泵送橋塞射孔聯作關鍵控制點及常見問題探析

王潔輝 魏冉

摘 要 目前來看，泵送橋塞射孔聯作技術在油氣勘探工作中已經得到了較好的運用，在正常的施工工作開展中合理應用此項技術，可很好地保障施工人員的生命安全，提升施工效率與最終的施工質量。雖然這一技術得到了良好的運用，但不可否認的是在實際的運用過程中，此項技術仍舊存在著較多的問題，施工人員對于其中的關鍵環節未能重視起來，未能合理地對關鍵控制點進行控制，導致了施工中可能誘發一系列的不利因素與安全問題。本文則對此展開積極的探究，并于此基礎上提出對應的建議，以期真正解決存在的現實問題，為相關學者的后續研究與實踐操作提供可參考的依據。

關鍵詞 泵送橋塞射孔聯作 射孔管串 泵送困難

中圖分類號：TE1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）06-0043-03

近年來，我國的外頁巖氣藏開發技術水平在不斷提升，氣藏開發量以及產能也增長猛速，這對于保障我國的能源安全有著非常積極的作用，而在開發過程中，最為常用的一種方法就是利用泵送橋塞射以及射孔聯作分段的這一方式來進行處理，在保障開采工作正常開展的同時，也有效地保障了開采工作人員的安全。然而在該技術的運用中，卻也出現了較多的問題，比如射孔管串的意外丟手問題、異常高壓而導致的泵送困難問題，這些問題是此項施工中的常見問題，即便是當下的施工技術已經十分成熟，施工人員已經極為重視施工中的安全細節，重視不斷提升自身的技術水平，但是在實際的開采工作中，仍然會因為各種因素的影響，而難以取得較好的成效，以下則主要對泵送橋塞射孔聯作技術的運用關鍵點做出分析，對該技術運用中的常見問題進行剖析，而后提出相關的建議。[1]

1 泵送橋塞射孔聯作技術運用的優點與關鍵控制點分析

1.1 泵送橋塞射孔聯作技術概念

該技術的實施主要是通過電纜傳輸、復合橋塞射孔聯作的方式來實現對橋塞封堵以及分段射孔等技術操作的一次性、不間斷的完成，使得兩項技術在實際的運用中無縫銜接，提升技術運用的效率與效果。此項技術的運用有著一定的流程，首先是壓裂工作，在做好了壓裂工作這一環節之后，就需要進行泵入射孔的工作，其次是點火坐封橋塞，電纜上提、射孔等等。然后則是不斷重復此類操作，而在整個施工中，施工人員都需要重視施工細節，避免因為自己的疏忽大意，而誘發各類影響最終施工質量的問題發生，尤其是要避免因為施工人員的大意而導致的安全事故問題。根據相關學者的研究顯示，該工藝更為適用于對套管固井完井的水平井分段壓裂的工作處理中，這一點需要工作人員在展開具體的施工時進行明確，根據施工中的具體情況來合理施工，合理運用此技術。

1.2 工藝運用優點分析

在采用泵送橋塞射孔聯作技術時，需要明確改造目的層是低孔低滲儲層，因而在采用該項技術的時候，需要通過加壓處理來擴大有效體積。在部分學者的研究中指出，在此項技術的運用中需要合理發揮低施工摩阻的這一優勢，如此才能很好地提升施工的精確度，保障施工質量，使得該項技術在進行具體的施工操作時將其作用優勢最大化地體現出來。[2]將泵送橋塞射孔聯作技術的運用與固井套分段壓裂這一技術進行比較，可明顯發現，后一技術的運用中將會有著滑套打不開的這一風險問題，因而在具體的施工中就可能會發生施工安全問題，與固井套分段壓裂技術形成鮮明對比的則是，泵送橋塞技術在使用過程中較之于分段壓裂技術安全性更高，可靠性更高，在使用的時候，能夠很好地處理施工中發生的各類問題，同時，還能很好地保障施工人員的生命安全。而若是與傳統的油套同注分段壓裂技術相比較而言，泵送橋塞射孔聯作技術的應用則明顯具備著較大的優勢，具體則是可迅速地進行鉆塞，節約了大量的施工時間，明顯地提升了施工效率，同時也實現了井筒的全通徑，除此之外，在傳統的施工中，還有光套管壓裂技術，相比而言，泵送橋塞射孔聯作技術的實際應用可極大地擴大地層的改造體積?？偠灾?，泵送橋塞射孔聯作的技術運用與其他各類技術的運用相比，是有著極大優勢的。[3]

