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摘要：分析了测射联作中的震动漏失机理，研究了减震防漏措施。油管传输射孔与地层测试器联合作业是试油周期短、资料质量高的试油工艺技术。因其管柱和传压导管密封的环节多，油管内外压差大，射孔时瞬间冲击波很容易震松、震坏封隔器和压力计等井下工具、仪器及管柱丝扣，常常导致测试失败。针对问题并提出了减震防漏技术措施，提高射孔—测试联合作业的减震防漏技术水平。
关键词：射孔；测试；联合作业；减震；防漏；技术
中图分类号： TU74文献标识码：A 文章编号：
油管传输射孔(TCO)与地层测试器(DST)联作(以下简称测射联作)，可在任何复杂油气井（如大斜度井、定向井、高温高压井、硫化氢井等）中实施，井筒不用掏空即可实现负压射孔，避免或减少地层和地面污染，缩短试油周期，节约施工成本，提高地层产能，在当今试油工艺中具有较高的推广应用价值。由于测射联作施工是井下多种工具的组合作业，任何技术设计、操作、管理方面的缺陷、疏漏，都会导致测射联作施工失败。所以，该技术自引进以来一次成功率平均只有60%左右。比如在2000年，某油田进行射孔—测试联作24层次，有9层次因管柱漏失或配套工具仪表失灵导致测试返工，一次成功率只有62.5%。不高的一次成功率，使测射联作工艺技术的推广应用受到了较大的限制，全油田射孔--测试联作技术的应用率只有25%左右。分析其原因，我们认为主要是减震防漏技术存在一定缺陷造成的。要提高测射联作试油的一次成功率，必须提高射孔--测试联合作业的减震防漏技术水平。为此，研究采用了一系列行之有效的减震防漏技术措施，使测射联作技术得到了进一步的完善和提高，把一次成功率提高到97.4%，除老井复查采用常规抽汲试油、跨隔测试采用常规测试试油外，在其它试油作业中测射联作技术的应用率达92.7%以上。
1测射联作中的震动漏失机理分析
通过测射联作返工原因分析，认为造成测射联作失败的主要因素：一是减震设计存在缺陷，尽管过去在射孔枪与测试仪器工具之间设置了减震装置，但由于该装置的结构不尽合理，射孔炮弹在点火爆炸时，管柱、工具、仪器所受到的瞬间冲击波能量仍很大（特别是射孔厚度较大、炮弹数量较多时），见图1。一方面，时常会震坏测试时钟，会震断、震掉或震松测试压力计笔尖，或震坏压力计，使测试卡片记录失真、异常、测试失败，二方面，时常会震松封隔器和管柱丝扣，导致管柱不密封、测试失败；二是下井仪器、工具缺陷，测试仪器、工具等原本不是为测射联作试油设计的，试验、检测标准不满足测射联作工作环境要求，其抗震、防漏性能存在一定的缺陷；三是工作制度不合理，在深井或超深井的测射联作试油工作中，部份井设计的负压值过大（个别井接近了管柱的抗挤压强度），易造成管柱接口处漏失；四是管柱下井过程中质量控制不严，个别油管、工具丝扣因洗刷不彻底受污物影响或下井前上得欠紧，易被震松，造成漏失，降低测射联作技术的可靠性。
2测射联作中的减震防漏措施
2.1减震措施
由于测试仪器仪表与工具损坏、管柱漏失主要都是震动造成的，所以减震防漏的核心是减震。根据减震动传播的工作原理，测射联作试油管柱的减震工作应从两方面着手进行：一是有效地释放或者衰减吸收冲击波能量，让作用在封隔器、压力计、时钟、测试器上的作用力尽可能小。由于射孔爆炸是在封隔器至人工井底的有限井筒空间内进行的（空间价质为弱可压缩液体），加上测试管柱的自身特点，决定了释放冲击波能量的局限性，因此，这一措施的实际效果有限。二是设法吸收、衰减射孔冲击波能量，让作用在封隔器、压力计、时钟、测试器上的冲击力尽可能小。经反复研究，决定采取如下减震技术措施（图2）：
（1）增加减震器的个数，由原来的单减震器改为双减震器。
（2）调整减震器在管柱结构中的位置，从原来的减震油管之下改为减震油管之上、测试封隔器之下，以最大限度地减少对封隔器及测试仪器仪表的震动。
（3）增加减震油管（或夹层枪）的根数，由原20m增加至50--60m，因为爆炸冲击波能量的递减呈球形方式递减，离爆炸中心越远，加在测试仪器上的冲击力应越小。另外，减震油管也具有一定的柔性，增加其长度以更好地增加其综合柔性，有效地衰减冲击力。
