对油气井射孔器评价的推荐作法的浅析-学兔兔 www.xuetutu.com.pdf

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洲井与射孔
2003年?算2期
射孔技术
对油气井射孔器评价的推荐作法的浅析
免玉东顺军
(石油工业射孔器材质量监督检验中心)
其:本文通过对 API RP43第四版、第五版和RP19B三种版本推荐做法的对比,系统地述了三
种推荐做法的发展变化,客的评价了射孔系统和射孔器的性能所需要的器材和方法。
关;API混凝土靶 Berea沙岩配钢配评价
本推荐作法的主要目的是:(a)在地面条件下
1前言
评价射孔器,主要是测定射孔器的穿避性能和套
管中的孔眼尺寸以及对射孔器进行系统测试。
射孔作业是油气動探和开发一个非常重要的(b)在温度和压力条件下评价射孔器的物理特性
环节,有效的射孔孔眼对于正确评价油气层、提高和孔眼的流动特性的测试程序。
油气井产能和提高油气采出程度是至关重要
API RP43第五版(以下简称第五版)及API
的。射孔系统及射孔弹的优劣是提高射孔质量的RP19B(以下简称19B)主要有四部分组成。
前提,因此如何正确评价油气井射孔器便成为国
(1)地面条件下射孔系统的评价一混凝土靶;
内外一个重要的研究焦点。
(2)应力条件下射孔系统的评价一贝雷砂岩
油气井射孔器评价的推荐作法是由美国石油靶;
学会(API)射孔分委会拟订,并经API钻井和生
(3)高温条件下射孔系统的评价一钢靶;
产开发执行委员会联合审定的。1962年10月
(4)棋拟井底条件下射孔孔眼流动特性的评
API RP43第一版通过至今已有几十年的时间价
了,经过不断地发展和完善,2000年11月又正式
本推荐做法的主要目的是:在室温和大气压
发行了《油气井射孔器评价的推荐作法》即:API力条件下评价射孔系统(多发式)的方法和在受力
RP19B。所有这些版本的改进,其主要目的就是:状态下的贝雷砂岩靶上(模拟井下压力的测试条
(1)如何建立一种代表井下实际情况的射孔器检件)评价射孔器性能的方法;射孔装量暴露在高温
测技术;(2)如何将实验室所获取的检泓数据应用下性能是郊何变化的;在特定受力条件下测试射
到井下中。其意图都是为了促进新技术的发展,孔孔眼的流动性能。
射孔器材的改进和操作方法的改善
2.1在地面条件下对射孔系统的评价
2三种版本推养作法的区别
在地面条件下,第五版和19B中由于所用砂
子粒度的不同,所以针对第四版对用水的比例作
API RP43第四版(以下简称第四版)主要有了调整。整个靶固化期间,尤其是在制靶的初期,
两部分组成
混凝土靶的强度随时间有较大的变化,这对射孔
(1)射孔器在地面混凝土测试靶中的评价;
器性能的评价影响很大。为了更好地对混凝土靶
(2) Berea砂岩岩心靶物理特性及流动特性进行固化,混凝土靶的顶部应盖水,規定靶的
评价。
养护期为28天,井且在测试的24h之内或之前应
收日期:2002-12-20
作者簡介;梁,女,工程鄭,1990年毕业于重庆大学检测技术及仪器专业,現在石油工业射孔材质量监督验中心从射孔器树检
工作。
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第2期
梁纯等:对油气井射孔器汘价的推荐作法的漫析
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该测试混凝土试块,以尽可能真实地反映在检测的检测项目,这是因为砂岩靶具有良好的均质性
射孔系统时靶的环境状况,并且首次不再对子弹和稳定的强度,最大的优点是检测效据比较接近
