编者语：双金属反应药型罩提高导流能力实现射孔自清洁

　　美国GEODynamics公司与壳牌、QinetiQ公司于2007年联合推出的自清洁聚能射孔技术——ConneX射孔，采用新的

　　开发与质量控制方法和反应药型罩概念，极大地改善了射孔孔道的几何形状和流动性能。

　　与常规技术相比，应用ConneX射孔技术可增产30%以上；孔道几何形状得到优化，孔道的深度、表面积和流动体积均大幅增加；可在正压或负压条件下作业，即便在弱胶结或各向异性地层，也无需很高的压差就能产生清洁的孔道；无需高成本的孔道清洗作业，如酸处理、盐水冲洗、水力压裂等。

　　双金属反应药型罩提高导流能力实现射孔自清洁

　　反应药型罩概念是ConneX射孔技术的基础，它改变了常规射孔弹的制造和点火后的反应方式。ConneX射孔技术采用了在一定条件下压制而成的双金属药型罩材料，罩内的双金属组合在巨大的压力下，在孔道形成的数毫秒内产生强烈的放热反应，释放的能量使孔道附近的压力增加，产生向井内的涌流，将碎屑从整个孔道（包括非渗透的破碎带）清除，使流动通道得到优化并接近理想状况，终实现清洁孔道、提高导流能力的目标。因此，这种射孔技术也被称为自清洁射孔技术。

　　ConneX射孔弹的穿透深度接近常规深穿透射孔弹，而且孔道的几何形状得到了优化，入流面积增加了1倍以上，在实际应用中得到了极佳的油气增产效果。

　　在中等应力地层中，常规射孔的穿透深度为330.2毫米，并在孔道中残留有碎屑。相比之下，新系统的射孔深度为355.6毫米，孔道清洁率达，产量提高30%。在高应力地层中，两者的穿透深度均为228.6毫米，但采用新系统射孔使流动能力提高了20%～40%，且不需要负压来清洁孔道碎屑。

　　在美国得克萨斯州，克劳福德能源公司在两口井中采用了ConneX射孔技术，口井的砂岩产层厚1.52米、渗透率20～100毫平方微米，用3³/₈英寸ConneX系统进行二次射孔后，净日产油量由6桶增至62桶；第二口井的目的层砂岩厚2.44米，用3³/₈英寸ConneX系统重新射孔后，产量提高了两倍。

　　快速开发测试装置优化射孔弹设计与质量控制

　　近20年来，射孔弹的优化设计是以水泥靶为目标，聚能射孔弹性能优化研究的重点主要集中在加大标准水泥靶穿透深度等方面。然而，增大射孔深度并不一定能改善孔道的流动性能，在水泥靶中的穿透深度大并不意味着在天然岩石中的穿透深度也大。研究表明，使用以优化应力岩石射孔性能为目标制造的射孔弹，比以混凝土为目标的类似射孔弹的穿深大20%，射孔性能提升10%～15%。

　　孔道的流动性能除与穿透深度有关外，还与其几何形状有关。从技术上说，比较好的射孔弹优化设计方法是基于（处于一定应力下的）天然岩石来优化孔道的几何形状与流动性能。然而这种方法的缺点是反复测试耗时长成本高，而且需要用天然岩石对产品进行质量控制。

　　针对上述问题，GEO鄄Dynamics公司设计并建造了“快速开发测试装置”（QDC）。QDC有助于快速加载岩心、组装测试设备、岩心容器加压、射孔以及射孔岩心提取，极大地减少了与应力岩石测试相关的时间和费用。

　　QDC的广泛应用将使射孔弹的设计上一个台阶，有助于将应力岩石测试作为开发和质量控制工具，可针对天然岩石提升射孔弹的质量，确保射孔弹生产的一致性，并有助于针对特定油田快速设计制造射孔系统。