（4）改进压力计阻尼器的结构，将其由原来的四个传压孔改为孔径稍大的两个传压孔，并将弹簧加粗，以增加其弹性压缩系数。
（5）尽可能地选择抗震性能好一些的适当量程的压力计。
图1 改进前管柱结构示意图图2改进后管柱结构示意图
2.2防漏措施
（1）合理的测试射孔负压值，以改善测试工具及仪器仪表的工作环境。
（2）将封隔器膠筒由原90º、-70º、-90º组合改为90º、-90º、-90º组合，以增强封隔器的密封性能，防止封隔器漏失。
（3）将点火传压导管加长、加粗；将原通过封隔器的传压导管由原1.5m增至4.5m，使其同时通过封隔器、联作筛管和两个减震器；并将传压导管的直径加粗，增加其密封环节，以减少其漏失的可能性。
（4）提高下井测试工具的井上试压标准，由原地面试水压35MPa提高至试水压50MPa。
（5）严把下井管柱质量关，不仅要上紧测试工具以上的油管，而且要上紧测试工具以下的减震油管及射孔工具等，确保管柱密封性。
3现场应用
某油田属于特低孔特低渗（孔隙度平均5.3%，渗透率平均1.29 ×10-3μm2）油气藏，储层岩性以细砂岩和粉砂岩为主，粘土中伊利石、绿泥石含量较高，常规试油不仅周期长，还极易造成地层污染。由于历经多年年的高速高效开发，后备资源严重不足，原油生产形势十分严峻。面对时间紧、任务重、测试深度大、一次射孔厚度大的实际，为了优质高效地完成某油田区块深层系的试油测试任务，在按照以前技术措施对原有射孔—测试联作技术进行必要的改进，并进行现场实验应用。统计全年试油82层，射孔—测试联作试油76层(老井复查采用常规抽汲试油，跨隔测试采用常规测试试油)，射孔--测试联作技术的应用率达92.7%，射孔—测试联作一次成功率提高到97.4%(有两次因油管丝扣松动使环空出现了漏失现象)。
4结论及建议
通过对射孔—测试联作中的减震防漏技术进行改进，大幅度提高了射孔—测试联作工艺的一次成功率和射孔—测试联作技术的应用率，使射孔—测试联作技术得到了更进一步的完善和提高。建议在此基础上进行射孔—跨隔测试联作试验，使射孔—测试联作工艺技术有着长足的发展。
参考文献：
[1] 薛宝庆等.中深斜井分层注水工艺技术的研究与应用[M].吉林石油工业.2008（5）：45-47.
关键词：射孔；测试；联合作业；减震；防漏；技术
中图分类号： TU74文献标识码：A 文章编号：
油管传输射孔(TCO)与地层测试器(DST)联作(以下简称测射联作)，可在任何复杂油气井（如大斜度井、定向井、高温高压井、硫化氢井等）中实施，井筒不用掏空即可实现负压射孔，避免或减少地层和地面污染，缩短试油周期，节约施工成本，提高地层产能，在当今试油工艺中具有较高的推广应用价值。由于测射联作施工是井下多种工具的组合作业，任何技术设计、操作、管理方面的缺陷、疏漏，都会导致测射联作施工失败。所以，该技术自引进以来一次成功率平均只有60%左右。比如在2000年，某油田进行射孔—测试联作24层次，有9层次因管柱漏失或配套工具仪表失灵导致测试返工，一次成功率只有62.5%。不高的一次成功率，使测射联作工艺技术的推广应用受到了较大的限制，全油田射孔--测试联作技术的应用率只有25%左右。分析其原因，我们认为主要是减震防漏技术存在一定缺陷造成的。要提高测射联作试油的一次成功率，必须提高射孔--测试联合作业的减震防漏技术水平。为此，研究采用了一系列行之有效的减震防漏技术措施，使测射联作技术得到了进一步的完善和提高，把一次成功率提高到97.4%，除老井复查采用常规抽汲试油、跨隔测试采用常规测试试油外，在其它试油作业中测射联作技术的应用率达92.7%以上。
1测射联作中的震动漏失机理分析
