復合射孔工藝技術是近年來發(fā)展起來的一項集射孔與高能氣體壓裂于一體的施工方式，一次施工達到了射孔完井和增產(chǎn)、增注的雙重目的。其方式是在射孔槍體內(nèi)或下部加一定量的壓裂火藥，在射孔的同時進行高能氣體壓裂。高溫、高壓氣體在射孔瞬間通過射孔孔眼對地層壓裂，形成多條裂縫，部分解除鉆井、固井、射孔等過程對地層的污染，改善近井地層滲透性能，從而提高油氣井完善程度，滿足完井需要。
復合射孔測試聯(lián)作可以一次施工完成射孔、高能氣體壓裂改造地層和地層測試幾道工序，大大地節(jié)省了施工時間，現(xiàn)已廣泛地在油田得到應用。
大慶試油試采公司2005年將該技術成功引入印尼市場，但截止目前，復合射孔聯(lián)作主要還是簡單的用封隔器配合進行射孔和測試。其工序為：將復合射孔槍連同封隔器下入井中，校深定位后關閉環(huán)空，投棒點火。在地面觀察環(huán)空壓力變化，確認無壓力后，打開環(huán)空，坐封封隔器，進行抽汲誘噴。待自噴后，用鋼絲下入電子壓力計到最接近油層深度懸掛或丟手，測取流動壓力，通過地面關井測取壓力恢復資料。測試結束后，壓井，解封封隔器，進行循環(huán)，起鉆。常用管柱見圖1。
復合射孔中的幾個問題
復合射孔對環(huán)空加壓工具的影響及解決措施 在印尼市場，在最初的復合射孔測試聯(lián)作中，曾一度使用RD循環(huán)閥及OMNI多次循環(huán)閥閥作為循環(huán)閥，目的是在封隔器解封之前進行壓井循環(huán)。但在某口井的測試過程中，RD安全循環(huán)閥破裂盤被擊穿，該工具球閥關閉，RD安全循環(huán)閥的循環(huán)孔卻沒有被開啟。事后分析其主要原因是：復合射孔期間，油管和環(huán)空在井口都被關閉，射孔后高能氣體壓裂在環(huán)空中產(chǎn)生的瞬時高壓壓值極高，該高壓擊穿RD安全循環(huán)閥的破裂盤，使其球閥關閉。但又由于該高壓只產(chǎn)生在射孔后的瞬時，在壓力擊穿破裂盤剪切心軸下移使球閥關閉后，該壓力已不足以使剪切心軸繼續(xù)向下運動而露出循環(huán)孔。因此，在復合射孔聯(lián)作中應盡量避免使用環(huán)空加壓操作工具，這樣不但確保了施工安全，而且使管柱更加簡便經(jīng)濟。
復合射孔對安全接頭的影響及解決措施 在復合射孔聯(lián)作中，非常容易出現(xiàn)安全接頭的張力套被剪斷的現(xiàn)象，甚至對于銅制張力套還發(fā)生過安全接頭張力套脫扣現(xiàn)象。其實，這些現(xiàn)象都不是在解封過程中造成的，而是復合射孔瞬間的高壓釋放和震動導致對張力套的損壞。一旦工具正轉就有可能造成工具從安全接頭處倒開，而使下部工具落井。因此，應避免使用帶張力套的安全接頭。
復合射孔對封隔器的影響及解決措施 RTTS封隔器水力錨的密封圈在常規(guī)聯(lián)作施工中基本不會損壞，只有極少數(shù)特別高壓高產(chǎn)的井會出現(xiàn)井底流動壓力高于套壓的情況，這種情況下水力錨才會起作用漲開。一般情況下，井底套壓都高于流動壓力，該處始終是處于靜密封狀態(tài)。而在復合射孔中，RTTS封隔器水力錨的密封圈被損壞的現(xiàn)象非常普遍，這說明每一次射孔槍起爆過程中，水力錨都受力外漲了，而起爆過后又因彈簧的作用迅速回位。因此，在進行復合射孔后的封隔器保養(yǎng)時，必須每次都必須更換所有水力錨密封圈，并對與密封圈接觸的密封面進行細致的檢查，避免密封圈因為損壞而失去密封性。
對于9-5/8″RTTS封隔器，還有一個現(xiàn)象不容忽視，即在復合射孔測試聯(lián)作中容易發(fā)生射孔后不能坐封的現(xiàn)象。其主要原因是射孔時封隔器沒有座封，卡瓦體處于鎖定狀態(tài)，點火后復合射孔瞬間產(chǎn)生的高壓有一部分向上釋放。封隔器摩擦塊和井壁緊貼，卡瓦體橫截面很大，像一個大的活塞一樣，作用在卡瓦體上的高壓使卡瓦體上行，并猛烈撞擊封隔器本體上的凸耳(如圖2)，非常容易導致凸耳和J形槽變形而卡死。封隔器在井底座封時是依靠摩擦塊和井壁的摩擦力來轉動卡瓦體，在凸耳和J形槽卡死的情況下摩擦力將無法使卡瓦體轉動，也就無法完成正常坐封封隔器。對于防硫封隔器，因其鋼材相對較軟，這種撞擊更容易產(chǎn)生凸耳和J 形槽的變形，這種不能坐封的現(xiàn)象也就更為多發(fā)。其解決方法可以在9-5/8″RTTS封隔器下部增加一個外徑稍小于封隔器卡瓦體，并帶有導壓孔的接頭(如圖3)，用該接頭替代封隔器卡瓦體承受復合射孔瞬間來自下部的高壓，降低封隔器卡瓦體與本體上凸耳的撞擊強度，并將高壓導向管柱內(nèi)部以及管柱本身，而不是過多地作用在封隔器的本體上，這樣從一定程度上能降低對封隔器的損壞。
