复合射孔技术

StimGun复合射孔技术川庆钻探工程公司四川测井公司汇报提纲一.引言二.Stimgun复合射孔技术三.StimGun技术优势四.现场应用情况五.结束对于致密、低渗储层，采用常规射孔后：有时酸化压裂很难压开地层，重复射孔2次、3次才能见到效果，既浪费了作业时间、又增加了施工成本、还对储层造成伤害。有时压开了地层又很难控制压裂缝的缝高以致于油气井早早地就出水了，为油气开发带来较多难题。结论：常规射孔不能真实地反应该类储层性质，往往错误地封杀了产层。一、引言StimGun复合射孔利用火箭推进剂筒燃烧产生的可控动态脉冲高压气体击穿并净化射孔孔道，在射孔孔眼周围形成径向裂缝，起到了小型压裂的效果。能够有效降低或减少钻井（固井）污染，提高油气井的产出和注入能力。目前，该技术已成功应用于四川、塔里木、冀东、塔河等油气田。二.StimGun复合射孔技术高速记录仪射孔枪推进剂筒←←←StimGun系统组成推进剂适用套管枪型型号外径（mm）尺寸内径（mm）73型865〃10173枪86型10051/2〃12186枪114型1327〃152114枪复合射孔配套器材

1射孔2压裂3生产StimGun复合射孔作业过程PPPTTT爆炸Stimgun压裂水力压裂FracturingFracturingFracturingFailure微秒毫秒造缝过程StimGun井筒截面效果图StimGun复合射孔技术优势：（一）火药的性能优越推进剂火药曾是美国军用产品，现应用到石油工业中，具有很高的安全性，在常温和井下高温下都不会自燃，通过射流点燃推进剂，产生高能气体。（二）强大的软件功能输入地层参数和射孔器参数，软件模拟施工效果，确定推进剂的药量和安装位置，得出最佳施工效果，并根据结果指导现场施工。（三）先进的监测技术通过高速电子压力计，可以采集施工过程中射孔和推进剂燃烧过程井筒内压力变化曲线，根据采样的数据，可评价本次施工效果。（四）和多种射孔工艺相结合，适用范围广能进行过油管作业和水平井作业，能与酸化、测试以及一次完井等工艺联合作业。三.StimGun技术优势施工井地层参数和井况优化推进剂药量及位置Pulsfrac软件下井施工下井施工根据经验决定推进剂药量及位置套管等下井工具受到损害药量小压裂效果差Stimgun技术国内复合射孔技术最佳效果高能气体失控状态对油管的破坏（一）推进剂性能

通过地面和井下大量试验，验证了StimGun推进剂火药筒能承压１４０ＭＰａ，耐温１６０度／４８小时。火箭推进剂性能稳定，具有良好的安全性，并且燃烧在很短的时间内完成，释放得高能气体对孔眼进行压裂。另外，推进剂在施工现场组装方便，施工时效高。推进剂可有效穿透近井地带的污染物，确保从油藏至井筒的流动畅通无阻，可以延伸与井筒的垂直裂缝，沟通天然裂缝，还可形成径向放射状多条裂缝。火箭推进剂药筒高温高压气体对套管的影响套管平均膨胀4mm普通射孔StimGun将作业后的枪管（与套管材质相同）截一段进行化验、分析：其强度、金相组织等变化不大，与普通射孔的情况相当。高温高压气体对套管的影响（二）软件功能

1.软件运行前，首先需要正确设置井的参数，如井深、井温、渗透率、孔隙度、泊松比、杨氏模量、地层压力等。2.设置下井管串结构，如套管、油管和射孔枪的尺寸，是否需要封隔器。3.设置压力点，一般在射孔段附近设置三个采样点，记录射孔过程的压力变化。4.模拟封隔器以下管柱受力情况。5.设置推进剂数量。通过多次软件模拟确定合适的推进剂长度。（1）井筒和地层参数井深孔隙度渗透率杨氏模量泊松比地层压力温度（2）流体与压力点参数油管内流体环空内流体设置井筒内压力点设置运动点、张力点（3）管串尺寸设置套管油管封隔器油管筛管起爆器枪尾记录仪（4）作业区域设置如果该井曾经射孔，输入上次射孔参数，顶界、底界，射孔弹孔密、相位等裂缝的顶界和底界深度，以及数量作业区域顶界、底界深度（5）工具设置选择复合射孔枪射孔枪型号弹夹顶界和底界深度射孔弹顶界和底界深度射孔弹参数射孔弹井下穿深（估算）推进剂外径推进剂顶界和底界深度推进剂长度PulsFrac软件输出界面推进剂燃烧、液体注入等曲线裂缝宽度和长度井筒内采样点压力变化曲线井筒内总体压力曲线趋势

