APR射孔測(cè)試聯(lián)作工藝的實(shí)施過(guò)程是：先坐封封隔器，然后環(huán)空打壓到操作壓力，將LPR-N閥打開(kāi)，繼續(xù)加壓到起爆壓力，點(diǎn)火射孔。目前國(guó)內(nèi)深井較普遍使用的起爆器是多銷(xiāo)釘起爆器，起爆器的剪切銷(xiāo)釘是不銹鋼制品，剪切誤差大，一般為±5 %左右，井越深，銷(xiāo)釘?shù)氖褂脭?shù)量越多，誤差越大。例如，在5000米的井中(清水壓井)，起爆壓力就可能出現(xiàn)7.0MPa的壓力波動(dòng)范圍。由于在APR射孔測(cè)試聯(lián)作工藝中開(kāi)關(guān)井操作、射孔、取樣、循環(huán)壓井都要通過(guò)環(huán)空加壓來(lái)實(shí)現(xiàn)，每個(gè)工序間的操作壓力梯度一般為6.8MPa，由于環(huán)空起爆壓力變化值大，有可能出現(xiàn)環(huán)空操作壓力還未到LPR-N閥的操作壓力(即球閥還未打開(kāi)時(shí))，射孔槍就已經(jīng)起爆。若是把環(huán)空起爆壓力范圍設(shè)置得過(guò)大，就造成設(shè)計(jì)的管柱取樣、循環(huán)壓力過(guò)大。而測(cè)試工具、井筒套管的耐壓條件往往又限制了環(huán)空加壓的上限。
延時(shí)火藥：
確保井下工具使用壽命
延時(shí)火藥是一種用特殊材料制成的一種致密的導(dǎo)火索，它原先的使用目的，主要是在需要射開(kāi)的油氣層較多或油氣層較厚的情況下，從保護(hù)油套管的角度出發(fā)，降低射孔瞬間對(duì)油套管的沖擊當(dāng)量，在槍身之間加裝一個(gè)或數(shù)個(gè)延時(shí)藥柱，使射孔槍逐段起爆，降低射孔瞬間產(chǎn)生的沖擊波和機(jī)械震動(dòng)，而保護(hù)油套管和井下工具不被損傷震壞。
延時(shí)火藥在APR聯(lián)作時(shí)的作用原理為，在APR射孔測(cè)試聯(lián)作時(shí)引入延時(shí)火藥，將它與起爆器中的底火(雷管)連接在一起。當(dāng)工具下到測(cè)試層位，校深坐封封隔器后，環(huán)空打壓到起爆器的起爆壓力值(該壓力值大于N閥的開(kāi)井壓力)，起爆器活塞在環(huán)空壓力的作用下，剪斷銷(xiāo)釘撞擊底火點(diǎn)燃其下部的延時(shí)火藥，在火藥的燃燒過(guò)程中，N閥已經(jīng)打開(kāi)，當(dāng)火藥燃燒完畢，點(diǎn)燃槍身中的導(dǎo)爆索而引爆射孔彈(如圖1所示)。延時(shí)火藥在APR聯(lián)作中的使用，起到保護(hù)LPR-N閥先開(kāi)井后射孔的功用，在深井APR聯(lián)作中是一個(gè)有益的嘗試。
一般一組延時(shí)火藥可延時(shí)5分鐘左右，這就確保了LPR-N閥的開(kāi)井時(shí)間和APR負(fù)壓射孔測(cè)試工藝的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還防止了射孔瞬間的壓力波對(duì)測(cè)試工具的沖擊和震動(dòng)。
由于延時(shí)火藥的使用，在給環(huán)空加壓火藥延時(shí)燃燒期間，關(guān)閉井場(chǎng)所有的動(dòng)力設(shè)備，在地面不需任何設(shè)備輔助的情況下，就能清楚地判別深井、超深井聯(lián)坐測(cè)試時(shí)射孔彈的起爆情況。
實(shí)例應(yīng)用