1.3 工藝過程

在將泵送橋塞射孔聯作技術進行合理應用的這一過程中，需要施工人員明確此項技術的運用流程與步驟，進而對具體的施工運用步驟進行分段處理，針對每一個環節中發生的實際問題做出解析，提出優化措施，以此來保障此項技術的操作可行性，提升施工的安全系數，具體來說分為以下幾個步驟：（1）在正式進行施工之前，將井筒進行清理，保障井筒的清潔性，而做好這一工作之后，才可保障后續步驟的安全持續進行。（2）在正確處理好井筒環節的準備工作之后，則是需要利用油管輸送射孔技術來射開第一層段，為后續的技術處理工作提供基礎環境。（3）采用光套管來壓裂第一段。（4）在井口帶有電纜密封裝置的條件下可利用測井電纜將橋塞/選發射孔聯作工具串輸送到大井斜段，采用泵送橋塞射孔聯作技術來分別完成橋塞坐封、射孔等等工作，再進行第二段、第三段等等操作。在工作過程中，工作人員要合理按照使用標準進行，避免施工過程中發生意外事故，延誤施工進程以及對施工人員的生命安全造成威脅。除此之外，在不同的地段、不同的施工環境中，施工人員還需要變更具體的施工操作，要合理地將此項技術的優勢發揮至最大。[4]

1.4 關鍵控制點分析

在采用這一技術來進行具體的施工時，需要注意對施工關鍵的控制點進行控制，將其作為整個技術的運用關鍵點。因而在實際的施工處理過程中就需要保障施工人員能夠正確地處理各類突發情況，處理各類風險問題，同時更需要做好對自身生命安全的保障工作，避免發生其他威脅人員生命安全的問題發生。

1.電纜注脂密封壓力控制。通過采用注脂密封技術來保證井口不會出現泄露的這一問題，對此，我們建立水力學模型來做出分析，并進行壓力控制方程的推導，具體為：

2.聯作管串質量控制方程，通過對簡化射孔與橋塞聯作管串結構進行分析，可得到以下力學方程：

但是若想要在井口的位置將管串順利地下放，保障后續施工的順利開展，則同樣需要滿足一定的條件，即滿足以下的關系式：

而后則是通過此方程式進行進一步的推導，最后得出控制方程為：

其中，需要注意的是：

若是在進行管串設計的過程中發現質量小于Mmin時，就必須要進行加重槍，以此來保障施工的安全進行。除此之外，還需要做好對管串長度的控制、泵送排放量控制等工作。[5-6]

2 泵送橋塞射孔聯作技術運用中的常見問題及建議分析

在實際的施工工作開展時，即便控制好以上的關鍵點，做好了積極的應對措施，但是仍舊會受到多方面因素的影響，導致施工不能按照原定計劃進行，或者在具體的施工工作開展時會發生其他相應的影響事故，這就直接導致了施工質量與效率方面出現問題。因而在實際運用此項技術時，還需要重視對常見問題的分析，及時跟進施工進度，調整具體的施工方案。泵送橋塞射孔聯作技術的運用中，需要施工人員每隔4小時就停止施工，做好對下一階段施工的準備工作，對儀器進行檢查，對施工處的地質條件等進行勘察與分析工作，避免發生其他各類施工問題。如在2021年，某區塊同一井場進行了3口頁巖油水平井泵送橋塞/射孔聯作，計劃是一天兩段，分段壓裂每一段需要耗時4-5h左右，射孔操作需要耗用3-3.5h，但是在實際的操作中，卻往往有著其他各類問題的發生，比如試油隊井口安裝平板閥不符合要求，壓裂隊在預壓時直接將固定平板閥的螺桿壓斷，造成各類設備不同程度損壞，更換設備耽誤三四天時間;原計劃日供水量4000m3，實際卻因供水不足，日供水量只有1500m3，進而延誤工期。所以，我們必須要針對問題提出對應的解決措施。[7]

2.1 射孔管串意外丟手問題

這是在此項技術運用中的一項常見問題，發生此項問題后容易造成射孔后管串落于井中，進而延誤施工的周期。我們對具體的原因進行分析后發現：在進行油管加壓的時候，因為施工人員未能很好地考慮連續油管的內外壓力差異，在施工時，就會發生一定的問題，最終導致射孔槍意外丟手而落井，而這將對整體的施工造成極大的不利影響，延誤整體的施工進程，除此之外，還可能誘發其他相關的安全事故，對施工人員的生命安全造成威脅。