射孔器这一较原始的射孔方法进行评价。对混凝井下的实际情况,这样就大大提高了检测数据的
土靶的强度检测有了明确的规定,不再用第四版适用性。
中的抗拉强度,而是采用抗压强度。因为研究发
同时第五版和19B解决了砂岩靶中存在的
现:抗拉强度不能客观地反映混凝土靶的真实的边界和应力效应问题,因为第四版中射孔弹的爆
抗压强度。在第五版和19B中,套管所用的钢级爱波被钢筒内壁反射回来,对射流产生干扰作用,
也有所改变。第四版中是J-55因为J-55钢级影响穿孔性能。所以第五版和19B中对不同药
套管的物理性质范围较宽,没有控制规范,因此,よ的射孔弹分别采用15g或小于15g的装药。从
无法保证数据的准确性。L-80钢级套管的物理大块贝置砂岩上切下ー块4in(士3%)直径的岩
性质范围较笮,控制规范比较严格,所以用此钢级
,用大于15g的装药;从砂岩上切下一块7in(士
的套管可提高人口孔眼数据的质量。
3%)直径的岩心,代替第四版中3in(士1%)直径
对于射孔器的穿透深度,抗压强度是一个很的岩心。同时还在砂岩靶上用橡胶“软”胶套来解
重要的影响因素,所以规定靶的平均抗压强度必决边界和应力效应问题。在砂岩的饱和液体方
须不低于500p98。根据混凝土靶获得的穿透深面,第四版、第五版和19B也有所不同。
度表明:在这一强度范围内,抗压强度与穿深有较
第四版的孔隙度范围为17%~22%。第五
好的曲线关系,容易进行射孔器性能比较。混凝版和19B规定孔隙度范围为19%~21%,这对于
土靶的射孔弹数量检调也由6发或6发以上射孔评价射孔弹性能是很有用的
弹(在一次测试中引爆,每个相位至少引爆2发)
在对测试数据表的耍求方面,19B强调所用
增加到连续装弹最少12发或用1ft的射孔枪,选的数据表在相同的位置都有水印,以表明该测试
装弹多的一种。这样做的目的就是为了保证对射并未进行APT注册,该数据表不对其它射孔枪系
孔器的稳定性进行充分的评价,较好地反映出统统的配置进行怦注。
计规律,接近现场应用条件。
为了使检测数据能充分反映射孔器的批量产2、3髙温条件下射孔系统的评价
品的性能,第五版和19B对射孔弹每批测试的数
第五版和19B增加了对在高温条件下射孔
量和老化时间做了规定,最小批量为1000发的器系统的评价。第四版在测试射孔器的性能时,
RDX或PENT射孔弹,样品至少储存4周。另外往往只考虑压力环境而忽视了温度环境,这与并
19B中规定了所要求的文件,即用于制备混凝土下的情况是不符的。实际上,井内温度随并深的
靶的每一种混凝土,必须由混凝土供应商提供一增加而增加。当射孔器到井下时,会有大幅度的
份报告,该报告应列出所用的水泥、砂子和水的实温度变化,射孔器的装药性和结构性能就会有变
际含量。这些数据应该是经测试获得,未经任何化,这种变化与射孔器的优劣是分不开的。所以
转换和修改。19B中还对测试抗压强度的器具、为了进行客观的评价,提高数据的准确性,提高检
模具的备、砂浆的注入以及样品的测试郣做了测数据的价值,第五版和19B增加了在高温条件
明确的规定。这就表明在原材料的使用、基础工下的测试,以此来说明射孔器在高温环境下射孔
作等方面均应按照标准执行,使检调工作更加科参数的稳定性和可靠性。
学、公正、合理
该项渊试目的是:(a)炸药系统的耐热性评
价;(b)射孔器系统耐压能力的验证。测试用钢
2、2在贝矽岩中应力状态下的射孔器评价
靶由厚1in的若干层低碳钢平板构成,带枪身射
在第五版未发行前,射孔弹的穿深是用混凝孔器的两端必须有压力密封套,并且在整个测试
土靶来评价的。这种评价的缺陷在于混凝土与砂期间必须密封。“热”与“冷”嫩据的比例为:1.10
岩的材料性质不同,混凝土的内部结构为非均质~0.95。穿深计算