王  英，王寶忠

（中國石油集團(tuán)測井有限公司遼河分公司，遼寧 盤錦  124010）

摘  要：古潛山油藏埋藏深，地層溫度高，滲透率低，巖性致密、堅(jiān)硬，儲(chǔ)層巨厚。古潛山油藏這些特殊的儲(chǔ)層特點(diǎn)，對(duì)后續(xù)的工程技術(shù)提出極高要求。采用具有地層改造性能的耐高溫的復(fù)合射孔技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在近井地帶形成多徑向輻射狀裂縫，從而有效的增加滲流面積，提高近井地帶的連通能力，最終達(dá)到提高產(chǎn)能的目的。

關(guān)鍵字：古潛山；（超）高溫；復(fù)合射孔

0  引  言

古潛山油藏的勘探開發(fā)已經(jīng)成為XX油田增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要產(chǎn)能油藏。隨著近年相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，古潛山含油底界拓深至5000 m。儲(chǔ)層埋藏深，地層溫度高，滲透率極低，巖性致密、堅(jiān)硬。對(duì)于古潛山深層勘探，井越深井下壓實(shí)越嚴(yán)重，地層有效孔隙^[1]和井眼之間的連通性較差，并且井下溫度也高。古潛山油藏這些特殊的儲(chǔ)層特點(diǎn)，對(duì)后續(xù)的工程技術(shù)提出極高要求。

采用具有地層改造性能的耐高溫的復(fù)合射孔技術(shù)^[2]，實(shí)現(xiàn)在近井地帶形成多徑向輻射狀裂縫，從而有效的增加滲流面積，提高近井地帶的連通能力，最終達(dá)到提高產(chǎn)能的目的。

1  XX油田古潛山地質(zhì)情況

（1）XX油田古潛山儲(chǔ)層埋藏深，多為致密性堅(jiān)硬地層，且壓實(shí)嚴(yán)重，滲透率極低；

（2）隨著鉆井相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，目前古潛山含油底界和壓裂改造深度已經(jīng)拓深至5000 m甚至更深，儲(chǔ)層溫度在120℃至160℃，甚至更高；

（3）古潛山儲(chǔ)層的天然裂縫、溶洞較為發(fā)育。

目前，古潛山油藏是XX油田的主力上產(chǎn)油藏。針對(duì)古潛山儲(chǔ)層的特點(diǎn)，需要采用具有地層改造性能的，并且具備耐高溫性能的復(fù)合射孔技術(shù)來進(jìn)行完井作業(yè)。

2  （超）高溫復(fù)合射孔技術(shù)的研究

復(fù)合射孔具有射孔、造縫、消除壓實(shí)帶和清洗射孔孔眼的作用，因此，在XX油田古潛山的勘探開發(fā)過程中得到應(yīng)用，并取得一定效果。但是，由于復(fù)合射孔沒有耐高溫火藥，在實(shí)際應(yīng)用中受限制于深井井下溫度高^[3]而難以得到更廣泛的應(yīng)用。20XX年在X古X-X井，就曾發(fā)生過因?yàn)榫聹囟雀撸斐蓮?fù)合射孔槍身誤起爆的事故。為此，我們對(duì)復(fù)合射孔的火藥進(jìn)行耐高溫研究^[4]，使得復(fù)合火藥的耐溫級(jí)別符合施工的要求，并進(jìn)行耐溫試驗(yàn)，獲得良好效果。

2.1 復(fù)合藥餅?zāi)蜏卦囼?yàn)

對(duì)研制的兩種（超）高溫復(fù)合火藥進(jìn)行了耐溫試驗(yàn)。

從A火藥中取復(fù)合火藥（火藥顏色為蛋黃色），放入燒杯中，燒杯重24.0333 g，加入復(fù)合火藥后重27.6430 g，火藥凈重3.6097 g。

從B火藥中取復(fù)合火藥（火藥顏色為黃色），放入燒杯中，燒杯重22.7808 g，加入復(fù)合火藥后重26.2865 g，火藥凈重3.5057 g。

將兩個(gè)裝有兩種試驗(yàn)用復(fù)合火藥樣品的燒杯分別放入烘箱中加溫。烘箱溫度到達(dá)180℃后保持溫度做復(fù)合火藥耐溫試驗(yàn)。180℃恒溫48小時(shí)后從烘箱中取出裝有復(fù)合火藥的燒杯，復(fù)合火藥試驗(yàn)品總質(zhì)量減少1.4312 g，火藥變黑，燒杯底部有一層白色粉末。

