在射孔施工作業(yè)中,常遇到一次打開多個層位合采,射開層位之間距離較遠(yuǎn),且儲集層壓力大的情況。為提高作業(yè)一次成功率,采用油管傳輸射孔多級起爆技術(shù),該技術(shù)起爆方式為:投棒或壓力起爆加分級投棒起爆一次將多個層位同時打開。
多級組合起爆一次完成射孔任務(wù)
TCP多級起爆技術(shù)的優(yōu)勢是:可實(shí)現(xiàn)負(fù)壓 TCP射孔工藝,射孔瞬間地層壓力高于井筒壓力,利用地層壓力沖擊清洗射孔孔道內(nèi)的碎屑和殘渣,并可防止壓井液進(jìn)入地層造成污染而達(dá)到提高油氣井產(chǎn)量的目的(見圖1)。
可以避免采用夾層槍時帶來的如下問題:成本高;導(dǎo)爆索在較長夾層槍內(nèi)易出現(xiàn)傳爆能量衰減而斷爆的問題。但可以避免采用壓力點(diǎn)火引爆射孔槍,依靠氮?dú)饧訅狐c(diǎn)火建立負(fù)壓方式作業(yè)時間長、成本高、工藝較復(fù)雜的問題。
在多夾層大跨度井中,使用油管傳輸多級起爆技術(shù)是一種安全有效的射孔工藝方法。
利用油管做夾層槍,將一個槍串分成幾組獨(dú)立的槍串,每個槍串的上部都安裝一個獨(dú)立的起爆器,初級起爆器可根據(jù)井況采用投棒或井口加壓等方式引爆。次級槍串若采用壓力起爆器,可利用上一級槍串起爆后的沖擊波壓力為起爆創(chuàng)造條件,在夾層過大或初級槍串彈數(shù)少、沖擊波壓力較小時,可利用上一級槍串下部的增壓裝置點(diǎn)火后釋放能量來增加壓力,帶動下一級槍串起爆器起爆;次級槍串若是用投棒起爆器,上一級槍串起爆后,安裝在其槍串尾部的點(diǎn)火棒自動釋放,撞擊次級起爆器起爆。該技術(shù)應(yīng)用多種分級起爆方式組合起爆,能夠一次完成多層射孔任務(wù)(見圖2所示)。
初級槍用壓力或投棒起爆,各次級槍為投棒起爆,施工時通過井口加壓或投棒使初級槍首先起爆,同時帶動各次級槍相繼起爆。
各次級投棒起爆的工作原理:其撞擊針由特定裝置連接到前一級槍串的尾部,由上一級槍的導(dǎo)爆索帶動撞擊針釋放裝置,使每組槍串依次撞擊起爆。投棒內(nèi)的延時傳爆體被導(dǎo)爆索作用,延時工作約120s±20s(通常棒體可以運(yùn)行約800m的夾層),延時傳爆體自動將棒尖內(nèi)的爆炸組件引爆,即使起爆器沒有被撞擊起爆,因棒體設(shè)定有延時自毀裝置(如圖3、4、5、6所示),起管柱時,起爆器也處于安全狀態(tài)。該辦法適合于井斜不大于30º,夾層較大的井,只要入井油管內(nèi)干凈均可使用,特別適合于補(bǔ)孔井、地層產(chǎn)氣或要求負(fù)壓射孔的井。
多級起爆技術(shù)解決大跨度井射孔難題
TK332井是位于新疆塔里木盆地塔河油田3區(qū)石炭系斷背斜高部位鉆的一口開發(fā)井。該井于2007年6月7日開鉆,8月5日完鉆,設(shè)計井深5490.0m,完鉆井深5509.0m,完鉆層位O2yj。本次作業(yè)封堵奧陶系,打塞控制在5300m,重復(fù)射孔石炭系:4884~4887m,5177~5181m,補(bǔ)孔石炭系:5103~107m。
此次作業(yè)采用油管傳輸射孔,油管打壓開孔延時、二級投棒起爆。槍型:YD-127型;彈型:DP41RDX-52-127;孔密:16孔/米;布孔方式:60º螺旋布孔。人工井底位置:5300m±2m,壓井液密度:1.03g/cm3的清水,射孔層位溫度:119.7℃/5180m。射孔管柱如圖7所示。
本次射孔作業(yè)一趟射孔管柱同時將三個儲層段射開,鳴響率100%,TCP射孔鳴響監(jiān)測見圖8。提高了射孔作業(yè)時效,使整體施工工期縮短,節(jié)省了修井作業(yè)費(fèi)用,提高整體效益。降低了多次修井、壓井對儲層造成的污染,提高求產(chǎn)的速度及真實(shí)性。 夾層采用油管連接,消除使用夾層槍導(dǎo)致的射孔工程事故隱患,避免爆燃卡槍等一系列問題。本井射孔后進(jìn)行機(jī)抽采油,套壓0.5MPa,回壓0.15MPa,日產(chǎn)液6噸,日產(chǎn)油2噸。
采用壓力+多級投棒起爆新技術(shù)在塔河油田TK332井一次獲得成功,給油田目前射孔完井工藝提供了一條新思路,值得大力推廣應(yīng)用。從該項新工藝中我們可以看到以下幾個優(yōu)點(diǎn):
采用該技術(shù)很好地解決了大跨度井射孔多級起爆的技術(shù)難題,杜絕了因使用大米數(shù)夾層槍而造成的工程事故,提高了一次成功率;該技術(shù)采用負(fù)壓射孔工藝減少了對地層的污染,有利于提高油氣井的采收率;應(yīng)用該技術(shù)安全可靠、節(jié)約成本,并且縮短施工周期,有廣泛的應(yīng)用前景。