通过测射联作返工原因分析，认为造成测射联作失败的主要因素：一是减震设计存在缺陷，尽管过去在射孔枪与测试仪器工具之间设置了减震装置，但由于该装置的结构不尽合理，射孔炮弹在点火爆炸时，管柱、工具、仪器所受到的瞬间冲击波能量仍很大（特别是射孔厚度较大、炮弹数量较多时），见图1。一方面，时常会震坏测试时钟，会震断、震掉或震松测试压力计笔尖，或震坏压力计，使测试卡片记录失真、异常、测试失败，二方面，时常会震松封隔器和管柱丝扣，导致管柱不密封、测试失败；二是下井仪器、工具缺陷，测试仪器、工具等原本不是为测射联作试油设计的，试验、检测标准不满足测射联作工作环境要求，其抗震、防漏性能存在一定的缺陷；三是工作制度不合理，在深井或超深井的测射联作试油工作中，部份井设计的负压值过大（个别井接近了管柱的抗挤压强度），易造成管柱接口处漏失；四是管柱下井过程中质量控制不严，个别油管、工具丝扣因洗刷不彻底受污物影响或下井前上得欠紧，易被震松，造成漏失，降低测射联作技术的可靠性。
2测射联作中的减震防漏措施
2.1减震措施
由于测试仪器仪表与工具损坏、管柱漏失主要都是震动造成的，所以减震防漏的核心是减震。根据减震动传播的工作原理，测射联作试油管柱的减震工作应从两方面着手进行：一是有效地释放或者衰减吸收冲击波能量，让作用在封隔器、压力计、时钟、测试器上的作用力尽可能小。由于射孔爆炸是在封隔器至人工井底的有限井筒空间内进行的（空间价质为弱可压缩液体），加上测试管柱的自身特点，决定了释放冲击波能量的局限性，因此，这一措施的实际效果有限。二是设法吸收、衰减射孔冲击波能量，让作用在封隔器、压力计、时钟、测试器上的冲击力尽可能小。经反复研究，决定采取如下减震技术措施（图2）：
（1）增加减震器的个数，由原来的单减震器改为双减震器。
（2）调整减震器在管柱结构中的位置，从原来的减震油管之下改为减震油管之上、测试封隔器之下，以最大限度地减少对封隔器及测试仪器仪表的震动。
（3）增加减震油管（或夹层枪）的根数，由原20m增加至50--60m，因为爆炸冲击波能量的递减呈球形方式递减，离爆炸中心越远，加在测试仪器上的冲击力应越小。另外，减震油管也具有一定的柔性，增加其长度以更好地增加其综合柔性，有效地衰减冲击力。
（4）改进压力计阻尼器的结构，将其由原来的四个传压孔改为孔径稍大的两个传压孔，并将弹簧加粗，以增加其弹性压缩系数。
（5）尽可能地选择抗震性能好一些的适当量程的压力计。
图1 改进前管柱结构示意图图2改进后管柱结构示意图
2.2防漏措施
（1）合理的测试射孔负压值，以改善测试工具及仪器仪表的工作环境。
（2）将封隔器膠筒由原90º、-70º、-90º组合改为90º、-90º、-90º组合，以增强封隔器的密封性能，防止封隔器漏失。
（3）将点火传压导管加长、加粗；将原通过封隔器的传压导管由原1.5m增至4.5m，使其同时通过封隔器、联作筛管和两个减震器；并将传压导管的直径加粗，增加其密封环节，以减少其漏失的可能性。
（4）提高下井测试工具的井上试压标准，由原地面试水压35MPa提高至试水压50MPa。
（5）严把下井管柱质量关，不仅要上紧测试工具以上的油管，而且要上紧测试工具以下的减震油管及射孔工具等，确保管柱密封性。
3现场应用
某油田属于特低孔特低渗（孔隙度平均5.3%，渗透率平均1.29 ×10-3μm2）油气藏，储层岩性以细砂岩和粉砂岩为主，粘土中伊利石、绿泥石含量较高，常规试油不仅周期长，还极易造成地层污染。由于历经多年年的高速高效开发，后备资源严重不足，原油生产形势十分严峻。面对时间紧、任务重、测试深度大、一次射孔厚度大的实际，为了优质高效地完成某油田区块深层系的试油测试任务，在按照以前技术措施对原有射孔—测试联作技术进行必要的改进，并进行现场实验应用。统计全年试油82层，射孔—测试联作试油76层(老井复查采用常规抽汲试油，跨隔测试采用常规测试试油)，射孔--测试联作技术的应用率达92.7%，射孔—测试联作一次成功率提高到97.4%(有两次因油管丝扣松动使环空出现了漏失现象)。
4结论及建议
通过对射孔—测试联作中的减震防漏技术进行改进，大幅度提高了射孔—测试联作工艺的一次成功率和射孔—测试联作技术的应用率，使射孔—测试联作技术得到了更进一步的完善和提高。建议在此基础上进行射孔—跨隔测试联作试验，使射孔—测试联作工艺技术有着长足的发展。
参考文献：
[1] 薛宝庆等.中深斜井分层注水工艺技术的研究与应用[M].吉林石油工业.2008（5）：45-47.