定方位射孔技術(shù)在河南油田的應(yīng)用.pdf

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1、石油儀器2010年第24卷第5期PETR0LEUMINsTRUMENTS·儀器設(shè)備·定方位射孔技術(shù)在河南油田的應(yīng)用王化偉王國(guó)興侯衛(wèi)東王正旭李影涂廣軍(中國(guó)石化河南石油勘探局測(cè)井公司河南南陽(yáng))摘要：定方位射孔技術(shù)解決了常規(guī)射孔技術(shù)井下射孔方位隨機(jī)的問(wèn)題，滿足后續(xù)工藝措施(如水力壓裂沿最大主應(yīng)力方向射孔、背向斷層射孔等)對(duì)井下有方向性射孔的需求。文章介紹了油管輸送式定方位射孔技術(shù)的工藝原理、技術(shù)特點(diǎn)及性能指標(biāo)。并對(duì)其在河南油田勘探開(kāi)發(fā)中應(yīng)用情況進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：定方位射孔；陀螺儀；工作原理；應(yīng)用效果中圖法分類(lèi)號(hào)：TE2571文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1004

2、．9134(2010)05．0023．02O引言在誤差允許范圍內(nèi)后起出儀器進(jìn)行射孔點(diǎn)火、。電纜射孔完井是油氣田勘探開(kāi)發(fā)中一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，射孔完井效果的好壞直接影響油氣井產(chǎn)能。定方位射——油管孔是在聚能射孔基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)改造儲(chǔ)集層、提高產(chǎn)能而電纜頭——深度短接發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)。在裂縫性地層或弱膠結(jié)地層中，磁定位儀——油管采用定方位射孔可最大限度地增加地層中射；fL；fL道的陀螺儀——油管導(dǎo)向裝置穩(wěn)定性，從而減少出砂量，可以解決裂縫性油氣層常規(guī)——定方位短接射孔孔眼有效降低和壓裂彎曲摩阻大等的問(wèn)題，在對(duì)——油管短接裂縫發(fā)育的致密儲(chǔ)集層的改造中具有獨(dú)到的作用，對(duì)—

3、—起爆器油田的勘探開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)具有非常廣闊的應(yīng)用前景。——變扣接頭——定方位射孔器1定方位射孔技術(shù)——中間接頭1．1技術(shù)原理定方位射孔器槍尾油管輸送式定方位射孔技術(shù)原理如圖1所示。在圖1定方位射孔原理示意圖起爆器與深度短接之間接人一定方位短接，該定方位油管輸送式定方位射孔工藝流程如圖2所示。短接有一與射孔彈穿孔的方向一致的定方位鍵作為射1．2技術(shù)優(yōu)點(diǎn)及適用條件孔方向角的標(biāo)志。將該管柱依次下人井內(nèi)，達(dá)到預(yù)定目前常規(guī)射孔井壁孔眼的方向是隨機(jī)分布，沒(méi)有深度后，用電纜攜帶磁性定位儀下入油管中，通過(guò)定位確定的指向性，無(wú)法滿足以下一些特殊情況對(duì)射孔施短接磁性測(cè)量確定目前

4、管柱所對(duì)應(yīng)的射孔深度，并與工的要求，而這正是定方位射孔的適用條件。設(shè)計(jì)要求射孔深度進(jìn)行比較，調(diào)整管柱從而進(jìn)行射孔1)低滲透油層勘探開(kāi)發(fā)采用水力壓裂增產(chǎn)措施深度定位。隨后用電纜將帶有導(dǎo)向裝置的陀螺方位儀時(shí)，由于水力壓裂產(chǎn)生的裂縫方向總是垂直于地層最下入油管中進(jìn)行方向角測(cè)量，測(cè)量方向角時(shí)儀器的導(dǎo)小水平主應(yīng)力方向，若射~L；fL眼方向與地層最小水平向裝置與定方位短接的定方位鍵吻合，彼此相對(duì)固定，主力方向不垂直，水力壓裂所產(chǎn)生的裂縫，沿射；fL；fL眼測(cè)量定方位鍵的方向(該方向也是射孔彈穿孔的方方向前進(jìn)一段距離后就會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，影響水力壓裂的向)。若測(cè)量的方向角與

5、目標(biāo)方向角不一致，則需轉(zhuǎn)動(dòng)效果，這就要求射孔孔眼的方向與地層最小主應(yīng)力方管柱調(diào)整方向，直至測(cè)量方向角與目標(biāo)方向角的誤差向垂直[3l。第一作者簡(jiǎn)介：王化偉，男，1967年生，助理工程師，2003年畢業(yè)于江漢石油學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，現(xiàn)在中國(guó)石化河南石油勘探局測(cè)井公司從事測(cè)井和射孔取心工作。郵編：473132石油儀器·24·PETROLEUMINSTRUMENTS2010年l0月下井儀器的核心部件是慣性測(cè)量組件，包括一個(gè)雙軸動(dòng)力調(diào)諧陀螺和兩個(gè)石英加速度計(jì)，有精密定位基準(zhǔn)的慣性體。組件通過(guò)一對(duì)軸承支撐在外殼上，其旋轉(zhuǎn)軸與井下儀器軸重合，可以認(rèn)為與井筒軸線平

6、行。動(dòng)力調(diào)諧陀螺和石英加速度計(jì)都工作在力反饋狀態(tài)。陀螺測(cè)量地球自轉(zhuǎn)角速率分量；加速度計(jì)測(cè)量重力加速度分量。所測(cè)信號(hào)經(jīng)采集編碼通過(guò)單芯電纜送至地面儀器，經(jīng)計(jì)算機(jī)解算可得出井筒的傾斜角、方位角、射孔方向角等參數(shù)。2．2主要技術(shù)性能指標(biāo)儀器外徑：48mm耐溫：150oC圖2定方位射孔工藝流程圖耐壓：50MPa2)井眼周?chē)袛鄬哟嬖冢捎贸Ｒ?guī)的射孔工藝射直流供電：110V～200V／450mA孔后，斷層方向有孔眼時(shí)，水力壓裂極易與斷層連通，測(cè)量范圍與精度：方位角：0。～360。誤差≤±3o導(dǎo)致水力壓裂無(wú)效，這就要求背向斷層射孔。(井斜≤70。時(shí))3)儲(chǔ)層中存在天

7、然裂縫，要求射孔孔眼垂直于裂井斜角：0?！?0。誤差≤±0．3?？p發(fā)育方向，盡可能與天然裂縫溝通。射孔方位定位精度：±3。由于地應(yīng)力研究的深入和測(cè)井水平的提高，能準(zhǔn)方位角測(cè)量方式：定點(diǎn)測(cè)量確判斷地應(yīng)力方向和地層裂縫的走向，為定向射孔創(chuàng)造了先決條件，使定向射孔技術(shù)得以成熟和發(fā)展。3現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果分析2儀器設(shè)備特性定方位射孔已在35口井上進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)施工，達(dá)到了現(xiàn)場(chǎng)施工的目的，收到比較好的效果。定方位2．1儀器構(gòu)成射孔首次在新泌淺93井開(kāi)展了應(yīng)用，射孔井段：316．4井下儀器系統(tǒng)包括磁性定位儀、陀螺方位儀和導(dǎo)m～318．2m，322．0m～322．8m，射孑

8、L方位：284。一向裝置，如圖3所示。施工時(shí)導(dǎo)向裝置與射孔管柱上104。，相位1