一种多级爆轰射孔方法及其应用与流程

本发明涉及油气井的射孔完井，特别涉及一种多级爆轰射孔方法及其应用。

背景技术：

1、为了确保施工井的射孔管柱安全，根据施工井的具体井况条件，特别是深井、大射孔厚度、高密度压井液、管柱与封隔器联作、短口袋等因素存在，射孔管柱应该选择高钢级材质，这样可以利用管柱本身的能力抗衡作业井的高压强动态冲击等复杂情况，提高射孔管柱在强动态冲击作用下的稳定性，降低冲击作用带来的风险。

2、然而，射孔作业过程中依然容易发生射孔段管柱塑性弯曲、封隔器中心管断裂及卡管柱等事故影响勘探开发进程，威胁设备与人员安全，造成射孔段管柱和电子压力计托筒卡在井下，被迫拔断管柱。造成这些事故的原因是聚能射孔爆轰压力脉动及管柱振动所致。射孔冲击载荷就是射孔瞬间在井筒内形成的动态压力载荷。因此，采用合适的爆轰方式完成射孔是极其重要的。

技术实现思路

1、针对一级爆轰射孔威力巨大，对油管、套管、水泥环产生的冲击力非常强，极可能造成油管塑性弯曲、封隔器中心管断裂及卡管柱的问题。本发明基于射孔爆轰效应理论，结合射孔实际工况，采用多级爆轰方式，分别对射孔枪、套管、水泥环进行依级穿孔，相比一级爆轰穿孔，本发明每级仅对一个部件穿孔，炸药单级用量较少，对整个井下管柱的影响较小。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种多级爆轰射孔方法，包括，

3、将装有射孔弹的射孔枪对准待射孔的井筒区域；

4、引爆射孔弹内的炸药使射孔弹在多级爆轰下依级射穿射孔枪的盲孔、套管、水泥环和地层完成射孔。

5、进一步地，所述引爆射孔弹内的炸药使射孔弹在多级爆轰下依级射穿射孔枪的盲孔、套管、水泥环和地层完成射孔包括，

6、使用四级爆轰：

7、第一级爆轰击穿射孔枪的盲孔，在盲孔处形成第一开孔；

8、第二级爆轰击穿套管，在套管上形成第二开孔；

9、第三级爆轰击穿水泥环，在水泥环上形成第三开孔；

10、第四级爆轰击穿地层，完成射孔并形成导油通道。

11、进一步地，所述引爆射孔弹内的炸药使射孔弹在多级爆轰下依级射穿射孔枪的盲孔、套管、水泥环和地层完成射孔包括，

12、使用二级爆轰：

13、第一级爆轰击穿射孔枪的盲孔和套管；

14、第二级爆轰击穿水泥环和地层，完成射孔并形成导油通道。

15、进一步地，所述四级爆轰中，所述第一级爆轰使用炸药的量为3-5g；

16、所述第二级爆轰使用炸药的量为5-10g；

17、所述第三级爆轰使用炸药的量为10-15g；

18、所述第四级爆轰使用炸药的量为10-20g。

19、进一步地，所述二级爆轰中，所述第一级爆轰使用炸药的量为8-15g；

20、所述第二级爆轰使用炸药的量为5-30g。

21、进一步地，所述多级爆轰每级爆轰的时间间隔为10-50μs。

22、进一步地，所述将装有射孔弹的射孔枪对准待射孔的井筒区域包括，

23、使所述射孔枪射孔的相位角为60°或90°。

24、进一步地，所述炸药包括rdx、hmx和hns中的至少一种。

25、本发明还提供了上述的多级爆轰射孔方法的应用，应用于油气井井筒射孔。

26、进一步地，所述油气井井筒所在地层压力为10-100mpa，所述油井井筒压力为10-100mpa。

27、相对于现有技术，本发明具有以下的有益效果：

28、本发明结合射孔实际工况，采用多级爆轰方式，相比一级爆轰穿孔，本发明采用多级爆轰方式，分别对射孔枪、套管、水泥环进行依级穿孔，本发明的多级爆轰对同一位置在不同时间点的爆轰，且每一级爆轰的力量或轰击力，仅控制在能击穿当前位置，虽然对同一位置产生了多次爆轰，但每一次爆轰的威力都远远小于一次爆轰击穿的威力。每一级爆轰的力量均在可控范围，远远减少了对管柱的影响，可以提高管柱以及相关配套设备的使用寿命。

29、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的步骤或流程来实现和获得。

技术特征：

1.一种多级爆轰射孔方法，其特征在于，包括，

2.根据权利要求1所述的多级爆轰射孔方法，其特征在于，所述引爆射孔弹内的炸药使射孔弹在多级爆轰下依级射穿射孔枪的盲孔、套管、水泥环和地层完成射孔包括，

3.根据权利要求1所述的多级爆轰射孔方法，其特征在于，所述引爆射孔弹内的炸药使射孔弹在多级爆轰下依级射穿射孔枪的盲孔、套管、水泥环和地层完成射孔包括，

4.根据权利要求2所述的多级爆轰射孔方法，其特征在于，所述四级爆轰中，所述第一级爆轰使用炸药的量为3-5g；

5.根据权利要求3所述的多级爆轰射孔方法，其特征在于，所述二级爆轰中，所述第一级爆轰使用炸药的量为8-15g；

6.根据权利要求1所述的多级爆轰射孔方法，其特征在于，所述多级爆轰每级爆轰的时间间隔为10-50μs。

7.根据权利要求1所述的多级爆轰射孔方法，其特征在于，所述将装有射孔弹的射孔枪对准待射孔的井筒区域包括，

8.根据权利要求1-7任一项所述的多级爆轰射孔方法，其特征在于，所述炸药包括rdx、hmx和hns中的至少一种。

9.一种权利要求1-7任一项所述的多级爆轰射孔方法的应用，其特征在于，应用于油气井井筒射孔。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述油气井井筒所在地层压力为10-100mpa，所述油气井井筒压力为10-100mpa。

技术总结本发明公开了一种多级爆轰射孔方法及其应用，所述多级爆轰射孔方法包括，将装有射孔弹的射孔枪对准待射孔的井筒区域；引爆射孔弹内的炸药使射孔弹在多级爆轰下依级射穿射孔枪的盲孔、套管、水泥环和地层完成射孔。本发明结合射孔实际工况，采用多级爆轰方式，分别对射孔枪、套管、水泥环进行依级穿孔，相比一级爆轰穿孔，本发明分别对射孔枪、套管、水泥环进行依级穿孔，对同一位置在不同时间点的爆轰，且每一级爆轰的力量或轰击力，仅控制在能击穿当前位置，虽然对同一位置产生了多次爆轰，但每一次爆轰的威力都远远小于一次爆轰击穿的威力。每一级爆轰的力量均在可控范围，远远减少了对管柱的影响，可以提高管柱以及相关配套设备的使用寿命。技术研发人员：桑鹏飞,范宇,李玉飞,陈力力,周朗受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20