加強型震擊器在海上完井射孔管柱中的應用

孫帥帥　石磊　張藝耀

摘 要：海上傳統完井射孔管柱中采用液壓震擊器與RTTS封隔器等工具配合，而某些井次射孔槍較多，射孔彈威力巨大，在射孔瞬間對管柱產生突然、劇烈的沖擊力，沖擊力使液壓震擊器油室突然壓縮，油室內壓力驟然猛增，超過其抗壓強度，已多次造成液壓震擊器損壞。同時，液壓震擊器多次震擊后因油溫升高，延時縮短，影響震擊效果。因此，為了保證作業管柱的安全，特此引進并應用了加強型震擊器。

關鍵詞：液壓;機械;震擊器;射孔

Abstract：Traditional offshore well completion perforation string uses hydraulic jars and RTTS packers to cooperate with other tools. However， there are more perforating guns in some wells， and the perforating bombs are so powerful that they attack the pipe string at the moment of perforation. Sudden and violent impact is produced. The impact force makes the oil chamber of the hydraulic jar suddenly compress， and the pressure in the oil chamber suddenly increases， exceeding its compressive strength， which has caused damage to the hydraulic jar many times. At the same time， the oil temperature rises after the hydraulic jar is repeatedly shocked， and the delay is shortened， which affects the shock effect。Therefore， in order to ensure the safety of the working string， a reinforced jar is hereby introduced and applied.

Keywords：Hydraulic; mechanical; jar; perforation

基于海上的作業特點，TCP射孔是海洋完井中應用最為廣泛的射孔輸送方式[1]，TCP射孔作業時，常因射孔后封隔器膠筒或水力錨不能收縮、地層出砂、射孔炸槍、套管變形等[2]，導致存在射孔后卡槍卡鉆風險，因此，海洋完井TCP射孔管柱中常帶有液壓震擊器以便于卡槍卡鉆后的處理，為避免向下震擊帶來的誤射孔風險，此震擊器為單向上擊型[3]。而目前常用的液壓震擊器存在射孔后損壞失效的情況，特此研發并引入一種加強型震擊器。

1 工具簡介

加強型震擊器是全機械式震擊器、解卡工具。它具有上擊功能，可解除管柱遇卡情況。在不需要震擊時，它是管柱的一部分，需要震擊時，只需過提至工具入井前調校好的震擊噸位，即可激發，產生震擊。加強型震擊器作為機械式震擊器，震擊力恒定，震擊表現穩定持久。此震擊器是以鉆井常用的機械震擊器為基礎改進而來的，取消了下擊功能以適應完井作業，工具結構如圖1所示。

2 功能特點

①采用機械結構，內腔液壓油僅起潤滑作用，品質對震擊效果無影響;②內腔不產生高壓，射孔時不會對油腔相關部件造成高壓損傷（優于液壓震擊器）;③入井前可以很方便地調節震擊噸位;④所有工作部件（花鍵和機械運行部分）都是放在油液里，起到有效保護工具件的作用;⑤震擊表現穩定，一旦設置好震擊釋放力，震擊力恒定為震擊釋放力的2倍。

3 主要技術參數

加強型震擊器主要技術參數如表1所示。

4 功能試驗

分別對兩支加強型震擊器進行了車間震擊試驗，震擊試驗曲線如圖2所示。

①調節便利，不用拆裝工具即可完成調節;②震擊釋放力準確，每調一個刻度，震擊釋放力變化5T。

5 應用效果

加強型震擊器研制成功后即投入了現場使用。目前，該震擊器已在海上完井作業中累計使用十余口，未出現失效情況。從使用的效果來看。加強型震擊器使用簡單、方便，性能可靠。跟蹤渤海油田多口使用該震擊器的情況，渤南區塊某井射孔管柱遇卡后，加強型震擊器表現良好，最終順利解卡。

6 結論

①本工具研制成功并投入現場使用，可為海洋鉆完井相關工具研發提供思路;②本工具現場應用于射孔管柱，替代以往液壓震擊器，避免了射孔震動對液壓震擊器的影響，可靠性更強;③本工具在常規機械震擊器基礎上進行了改進，取消了下擊功能，避免了向下震擊帶來的誤射孔風險。

參考文獻：

[1]海洋完井手冊編委會.海洋完井手冊[M].北京：石油工業出版社，2019.

[2]黃顯輝，竇益華，許愛榮，王維君.高溫高壓深井射孔卡槍原因分析及對策[J].石油機械，2008，36（9）：182-184.

[3]韓耀圖，李君寶等.渤海油田A15井誤射孔影響因素分析[J].非常規油氣，2018，5（5）：91-95.

作者簡介：

孫帥帥（1990- ），2012年畢業于西安石油大學石油工程專業，現為中海石油（中國）有限公司天津分公司完井總監，從事海上鉆完井工作。