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石油地质勘探:石油开采的重要环节——射孔

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发表于 2022-8-17 10:52:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
石油地质勘探:石油开采的重要环节——射孔


来源于:中国矿业报
◎  张家声 刘继军

射孔的主要目的是打通井筒和油气储层之间的通道,从而让油气进入井筒,进而被抽出到地面。
最初的射孔技术采用的是子弹式射孔,但这种射孔方式穿透力有限,达不到有效孔眼。对此,科学家们经过不懈努力,利用军工技术原理开发了“反装甲武器”——复合射孔器。
复合射孔器技术发展已经历经百年。早在1910年,那时还不能射孔,用的是钻孔,大概就是用钻杆在井内下一个机械装置,转动机械装置前端的刀片,切入套管壁,这种钻孔办法由于套管的直径硬性限制了刀片的长度而钻不深,而且速度慢、成本高。1926年,美国兰威尔斯公司(现在西方阿特拉斯公司)研究出了子弹射孔法。1932年,在加利福尼亚Montebello油田一口800米深的井首次实验成功。直到1945年,高能炸药和穿甲技术终结了子弹射孔法的统治地位。那一年,一家油井炸药公司在美国福特沃斯成立(哈里伯顿·威立克斯公司的前身),油气井聚能射孔弹横空出世。聚能射孔,工作起来无论是穿透力、深度、效率,都令普通射孔弹望尘莫及。在上世纪八十年代聚能射孔与高能气体压裂强强联合,就构成了复合射孔器。
射孔工具有了,那么该怎样将其送到井下的准确位置呢?目前主要有三种方式,一是电缆射孔,就是用电缆把射孔器送到目的层,进行定位射孔,无枪身和有枪身的都能送;二是油管输送式射孔,把一口井所要射开的油气层的射孔器全部串连在一起,连接在油管的尾端,形成一个硬连接的管串下入井中;三是连续油管输送射孔,原理和油管输送式射孔类似,也是把一口井所要射开的油气层的射孔器全部串连在一起,连接在连续油管的尾端,形成一个硬连接的管串下入井中。
射孔器材通常包括火工品和非火工品。
火工品简单讲就是直接实现爆炸的设备装置,包括一类炸药电雷管、撞击式雷管、传爆管等,二类炸药射孔弹、导爆索、切割弹等。其中一类炸药的灵敏度很高,极易启爆,二类炸药的灵敏度和危险性低于一类炸药,但射孔弹和导爆索的用量大,爆炸威力强大。
而非火工品包括射孔枪、枪接头、油管、玻璃盘接头、压力开孔装置、减震器、放射性接头、点火棒等,属于后勤保障部队。装配射孔弹等火工品,并发射射孔弹的专用设备,称为射孔器,由枪身、弹夹、枪头、枪尾和密封件等组成。经过石油人无数次研究改进,我们的仪器设备也越发精益求精,朝着高精尖,实用性发展。
项目支持:中国地质调查局项目(项目编号:DD20201164,DD20221638,DD20221639)
作者单位:中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所)

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