改進復合射孔
測試聯(lián)作工藝
合理的裝藥量的設計 目前在印尼市場進行復合射孔，普遍采用滿彈，即復合藥片與射孔彈間隔排列，并沒有針對地層的特點而優(yōu)選復合藥片的用量。所以復合射孔產(chǎn)生的峰值壓力可能遠高于地層的破裂壓力，在對地層造成微裂縫的同時，可能也對井筒本身及井下工具造成危害。目前DST工具配合復合射孔使用出現(xiàn)的問題，絕大多數(shù)都是因為復合射孔的峰值壓力造成的。如何根據(jù)地層的特點確定復合射孔，尤其是復合射孔-測試聯(lián)作工藝中的合理裝藥量，是一個亟待解決的問題。
實現(xiàn)井下開關井 為了保護測試閥及其它工具，力求管柱的簡單，進行復合射孔時一般不下測試閥，這樣也就不能實現(xiàn)井下開關井。點火后通過抽汲求產(chǎn)，如需要關井只能在測試樹或油嘴管匯處采取地面關井。
不能實現(xiàn)井下關井的一個重要原因是，一般的測試閥都是關著下井，如果與投棒式復合射孔工具一起聯(lián)作將不能提供投棒的下落通道。即便使用壓力起爆方式，起爆瞬間的巨大壓力作用在測試閥上，尤其是象LPR-N這樣的球閥將很容易因損壞而失去密封。
當然，如果測試閥能夠打開下井，則可以解決這一難題。目前包括哈里伯頓在內(nèi)的許多DST廠家都有選擇式測試閥或類似的產(chǎn)品，井下球閥的打開和關閉都不需要保持環(huán)空壓力。
下井前，可以將測試球閥設定在打開的位置。將復合射孔槍連同封隔器及測試工具下入井中，校深定位后關閉環(huán)空，投棒點火。在地面觀察環(huán)空壓力變化，確認無壓力后，打開環(huán)空，坐封封隔器，進行抽汲誘噴。環(huán)空加壓放壓一次實現(xiàn)井下關井，這樣可以像正常測試一樣實現(xiàn)多次開關井。
下入這種開關井不需要環(huán)空保壓的選擇式測試閥，有幾個關鍵的地方必須考慮到：一是起爆瞬間的瞬時高壓可能會使測試閥運轉一次，即由原來的開井狀態(tài)轉變?yōu)殛P井狀態(tài);二是對于一些高產(chǎn)井，在開井初期由于井筒流體的流動致使井筒溫度產(chǎn)生變化，將導致環(huán)空壓力激增，有時會增加幾百個PSI，而關井情況會相反，壓力會回落。如果不對環(huán)空壓力加以控制，很可能使測試閥不預期的運轉，而地面可能無法正確判斷出測試閥的狀態(tài)。因此在起爆時關閉環(huán)空，也應將防噴器上或節(jié)流管匯上的閥門(最好是高壓球閥)打開，以快速卸掉激增的壓力。開井時也是一樣，盡量在壓力開始上升時就打開該閥門卸掉環(huán)空壓力，以免壓力變化過大導致測試閥的非預期運轉。從射孔槍點火開始，操作人員就應該密切注意環(huán)空壓力的變化，及早采取措施應對。
實現(xiàn)井下壓力/溫度資料的錄取 目前進行的復合射孔還不能隨管柱下入電子壓力計錄取地層壓力溫度資料。以前對于探井和評價井等需要獲得地層參數(shù)的井，如果采取復合射孔，只能在起出復合射孔管柱后再特地下入測試閥、壓力計等工具以錄取地層資料，這就大大增加了使用成本。
為了節(jié)約成本，目前用戶普遍采用復合射孔后鋼絲下入電子壓力計，然后丟手固定在井下特定的座落接頭上，通過地面開關井來測壓力降落和壓力恢復。但由于采取地面開關井，井筒儲存效應將非常明顯，錄取的資料質(zhì)量相對于井下開關井來說大打折扣。
如果使用選擇式測試閥來進行復合射孔測試聯(lián)作，可考慮在開井抽汲自噴后，用鋼絲下入電子壓力計到測試閥以下最接近油層深度丟手，這樣地面操作環(huán)空壓力實現(xiàn)井下測試閥的開關就不會對壓力計造成影響，錄取的資料質(zhì)量也會有很大提高。
用鋼絲輸入電子壓力計也存在一定的缺點，例如對于高產(chǎn)氣井鋼絲工具不容易下入和丟手。需要采取合理的措施，如增加配重等來解決此問題。目前的技術已經(jīng)能夠實現(xiàn)在光油管內(nèi)任何油管接箍處的鋼絲送入壓力計的丟手。在測試閥以下進行壓力計的丟手將不再是問題。
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