油套聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換多層段、大跨度負(fù)壓射孔技術(shù)研究及推廣

周波(中石化勝利石油工程有限公司測(cè)井公司二分公司，山東 東營(yíng) 257000)

油套聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換多層段、大跨度負(fù)壓射孔技術(shù)研究及推廣

周波(中石化勝利石油工程有限公司測(cè)井公司二分公司，山東 東營(yíng) 257000)

多級(jí)增壓起爆技術(shù)在常規(guī)油管輸送射孔中已得到到廣泛應(yīng)用，該技術(shù)通過射孔夾層配接油管的方式，有效解決了射孔層位多、夾層跨度大一次性起爆的問題。但在負(fù)壓射孔中，由于負(fù)壓環(huán)境的影響，多級(jí)增壓起爆技術(shù)常出現(xiàn)增壓能量不足無(wú)法正常引爆次級(jí)槍串的風(fēng)險(xiǎn)。為了進(jìn)一步解決負(fù)壓射孔中多級(jí)槍串一次起爆的可靠性，設(shè)計(jì)人員研發(fā)了一種新型的負(fù)壓射孔技術(shù)——油套聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換多層段、大跨度負(fù)壓射孔技術(shù)，該技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)負(fù)壓環(huán)境下多級(jí)槍串的一次性起爆，同時(shí)還有效規(guī)避了減震器壓縮造成測(cè)試管柱密封不嚴(yán)影響測(cè)試效果、以及由于減震器心軸壓縮造成起爆器銷釘疲勞誤起爆的風(fēng)險(xiǎn)。

多級(jí)增壓起爆技術(shù)；油套聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換負(fù)壓射孔；多級(jí)槍串；減震器

1 研究背景

目前勝利油區(qū)有許多負(fù)壓射孔井射孔目的層跨度較大，有的井射孔夾層夸度達(dá)到了200多米，若分兩次進(jìn)行施工不僅延長(zhǎng)了施工周期，同時(shí)無(wú)形中還增加作業(yè)成本，耗時(shí)耗力。若使用多級(jí)增壓技術(shù)，又存在增壓能量不足，不能可靠引爆次級(jí)槍串的風(fēng)險(xiǎn)；若使用傳統(tǒng)的射孔槍來(lái)代替，又會(huì)出現(xiàn)傳爆節(jié)點(diǎn)多、斷爆風(fēng)險(xiǎn)高、工作量大、成本浪費(fèi)的弊端。為了解決以上難題，技術(shù)人員開發(fā)設(shè)計(jì)了油套聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換多層段、大跨度負(fù)壓射孔技術(shù)。

2 工作機(jī)理及工具配套

(1)工作機(jī)理：在夾層跨度大、射孔層位多的負(fù)壓射孔施工中，為了滿足負(fù)壓狀態(tài)下一次性射開全部層位和勘探開發(fā)的要求，開發(fā)了油套聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換技術(shù)，該技術(shù)在每級(jí)槍串上都裝有獨(dú)立的延時(shí)起爆系統(tǒng)，封隔器座封后，環(huán)空壓力通過旁通、傳壓管經(jīng)過封隔器作用到油套聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換負(fù)壓裝置，通過油套聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換負(fù)壓裝置的常開孔道，使環(huán)空壓力通過篩管施加到每一級(jí)獨(dú)立的起爆器上，起爆器起爆后進(jìn)入延時(shí)狀態(tài)，在延時(shí)的過程中繼續(xù)升壓，切斷油套聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的銷釘，滑套上行關(guān)閉常開孔道，打開負(fù)壓生產(chǎn)孔道，使封隔器以下與油管連通，實(shí)現(xiàn)了先負(fù)壓后射孔的施工環(huán)境，有效的降低了射孔壓實(shí)帶、污染帶對(duì)儲(chǔ)層產(chǎn)出的影響。

(2)油套聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換負(fù)壓裝置結(jié)構(gòu)：

設(shè)計(jì)油套聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換負(fù)壓裝置，該裝置主要由下接頭、止動(dòng)螺釘、卡簧、滑套、剪切銷、剪切套、上接頭、外套筒、密封件組成，見圖1

圖1 油套聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換負(fù)壓裝置結(jié)構(gòu)圖

該裝置通過與旁通、封隔器、傳壓管等工具配合，可解決目前大跨度、長(zhǎng)夾層負(fù)壓射孔中只能使用夾層槍不能使用油管代替夾層的現(xiàn)狀。該裝置與封隔器連接，通過設(shè)計(jì)合理的壓力梯度，確保下井過程中油管與套管之間壓力隔離。當(dāng)射孔管柱調(diào)整座封完畢后環(huán)空加壓，壓力通過旁通、傳壓管及該裝置的常開孔道作用到封隔器以下每一級(jí)槍串的起爆器上，起爆器正常引爆后，進(jìn)入延時(shí)狀態(tài)，在延時(shí)的過程中，繼續(xù)環(huán)空加壓，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)的壓力值后，剪斷剪切銷，滑套上行并鎖死，這時(shí)常開通道封閉，生產(chǎn)通道打開（常閉狀態(tài)），封隔器以下與環(huán)空隔離與油管連通，形成理想的負(fù)壓環(huán)境。再延時(shí)幾分鐘后，各級(jí)槍串在負(fù)壓狀態(tài)下正常起爆。

(3)獨(dú)立起爆延時(shí)單元配套

針對(duì)射孔夾層跨度大、多個(gè)射孔層位一次測(cè)試的情況下，可在每一級(jí)槍串上安裝獨(dú)立的延時(shí)起爆單元，配合油套轉(zhuǎn)換裝置可有效地保證每一級(jí)槍串的正常起爆，解決了過去由于多級(jí)增壓能量不足無(wú)法正常起爆次級(jí)槍串的現(xiàn)狀。

3 應(yīng)用情況

為了驗(yàn)證油套聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換負(fù)壓射孔技術(shù)的可靠性，在勝利油區(qū)進(jìn)行了推廣，共試驗(yàn)推廣了10口井，均取得了成功。

施工日期2016.12.29 2017.01.10 2017.02.26井號(hào)河50-5牛89-斜1辛43-斜17射孔工藝負(fù)壓負(fù)壓負(fù)壓施工成功率一次成功一次成功一次成功

4 取得的效果

該技術(shù)有效避免減震器芯軸壓縮產(chǎn)生的針管效應(yīng)以及溜頓鉆產(chǎn)生的壓力波動(dòng)對(duì)起爆器的影響，避免儀器滲漏、多層負(fù)壓射孔、聯(lián)作等槍串起爆失敗的問題，提高了工作時(shí)效，節(jié)約了成本，降低了職工勞動(dòng)強(qiáng)度，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

周波（1973-）男，漢族，山東東營(yíng)人，工程師，主要從事油氣井射孔工作。