隔板延時(shí)起爆裝置在涪陵頁(yè)巖氣田的應(yīng)用

張朝輝

摘 要：伴隨著頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的深入，傳統(tǒng)的連續(xù)油管傳輸射孔已經(jīng)難以滿(mǎn)足要求。而隔板延時(shí)起爆裝置的應(yīng)用可以有效地打破連續(xù)油管傳輸射孔的局限性。文中，主要就介紹了隔板延時(shí)起爆裝置在涪陵頁(yè)巖氣田中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：隔板延時(shí)起爆裝置;頁(yè)巖氣田;頁(yè)巖氣

0 引言

在頁(yè)巖氣水平井第一段或中途異常段射孔，特別是因壓力、井筒等原因無(wú)法通過(guò)泵送射孔工藝完成，通常是通過(guò)連續(xù)油管輸送射孔槍至射孔井段實(shí)施射孔。然而隨著頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入發(fā)展，分段分簇日益精細(xì)化，3簇以上的多簇射孔已成為目前的主流發(fā)展趨勢(shì)，常規(guī)的連續(xù)油管傳輸射孔的局限性已無(wú)法滿(mǎn)足一趟入井完成三簇及更多簇的施工要求，而隔板延時(shí)起爆裝置的應(yīng)用，可打破簇?cái)?shù)的局限性，一次打壓起爆后可通過(guò)隔板傳爆和延時(shí)火藥來(lái)完成后續(xù)射孔簇的依次起爆，理論上可實(shí)現(xiàn)無(wú)限簇?cái)?shù)的射孔施工，不但可以降低施工成本，還能有效節(jié)約施工時(shí)效。

1 原理及組成

1.1 原理

隔板起爆裝置由施主裝藥、隔板主體和受主裝藥組成，施主裝藥點(diǎn)火時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)沖擊波，沖擊波通過(guò)隔板作用于受主裝藥，受主裝藥點(diǎn)火再起爆其下一級(jí)射孔槍?zhuān)谧饔们昂缶哂幸欢ǖ拿芊鈴?qiáng)度，可實(shí)現(xiàn)相鄰子系統(tǒng)互不干擾相對(duì)隔離的密封要求，從而完成隔板起爆之功能。壓力延時(shí)起爆裝置連接在兩節(jié)射孔槍之間，射孔槍起爆后，傳爆管引爆槍間雙向傳爆裝置，從而引燃延期起爆管，進(jìn)入延時(shí)階段。延時(shí)期間，可完成預(yù)定操作，直至延時(shí)時(shí)間結(jié)束，延期起爆管引爆射孔槍。產(chǎn)品上端連接起爆裝置，下端連接安全裝置或直接連接射孔槍。通過(guò)延時(shí)火藥和隔板起爆器技術(shù)與連續(xù)油管射孔工藝相結(jié)合，研究出一種延時(shí)起爆技術(shù)實(shí)現(xiàn)連續(xù)油管一趟入井完成3簇及以上射孔工藝。

1.2 組成

隔板延時(shí)起爆裝置主要由隔板傳爆裝置、延期起爆管、延時(shí)起爆裝置三個(gè)部分組成。

1.2.1 隔板傳爆裝置

隔板傳爆裝置在連續(xù)油管輸送射孔作業(yè)中主要用于傳遞射孔槍沖擊波能量后引爆輸出端延期起爆管，并保證后續(xù)射孔槍密封。

1.2.2 延期起爆管

延期起爆管在連續(xù)油管輸送射孔作業(yè)中主要用于接收隔板傳爆裝置輸出沖擊波后被引燃，然后引燃延時(shí)火藥。

1.2.3 延時(shí)起爆裝置

內(nèi)含延時(shí)火藥，上一槍起爆后可通過(guò)火藥延時(shí)（常規(guī)延時(shí)時(shí)間為6min或10min）起爆下一槍。

2 技術(shù)參數(shù)

產(chǎn)品連接扣型可根據(jù)客戶(hù)需求進(jìn)行訂制，典型產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)如表1所示。

①帶延期起爆管，有多種耐溫等級(jí)和延時(shí)時(shí)間可選;

②可連接在射孔槍頂端或底端;

③可用于測(cè)試聯(lián)作。

3 室內(nèi)試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

①驗(yàn)證HgMp-30-SC1是否能正常工作，即是否能正常傳爆，工作后延期起爆管輸入殼體隔板不被擊穿;

②驗(yàn)證SQ3-1隔板傳爆裝置與延期起爆管傳爆裕度是否滿(mǎn)足要求，即在4倍傳爆距離下應(yīng)能可靠傳爆，在0.75倍傳爆距離下延期起爆管輸入殼體隔板應(yīng)不被擊穿。

3.2 試驗(yàn)項(xiàng)目及試驗(yàn)數(shù)量

見(jiàn)表2。

3.3 試驗(yàn)情況

2018年結(jié)合川南航天能源公司完成傳爆性能驗(yàn)證試驗(yàn)（傳爆距離8mm）、4倍傳爆距離裕度試驗(yàn)（傳爆距離32mm）、0.75倍傳爆距離裕度試驗(yàn)（傳爆距離6mm），SQ3-1正常傳爆，HgMp-W160S6-1輸入件正常工作，輸入殼體隔板均未被擊穿。

3.4 試驗(yàn)結(jié)論

由上述試驗(yàn)結(jié)果表明：

①HgMp-30-SC1連續(xù)油管多級(jí)延時(shí)起爆裝置內(nèi)SQ3-1與HgMp-W160S6-1/1-0傳爆距離更改為8mm后，SQ3-1能夠正常引爆HgMp-W160S6-1/1-0，且HgMp-W160S6- 1/1-0內(nèi)輸入殼體隔板不被擊穿;

②SQ3-1與HgMp-W160S6-1/1-0傳爆裕度滿(mǎn)足要求，即在4倍傳爆距離下應(yīng)能可靠傳爆，在0.75倍傳爆距離下延期起爆管輸入殼體隔板未被擊穿。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

隔板延時(shí)起爆裝置自2019年05月14日在焦頁(yè)44-3HF井第1段連油傳輸射孔使用以來(lái)，截止2020年04月，已在涪陵頁(yè)巖氣田總共下井完成了10井次30簇施工，使用隔板延時(shí)起爆裝置20個(gè)，一次成功率100%，達(dá)到了推廣應(yīng)用條件。

5 結(jié)論

隔板延時(shí)起爆裝置自2019年05月應(yīng)用以來(lái)，已在涪陵頁(yè)巖氣田完成10井次30簇一趟入井實(shí)現(xiàn)3簇及以上連續(xù)油管輸送射孔施工，施工一次成功率達(dá)到了100%，整體技術(shù)水平達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，填補(bǔ)了公司相關(guān)技術(shù)空白。

隔板延時(shí)起爆裝置的使用，每段可為甲方公司節(jié)約直接開(kāi)發(fā)成本約20余萬(wàn)元，節(jié)省工時(shí)約12h，且技術(shù)工藝已具備推廣應(yīng)用的條件，可滿(mǎn)足日后廣大水平井的3簇及以上連續(xù)油管輸送射孔施工任務(wù)。