油井射孔基本知识

油井射孔基本知识第一页，共四十四页，编辑于2023年，星期三主要内容第一部分炸药及射孔器相关知识第二部分电缆射孔知识第三部分油管输送射孔知识第二页，共四十四页，编辑于2023年，星期三第一部分炸药及射孔器相关知识第三页，共四十四页，编辑于2023年，星期三一、爆炸的概念1、爆炸爆炸是物质急剧的物理或化学变化。在变化的同时，伴随着该物质含有的能量急剧地转变为压缩能和运动能。爆炸的最重要的特征是爆炸点周围的介质发生剧烈的压力突跃。第四页，共四十四页，编辑于2023年，星期三2、爆炸的现象1）物理爆炸现象：在爆炸过程中只发生物态变化，不发生化学变化。如压力容器爆炸。2）化学爆炸现象：物质因发生高速的化学反应并产生大量的气体而形成的爆炸现象。这类爆炸反映速度极快，释放大量的内能，反应区呈高温高压状态。如炸药爆炸、瓦斯爆炸等。3）核爆炸：由核裂变或核聚变反应释放出核能的爆炸现象。第五页，共四十四页，编辑于2023年，星期三3、爆炸的三要素三要素：放热性、快速性和生成大量气体第六页，共四十四页，编辑于2023年，星期三二、炸药1、炸药爆炸炸药在外界的作用下（如撞击、电流、热等）内部发生剧烈的化学变化，急剧释放大量的热能，并且产生大量气体，对外界做机械功（破坏功或推动力），称为炸药爆炸。第七页，共四十四页，编辑于2023年，星期三2、炸药爆炸形式炸药的燃烧（爆燃）：炸药本身含有氧化组分和可燃组分，在无外界提供氧的情况下也能燃烧，炸药在不从空气忠补充氧情况下的燃烧为爆燃。炸药的爆轰：比爆燃传播速度快的燃烧称为爆轰。正常情况下导爆索和射孔弹爆炸为爆轰。第八页，共四十四页，编辑于2023年，星期三3、炸药的分类按组分分：单质炸药和混合炸药。按用途分：起爆药、猛炸药、火药、烟火剂。按耐热性能分：普通型、高温型、超高温型。第九页，共四十四页，编辑于2023年，星期三三、射孔弹1、射孔弹的结构

射孔弹由三个重要部分组成：弹体、炸药、药型罩三个重要组成部分；除此之外有：导爆索的压丝、胶垫、口部涂的胶等。第十页，共四十四页，编辑于2023年，星期三2、射孔弹的工作原理

导爆索经过雷管或传爆管起爆后，所产生的爆轰波通过射孔弹上的传爆孔中心起爆射孔弹中所装的炸药，炸药爆轰所产生的冲击波压迫药型罩材料便其变形，由于力的一致，推动药型罩材料向中心运动并挤压后向前高速运动，冲击管壁及岩层，从而形成孔道。第十一页，共四十四页，编辑于2023年，星期三3、射孔弹的命名1）、按是否有枪分类：有枪身射孔弹和无枪身射孔弹2）、按所装的枪型不同分为：

51、60、73、89、86、102、114、127、140、159、178等，如我们习惯叫的60弹、73弹、89弹、127弹、102弹等。这种叫法是不科学的。第十二页，共四十四页，编辑于2023年，星期三

3）、按耐温不同分为，按射孔弹的48小时最高使用温度分：普通级射孔弹：小于121℃，RDX高温级射孔弹：121-163℃，HMX超高温级射孔弹：大于163℃，PYX，HNS4)、按射孔性能分深穿透射孔弹和大孔径射孔弹。第十三页，共四十四页，编辑于2023年，星期三

5)、按射孔弹药型罩直径进行分类，这是目前行标的规定，也是多数国家所采用的通用命名办法。其具体命名办方法为：A）以射孔弹的特性、药型罩的开口直径、炸药类型、产品改型代号等内容命名。其中，特性的含义为深穿透、大孔径，对无枪身射孔弹为工作压力等；B）型号命名中所用的代号采用英文词头缩写；C）型号命名中所用的数码采用相应数字的整位数。第十四页，共四十四页，编辑于2023年，星期三型号编制方法如下图

