气体推进成缝射孔工艺 【技术领域】
本发明涉及油井射孔完井工艺。在射孔的同时采用高能气体压裂技术提高储层打开程度，改善近井带储层渗流能力。属于石油勘探开发领域，油气井完井工艺的一种；也可以进行小规模的储层改造，或作为大型储层改造项目的预处理。
背景技术
油田经过多年的应用，认识到常规射孔还存在诸多不足，为适应生产中遇到的各类问题，以常规射孔为基础，相继发展出多种配套工艺。如：过油管张开式射孔、超正压(氮气)射孔工艺、模块化射孔技术、动态负压射孔技术、定方位射孔技术等。
随着对射孔压实带、钻井泥浆污染等近井污染认识的加深，油田发现，仅仅通过常规射孔方式难以解除诸多原因带来的近井带污染，主要表现为：
1、射孔本身产生压实作用，降低射孔孔道周围的孔隙度、渗透率；
2、近井污染带较厚，常规射孔穿深不足以穿透近井污染带。
为解决以上问题各研究单位引进了高能气体压裂在完井、增产中应用，在使用实践中高能气体压裂很快转向复合技术的方向发展，前期高能气体压裂技术与射孔技术相结合，形成两种复合技术：
一种是深穿透复合射孔技术，也叫双流射孔技术.即射孔弹射流穿透地层后，紧接着从枪身射孔孔眼中穿出一股高压高温液气流对射孔弹射出的小孔进行第二次冲刷和穿深，其设计原理是——射孔弹架内装填钝感发射药团，安装射孔弹后装入到枪身里，连接好射孔枪。用油管将工具下到油气井目的层位，投棒引爆导爆索、射孔弹。射孔弹穿透枪身及目的层套管，在油气层部位形成射孔孔眼，枪身内的发射药延迟燃烧，燃烧产生的高温高压气体通过射孔孔眼冲刷，加大加深射孔孔深可达1～2m，迅速聚集的高压气体在射孔孔眼前沿径向形成多条裂缝，裂缝范围可达1～2m，较单独射孔和单一高能气体压裂的疏通半径都大。
另一种是射孔-高能气体射孔压裂复合射孔技术，该工艺系在常规射孔枪身下悬挂数节无壳弹，射孔同时引燃无壳弹，使射孔压裂一次完成.但因高压气体产生在射孔层段的下部，压裂效果受到一定影响，射孔枪身与无壳弹接在一起，枪身加长，使下井工艺遇到一定困难.该技术由射孔枪身、射孔弹、推进剂药柱、药柱内层表面处理剂、引爆系统等组成.射孔枪身可选用常规射孔枪身系统，射孔弹可选用89弹、102弹、127弹等，推进剂药柱可根据峰值压力选用不同燃速的药型优化组配，并在其柱体上开设与射孔枪射孔相位一致的孔道，以不干扰射孔弹的射流，药柱内表面处理层是保证药柱引燃，正常燃烧，并且不发生殉爆并同时对地层进行高能气体压裂。
近期美国Oryx能源公司，阿科公司和马拉松公司经过多年研究开发出了超正压射孔技术。美国人LucPetitjean则进一步采用火药燃烧气体做为超正压射孔技术需要的超正压。把射孔与高能气体压裂复合推向一个新阶段。在开发生产后期，高能气体压裂与水力压裂复合，高能气体压裂与酸化复合已经被国内几家油田所采用，均取得了良好的效果.
