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水

平井電纜分簇射孔技

術，是一種單芯電纜

實現一次下井多次點

火完成橋塞坐封、多

支射孔槍分簇射孔的綜合作業技術。

該技術可與水力壓裂進行緊密結合，

實現低滲儲層特別是頁巖氣等非常

規油氣藏的高效開發。2013 年，設

立了四川長寧 - 威遠、 滇黔北昭通、

涪陵焦石壩、延長石油延安 4 個國

家及頁巖氣示范區。頁巖氣開發的

如火如荼，帶動了國內水平井分簇

射孔技術發展的熱潮。近幾年，水

平井分簇射孔技術進入高速發展時

期，大部分測井公司逐步學習并掌

握了該技術，同時在一些技術拓展

上進行了不少的嘗試。

新射孔技術的發展

隨 著 頁 巖 氣 等 非 常 規 油 氣 資

源 的 開 發 逐 步 深 入， 近 年 已 經 出

現 一 些 井 深 更 深， 軌 跡 更 復 雜 的

高 難 度 井。 可 以 預 見， 頁 巖 氣 井

將 出 現 井 溫 高 于 160 ℃， 井 壓 接

近 甚 至 高 于 140MPa， 套 管 小 于

4

1 /

2 ″ 等 各 種 復 雜 井 況 的 井。 以

分簇射孔管柱中的坐封工具為例，

常用的 BAKER20# 橋塞坐封系統

（圖 1），其外徑 97mm，耐壓等

級 105MPa， 配 套 國 產 火 藥 耐 溫

160℃，當井下壓力過大時，還會明

顯抵消一部分火藥的坐封力，需根

據不同的施工需求，設計研發出新

的坐封工具與新的火藥，坐封工具

需承受至少 140MPa 井壓，同時能

不受井液壓力影響， 可靠坐封橋塞。

與此同時，某區塊已逐步使用 5″

套管完井，以減小單井的開發成本；

另一個區塊就一些特殊井，提出了

60mm 外徑分簇射孔管柱的需求。

射孔器材均有成熟技術可選，但坐

封系統還需進行更小型化的研制與

應用，不止 70mm 型，還有 45mm

型， 以及相應的橋塞慢燃火藥設計。

針對性更強的等孔徑射孔技

術。水平井電纜分簇射孔作業時，

射孔槍躺在套管內，往往與套管中

心偏離，而偏心射孔將導致射孔彈

在套管上形成的孔眼，大小各異，

如常規 89 槍彈在 5

1 /

2 ″套管內，

如果靠邊，其最大孔徑將可能是最

小孔徑的 2 倍。實際壓裂時，壓裂

液大多從摩阻小的大孔進入地層，

小孔眼的方向，將無法形成有效的

裂縫， 油氣開采的效率得不到保證。

等孔徑射孔技術通過將射孔整合，

增長射流的擴孔段， 即使管柱偏心，

也能保證各向孔眼直徑差異小于

10%，為全方位的壓裂打開地層提

供技術支撐。

定向射孔技術。水平井鉆井過

程中由于地層原因，可能出現鉆偏

問題，需要定向射孔，使壓裂縫隙

更準確的指向目的層位，也有在明

確地層最大應力方向時，通過定向

射孔為壓裂打開地層做更好的準備。

水平井定向分簇射孔器材（圖 2）

利用自重定向原理，彈架內增加偏

心配重配以滾珠軸承的方式，使射

孔器材的重心始終偏于一邊，根據

生產需要布置射孔彈射流發射方向，

導爆索采用外繞彈架方式與槍管保

持合理間隙，在水平井中無論射孔

槍管如何轉動， 射孔定向始終不變。

需要注意的是，這種重力定向的方

式，在直井段下入時，彈架將會產

生較高速的頻繁旋轉，彈架與槍管

的余量需留足。另外，為盡量不影

響射孔彈射流，可根據仿真計算設

計強度合理的環形削弱槽，取代盲

孔，確保耐壓合格的同時，穿深、

毛刺高度都滿足分簇射孔施工需求。

而由于這種重力定向的特點，其井

下實際射孔方向無法在電纜射孔槍

串上判斷，也無法在同一管柱上兩

個射孔槍之間分析對比，需要設計

新的裝置，來驗證定向分簇射孔的

結果。

定面射孔技術。定面射孔技術

是采用特殊的布彈方式（現一般采

用三個射孔彈一組），能在垂直于

套管軸向同一橫截面的內壁圓周上形成多個射孔孔眼，改變井筒內同