产品改型号

炸药类型药型罩开口直径

射孔弹特性

第十五页，共四十四页，编辑于2023年，星期三示例：1）DP44RDX-1表示药型罩开口直径为44mm、主装药为RDX的1型深穿透射孔弹。2）DP44HMX-2表示药型罩开口直径为44mm、主装药为HMX的2型深穿透射孔弹。3）BH61RDX-1表示药型罩开口直径为61mm、主装药为RDX的1型大孔径射孔弹。第十六页，共四十四页，编辑于2023年，星期三四、射孔弹的性能要求1、产品尺寸2、产品外观3、地面穿钢靶试验和穿孔稳定性，考核起爆率、孔径、穿孔深度、穿孔稳定性等；4、贝雷砂岩靶流动效率，包括穿深及流动效率；5、混凝土靶穿孔深度及孔径；6、模拟井试验，主要考核起爆率、穿孔率、孔径、枪及套管的变形情况、内毛刺高度等。

对于产品出厂检验和接收检验一般规定只进行钢靶性能试验。一般关心的是穿孔深度和孔径。第十七页，共四十四页，编辑于2023年，星期三4、射孔器

射孔器是用于油气井射孔的器材（或装置）及其配套件的组合体。第十八页，共四十四页，编辑于2023年，星期三第二部分电缆射孔知识第十九页，共四十四页，编辑于2023年，星期三一、电缆射孔的概念电缆输送式套管射孔，是油田采用射孔完井以来最早采用的一种射孔方法。它是在套管内，用电缆把射孔器输送到目的层，进行定位射孔。射孔器可以采用有枪身射孔器或无枪身射孔器。第二十页，共四十四页，编辑于2023年，星期三优点：a、施工周期短，速度快；b、定位准确，工艺简单；c、施工中能及时检查射孔的发射情况。缺点：a、由于是正压射孔，对目的层易造成射孔伤害，影响产能；b、遇高压目的层时，射孔后易发生井喷；c、受电缆传送能力的限制，每次下井的射孔器不能过长；d、不适用于高压油气井。第二十一页，共四十四页，编辑于2023年，星期三1、射孔枪

1）枪身射孔枪枪身采用无缝钢管制造。枪身有带盲孔和不带盲孔两种。102A16——4相位数孔密耐压级别射孔枪外径如：102A16—4，表示外径为102mm，耐压级别A级（35Mpa），孔密16孔/米，4相位的射孔枪。第二十二页，共四十四页，编辑于2023年，星期三2）枪头组件枪头组件包括枪头、密封圈、传爆接头3）枪尾枪尾主要用来封闭枪身下端。4）弹架弹架是确保射孔弹在射孔枪内按设计位置可靠定位的载体。弹架一般采用钢管、塑料或纸筒制作。弹架的设计决定了射孔弹的孔密和相位，并对弹的定位可靠性和穿透力发挥作用。第二十三页，共四十四页，编辑于2023年，星期三

2、导爆索

油井用导爆索是一种传递爆轰波的索状传爆器材。它自身需要其它的起爆器材引爆，然后靠爆轰波的传递，再去引爆与它相连的下一级元件。它的优点是使用简便、安全，起爆时不需要电源、仪表等辅助设施，也不受杂散电流、雷电、静电的干扰。它们的特点是：自身的爆炸需要起爆元件来起爆，然后它再去起爆下级元件。因此，在传爆元件的设计中需要考虑上级元件与传爆元件、传爆元件与下级元件的界面匹配，传爆元件的起爆感度，爆轰传递的可靠性，以及传爆元件的起爆能力。第二十四页，共四十四页，编辑于2023年，星期三3、磁电雷管