圖1  A復(fù)合火藥180℃恒溫48小時(shí)試驗(yàn)

圖2  B復(fù)合火藥180℃恒溫48小時(shí)試驗(yàn)

表1 兩種復(fù)合火藥耐溫試驗(yàn)表

經(jīng)過加溫試驗(yàn)后的復(fù)合火藥，質(zhì)量有微量減少，顏色變黑，用明火可點(diǎn)燃且燃速較快。試驗(yàn)證明我們研究的復(fù)合火藥在180℃溫度下48小時(shí)的各項(xiàng)性能完全符合要求。

2.2 （超）高溫復(fù)合射孔槍打靶試驗(yàn)

（1）試驗(yàn)一：Φ76 mm射孔槍裝填76超高溫射孔彈，孔密16孔/米，彈間裝填15個(gè)高溫藥餅（210 g）。將裝好的射孔槍放入Φ127 mm套管中，外套Φ177.8 mm套管靶筒，進(jìn)行兩次打靶試驗(yàn)。

表2  Φ76 mm射孔槍裝填（超）高溫射孔彈、火藥試驗(yàn)數(shù)據(jù)

（2）試驗(yàn)二：長度為1 m的Φ89 mm射孔槍1支，89超高溫復(fù)合射孔彈16發(fā)，長度為1.3 m的Φ139.7 mm套管一根。

表3  Φ89 mm復(fù)合射孔槍試驗(yàn)數(shù)據(jù)

（3）以上打靶試驗(yàn)結(jié)果證明，（超）高溫復(fù)合射孔槍滿足GB/T20489《油氣井聚能射孔器通用技術(shù)條件》。

3  （超）高溫復(fù)合射孔技術(shù)安全性的研究

3.1 測量井溫

由于古潛山儲(chǔ)層埋藏深，大多在4000 m以上，造成地層溫度較高。在射孔之前，要進(jìn)行井溫測井^[5]，為選用合適的耐溫級(jí)別器材及復(fù)合火藥提供可靠依據(jù)。目前，利用三參數(shù)井溫儀和新研制的脈沖式井溫儀測量得到準(zhǔn)確的井下溫度，根據(jù)溫度使用相應(yīng)的射孔器材。在實(shí)際施工中，對(duì)測得的井溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算井下地層溫度梯度^[6]，進(jìn)而掌握古潛山的地層溫度整體情況。避免了因井下高溫造成射孔槍誤射孔事故的發(fā)生。

3.2 研制防脫扣射孔器材

為防止在下油管過程中，射孔槍由于管柱旋轉(zhuǎn)及震動(dòng)而產(chǎn)生的脫扣發(fā)生^[7]，特研制了防脫扣器材。在接頭與接頭、接頭與槍管連接部位加工防脫絲扣，在連接槍身時(shí)擰上防脫扣頂絲，有效的避免槍身絲扣退扣而造成的落井事故的發(fā)生。并依此研制出防脫扣系列射孔槍，不僅應(yīng)用在古潛山深井，還在大斜度井、海上平臺(tái)井等得到推廣使用。

3.3 建立器材使用檔案

為了保證所使用的器材質(zhì)量，為每一口井都建立器材使用檔案。從射孔器材配件到火工品都做詳細(xì)的使用記錄，可以作為事故調(diào)查的追溯依據(jù)，也為今后器材的選擇使用總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。火工品原則上都統(tǒng)一使用一個(gè)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品，達(dá)到最佳的使用效果。

