復(fù)合射孔工藝技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)集射孔與高能氣體壓裂于一體的施工方式，一次施工達(dá)到了射孔完井和增產(chǎn)、增注的雙重目的。其方式是在射孔槍體內(nèi)或下部加一定量的壓裂火藥，在射孔的同時(shí)進(jìn)行高能氣體壓裂。高溫、高壓氣體在射孔瞬間通過(guò)射孔孔眼對(duì)地層壓裂，形成多條裂縫，部分解除鉆井、固井、射孔等過(guò)程對(duì)地層的污染，改善近井地層滲透性能，從而提高油氣井完善程度，滿足完井需要。
復(fù)合射孔測(cè)試聯(lián)作可以一次施工完成射孔、高能氣體壓裂改造地層和地層測(cè)試幾道工序，大大地節(jié)省了施工時(shí)間，現(xiàn)已廣泛地在油田得到應(yīng)用。
大慶試油試采公司2005年將該技術(shù)成功引入印尼市場(chǎng)，但截止目前，復(fù)合射孔聯(lián)作主要還是簡(jiǎn)單的用封隔器配合進(jìn)行射孔和測(cè)試。其工序?yàn)椋簩?fù)合射孔槍連同封隔器下入井中，校深定位后關(guān)閉環(huán)空，投棒點(diǎn)火。在地面觀察環(huán)空壓力變化，確認(rèn)無(wú)壓力后，打開(kāi)環(huán)空，坐封封隔器，進(jìn)行抽汲誘噴。待自噴后，用鋼絲下入電子壓力計(jì)到最接近油層深度懸掛或丟手，測(cè)取流動(dòng)壓力，通過(guò)地面關(guān)井測(cè)取壓力恢復(fù)資料。測(cè)試結(jié)束后，壓井，解封封隔器，進(jìn)行循環(huán)，起鉆。常用管柱見(jiàn)圖1。
復(fù)合射孔中的幾個(gè)問(wèn)題
復(fù)合射孔對(duì)環(huán)空加壓工具的影響及解決措施 在印尼市場(chǎng)，在最初的復(fù)合射孔測(cè)試聯(lián)作中，曾一度使用RD循環(huán)閥及OMNI多次循環(huán)閥閥作為循環(huán)閥，目的是在封隔器解封之前進(jìn)行壓井循環(huán)。但在某口井的測(cè)試過(guò)程中，RD安全循環(huán)閥破裂盤被擊穿，該工具球閥關(guān)閉，RD安全循環(huán)閥的循環(huán)孔卻沒(méi)有被開(kāi)啟。事后分析其主要原因是：復(fù)合射孔期間，油管和環(huán)空在井口都被關(guān)閉，射孔后高能氣體壓裂在環(huán)空中產(chǎn)生的瞬時(shí)高壓壓值極高，該高壓擊穿RD安全循環(huán)閥的破裂盤，使其球閥關(guān)閉。但又由于該高壓只產(chǎn)生在射孔后的瞬時(shí)，在壓力擊穿破裂盤剪切心軸下移使球閥關(guān)閉后，該壓力已不足以使剪切心軸繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)而露出循環(huán)孔。因此，在復(fù)合射孔聯(lián)作中應(yīng)盡量避免使用環(huán)空加壓操作工具，這樣不但確保了施工安全，而且使管柱更加簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)。
復(fù)合射孔對(duì)安全接頭的影響及解決措施 在復(fù)合射孔聯(lián)作中，非常容易出現(xiàn)安全接頭的張力套被剪斷的現(xiàn)象，甚至對(duì)于銅制張力套還發(fā)生過(guò)安全接頭張力套脫扣現(xiàn)象。其實(shí)，這些現(xiàn)象都不是在解封過(guò)程中造成的，而是復(fù)合射孔瞬間的高壓釋放和震動(dòng)導(dǎo)致對(duì)張力套的損壞。一旦工具正轉(zhuǎn)就有可能造成工具從安全接頭處倒開(kāi)，而使下部工具落井。因此，應(yīng)避免使用帶張力套的安全接頭。