磁电雷管是由一个安全元件与一个电雷管连接而成的，安全元件采用的是一个磁环，它的作用是：将接收到的外界电信号进行识别，若是静电或直流等信号，频率低于某一段特定的频率时，就不会将该信号向电阻桥丝传输,电雷管就不会起爆，从而可以避免意外起爆。只有当输入的信号和预先设定的频率符合时，信号才会传给电雷管，也即电雷管才能被引爆。

第二十五页，共四十四页，编辑于2023年，星期三特点：a变传统的直流起爆为交流起爆；b雷管脚线始终处于封闭状态（传统电爆装置的脚线在工作状态时处于开路状态），在相同的射频强度下，磁电雷管的安全系数要比传统电爆装置大，较少受到射频电流的危害；c对泄漏电流、杂散电流和散电刺激反应迟钝；d需专用起爆仪起爆，安全性高。第二十六页，共四十四页，编辑于2023年，星期三4、射孔常用名词（1）射孔零长：磁性定位器中点至枪身第一孔中点的距离。（2）射孔总零长：射孔零长加上校正值。（3）界面差：枪身顶底孔与相应曲线顶底界面之间的差。界面差＝（油层厚度－枪身顶底孔距）/2（4）标准接箍：在电缆射孔中，以某一接箍深度为标准上提或下放射孔时，这个接箍就是标准接箍。（5）上提值：当采用磁性定位射孔时，磁性定位器的记录点对准标准接箍后，为了使射孔器对准油层，需把射孔器上提一段距离，这段距离叫上提值。第二十七页，共四十四页，编辑于2023年，星期三二、现场施工1、了解施工井的情况，分配各岗施工任务。2、井口工负责指挥绞车对正井口，并安装井口，组装天地滑轮，接好磁性定位器，司机负责打好掩木，装炮工负责现场装炮，仪器操作员负责接线、校验仪器、编写套管表、施工表等，并按照装炮单上的顺序将枪身的孔数、米数、下井次数写好交给装炮工和井口工各一份。3、装炮工将装好的枪身抬至井口，井口工用磁性定位器挂好枪身后，将枪身下至井口，指挥司机停车，将点火线对地放电后与枪身连接好，通知绞车司机对零后下井，仪器操作员同时开始跟踪深度，并随时观察井下枪身运行情况，防止遇阻等情况的发生。第二十八页，共四十四页，编辑于2023年，星期三二、现场施工

4、当枪身下入深度至套管短节上一根套管深度附近时，仪器操作员通知绞车司机停车，将仪器进入测量界面，绞车司机下放电缆进行深度对正，通过对准套管短节深度后，重新进入测量界面，从套管短节开始对深，一直跟踪测量到标准第一次射孔井段的标准接箍下方2～3米左右，停车。5、仪器操作员根据施工表的要求进行选炮，选准第一次射孔的标准接箍和上提值，然后重新进入测量界面，通知绞车司机上提点火，当深度到达所选标准接箍时，上提值开始触发，到上提值回零时通知绞车司机停车，队长、正副操作员分别对所选标准接箍、上提值、枪身次数和米数进行核对，确认无误后，队长下令，操作员将点火线与仪器接好，地面点火面板通电进行点火。第二十九页，共四十四页，编辑于2023年，星期三

6、点火完毕后，操作员通知绞车司机继续上起电缆测量，测到下一次射孔的标准接箍位置上面的3根套管的上接箍上方2～3米处，停车，在电缆上靠近绞车滚筒附近扎好明显记号。然后，通知绞车司机快速上起电缆至井口。7、通过上面施工步骤，一次电缆施工完毕，再按照上面步骤进行下面的施工，直至整个射孔施工完毕。射孔施工完毕后，继续上起电缆至最后一次射孔的接箍上方3根套管接箍后，下测至第一次射孔的射孔井段，然后上起电缆测量该井的整个的射孔位置至对深时的套管短节处。第三十页，共四十四页，编辑于2023年，星期三

