多级射孔技术“射”开页岩气库大门

中国石化新闻网讯 “在焦页189-8HF井，我们利用先进的多级射孔技术，使该井测试获得62.78万方/日的高产工业气流，无阻流量达117.57万方/日，创气田开发以来测试日产量最高纪录！”8月29日，江汉石油工程测录井公司射孔中心副主任叶亮说这话感觉“倍有面儿”。

近年来，测录井公司多级射孔中心依靠先进的泵送桥塞多级射孔技术，成功“射”开页岩气气库大门。截至目前，该中心累计刷新了20多项国内施工纪录，获得国家专利7项，多次创造射孔一次成功率、发射率均为100%的佳绩。

添装备精操作让“枪法”更准

多级射孔技术是页岩气分段压裂试气施工中的关键核心技术之一。通俗地说，就是在密闭的井筒中，采取多级点火引爆方式，利用与桥塞相连的射孔枪工具串，对每段套管进行多枪次射孔，在井筒内壁射出密密麻麻的细小圆孔，射开套管和地层，打通页岩气逸出通道。

相比常规射孔，多级射孔更难，常规射孔是下一次电缆，射孔枪打一枪，而多级射孔是下一次电缆，射孔枪打多枪，第一级射孔枪点火引爆后，通过地面控制作系统，实现第二级、第三级射孔枪连续引爆，相当于子弹连续“击发”，这就要求在地面控制系统、地下桥塞、多级射孔枪、导爆索、雷管等50多种工具串连接上、引爆操作上要非常精准，不能有丝毫偏差，对技术和管理的要求都非常严苛。

测录井公司不惧挑战，优选射孔队到涪陵页岩气田施工。技术人员针对地层压力、地层结构、岩性参数的不同，选择不同的射孔弹型号、布孔方式、孔密等，确保在打通地层的同时，对储层的伤害最小。

他们还有一套“秘密武器”——自主研发了系列化、模块化的多级起爆、射孔安全装置及专用点火控制面板等国产化系列装备，开发了耐压达到140兆帕、耐温达到175℃的整套工具和器材，并建立了深层页岩气泵送控制射孔系统地上与地下一体化显示平台，实现了泵送施工、射孔执行等远程信号实时传输，让射孔作业全程“现场直播”，提高操作的精准度和可靠性。他们精心研究完井资料，利用磁定位仪等多种校深工具，精准确定射孔的深度、方位、角度等。制定一整套的质量控制体系和泵送控制程序，对泵送排量、泵送压力、电缆移运速率、电缆张力等参数进行严格规定，每射一枪都要进行仔细地校准纠偏，避免人为操作上的失误。

补射”＋“电子选发”技术提高施工效率和可靠性

多级射孔枪在进行多次射孔作业后，射孔枪工具串处于疲劳状态，特别是防爆接头容易震松，导致不能成功引爆。

技术人员针对这一情况，将防爆接头活塞芯轴材料由黄铜改为钢材，提高了其抗震性能，还研发了首枪点火冗余系统，在防爆接头上安装两个雷管，既使前一个雷管不能按预期引爆，另一个雷管也能“替补”引爆。

“好像为多级射孔枪上了‘双保险’，一枪不响，能补射一枪，大幅提高施工成功率。”叶亮形象地比喻道。

技术人员在安装双雷管的基础上，根据近年来“密切割”压裂施工工艺的变化，大力实施技术改进，着力研发“5簇以上电子选发系统”。

他们用电子选发分簇点火控制技术取代以前的压控式点火控制技术，通过不断改进原电子选发系统的软件和硬件，增加电子选发系统的簇数上限，增加了系统的自检功能，缩短了每个模块的点火时间，提高了施工的可靠性和施工效率。

“5簇以上电子选发技术不但可以实现‘一枪多射’，而且可自动选择起爆点，准确控制起爆时机，把多级射孔操作由‘手动档’变 为‘自动档’，真正做到指哪打哪。”叶亮乐得嘴巴咧到了后脑勺。

在焦页4-3HF井，技术人员利用电子选发技术，完成“1桥9簇”的射孔施工，即在井下点火一次，连续射击了9枪，创造当时涪陵气田一趟入井完成簇数最多纪录。

在威206-H2井，技术人员再接再励，创造了国内多级射孔施工一次入井射孔“一桥11簇”的最高纪录。

目前，多级射孔中心研发的电子选发技术，最大可实现“一桥20簇”的通信检测和点火起爆，大幅提高了工作效率。

攻克大斜度射孔技术难关，减少打捞成本

在涪陵页岩气田一口井施工中，技术人员遇到了瓶颈，该井最大井斜为102.5°，整个水平段斜度在100°左右，由于井斜太大，桥塞坐封后枪串下滑，导致电缆打扭缠绕工具串，导致点火时炸断电缆，工具串及部分电缆落井，造成井下“落鱼”事故，需要用连续油管进行打捞，花费大量的人力和财力。

技术人员如同霜打的茄子，蔫了。

“随着开发的深入，现在页岩气井井斜大于100°的水平井越来越多，必须攻克大斜度射孔施工的难关！”技术人员达成一致共识。

他们针对大斜度水平井在泵送桥塞——射孔联作施工中难度大的特点，深入分析施工难点，积极研究计算射孔枪下滑速度、距离及滑行状态的方法，研发了“悬浮坐封-拖动射孔”的工艺，同时，制定严格的操作规程和有针对性的应对措施，严格控制桥塞丢手后的电缆上提时机和上提速度，确保了工艺成功率。

焦页85-3HF井况复杂，整个井筒蜿蜿蜒蜒，如长蚯蚓般，最大井斜为108°，技术人员采用“悬浮坐封、拖动射孔”技术顺利完成该井施工。

中石油长宁威远地区的YS108H24-4井最大井斜为108.66°，是多级射孔中心遇到的最大井斜井，技术人员针对该井使用投球式可溶桥塞压裂施工模式，不断进行模拟计算，充分论证调整合适的保持排量，采用“悬浮坐封、拖动射孔”技术，完成该井施工，刷新了该中心最大井斜施工纪录。

今年以来，多级射孔中心完成了18多口大斜度井的施工，工艺成功率达100%，省下了500多万元的连续油管打捞费用。

（戴莹）