測(cè)試井況：C1#是中石化西部新區(qū)勘探指揮部在準(zhǔn)葛爾盆地東道海子北凹陷中部2區(qū)塊侏羅系三工和組2號(hào)巖性圈閉上的一口區(qū)域探井，該井測(cè)試井段在 5323.0～5328 m，層厚4.1m，電測(cè)解釋壓力系數(shù)1.70，測(cè)試層在鉆井過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有80方的泥漿漏失，懷疑地層可能有裂縫，綜合上述原因采用APR射孔測(cè)試聯(lián)作。
測(cè)試工藝：該井LPR-N閥下深在5277.82m處，使用密度為1.01g/cm3清水壓井，地面溫度40度，地下泥漿溫度127度，因此LPR-N閥處?kù)o壓值：
PN=ρ泥gh=1.01×0.0098×5277.82=52.24MPa=7575PSI，N閥充氮壓力：P充=3634 PSI=25 MPa，N閥開(kāi)井操作壓力：P操=1706.5 PSI=11.8 MPa。
使用多銷(xiāo)釘起爆器，若安裝21個(gè)銷(xiāo)釘。如表1所示，起爆壓力太接近N閥的開(kāi)啟壓力，受地層溫度和環(huán)空壓井液性能的影響，不能確保LPR-N閥先開(kāi)井后射孔;若是使用22個(gè)起爆銷(xiāo)釘， RD安全循環(huán)閥的循環(huán)壓力36 MPa，RD循環(huán)閥的解封壓力是42MPa，這樣井口操作壓力太高，有一定的安全隱患。同時(shí)對(duì)套管、封井器、工具和封隔器的耐壓提出更高要求(表1為正常起爆和加延時(shí)火藥起爆對(duì)比表)。
如何解決上述問(wèn)題，我們引用了延時(shí)火藥射孔工藝。該井地層溫度為127℃，起爆器處環(huán)空靜壓52MPa，溫度對(duì)銷(xiāo)釘強(qiáng)度的影響為10%左右，因此起爆器使用20個(gè)起爆銷(xiāo)釘，井底起爆壓力20*3.67(1-10%)=66.06MPa，起爆壓力誤差±5%，即地面顯示的起爆壓力波動(dòng)范圍為6.61MPa，地面的起爆壓力為10.5～17.1MPa(最低起爆壓力小于LPR-N的操作壓力)，使各工序的設(shè)計(jì)壓力(如表1所示)有了較大的降低。
該井全部油管灌滿(mǎn)液墊，校深坐封后，環(huán)空憋壓17.8MPa，關(guān)閉井場(chǎng)所有的動(dòng)力設(shè)備，延時(shí)4分鐘，點(diǎn)火射孔(一開(kāi)井)，射孔時(shí)地面震動(dòng)明顯，環(huán)空壓力穩(wěn)定，井口自溢出水0.16 m3。
測(cè)試曲線(xiàn) 該井起出全部測(cè)試管柱后，檢查下井儀器、儀表正常無(wú)損壞，測(cè)試工藝成功，取得了合格的地層資料(見(jiàn)圖2)。
延時(shí)火藥在APR聯(lián)作中的使用，首先確保了APR射孔測(cè)試聯(lián)作先開(kāi)井后射孔的負(fù)壓射孔工藝，能有效地疏通了射孔通道;其次，降低了射孔瞬間的壓力波對(duì)測(cè)試工具的沖擊和震動(dòng)，保護(hù)了井下工具;再則，在火藥的延時(shí)燃燒過(guò)程中，能有時(shí)間關(guān)閉井場(chǎng)的動(dòng)力設(shè)備，降低井場(chǎng)噪音，能更清楚地判別深井、超深井射孔彈的起爆情況，提高了深井射孔判斷的準(zhǔn)確率。
2004年，延時(shí)火藥射孔工藝在成1井3層聯(lián)作測(cè)試成功使用后，這種工藝在隨后的深井、淺井、MFE和APR聯(lián)作測(cè)試中得到廣泛推廣。僅2005年就在 39口井62次測(cè)試施工中使用，負(fù)壓射孔成功率100%，地面準(zhǔn)確判斷率100%。使用延時(shí)火藥射孔工藝已成為西部測(cè)試施工中必不可少的方式。
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