3.4 召開施工前的準(zhǔn)備會(huì)，編寫施工設(shè)計(jì)書

在接到射孔通知單后，及時(shí)組織召開有施工、裝槍、火工品單位及相關(guān)單位負(fù)責(zé)人參加的準(zhǔn)備會(huì)。針對(duì)井況，確定射孔器材、耐溫級(jí)別、施工方式及重點(diǎn)注意事項(xiàng)等，制定施工方案，并形成會(huì)議紀(jì)要存檔。由專人負(fù)責(zé)編寫“施工設(shè)計(jì)書”，施工小隊(duì)施工前組織學(xué)習(xí)“施工設(shè)計(jì)書”，按照設(shè)計(jì)內(nèi)容精心施工。

4  現(xiàn)場應(yīng)用

在XX油田古潛山區(qū)塊共完成射孔40井次，其中采用（超）高溫復(fù)合射孔技術(shù)33井次，射開厚度1500 m，使用射孔彈22479發(fā)，射孔發(fā)射率100%，一次成功率100%。創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值3300 萬元。目前，高溫復(fù)合射孔技術(shù)已在XX油田推廣應(yīng)用。

5  效果對(duì)比

（1）高溫復(fù)合射孔技術(shù)使用新研制的復(fù)合火藥，其耐溫級(jí)別由原來的120℃提高到180℃，達(dá)到了（超）高溫級(jí)別，可以適用于井深更深，井溫更高的古潛山油井。

（2）采用防脫扣射孔器材、射孔施工前測量井溫、建立器材（射孔、火工品）使用檔案等措施，有效的避免了因高溫誤起爆及射孔槍身落井等事故的發(fā)生。

6  結(jié)  論

古潛山高溫復(fù)合射孔技術(shù)的研究與應(yīng)用主要取得以下幾方面的成果：

（1）高溫復(fù)合射孔技術(shù)安全可靠，解決了復(fù)合射孔耐高溫的難題，一次成功率100%，沒發(fā)生過安全事故。

（2）高溫復(fù)合射孔技術(shù)可在改善射孔孔道流通環(huán)境的基礎(chǔ)上，使近井地帶地層產(chǎn)生裂縫，改善地層的流動(dòng)效率，提高原油產(chǎn)量。

（3）高溫復(fù)合射孔技術(shù)對(duì)破裂壓力異常高的地層，在水力壓裂前進(jìn)行復(fù)合射孔，有效降低地層破裂壓力，提高壓裂效果^[8]。

隨著XX油田古潛山油藏勘探開發(fā)不斷取得新成果，已經(jīng)成為油田的主要產(chǎn)能，古潛山鉆井的數(shù)量勢(shì)必要逐年增加。高溫復(fù)合射孔技術(shù)不僅非常適合于古潛山地質(zhì)條件下的射孔施工，而且還具有安全等特點(diǎn)，滿足了用戶的需求，也創(chuàng)造豐厚的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益，將會(huì)有更好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]  譚廷棟.確定地層有效孔隙度的幾種方法[J].測井技術(shù),1979 (01):4-16.

[2]  孫新波,劉輝,王寶興.復(fù)合射孔技術(shù)綜述[J].爆破器材,2007,36(05):29-32.

[3]  岳玲玲.深井高溫鐵礦熱害防治技術(shù)研究[D].秦皇島:燕山大學(xué),2015.

[4]  成建龍,孫憲宏,喬曉光,等.油氣井用火藥的耐高溫性能研究[J].測井技術(shù),2008,32(02):95-99.

[5]  閆來喜,孫玉環(huán).井溫測井在疑難井中的應(yīng)用[J].測井技術(shù),1999,23(02):155-158.

[6]  石穎.油井井下溫度場的數(shù)值模擬[D].大慶:東北石油大學(xué),2004.

[7]  李克儉.射孔槍槍體斷裂原因及預(yù)防措施[J].石油機(jī)械,1997(08):46-48.

[8]  戚斌.提高致密砂巖氣藏壓裂效果的定向射孔技術(shù)應(yīng)用研究[J].油氣井測試,2009,18(03):68-70.