【石油科技】爆炸射孔修井问题不断 看哈里伯顿DPU技术扭转乾坤

传统的机械打孔装置故障率高，而爆炸射孔由于炸药的运输、存储等问题可行性不高。哈里伯顿公司基于DPU工具，研发出了全新的非爆炸式油管射孔器，该工具靠性高、安全、送入方式选择灵活、性价比高～

 石油圈出品  来自： Halliburton  编译： 白小明 张德凯  网址： www.oilsns.com 

在中东油田开采过程中，不管是陆地还是海上，因井下设备处在强腐蚀环境下，往往需要经常修井。在这些作业过程中，井下设备必须经常进行修理或更换。为了解决在这些修井过程中的井控问题，通常需要一个方便压井液循环的通孔。通常，这些孔是使用炸药配合柔性射孔枪或机械打孔的方法形成。
但这类解决方案可能会损坏油管或套管，带来后续的问题。因修井前通常需要打孔形成一个流通孔眼，运输炸药造成的进度延迟带来经济性问题，而使用传统的机械打孔方法在软油管上打孔失败率又很高。
另外，许多国家严格控制炸药的使用。作业国家需要许可证、特种运输和安全存储相关证件，这在许多地方都难以实现。一旦作业者遇到物流相关问题时，海上钻机可能要闲置数日。
此外，机械工具的早期故障率非常高导致作业成本增加甚至翻番，2006年以前，机械射孔装置的平均故障率接近50%。因此通常作业不得不回到使用爆炸射孔的时代。公司确实需要一种可靠的方式来逐渐平衡压力，以使他们能够在（修井）作业开始前安全地泵出流体。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns

哈里伯顿的替代产品－DPU

为了改善安全性、成本和物流状况，早在2006年，哈里伯顿公司希望能够研发出一种更好的机械式设备的替代产品。于是在哈里伯顿德克萨斯州Carrollton的工厂，工程师们开始了寻找解决方案的工作。
他们的把工作重心放在了改造哈里伯顿的拳头产品DPU®（井下动力装置）上。自上世纪90年代投入使用以来，DPU工具已在全球范围内证明了其价值，它可以采用非爆炸的方式来坐封桥塞。那么它能适用于射孔吗？石油圈原创，石油圈公众号：oilsns

哈里伯顿井下电力驱动油管射孔器（Downhole Power Unit® Actuated Tubing Perforator），带来一种非爆炸式、经济性高的在油管或套管上射孔的方案。
当DPU工具内的螺杆向下移动时，它将推动其上的刀片尖部在油管壁上绕一轴线旋转。最终油管开始被刺穿。一开始只有针孔那么大，然后刀片将孔逐渐扩大至0.5英寸。随着DPU工具持续给刀片加压，叶片将翻转过来，缩回到工具内，然后就可以起出工具了，几分钟内便在油管上留下一个通孔。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns

 1  应用优势

1. 非爆炸式射孔提高了安全性和可靠性2. 作业HSE水平明显提高和用户友好型3. 可降低油管射孔的成本4. 通过减少使用其他机械射孔器带来的失误下入趟数来减少钻机占用时间   5. 送入方式选择灵活，可用钢丝、电缆或连续油管6. 设备紧凑，可快速部署实施7. 没有损坏环空管柱的风险石油圈原创，石油圈公众号：oilsns

 2  产品特点

1. 适用于多种级别的套管2. 采用成熟的DPU技术部署实施3. 非震击方式形成连通孔眼4. 带来永久的穿透性能石油圈原创，石油圈公众号：oilsns

应用案例

阿塞拜疆巴库（Baku）的一名作业者设计部署一套气举装置，该方案计划不采用炸药对油管（参数：外径7英寸、磅级32磅/英尺、含13%铬、壁厚达0.51英寸）进行射孔。为避免损坏控制管线和套管，采用了电缆送入的非爆炸式机械油管射孔器。为了满足作业参数，该射孔器能够产生高达10万磅的力足以刺穿7英寸的油管。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns

7英寸井下电驱动油管射孔工具，提供了一种可控的、非爆炸式、经济的解决方案，在不损坏环空控制管线的前提下，在油管或套管上留下单个孔眼。建立了油管和环空的流动通道后，下入跨式过油管气举装置来增加产量。
当因修井需要必须快速动员时，油管射孔器可以降低成本，带来一种安全、有效、可靠的油管射孔解决方案。该工具可采用多种送入方式，可以用钢丝、电缆或连续油管（CT）送入射孔器，这为工具带来多功能性和经济性的优势，可满足多种业务需要。
这种电驱动油管射孔器避免了（危险）爆炸物的运输问题，是健康、安全、环境（HSE）和用户友好型的，通过减少失误的下入趟数，最大限度地减少钻机占用时间。
它结构紧凑、可用直升机吊放提高便携性，可快速部署实施，而且没有损坏环空管柱或套管的风险。得益于可靠的性能来提供动力，此油管射孔器已经过使用验证，是安全、可靠、经济的生产管柱射孔方法。
获取、运输、存储和处理炸药相关的设备是很困难和费时的。而且在许多国家，地区安全性是一个问题，炸药的运输是受管控的，这经常导致项目进度的延迟。因此，当现场发生意外，如卡钻需要使用炸药来切断管柱时，钻井队可能需要等待数日才能进行相关作业。这些意外经常发生，尤其是在钻井工作量比较多的地区。
在某些情形下，对于一个陆地钻井项目，损失的时间保守估计将超过1200万美元/年。对于海上项目，这一数字很容易翻3倍，而且需要注意的是，这些费用估计都没有考虑（石油和天然气）生产延期带来的收入损失。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns

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