8、若施工上提挂档时，由于接箍信号幅度小没有触发或干扰信号较大时挂错时，需重新退出测量界面，将电缆下至初次停车位置，重新选炮，重新挂档点火。9、若由于干扰信号较大挂错档时，如果离正确的标准接箍的距离仍够的话，将挂档消掉，当到达标准接箍时，仪器自动重新挂档。10、若由于组装原因、器材原因等造成枪身未起爆时，可按照6步骤在电缆扎好电缆明显记号后，将枪身起出井口进行检查后重新下井进行射孔。第三十一页，共四十四页，编辑于2023年，星期三

11、若该井由于人工井底原因等标准接箍无法正常测出而口袋还够时，可以采用下放射孔。具体操作方法：（1）选取本次射孔的接箍上方的一根套管的接箍作为标准接箍。（2）对于下放射孔，在编制射孔排炮表时，不改变选定的标准接箍，修改油顶或零长，使上提值为-0.01m，然后测井（在此过程中，出图方式选择标准图）。（3）对深曲线必须测出人工井底遇阻位置，并确定枪身离开遇阻位置方可采用，测量对深曲线从遇阻位置开始记录，当测出标准接箍、短套管后，下放电缆跟踪测量。起测时，标准接箍触发后起测5m～7m，然后下测至遇阻，再起测至(下放值+0.01m)处停车。（4）点火完毕，应及时拔下接线面板上的点火线。第三十二页，共四十四页，编辑于2023年，星期三第三部分油管输送射孔知识第三十三页，共四十四页，编辑于2023年，星期三一、油管输送射孔的概念

油管输送射孔简称TCP，油管输送射孔的基本原理是把每一口井所要射开的油气层的射孔器全部串连在一起联接在油管柱的尾端，形成一个硬连接的管串下入井中。通过在油管内测量放射性曲线或磁定位曲线，校深并对准射孔层位。可采用多种引爆方式引爆射孔器。为实现负压射孔，在引爆前，使射孔井段液柱压力低于地层压力。以保护好射开的油气层。在大斜度井、水平井、高压气井、防砂井和低渗透地层的射孔作业等各方面具有其它射孔方法所不具备的优势，促进了完井技术的发展。国内近几年来在陆上和海上各个油田普遍展开。第三十四页，共四十四页，编辑于2023年，星期三油管输送射孔特点：a、能按目的层的压力和岩性特点设计负压，从而减少射孔孔眼杵赌，提高产能；b、输送能力强，可一次实施长井段射孔；c、能使用高性能的射孔器，达到高孔密、深穿透、多方位和大孔径；d、适用于高压油气井；e、既能射孔后直接投产，又能和地层测试联合作业；f、能进行大斜度井和水平井射孔。目前，油管传输式射孔已得到了广泛的应用。第三十五页，共四十四页，编辑于2023年，星期三二、TCP相关器材1、起爆装置压力起爆器根据井深和压井液密度计算起爆器在井内的静压力，按剪切销剪切压力，安装所需装剪切削的数量，从安全角度出发，设计压力必须大于井内射孔层位顶界处液柱静压力10MPa左右。引爆时向油管或套管内加压，压力达到剪切销的剪切压力时，剪切销剪断，撞击针向下运行击发雷管，引爆导爆索和射孔弹。

第三十六页，共四十四页，编辑于2023年，星期三2、撞击起爆器撞击起爆器是一种撞击发火的起爆装置。3、传爆管传爆管用于传递起爆器激发后的爆轰，并起爆射孔枪上的导爆索，继而引爆射孔弹。传爆管用于射孔枪串之间的传爆。第三十七页，共四十四页，编辑于2023年，星期三三、现场施工第三十八页，共四十四页，编辑于2023年，星期三1、现场施工步骤：1）、了解施工井的情况，分配各岗施工任务。2）、装配射孔枪。3）、井口连接射孔枪，将所有射孔枪身依次连接好下入井内。4）、枪身下入完毕后连接起爆装置。5）、作业队下放带有枪身的油管柱。6）、射孔小队校深定位。7）、调整油管管柱，调整好后射孔。第三十九页，共四十四页，编辑于2023年，星期三2、现场校深1）CCL-CCL校深