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在直井鉆井過程中,井眼軌跡一般都不會正好垂直于儲層的裂隙方向、節(jié)理方向或最大主應力方向。常規(guī)射孔一般采用螺旋布孔方式,射孔孔眼只能垂直于井軸并在井壁上按相位均布排列,孔眼無法指向較易壓開的儲層的裂隙方向、節(jié)理方向或主應力的方向,不僅造成壓裂實施難度大,而且影響產(chǎn)能。

通源石油的直井定向射孔射孔技術(shù),可以依據(jù)儲層傾斜角和主應力方向,通過調(diào)整槍內(nèi)射孔彈夾角和轉(zhuǎn)動射孔管柱,使射孔方向指向較易壓開儲層的主應力方向射孔,以降低壓裂實施難度,加大儲層有效泄流面積。而且,沿主應力方向射孔,射流更容易破碎地層的巖體,改善孔眼周圍的滲透性,提高射孔效率,獲得較高的產(chǎn)能。

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通源石油創(chuàng)立了國內(nèi)唯一的專業(yè)射孔技術(shù)研發(fā)中心,于2009年被陜西省認定為省級“企業(yè)技術(shù)中心”。中心擁有相關(guān)領(lǐng)域研究博士、碩士以及高級工程技術(shù)人員20余名。研究領(lǐng)域涉及火炸藥學、爆轟物理學、材料及固體力學、石油工程及油藏地質(zhì)學等專業(yè)。在陜西寶雞建立了自主的研發(fā)試驗基地和先進的研發(fā)測試裝備和手段。在科技戰(zhàn)略研發(fā)上,擁有行業(yè)界多名技術(shù)專家、顧問以及長期合作的國內(nèi)高校、研究院所等外部科技資源。

在射孔研究領(lǐng)域共獲得國內(nèi)專利48項,其中發(fā)明專利9項,實用新型專利38項,在美國、加拿大和俄羅斯獲得發(fā)明專利共8項。同時也是復合射孔國家和行業(yè)標準的研究和主要起草者。

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油氣井老井在長期的采油過程中,隨著時間的延長,油層中的高分子聚合物以及原油攜帶的固相顆粒等物質(zhì)逐漸聚集到近井地帶堵塞油流通道,導致近井帶孔隙變小,滲透性變差,產(chǎn)量降低,甚至停產(chǎn)。在新井開發(fā)中,特別是低孔低滲以及巖石致密的油氣藏開發(fā),產(chǎn)能一般都很低,對于地層污染嚴重的油氣井,甚至沒有初產(chǎn)。而在水平井射孔完井中,由于射孔的完善程度比直井差,在生產(chǎn)過程中,產(chǎn)能會很快下降,特別是對于大量的已經(jīng)射過孔的水平井,后續(xù)的增產(chǎn)措施難度很大。

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通源石油所開發(fā)的直井和水平井專用的爆燃壓裂技術(shù)采用新型固體燃料推進技術(shù),在井筒中能夠產(chǎn)生壓力可控的動態(tài)高壓氣體對地層進行壓裂,該技術(shù)具有壓力上升速度快、壓力峰值高的特點,壓裂裂縫不受地應力影響,在井筒近井地層產(chǎn)生井筒徑向的輻射狀裂縫,裂縫長度可達10米以上??捎行Ы舛虏⒒謴秃吞岣哂蜌饩a(chǎn)能。




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水平井開發(fā)中經(jīng)常會遇到薄層開發(fā)、遇到邊低水以及井眼軌跡偏離油層等問題,在這種情況下,如果采用水力壓裂或壓裂酸化等工藝,實施風險很大。而且由于水平井射孔往往采用保守的射孔方案,特別是選擇小直徑射孔槍,限制了深穿透射孔彈的使用,射孔后水平井的優(yōu)勢并沒有得到充分發(fā)揮。如何能使這些水平井在不使用水力壓裂或酸化的情況下,通過射孔直接完井并能獲得最大的開發(fā)效益,也是射孔所面臨的一個技術(shù)難題。

通源石油基于復合射孔二次能量壓裂機理的水平井多級復合射孔,在射孔的同時,能夠?qū)Φ貙舆M行壓裂改造形成多裂縫,彌補了射孔彈穿深的不足,使水平井的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。在射孔器設(shè)計上,采用了多級延時起爆技術(shù)和通源獨有的一體式配重內(nèi)定向定位系統(tǒng),相位可根據(jù)要求進行任意相位設(shè)置,能夠滿足水平井所有定向射孔的設(shè)計需要。