井下高速记录仪时间分辨能力达到约10毫秒，每秒记录100000个数据点，能测量和记录井筒内高速发生的动态活动。国内目前的电子压力计分辨率还较低，不能高速记录射孔过程和推进剂燃烧过程中压力变化情况。

（三）先进的监测技术

记录的Ｐ－Ｔ曲线与预测的进行对比，对数据进行修正，存入数据库，指导以后同区块施工。不带封隔器作业带封隔器作业作业工艺一次性完井作业与测试联作作业（四）作业工艺多样化StimGun施工作业管柱研究

StimGun复合射孔技术分别在四川油气田、塔里木油田、冀东油田、塔河油田以及青海油田等地区现场推广应用了八十余口井次，技术成功率为100％，增产效果十分显著，赢得了高度评价。目前，通过现场应用，我们初步认为该技术较好的适应致密、低渗地质储层，采用该技术的确能取得常规技术不能达到的作业效果。作为油气井的增产工具，该技术安全、可靠；作为加砂压裂或者酸化前的预处理措施，可降低地层破裂压力，提高注入能力，改善压裂效果。四.现场应用情况

确勒QL－101井是一口区域重点评价井，先后3次对其进行了射孔作业但效果都不理想，其中2次射孔后加砂均出现井口超压、加不进砂的情况，甚至射后酸液都挤不进去。后来采用Stimgun射孔,获得工业油气，经测试该井日产原油8方、天然气2313方。塔里木确勒QL－101井StimＧun作业前后产量对比作业方式日产油（m3）日产气（m3）采液指数（m3/MPa)表皮系数（S）备注102枪＋酸化0.270.2828主要出水102超深穿透补孔0.5510～5910.2010对出水层进行封堵后补孔复合增效射孔＋封隔器联作5.891167～23130.855.6不含水射孔井段(m)压裂井段(m)压裂套外径(mm)压裂套长度(m)峰值压力(MPa)压裂缝长度(m)压裂效果5669.5～5672.55669.5～5672.5102.0

3.00155.402.1121%Stimgun压裂效果模拟曲线冀东油田NP101x1井井况基本数据人工井底：3487m产层中部垂深：3200m地层压力系数：1.0地层压力：33MPa温度：110℃射孔液：射孔时为1.06g/cm3酸液油层套管：7″（内径：Φ157mm）压力计参数设置压力计数据回放曲线分析结果：

从时间来看，实际测得推进剂燃烧时间和软件设计时间基本一致；从压裂过程来看，射孔后推进剂燃烧，井筒内压力实际测得为72MPa，软件模拟时为73MPa，实测结果和模拟结果相差1MPa，通过对比，我们可以得到结论为：本次施工实际压裂过程和模拟压裂过程基本吻合，达到了预期施工效果。

压力计数据分析塔河油田TK833井

塔河油田TK833井原产油8-10吨，化学堵水后断产，采用127枪1米弹射孔后未见效果。由于担心再次打开水层，不敢采用酸化解堵等措施，后来经过Stimgun补孔作业后，日产油8吨。塔河油田高度赞扬了该项技术，并把StimGun射孔作为新技术在油田内大力推广。射孔井段(m)压裂井段(m)压裂套外径(mm)压裂套长度(m)峰值压力(MPa)压裂缝长度(m)压裂效果4580-45824580-4582130

2.00134.421.0120%该井是一口老井，曾经射孔过两次，现日产液4方。PlusFrac模拟设计，选用73型射孔枪及配套火箭推进剂，井下产生的峰值压力为61.56MPa；作业工艺采用油管输送射孔；起爆方式采用投棒起爆和压力起爆的“双保险”两套方案。射孔后两小时，井筒出液，作业队上提油管开始抽吸，8小时内产液10方，和以前每天产液4方相比，出液量达到7.5倍，效果明显。冀东油田柳16-1井冀东南堡117X1井斜井，斜度为33°，地层岩性为砂岩，用102枪、小1米弹射孔后酸化压裂，井口加压85MPa，地层没有压开。采用StimGun复合射孔与测试联作工艺，在油管内掏空1800米，形成负压射孔；起爆方式采用旁通传压装置，通过环空加压实现压力延时起爆。射孔后有大量气体排出。气流较大，并且能够点燃；探液面，液面离井口约160米。并能见到油花。射孔井段(m)压裂井段(m)压裂套外径(mm)压裂套长度(m)峰值压力