復(fù)合射孔對(duì)封隔器的影響及解決措施 RTTS封隔器水力錨的密封圈在常規(guī)聯(lián)作施工中基本不會(huì)損壞，只有極少數(shù)特別高壓高產(chǎn)的井會(huì)出現(xiàn)井底流動(dòng)壓力高于套壓的情況，這種情況下水力錨才會(huì)起作用漲開(kāi)。一般情況下，井底套壓都高于流動(dòng)壓力，該處始終是處于靜密封狀態(tài)。而在復(fù)合射孔中，RTTS封隔器水力錨的密封圈被損壞的現(xiàn)象非常普遍，這說(shuō)明每一次射孔槍起爆過(guò)程中，水力錨都受力外漲了，而起爆過(guò)后又因彈簧的作用迅速回位。因此，在進(jìn)行復(fù)合射孔后的封隔器保養(yǎng)時(shí)，必須每次都必須更換所有水力錨密封圈，并對(duì)與密封圈接觸的密封面進(jìn)行細(xì)致的檢查，避免密封圈因?yàn)閾p壞而失去密封性。
對(duì)于9-5/8″RTTS封隔器，還有一個(gè)現(xiàn)象不容忽視，即在復(fù)合射孔測(cè)試聯(lián)作中容易發(fā)生射孔后不能坐封的現(xiàn)象。其主要原因是射孔時(shí)封隔器沒(méi)有座封，卡瓦體處于鎖定狀態(tài)，點(diǎn)火后復(fù)合射孔瞬間產(chǎn)生的高壓有一部分向上釋放。封隔器摩擦塊和井壁緊貼，卡瓦體橫截面很大，像一個(gè)大的活塞一樣，作用在卡瓦體上的高壓使卡瓦體上行，并猛烈撞擊封隔器本體上的凸耳(如圖2)，非常容易導(dǎo)致凸耳和J形槽變形而卡死。封隔器在井底座封時(shí)是依靠摩擦塊和井壁的摩擦力來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)卡瓦體，在凸耳和J形槽卡死的情況下摩擦力將無(wú)法使卡瓦體轉(zhuǎn)動(dòng)，也就無(wú)法完成正常坐封封隔器。對(duì)于防硫封隔器，因其鋼材相對(duì)較軟，這種撞擊更容易產(chǎn)生凸耳和J 形槽的變形，這種不能坐封的現(xiàn)象也就更為多發(fā)。其解決方法可以在9-5/8″RTTS封隔器下部增加一個(gè)外徑稍小于封隔器卡瓦體，并帶有導(dǎo)壓孔的接頭(如圖3)，用該接頭替代封隔器卡瓦體承受復(fù)合射孔瞬間來(lái)自下部的高壓，降低封隔器卡瓦體與本體上凸耳的撞擊強(qiáng)度，并將高壓導(dǎo)向管柱內(nèi)部以及管柱本身，而不是過(guò)多地作用在封隔器的本體上，這樣從一定程度上能降低對(duì)封隔器的損壞。
改進(jìn)復(fù)合射孔
測(cè)試聯(lián)作工藝
合理的裝藥量的設(shè)計(jì) 目前在印尼市場(chǎng)進(jìn)行復(fù)合射孔，普遍采用滿彈，即復(fù)合藥片與射孔彈間隔排列，并沒(méi)有針對(duì)地層的特點(diǎn)而優(yōu)選復(fù)合藥片的用量。所以復(fù)合射孔產(chǎn)生的峰值壓力可能遠(yuǎn)高于地層的破裂壓力，在對(duì)地層造成微裂縫的同時(shí)，可能也對(duì)井筒本身及井下工具造成危害。目前DST工具配合復(fù)合射孔使用出現(xiàn)的問(wèn)題，絕大多數(shù)都是因?yàn)閺?fù)合射孔的峰值壓力造成的。如何根據(jù)地層的特點(diǎn)確定復(fù)合射孔，尤其是復(fù)合射孔-測(cè)試聯(lián)作工藝中的合理裝藥量，是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
實(shí)現(xiàn)井下開(kāi)關(guān)井 為了保護(hù)測(cè)試閥及其它工具，力求管柱的簡(jiǎn)單，進(jìn)行復(fù)合射孔時(shí)一般不下測(cè)試閥，這樣也就不能實(shí)現(xiàn)井下開(kāi)關(guān)井。點(diǎn)火后通過(guò)抽汲求產(chǎn)，如需要關(guān)井只能在測(cè)試樹(shù)或油嘴管匯處采取地面關(guān)井。
不能實(shí)現(xiàn)井下關(guān)井的一個(gè)重要原因是，一般的測(cè)試閥都是關(guān)著下井，如果與投棒式復(fù)合射孔工具一起聯(lián)作將不能提供投棒的下落通道。即便使用壓力起爆方式，起爆瞬間的巨大壓力作用在測(cè)試閥上，尤其是象LPR-N這樣的球閥將很容易因損壞而失去密封。
當(dāng)然，如果測(cè)試閥能夠打開(kāi)下井，則可以解決這一難題。目前包括哈里伯頓在內(nèi)的許多DST廠家都有選擇式測(cè)試閥或類似的產(chǎn)品，井下球閥的打開(kāi)和關(guān)閉都不需要保持環(huán)空壓力。
