羅佳瑞

【摘要】本文針對大慶油田儲層情況，對油管輸送和電纜輸送兩種射孔施工方式進行比較，結合射孔方案設計提供的地質(zhì)條件及施工參數(shù)，分析出因地質(zhì)及施工設計原因造成電纜輸送式射孔井噴的潛在風險，明確除氣井、水平井等必須使用油管輸送式射孔的特殊井外，在高危區(qū)塊、壓井液密度大于1.3g/cm³、氣油比大于100m³/t、存在過量硫化氫等有毒有害氣體、負壓等地質(zhì)情況下，建議采用油管輸送式射孔，以降低井噴風險。

【關鍵詞】電纜輸送 油管輸送 井噴原因分析

1 前言

大慶油田是早期注水開發(fā)的大型陸相非均質(zhì)、多油層砂巖油田。油層在縱向上和橫向上均存在著嚴重的非均質(zhì)性，在縱向上形成了正常壓力層和異常壓力層并存情況；在橫向上形成了正常壓力與異常壓力區(qū)交錯分布的復雜情況，隨著開采的深入，儲層流通通道改變，存在油氣串層，造成復雜多變的地層環(huán)境^[1]。隨著幾十年發(fā)展，大慶油田已具備國內(nèi)外領先射孔技術水平，但在進入油田注水開發(fā)中后期，面對越來越復雜的地層情況，對地層流體、壓力的準確判斷以及選擇合適的射孔方式，提高射孔作業(yè)的安全性及有效性依然具有十分重要的意義。

2 大慶油田常用射孔方式分析

目前采用的射孔方式^[2]主要分為電纜輸送式（WCP）和油管輸送式（TCP）兩大類型。

2.1 電纜輸送射孔工藝分析

電纜輸送式射孔是在油氣水井壓井后裝好防噴器和大閥門，敞開井口的情況下，利用電纜下入射孔槍，通過在電纜上的磁性定位器測出定位對比曲線，調(diào)整射孔槍深度對準層位，進行射孔。

其技術特點包括：

（1）適應射孔槍和射孔彈種類多，能使用大直徑射孔槍和大藥量射孔彈，滿足大孔徑的射孔要求；

（2）射孔定位快速、準確，電雷管引爆可靠性強，作業(yè)簡便快捷，能連續(xù)進行多層射孔，周期短；

（3）施工中能及時檢查射孔彈發(fā)射情況。

缺點：

（1） 敞口施工，如果發(fā)生井噴，不易控制；

（2）正壓射孔，對目的層造成射孔傷害，影響產(chǎn)能，負壓射孔后容易發(fā)生井噴；

（3）每次下井射孔槍一般在4m以內(nèi)，厚目的層作業(yè)時間長；

（4）對于一些補孔井，由于井內(nèi)結蠟或油稠，下井較困難。

2.2 油管輸送射孔工藝分析

油管輸送式射孔是把一口井所要射開的油氣層的射孔器全部串連在一起連接在油管的尾端，形成一個硬連接的管串下入井中。通過在油管內(nèi)測量放射性曲線或磁定位曲線，校深并對準射孔地層，可采用投棒、分級等多種引爆方式引爆射孔器。

其技術特點包括：

（1）可采用各種有槍身射孔器，實現(xiàn)高孔密、深穿透、大孔徑、多相位射孔的需要，從而獲得最佳的油氣井產(chǎn)能狀態(tài)；

（2）可實現(xiàn)較高的負壓值射孔，保護油氣層提高產(chǎn)能；

（3）一次下井可同時射開較長的井段或多個層段的地層；

（4）可進行電纜射孔難以施工的大斜度井、水平井、稠油井等特殊井的射孔作業(yè)；

（5）對高壓油氣井射孔，安全可靠可防止井噴；

（6）可與地層測試聯(lián)作，縮短試油周期，準確錄取地層資料，有良好的經(jīng)濟效益。

缺點是施工難度大，成本高。

3 射孔方案設計提供地質(zhì)條件

判斷選用電纜輸送射孔是否存在井噴風險，主要檢查射孔方案設計中工藝設計部分提供負壓值、完井液參數(shù)，及井控要求中的地層壓力、流體等情況。以大慶油田杏×××井射孔方案設計為例見表1：

3.1 根據(jù)井控要求中地質(zhì)因素判斷是否存在井噴風險

（1）本井或本地區(qū)是否監(jiān)測到硫化氫或有毒有害氣體，存在較多有毒有害氣體在發(fā)生井噴時容易造成污染、爆炸等危險。

（2）本井是否含氣，當?shù)貙哟嬖跉怏w，地層壓力不穩(wěn)定，氣體進入井筒內(nèi)體積不斷膨脹易造成井涌或井噴的發(fā)生。

（3）明確本井射開層位流體性質(zhì)，是水層、油層還是氣層或提供含水、含氣比，不能為油（氣）或油（水）層等模糊解釋，一般對于氣油比大于100m³/t的井，容易發(fā)生氣體膨脹造成井噴。

（4）明確本井是否屬于高危區(qū)塊，電纜施工容易發(fā)生井噴，其次雖有些射孔層段有效滲透率小，但如果對地層長期注水、注聚合物會造成地層壓力變化，形成地層異常高壓的情況，容易發(fā)生井噴現(xiàn)象。

（5）明確提供本井當前射孔層段的分層壓力或全井平均地層壓力值，已知當前地層壓力來判斷工藝設計中提供完井液參數(shù)是否合格，如果壓力不夠，容易發(fā)生井噴。

3.2 根據(jù)工藝設計中提供施工參數(shù)判斷是否存在井噴風險

（1）是否是負壓射孔，如果是負壓射孔，建議采用油管輸送射孔或更改施工方式。

（2）根據(jù)完井液參數(shù)計算射開層段液柱壓力：

4 結論

通過以上分析，針對大慶油田復雜地質(zhì)環(huán)境，除要求大斜度井（井斜大于25°）、水平井、氣井、稠油井等特殊井必須采用油管輸送射孔方式外，當滿足以下任一條件時建議采用油管輸送式射孔，以減少電纜輸送射孔井噴風險：

（1）負壓射孔井；

（2）高危區(qū)塊井；

（3）高壓井，采用射孔液密度大于1.3g/cm³/的井；

（4）氣油比大于100m³/t井；

（5）存在過量硫化氫等有毒有害氣體井。

參考文獻

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[3] 張桂林，張之悅，顏廷杰.井下作業(yè)井控技術[M]. 北京：中國石化出版社，2006，2

[4] 周金葵.鉆井液工藝技術[M].北京：石油工業(yè)出版社，2009.2