預防處理：在進行施工的時候，需要施工人員按照套管抗內壓、連續油管抗內外壓差等等方法對管內的壓力進行控制，這樣一來，就可以很好地保障管內外的壓力平衡，在管內外的壓力趨于平衡之后，發生管串意外丟手的概率也將明顯降低，而這也是有效預防因為油管內外壓差而導致射孔管串意外丟手的重要措施。除此之外，施工人員需要注意的是，丟手工具的掉落往往發生在井底，因而打撈丟手工具的難度是相對較大的。因此，可在施工之前對施工人員進行教育與培訓提升，加強對關鍵崗位操作人員，如隊長、操作工程師的技能要求，提升其安全施工與重視施工細節的意識，在井底口袋允許的情況下，可通過合理地將落魚椎入井底，大幅度地縮短處理時間，同時，也能夠很好地保障施工人員的生命安全。[8]

2.2 異常高壓導致的泵送困難問題

一般而言，在進行具體的施工時，若是管串進入水平井造斜段時，且已經開始發生了小排量泵送的時候，就需要合理控制下放速度，通常會將速度控制在20m/min，若是進入水平段后，則需要施工人員將排放量合理增加至1.2-1.8m3/min，具體的排放量控制需要依據施工實際情況而定，要合理地將下放速度控制在20-60m/min，且在距離座封位置100m的時候，就需要合理地降低排放量以及排放速度，一直持續到距離為10m的時候，則需要停止泵送。此期間發生的問題是電纜因為張力過大而剪短。究其原因是井筒在進行清洗的時候沒有合理運用有機溶劑清洗，最終造成少量油性沉淀物的堆積，導致泵壓過高的這一問題。同時也因為壓裂時大量的液體進入地層，引起黏土的膨脹，為具體的施工工作開展造成了巨大的難題。[9]

預防處理：在進行井筒的處理工作時，需要合理地重視采用有機溶劑對井筒展開浸泡與沖洗工作，重視清潔工作開展中的細節處理。若是在每段壓裂工作技術之后，則需采用膠液+滑溜水的方式來作為補充，將砂全部向地層中頂去，這樣一來可很好地防范因為異常高壓而造成的泵送困難問題。除此之外，還需要施工人員合理采用連續油管下入橋塞并射孔的處理工作，通過此方式來防范泵送困難問題，提升施工質量，這對于保障我國的頁巖氣藏開發質量有著積極的意義。[10]

3 結語

總而言之，泵送橋塞射孔聯作在當下的頁巖氣藏開發工作中發揮著重要作用，是當下在該領域中所廣泛使用的一種技術，雖然可很好地提升施工效率，保障人員的生命安全，但同時也存在相應的問題，需要施工人員引起重視，就其中的關鍵控制點做出分析，對常見問題做好積極的應對，以此提速提效和降低事故復雜措施，提高橋射聯作業務整體水平，用高質量服務、高效率保障油氣增儲上產。

參考文獻：

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[3] 李軍賢.泵送橋塞射孔聯作技術在水平井的應用[J].油氣井測試，2017，26（06）：56-57，61.

[4] 李迎迎.泵送橋塞射孔聯作關鍵控制點及常見問題分析[J].建筑工程技術與設計，2020（31）：3073.

[5] 李鵬.頁巖氣水平井泵送橋塞射孔聯作常見問題及對策[J].石化技術，2016，23（04）：89-89，104.

[6] 楊維博，王友勇，霍紅星.水平井泵送橋塞+射孔聯作技術常見問題列舉及解決方案分析[J].中小企業管理與科技，2015（29）：289-290.

[7] 張波，劉云剛，蔡銳，等.泵送橋塞射孔常見問題分析[J].中國石油和化工標準與質量，2017，37（17）：136-137.

[8] 聶建群.涪陵頁巖氣田泵送橋塞及多級射孔聯作技術難點及對策[J].江漢石油職工大學學報，2020，33（05）： 14-16.

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[10] 郭超，何舉濤，夏海兵，等.水力泵送橋塞壓裂新工藝應用及效果評價[J].化工管理，2014（32）：232.