【发明内容】
本发明的目的是提供一种进一步简化高能气体压裂与射孔的工艺(射孔压裂同时完成)。在提高综合处理效果的同时，降低了成本。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种气体推进成缝射孔工艺，它选用常规的射孔枪身，射孔弹选用89弹或102弹或127弹，在枪身外围套装固定有袖套式推进剂药柱，然后将枪身通过油管或电缆输送到油井下的目的层，投棒或通电起爆枪身内的射孔弹，射孔弹引爆后，产生的金属流穿过枪身壁和袖套式推进剂药柱后进入地层，在穿过袖套式推进剂药柱的同时，射孔弹产生的金属射流引燃围在枪身上的袖套式推进剂药柱，药柱燃烧产生大量的高温高压气体进入地层，对射孔孔眼再产生较强的冲刷，对地层产生压裂，并产生径向多条裂缝，达到射孔压裂同时完成的目的。由于处理井壁污染半径大，增产增注效果更加明显。
与现有的深穿透复合射孔技术相比，本发明由于在枪身外围套装有袖套式推进剂药柱，使发射药装药量得到了明显的增加，采用深穿透复合射孔技术，由于在射孔弹架内装填钝感发射药团，使装药量为1.5～1.8kg/m，而采用在枪身外围套装袖套式推进剂药柱，装药量可达11kg/m，是深穿透复合射孔技术装药量的7～8倍，可对射孔弹的金属流产生的孔眼再产生较强的冲刷，对地层产生压裂，并产生径向多条裂缝。
本发明的有益效果是：
1、由于本发明在枪身外围套装有袖套式推进剂药柱，使工艺简单，操作方便，射孔压裂一体化。
2、压裂效果好，由于在枪身外围套装有袖套式推进剂药柱，使装药量可达到11kg/m(而现有深穿透复合射孔装药量仅1.5～1.8kg/m.)，使造缝能力强，裂缝延伸长。
3、由于在枪身外围套装有袖套式推进剂药柱，通过枪身的隔离使炸药、火药完全隔离，安全性、可靠性好，排除了现深穿透复合射孔技术炸药、火药混装，易引起殉爆、炸枪身等不安全因素。
4、成本低廉，射孔枪身完全采用常规射孔枪，不需要选用其他强度更高的钢材。
5、便于油田推广应用。
6、尤其适用于大井径油气井，如177.8mm套管井。
【具体实施方式】
一种气体推进成缝射孔工艺，它选用常规的射孔枪身，射孔弹选用89弹(或102弹、127弹)，在枪身外围套装固定连接有袖套式推进剂药柱(该袖套式推进剂药柱是圆套形状)，然后将枪身通过油管或电缆输送到油井下的目的层，投棒或通电起爆枪身内的射孔弹，射孔弹引爆后，产生很强的金属流，金属流穿透枪身和袖套式推进剂药柱后进入地层，在穿过袖套式推进剂药柱的同时，射孔弹产生的金属流引燃围绕在枪身上的袖套式推进剂药柱，药柱燃烧产生大量的高温高压气体进入地层，对射孔弹的金属流产生的孔眼再产生较强的冲刷，对地层产生压裂，并产生径向多条裂缝，达到射孔压裂同时完成的目的；由于处理井壁污染半径大，增产增注效果更加明显。
具体操作步骤：
1、参照射孔设计、成缝施工设计，用粉笔在射孔枪枪身上标清楚袖套式推进剂药柱每段安装位置。
2、沿枪头-枪尾方向在射孔枪身套1只挡环，用3颗定位顶丝固定在该段连续安装位置起始处。
3、双手持袖套式推进剂药柱，每次1节沿枪头-枪尾方向套在射孔枪身上。套满一段连续的安装位置后，套装挡环并向安装位置内推送，确保袖套式推进剂药柱连接紧密，用3颗定位顶丝固定挡环。
4、根据设计方案要求，重复2、3步骤，直至的袖套式推进剂药柱安装完毕。安装过程中由于袖套式推进剂药柱本体轻脆，射孔枪自重较大，射孔枪架多为金属制，严禁袖套式推进剂药柱与坚硬物撞击或受压。
5、射孔队安装扶正接头、枪尾(要求射孔枪在紧扣过程避免磕碰袖套式推进剂药柱。严禁在挡环处打钳)。
6、射孔队采用提升短接，提升射孔枪入井时，要求射孔队井口工人采用牵引绳固定在带有袖套式推进剂药柱的射孔枪管下部枪体裸露处，并全程扶持。
7、单根射孔枪提升至井口后，第一根射孔枪入井时要求射孔队井口工扶持射孔枪身，防止扶正器磕碰钻台。
8、第一根枪下入后，按照设计方案顺序连接枪串，安装起爆器、筛管、安全枪、定位短接。下井过程中要求管柱单根下入速度低于20米/分钟。
9、通过作业队管柱数据计算管柱下入深度到达设计位置后，测试公司进行校深定位，作业队根据结果进行管柱调整。
10、作业队安装井口，关闭套管闸门，打开油管闸门投入起爆投棒，关闭油管闸门。
11、手扶井口或与井口连接的管汇及时判断射孔枪起爆情况，判断袖套式推进剂药柱爆燃情况。
12、起爆后根据设计方案要求进行观察，如无特殊要求，起出射孔枪后进行后续作业。
本气体推进成缝射孔工艺在油田试用，目前已累积施工30余井次。涉及油田主要包括：克拉玛依、塔里木、中石化西南分公司、中石油西南油气田、西北局、西指、鄂北、宝浪等；油井类型包括：产油井、注水井、产气井；施工目的包括：增注、增油、增气、降破等。在这些施工井中，大多数都取得了很好的效果，得到了客户的一致好评。