下井前，可以將測(cè)試球閥設(shè)定在打開(kāi)的位置。將復(fù)合射孔槍連同封隔器及測(cè)試工具下入井中，校深定位后關(guān)閉環(huán)空，投棒點(diǎn)火。在地面觀察環(huán)空壓力變化，確認(rèn)無(wú)壓力后，打開(kāi)環(huán)空，坐封封隔器，進(jìn)行抽汲誘噴。環(huán)空加壓放壓一次實(shí)現(xiàn)井下關(guān)井，這樣可以像正常測(cè)試一樣實(shí)現(xiàn)多次開(kāi)關(guān)井。
下入這種開(kāi)關(guān)井不需要環(huán)空保壓的選擇式測(cè)試閥，有幾個(gè)關(guān)鍵的地方必須考慮到：一是起爆瞬間的瞬時(shí)高壓可能會(huì)使測(cè)試閥運(yùn)轉(zhuǎn)一次，即由原來(lái)的開(kāi)井狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)井狀態(tài);二是對(duì)于一些高產(chǎn)井，在開(kāi)井初期由于井筒流體的流動(dòng)致使井筒溫度產(chǎn)生變化，將導(dǎo)致環(huán)空壓力激增，有時(shí)會(huì)增加幾百個(gè)PSI，而關(guān)井情況會(huì)相反，壓力會(huì)回落。如果不對(duì)環(huán)空壓力加以控制，很可能使測(cè)試閥不預(yù)期的運(yùn)轉(zhuǎn)，而地面可能無(wú)法正確判斷出測(cè)試閥的狀態(tài)。因此在起爆時(shí)關(guān)閉環(huán)空，也應(yīng)將防噴器上或節(jié)流管匯上的閥門(最好是高壓球閥)打開(kāi)，以快速卸掉激增的壓力。開(kāi)井時(shí)也是一樣，盡量在壓力開(kāi)始上升時(shí)就打開(kāi)該閥門卸掉環(huán)空壓力，以免壓力變化過(guò)大導(dǎo)致測(cè)試閥的非預(yù)期運(yùn)轉(zhuǎn)。從射孔槍點(diǎn)火開(kāi)始，操作人員就應(yīng)該密切注意環(huán)空壓力的變化，及早采取措施應(yīng)對(duì)。
實(shí)現(xiàn)井下壓力/溫度資料的錄取 目前進(jìn)行的復(fù)合射孔還不能隨管柱下入電子壓力計(jì)錄取地層壓力溫度資料。以前對(duì)于探井和評(píng)價(jià)井等需要獲得地層參數(shù)的井，如果采取復(fù)合射孔，只能在起出復(fù)合射孔管柱后再特地下入測(cè)試閥、壓力計(jì)等工具以錄取地層資料，這就大大增加了使用成本。
為了節(jié)約成本，目前用戶普遍采用復(fù)合射孔后鋼絲下入電子壓力計(jì)，然后丟手固定在井下特定的座落接頭上，通過(guò)地面開(kāi)關(guān)井來(lái)測(cè)壓力降落和壓力恢復(fù)。但由于采取地面開(kāi)關(guān)井，井筒儲(chǔ)存效應(yīng)將非常明顯，錄取的資料質(zhì)量相對(duì)于井下開(kāi)關(guān)井來(lái)說(shuō)大打折扣。
如果使用選擇式測(cè)試閥來(lái)進(jìn)行復(fù)合射孔測(cè)試聯(lián)作，可考慮在開(kāi)井抽汲自噴后，用鋼絲下入電子壓力計(jì)到測(cè)試閥以下最接近油層深度丟手，這樣地面操作環(huán)空壓力實(shí)現(xiàn)井下測(cè)試閥的開(kāi)關(guān)就不會(huì)對(duì)壓力計(jì)造成影響，錄取的資料質(zhì)量也會(huì)有很大提高。
用鋼絲輸入電子壓力計(jì)也存在一定的缺點(diǎn)，例如對(duì)于高產(chǎn)氣井鋼絲工具不容易下入和丟手。需要采取合理的措施，如增加配重等來(lái)解決此問(wèn)題。目前的技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)在光油管內(nèi)任何油管接箍處的鋼絲送入壓力計(jì)的丟手。在測(cè)試閥以下進(jìn)行壓力計(jì)的丟手將不再是問(wèn)題。
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