復合射孔技術在淺層氣防砂中的應用

丁曉

摘要：新時期背景下，隨著我國科學技術的不斷創新，在油田領域中各種技術得到了應用，復合射孔技術作為常見的一種基礎策略，應用時能夠在淺層氣防沙項目中起到良好的效果。因此，為了能夠對該技術的應用情況有更為全面的了解，文章結合實際在闡述復合射孔技術原理的同時，對該技術的實踐過程進行了研究，希望論述后可以給相關工作人員提供一些參考。

關鍵詞：復合射孔技術;油井出砂;防砂應用

引言

在油田項目開展的階段中，防沙工作作為系統性的工作，如何將防沙工作做好，對提高油田生產有著積極的作用。就目前來說受到技術因素、地質條件因素的影響，油井出砂問題頻頻出現不利于企業的正常開展。所以將復合射孔技術應用到防沙項目當中，能夠給油田企業的發展奠定良好基礎，所以對該技術的應用要點進行研究意義重大。

1復合射孔防砂技術的工藝原理

復合射孔防砂技術的工作原理是通過復合射孔彈進行套管射孔作業，把射孔和防砂 融合到一起進行施工，具體操作步驟如下：首先，復合射孔彈內填充足夠的防砂材料，結束后進行復合射孔彈的密封處理;其次，引爆射孔彈，在巨大的壓力直接作用之下沿著套管快速前進，同時穿越油層結構，就可以制作出相同直徑的射孔。因為射孔彈起爆以及發射環節，結構溫度快速升高，同時在其經過的路徑上出現負壓狀態;射彈孔到達套管底部，直接和巖層觸碰，讓射孔彈內易燃易爆的填充物爆炸，產生較大的爆炸力使得防砂材料從孔眼內噴射出來，在結構內部形成密實度較高的防砂層，竟然可以達到避免油井出砂的問題。

2復合射孔彈的研究

2.1復合射孔彈的優點

射孔彈是目前比較常見的處理工藝方式，已經被大量的應用到油井射孔的工作中，對于油井開采和運行起到極為重要的作用。在最初的研發階段，二十世紀的30-40年代開始，國外有些國家已經研發出魚雷式射孔器與聚能式射孔彈形式，不同形式可以應用到不同場景之下，發揮出應有的作用。隨著技術的研發和應用，技術水平不斷的提升，射孔完井已經大量的應用到實踐中，是目前油井開采的重要技術之一，對于油井開采領域的發展存在重要影響。復合射孔彈的優勢可以從如下幾個方面考慮分析：其一，結合油井的具體情況，確定符合實際需要的多種射流短，并且通過技術人員的管控以保證油、氣、水等物質流量處于合理的范圍內。比如在油液粘稠度較高的情況下，通過復合射孔彈的應用可以實現分層增產增注作業，確保射孔防砂的施工效果。其二，操作簡單方便，防砂的時間也比較長。應用機械防砂或者化學防砂的措施，雖然可以快速的實現改變，但是隨著油田開采時間的不斷延長，也會導致該油井出現反復出砂的現象。而應用復合射孔彈防砂的處理方式，應用之后可以有效的預防出現井壁坍塌的問題，避免出現重復出砂的情況，提高總體運行效果，完全達到運行標準要求，為油井開采效率和質量的提升打下基礎。

2.2射孔彈防砂材料的設計

較之傳統防砂技術來說，復合射孔防砂的方式效果更好，并且其最終的處理效果和防砂材料性能有著直接的關系，所以在具體的應用之前，要以實際情況選擇最佳的防砂材料，這關系到實際應用效果，必須加強重視。首先，在特定的彈體容積數據要求范圍內，盡量的多填充防砂的材料，確保一次性射孔噴射出來的防砂材料數量滿足要求，完全符合具體的油井開采需要。其次，防砂材料在彈體結構內均勻的分部，不會存在沉淀或者有大量空氣的情況存在，可以有效的預防出現在起爆后無法形成完整防砂層的情況，消除不利的影響。最后，確保管柱、套管的質量符合要求。復合射孔彈的運動路徑是套管，通過壓力作用之下會快速的前進，所以必須確保套管的質量合格，從而可以使得復合射孔彈防砂技術效果滿足要求，實現效果最優化轉變，使得油井開采順利完成。

2.3理論計算和結果分析

根據實際工作需要，通過計算機模擬軟件展開分析研究，對于射孔彈的射流的侵入環節做好模擬計算分析，總結出相應的數據信息，具體如下所示：射流的頭部運動速度為6729m/s，和強度為50MPa的巖石層接觸時，臨界速度達到1043m/s，碰撞接觸射孔的噴射時間為80-150毫秒。以上述各項數據為基礎進行分析，將上述各個變量輸入到三維模型內，實現動畫模擬分析，充分了解射孔彈的形狀、填充量、套管內運動軌跡、噴射速度等方面，從而可以了解射孔運動的軌跡和條件。這些數據都是技術人員設計與分析的關鍵，對于今后的具體操作提供良好基礎。

3室內模擬實驗研究

模擬槍裝置設計的目標就是要制作出與射孔槍完全相同的封閉結構體系，將復合射孔器安裝到該作業環境之內，保證其與實際工作情況存在關系，以保證能夠重點分析了解在實際應用的情況，為設計計算提供基礎條件。射孔彈爆炸的瞬間，射孔器內的壓力、速度會短時間內急劇升高，這行會在封閉的空間中產生很大的壓力，這些情況的存在會給防砂材料的推進速度以及運動情況產生直接的影響，所以不得不進行必要的分析。然后根據工藝技術標準要求進行射孔彈的射孔作業，此時在炸藥爆炸之后，就會形成藥型罩的結構，出現金屬射流，直接穿越槍壁套管以及水泥環的結構，在地層上出現孔道。在整個過程中，射孔彈所射出的孔道是系統運行唯一的泄壓空間。金屬射流炸藥在完全的爆炸之后，所形成的產物以及防砂材料都會通過該孔道直接噴射到外部，讓內部空間的壓力緩慢的下降，最終保證其壓力達到平衡性的要求。經過一定時間的壓力釋放，達到常壓的要求，就可以進行后續的操作滿足實際應用求。經過模擬分析以及現場試驗總結，發現復合射孔防砂技術操作相對簡單，且不會給地層結構產生嚴重的負面影響，還具備較高的防砂效果和水平，由于當前我國的油井出砂比較嚴重，所以復合射孔技術的應用日益廣泛，效果也在不斷的提高。

4結語

綜上所述，復合射孔防砂技術的研發和應用，是以傳統的機械、化學等防砂技術為基礎，利用計算機模擬分析，通過實驗室的模擬實驗，形成全新的防砂技術，尤其在稠油油井條件下應用效果良好，未來會產生更高的實際應用價值。

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