王 英，王宝忠
（中国石油集团测井有限公司辽河分公司，辽宁 盘锦 124010）
摘 要：大斜度（水平）井在进行再射孔作业中，由于特殊的井斜轨迹以及井内套管有未封堵井段与地层连通，对测量校深定位和加压起爆射孔枪施工提出了更高的技术要求。本文阐述了大斜度（水平）井射孔作业目前采用的施工方法及存在的不足。结合现有的技术，提出在再射孔作业中利用双功能球座，将电缆泵送校深和加压起爆相结合，在井筒与地层连通的情况下，既能满足泵送测量校深准确定位又能实现加压起爆射孔枪的施工方法。
关键词：大斜度（水平）井；再射孔；双功能球座；泵送校深；加压起爆
0 引 言
近年来随着油田开发需求及钻井技术的不断发展和完善，大斜度井、水平井数量逐年增多，随之而来的是更多的射孔（油管输送）完井的工作量。目前，大斜度（水平）井的初次射孔作业常采用的工艺流程是：利用油管将射孔枪下入到井内，射孔枪上部的油管连接1根筛管，井口安装电缆旁通短接，采用泵送工艺[1]把连接自然伽马仪的电缆泵输至定位短节处。上提电缆进行测量校深，管柱调整定位后，通过油管或油套环空加压来起爆射孔枪。此种施工方法虽然应用成熟，但是，仅适用于大斜度（水平）井的初次射孔作业，却不能进行再次射孔作业。原因在于，初次射孔时，井筒与地层不连通，处于封闭状态，井口施加的压力通过筛管直接作用在起爆器上起爆射孔枪。当进行再次射孔作业，此时井筒与地层连通，井口施加的压力泄漏到地层，无法起爆射孔枪，造成射孔失败。为此，需要一种施工方法来解决大斜度（水平）井再射孔的难题。
1 大斜度（水平）井再射孔施工现状
1.1 再射孔的原因
大斜度（水平）井进行再射孔的主要原因有：
（1）调层上（下）返射孔，与原生产井段进行合采；
（2）筛管或是裸眼完井[2]、原射孔井段孔眼堵塞，需要重新补孔；
（3）较长的射孔井段根据工艺要求，需要进行分段多次射孔；
（4）射孔枪（有部分未发射）发射率低于95%的技术要求，需要补孔。
1.2 施工现状
大斜度（水平）井进行射孔作业，主要采用电缆泵送工艺先测量校深，对射孔枪进行调整和定位，然后在井口油管或是油套环空加压起爆射孔枪。这种施工方法的前提是，井筒与地层不连通，处于封闭状态，仅适用于初次射孔施工。有些大斜度（水平）井由于上述“1.1再射孔的原因”，需要在井筒与地层连通的状态下进行再射孔。对这种井况下的射孔施工，由于受到井眼轨迹[3]和井筒与地层连通的限制，可用的施工方法有：一是，先下入带有定位短接的校深管柱到预定的射孔深度，泵送电缆进行测量校深，调整和定位管柱，然后起出管柱，连接射孔枪再次将原井管柱下入井内，在油管进行加压起爆射孔枪；二是，将定位短接下入到直井段，射孔枪下入到斜（水平）井段，在直井段进行测量校深和定位[4]，然后在井口油管内加压起爆射孔枪；三是，油管连接射孔枪，直接下入到井底再上提的探底法，以井底深度为管柱上提的标准深度，上提管柱使射孔枪对准射孔位置，在井口油管加压起爆射孔枪；四是，将井筒内的原生产层位进行封堵作业[5]，使井筒达到封闭环境，井筒试压合格后下一趟管柱，按照初次射孔工艺流程完成射孔作业。
1.3 现有施工方法的缺点
虽然在“1.2 施工现状”中所述的4个施工方法可以完成大斜度（水平）井的再射孔作业，但是射孔施工工艺[6]流程复杂，存在较多的缺点。
（1）上述施工方法一的缺点，需要下2趟管柱，包括1趟为校深管柱，1趟为射孔管柱。起出井口的校深管柱由于还要连接射孔枪再次下入井内，因此，不能随意更换，否则可能造成误射孔。起下2趟管柱，虽然是同一序列管柱，但是因为油管丝扣拧紧程度不同，造成2趟管柱长度产生很大的累积误差，造成射孔深度误差大。
（2）上述施工方法二的缺点，虽然施工简单，但是在造斜点较早（浅）的井，斜井段或是水平段长度较大，定位短接到射孔枪之间就需要更多数量的油管，造斜井段过长致使射孔油零数据相应过大，势必造成射孔深度的准确性难以控制，射孔深度误差大。
（3）上述施工方法三的缺点，大斜度（水平）井经过长时间生产运行，由于井底沉积物堆积或是井下落物等情况，造成井底深度发生变化，因此，利用井底深度确定射孔深度的准确度不可靠。另外，在射孔枪探触井底时受到挤压，易造成枪身变形。
（4）上述施工方法四的缺点，在再射孔施工前要对原生产井段进行封堵作业，而且还要保证井筒试压合格，才能进行射孔作业，增加工序，破坏产层，工作时效低。
