體積密度法： 致密地層油氣層上下圍巖體積密度值2.4 非致密地層油氣層上下圍體積密度值2.4,TCP負(fù)壓值的計(jì)算,確定最小負(fù)壓值 油層： V3500/K0.37 （單位：psi） 氣層： V2500/K0.17 （單位：psi） K為地層的滲透率，單位為毫達(dá)西 確定最大負(fù)壓值 非致密地層最大負(fù)壓值的確定： 油層： 360020聲波時(shí)差 （單位：psi） 2340RHO4000 （

31、單位：psi） 氣層： 475025聲波時(shí)差 （單位：psi） 2900RHO4700 （單位：psi）,TCP負(fù)壓值的計(jì)算,使用圖版來確定最大負(fù)壓值 致密地層的最大負(fù)壓值取套管或者井下工具破壞強(qiáng)度的70%。 選用值的確定 一般情況下，致密地層在中點(diǎn)值與最大值之間選取，非致密地層在最小值與中點(diǎn)值之間選取。,TCP負(fù)壓值的計(jì)算,用圖版確定最大負(fù)壓,留空管柱法 掏空井筒法 降低液體比重法 采用射孔管柱內(nèi)留空海水液墊方式可實(shí)現(xiàn)要求的負(fù)壓。 為防止射孔誘噴后出砂埋卡射孔槍，選擇負(fù)壓以不出砂為宜。 SURGE射孔負(fù)壓值一般選擇在最大負(fù)壓值的70范圍以內(nèi)。,造負(fù)壓方法,設(shè)計(jì)起爆方式并確定起爆壓力 任何引爆

32、方法都要在安全、可靠、高效的前提下選擇。采用壓力/壓差延時(shí)起爆要計(jì)算起爆裝置的剪切銷數(shù)量和起爆壓力。 安全壓力必須10 Mpa (1500 psi),起爆壓力的要求,安全機(jī)械點(diǎn)火頭的組裝,安全機(jī)械點(diǎn)火頭檢查 安全機(jī)械點(diǎn)火頭裝置主要分為三部分：點(diǎn)火頭、擊發(fā)接頭和2 7/8”2短油管。 把點(diǎn)火頭上部分與外殼擰開，檢查鎖柱是否能移動（確定剪切銷是否完好），滾珠是否兜住活塞，外殼內(nèi)側(cè)生銹或臟物等等，然后在密封圈涂上少量的密封圈油再裝回。,安全機(jī)械點(diǎn)火頭的組裝,裝配好的點(diǎn)火頭，平放在安全地方，應(yīng)在井口連接點(diǎn)火頭,安全機(jī)械點(diǎn)火頭的組裝,壓力起爆裝置的組裝,裝配方法 擰下止動螺釘，將下接頭從上接 頭上擰下。

33、 按計(jì)算好的剪切銷數(shù)量，用專用 鑷子取出多余的剪切銷。（安裝 剪切銷時(shí)應(yīng)平均分布）。 將O形圈裝入上接頭，將下接頭 擰上上接頭，并擰上止動螺釘。 將螺塞從下接頭上擰下，裝入起 爆器并擰上螺塞；,點(diǎn)火頭與延期裝置連接,剪切銷溫度/剪切值圖板,A基本數(shù)據(jù)： 點(diǎn)火頭垂深（TVD）：2750米 環(huán)空液體比重：1.15g/cm3 管柱內(nèi)液體比重：1.03g/cm3 安 全 壓 力： 10Mpa 地 層 溫 度：115 單支剪銷剪切值（常溫）： 3.67 Mpa/支 剪銷在115時(shí)，剪切值下降8% B計(jì)算步驟 ： (a) 點(diǎn)火頭受環(huán)空液柱壓力計(jì)算： 環(huán)空液柱壓力等于點(diǎn)火頭垂深乘以環(huán)空液體比重 2750米1

34、.150.00981 Mpa/米31.024 Mpa,壓力點(diǎn)火頭（起爆壓力）剪切銷計(jì)算,管拄內(nèi)加壓引爆計(jì)算方法,管柱內(nèi)液柱壓力計(jì)算： 管柱內(nèi)壓力等于點(diǎn)火頭垂深乘以管柱液體比重 2750米1.030.00981 Mpa/米27.787 Mpa (b) 單支剪銷在常溫時(shí)的剪切值是：3.67 Mpa/支 在115 oC溫度時(shí)剪切值下降8.5 %，受溫度影響后的剪切值為： 3.67 Mpa /支3.67 Mpa /支8 % 3.376 Mpa /支 (c) 剪銷材質(zhì)誤差值：5% 最大值：3.376 Mpa /支3.376 Mpa /支5% 3.544 Mpa /支 最小值：3.376 Mpa /支3.

