超高溫超高壓條件下聚能射孔試驗裝置研制與應用

李東傳,金冶,唐順杰

(1.石油工業油氣田射孔器材質量監督檢驗中心,黑龍江大慶163853;2.武漢海王機電工程技術公司,湖北武漢430064)

0 引 言

隨著鉆井、完井技術的發展,油氣勘探開發由中深層向超深層不斷延伸,中國4 500 m以上的深井達到數千口,超深井數量也在不斷地增加,為了便于施工和射孔器材產品檢驗,一般將油氣井下溫度壓力劃分為4級:低溫低壓(120 ℃、48 h、60 MPa)、中溫中壓(150 ℃、100 h、90 MPa)、高溫高壓(180 ℃、150 h、120 MPa)、超高溫超高壓(210 ℃、170 h、160 MPa)。

超深井射孔施工對射孔器材的耐溫耐壓和穿孔性能的要求不斷提高,要求射孔器材檢測技術也要相應的進步。中國的高溫高壓條件射試驗裝置有以下3套,①新疆測井公司的高溫高壓射孔試驗裝置[1],最高試驗溫度為200 ℃、最高試驗壓力180 MPa(井壓、圍壓和孔隙壓力),彭原平等[2]利用該裝置完成了溫度(25 ℃～100 ℃)對射孔穿透深度的影響、壓力(0～140 MPa)對射孔穿透深度的影響研究,但該裝置所提供的溫度指標已不能滿足現場需求,且無法進行射孔后的流動測試;②中國石化勝利石油管理局測井公司的模擬儲層條件下射孔效能試驗裝置[3],最高工作溫度260 ℃、最高工作壓力145 MPa,董經利等[4-5]利用該裝置完成了常溫常壓(地面條件)—125 ℃、2 h、40 MPa(相關于3 000 m深地層)—125 ℃、2 h、40 MPa(相關于4 500 m深地層)對砂巖靶、灰巖靶射孔試驗研究,并給出了影響規律,但該裝置所提供的壓力指標已不能滿足現場需求,且無法進行射孔后的流動測試;③四川石油射孔器材有限責任公司的高溫高壓穿靶試驗裝置[6],最高工作溫度210 ℃、最高工作壓力200 MPa(井壓、圍壓—孔隙壓……