针对大斜度（水平）井再射孔施工工艺[7]的现状和缺点，提出了利用双功能球座，结合电缆泵送工艺和1趟管柱加压起爆工艺来完成射孔施工的方法。
2 双功能球座
2.1 球座结构
双功能球座中心部位为一个可以容纳钢制投球的球座，该球座底部连通有4条泵送通道，并与球座外壁相通。这4条泵送通道在泵送电缆时起到循环压井液作用。4条泵送通道与球座中轴线成一定的角度，可以防止压井液中的沉积物堆积在球座上造成堵塞泵送通道。在球座中心孔四周分布有4个上下垂直贯通的传压通道，该通道的作用是将井口油管施加的压力传递给起爆器，起爆射孔枪。双功能球座结构见图1、图2。
图1 双功能球座纵向剖面图
图2 双功能球座俯视图
2.2 工作原理
双功能球座连接在定位短接与射孔枪之间的油管处。当井口泵送电缆作业时，油管内的压井液通过球座的中心通道，沿着泵送通道流出，进入到油管和套管的环空空间，压井液的循环流动可以携带电缆及仪器向前运行，达到循环泵送的功能。见图3。
图3 循环泵送功能 图4 传压起爆功能
当井口加压起爆作业时，将钢制投球投入到油管内，钢球沿着油管落入到球座中心通道的球座内，大斜度（水平）井段需要通过井口加压泵送到球座内。此时，中心通道被钢球完全封堵，井口施加的压力就沿着中心通道四周的4个传压通道作用到起爆器上部，完成射孔枪起爆的功能。见图4。
3 再射孔施工方法
3.1 施工过程
大斜度（水平）井再射孔施工，只需下入1趟管柱，即可完成泵送电缆校深和加压起爆射孔枪。下入井内的射孔管柱程序为（从下至上）：射孔枪；起爆器；双功能球座；油管；定位短接；校深油管。其中，再射孔管柱中无需连接筛管。
将射孔管柱下入到预计的射孔深度，首先进行测量校深施工。在井口安装电缆旁通，电缆下井，在直井段依靠电缆及仪器自身重力和绞车的推力使电缆向下运行。当到达造斜点或是电缆遇阻处时，将电缆旁通拧紧密封，井口加压进行电缆泵送作业。测量校深作业中，双功能球座的泵送通道是畅通的，压井液在井口施压的状态下从油管内循环到油套环空空间，推动电缆及仪器泵送至定位短接以下，开始上提电缆完成测量校深。由于双功能球座的使用，可以将定位短接下入到射孔层位附近来完成校深，没有了油管的累计误差，提高了射孔深度的准确性。
当射孔管柱调整定位后，进行加压起爆作业。在井口油管口处将钢制投球投入，钢球落入至双功能球座内，井斜较大或水平井段需要井口施压泵送至球座内。钢球进入到球座中心通道，将泵送通道封闭，压井液不能循环，此时，油管与套管不连通形成密闭状态。井口压力持续增加，压力沿着传压通道传至球座下方的起爆器上，达到起爆压力值，引爆射孔枪，完成再射孔施工。
3.2 施工关键点
（1）在现场施工中，泵送的压力要进行严格的控制。井斜度较小的井在泵送施工时，只要在油管内建立正常的循环即可，依靠循环的液体推力将电缆输送[8]到目的深度。但是，在造斜点早或是斜井段距离长、水平井段、井内压井液密度大等井况下，就需要提高泵入的压力，来推动井下电缆向前运行。在射孔测量校深施工中，枪身已经下到井内，起爆器为加压方式起爆，因此，就要采取必要的措施来避免枪身误起爆事故的发生。一是，严格控制井口泵入的循环压力值。根据井深（垂直深度）、压井液性质等确定合理的安全的泵入压力值，能使井下电缆平稳运行即可。二是，提高压力起爆器的安全压力值。在起爆器销钉计算时，增加安全压力数值，也就是增加剪切销钉数量，提高起爆器的起爆压力。
（2）在电缆泵送过程中，要掌控好泵压与电缆运行速度。由于井况（井斜、井斜段长度、井深、压井液等）不同，向井下泵入的压力也不同，对电缆的下放速度也要与泵压进行适应性调整。泵车操作手、绞车工与仪器操作员密切配合，时刻注意泵送排量、张力及曲线变化。
（3）双功能球座具有方向性，连接油管时，球座中心通道一端向上，不能反向连接。
4 结 论
（1）目前，大斜度（水平）井的再射孔的几种施工方法存在诸多不足：需要下2趟管柱；射孔深度误差大；枪身挤压变形；工序复杂等。
（2）在井筒与地层连通的情况下，利用双功能球座的施工方法，只需下入1趟管柱就可以完成泵送电缆校深和加压起爆射孔枪施工。在射孔层位附近对定位短接进行测量、校深和定位，保证了射孔深度的准确。
（3）泵送电缆过程中，严格控制井口泵送压力值，提高压力起爆器的安全压力值，可以有效的避免射孔枪身误起爆事故的发生，保证施工安全。
参考文献：
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