35、376 Mpa /支5% 3.207 Mpa /支 (d) 封隔器坐封前點(diǎn)火頭預(yù)計(jì)承受的最高壓力： 環(huán)空液柱壓力+安全壓力 31.024 Mpa 10 Mpa 41.024 Mpa,壓力點(diǎn)火頭（起爆壓力）剪切銷計(jì)算,(e) 選擇剪切銷釘數(shù)量： 點(diǎn)火頭承受最高壓力：41.024 Mpa 剪銷最小剪切值：3.19 Mpa /支 裝剪切銷數(shù)： 41.024 Mpa3.207 Mpa /支 12.79 支 (12.86 取整數(shù) 13支） (f) 點(diǎn)火頭擊發(fā)壓力范圍為： 最大壓力：3.544 Mpa /支13 支46.07 Mpa 最小壓力：3.207 Mpa /支13 支41.69 Mpa 46.07

36、 Mpa27.787 Mpa 18.283 Mpa 41.69 Mpa27.787 Mpa13.903 Mpa 井口加壓起爆壓力范圍：13.903 Mpa18.283 Mpa,壓力點(diǎn)火頭（起爆壓力）剪切銷計(jì)算,加壓過程： 加壓管線連接好后，用固井泵向管柱內(nèi)加壓，當(dāng)壓力加到起爆壓力中間值（16.99 Mpa）時(shí)，開始記錄時(shí)間,當(dāng)壓力加到最高值時(shí)，穩(wěn)壓30秒鐘后，開始泄壓。 此時(shí)，壓力延時(shí)點(diǎn)火頭應(yīng)已被引爆，經(jīng)過57分鐘的延時(shí)后，射孔槍被引爆。 注：如果計(jì)算出的井口加壓壓力小于安全壓力時(shí)，必須增加一支剪切銷，使最小加壓壓力大于安全壓力。,壓力點(diǎn)火頭（起爆壓力）剪切銷計(jì)算,規(guī)則1：最少的排數(shù) 規(guī)則2：

37、每排不得少于3支剪銷 規(guī)則3：均勻排列。 規(guī)則4：剪切銷數(shù)只需裝一排時(shí)，要裝在第1排上。 規(guī)則5：對滿裝三排36支剪切銷的點(diǎn)火頭，從22支11支安裝在第一和第三排上，其它按排數(shù)順序裝。 規(guī)則6：對滿裝四排48支剪切銷的點(diǎn)火頭，從22支12支安裝在第一和第三排上，其它按排數(shù)順序裝。,剪切銷排列圖,裝剪銷的規(guī)則,施工前召開安全會，工程師將作業(yè)內(nèi)容、安全要求、施工步驟、注意事項(xiàng)等向所有作業(yè)人員交代清楚. 將編好號的射孔槍按下井順序排列好準(zhǔn)備下井。 安裝起爆裝置（點(diǎn)火頭），如果槍柱尾部裝壓力延時(shí)點(diǎn)火頭，此時(shí)，將裝配好的壓力延時(shí)點(diǎn)火頭裝在第一支下井的槍尾部。 在井場按順序連接射孔槍和井下工具。,現(xiàn)場施工步驟,安全機(jī)械點(diǎn)火頭在井口連接。 配合井隊(duì)下射孔管柱，直至射孔管柱下到預(yù)定深度。 進(jìn)行射孔深度定位校深，計(jì)算出管柱調(diào)整量。 根據(jù)計(jì)算出的調(diào)整量調(diào)整管柱，安裝好井口，引爆射孔器，注意觀察和監(jiān)測射孔器是否引爆。 起出射孔槍后，要檢查射孔的質(zhì)量并作記錄。,現(xiàn)場施工步驟,管柱下井前，應(yīng)對套管進(jìn)行試壓，試壓應(yīng)達(dá)到2000psi以上。按管柱設(shè)計(jì)順序下井。 將第一支槍用氣動絞車吊上鉆臺，裝上井口卡盤后下入井中，上余50 公分，用卡瓦卡住。 取下放入井中的射孔槍的