油套聯(lián)動轉(zhuǎn)換多層段、大跨度負(fù)壓射孔技術(shù)研究及推廣

周波(中石化勝利石油工程有限公司測井公司二分公司，山東 東營 257000)

油套聯(lián)動轉(zhuǎn)換多層段、大跨度負(fù)壓射孔技術(shù)研究及推廣

周波(中石化勝利石油工程有限公司測井公司二分公司，山東 東營 257000)

多級增壓起爆技術(shù)在常規(guī)油管輸送射孔中已得到到廣泛應(yīng)用，該技術(shù)通過射孔夾層配接油管的方式，有效解決了射孔層位多、夾層跨度大一次性起爆的問題。但在負(fù)壓射孔中，由于負(fù)壓環(huán)境的影響，多級增壓起爆技術(shù)常出現(xiàn)增壓能量不足無法正常引爆次級槍串的風(fēng)險(xiǎn)。為了進(jìn)一步解決負(fù)壓射孔中多級槍串一次起爆的可靠性，設(shè)計(jì)人員研發(fā)了一種新型的負(fù)壓射孔技術(shù)——油套聯(lián)動轉(zhuǎn)換多層段、大跨度負(fù)壓射孔技術(shù)，該技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)負(fù)壓環(huán)境下多級槍串的一次性起爆，同時(shí)還有效規(guī)避了減震器壓縮造成測試管柱密封不嚴(yán)影響測試效果、以及由于減震器心軸壓縮造成起爆器銷釘疲勞誤起爆的風(fēng)險(xiǎn)。

多級增壓起爆技術(shù)；油套聯(lián)動轉(zhuǎn)換負(fù)壓射孔；多級槍串；減震器

1 研究背景

目前勝利油區(qū)有許多負(fù)壓射孔井射孔目的層跨度較大，有的井射孔夾層夸度達(dá)到了200多米，若分兩次進(jìn)行施工不僅延長了施工周期，同時(shí)無形中還增加作業(yè)成本，耗時(shí)耗力。若使用多級增壓技術(shù)，又存在增壓能量不足，不能可靠引爆次級槍串的風(fēng)險(xiǎn)；若使用傳統(tǒng)的射孔槍來代替，又會出現(xiàn)傳爆節(jié)點(diǎn)多、斷爆風(fēng)險(xiǎn)高、工作量大、成本浪費(fèi)的弊端。為了解決以上難題，技術(shù)人員開發(fā)設(shè)計(jì)了油套聯(lián)動轉(zhuǎn)換多層段、大跨度負(fù)壓射孔技術(shù)。

2 工作機(jī)理及工具配套

(1)工作機(jī)理：在夾層跨度大、射孔層位多的負(fù)壓射孔施工中，為了滿足負(fù)壓狀態(tài)下一次性射開全部層位和勘探開發(fā)的要求，開發(fā)了油套聯(lián)動轉(zhuǎn)換技術(shù)，該技術(shù)在每級槍串上都裝有獨(dú)立的延時(shí)起爆系統(tǒng)，封隔器座封后，環(huán)空壓力通過旁通、傳壓管經(jīng)過封隔器作用到油套聯(lián)動轉(zhuǎn)換負(fù)壓裝置，通過油套聯(lián)動轉(zhuǎn)換負(fù)壓裝置的常開孔道，使環(huán)空壓力通過篩管施加到每一級獨(dú)立的起爆器上，起爆器起爆后進(jìn)入延時(shí)狀態(tài)，在延時(shí)的過程中繼續(xù)升壓，切斷油套聯(lián)動轉(zhuǎn)換裝置的銷釘，滑套上行關(guān)閉常開孔道，打開負(fù)壓生產(chǎn)孔道，使封隔器以下與油管連通，實(shí)現(xiàn)了先負(fù)壓后射孔的施工環(huán)境，有效的降低了射孔壓實(shí)帶、污染帶對儲層產(chǎn)出的影響。

(2)油套聯(lián)動轉(zhuǎn)換負(fù)壓裝置結(jié)構(gòu)：

設(shè)計(jì)油套聯(lián)動轉(zhuǎn)換負(fù)壓裝置，該裝置主要由下接頭、止動螺釘、卡簧、滑套、剪切銷、剪切套、上接頭、外套筒、密封件組成，見圖1

圖1 油套聯(lián)動轉(zhuǎn)換負(fù)壓裝置結(jié)構(gòu)圖

該裝置通過與旁通、封隔器、傳壓管等工具配合，可解決目前大跨度、長夾層負(fù)壓射孔中只能使用夾層槍不能使用油管代替夾層的現(xiàn)狀。該裝置與封隔器連接，通過設(shè)計(jì)合理的壓力梯度，確保下井過程中油管與套管之間壓力隔離。當(dāng)射孔管柱調(diào)整座封完畢后環(huán)空加壓，壓力通過旁通、傳壓管及該裝置的常開孔道作用到封隔器以下每一級槍串的起爆器上，起爆器正常引爆后，進(jìn)入延時(shí)狀態(tài)，在延時(shí)的過程中，繼續(xù)環(huán)空加壓，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)的壓力值后，剪斷剪切銷，滑套上行并鎖死，這時(shí)常開通道封閉，生產(chǎn)通道打開（常閉狀態(tài)），封隔器以下與環(huán)空隔離與油管連通，形成理想的負(fù)壓環(huán)境。再延時(shí)幾分鐘后，各級槍串在負(fù)壓狀態(tài)下正常起爆。

(3)獨(dú)立起爆延時(shí)單元配套

針對射孔夾層跨度大、多個(gè)射孔層位一次測試的情況下，可在每一級槍串上安裝獨(dú)立的延時(shí)起爆單元，配合油套轉(zhuǎn)換裝置可有效地保證每一級槍串的正常起爆，解決了過去由于多級增壓能量不足無法正常起爆次級槍串的現(xiàn)狀。

3 應(yīng)用情況

為了驗(yàn)證油套聯(lián)動轉(zhuǎn)換負(fù)壓射孔技術(shù)的可靠性，在勝利油區(qū)進(jìn)行了推廣，共試驗(yàn)推廣了10口井，均取得了成功。

施工日期2016.12.29 2017.01.10 2017.02.26井號河50-5牛89-斜1辛43-斜17射孔工藝負(fù)壓負(fù)壓負(fù)壓施工成功率一次成功一次成功一次成功

4 取得的效果

該技術(shù)有效避免減震器芯軸壓縮產(chǎn)生的針管效應(yīng)以及溜頓鉆產(chǎn)生的壓力波動對起爆器的影響，避免儀器滲漏、多層負(fù)壓射孔、聯(lián)作等槍串起爆失敗的問題，提高了工作時(shí)效，節(jié)約了成本，降低了職工勞動強(qiáng)度，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

周波（1973-）男，漢族，山東東營人，工程師，主要從事油氣井射孔工作。