从“狂轰乱炸”到“指哪打哪”：盘点中国射孔技术的崛起与创新

从“狂轰乱炸”到“指哪打哪”：盘点中国射孔技术的崛起与创新

在全球能源需求日益增长的时代背景下，油气资源作为重要的能源支撑，其开采技术的发展至关重要。而射孔技术，作为油气勘探开发过程中打通井筒与油气储层通道的关键环节，在中国经历了从起步到崛起、从借鉴到创新的历程，为我国端稳能源饭碗奠定了坚实基础。

射孔技术：油气勘探的“临门一脚”

早期探索：从“狂轰乱炸”到机械钻孔

在石油工业发展初期，油气开采面临诸多困境。当时，新钻井产量低甚至不出油的情况屡见不鲜。一名叫 Edward A. L. Roberts 的退役军人采取了一种极为简单粗暴的方式，将炸 药下入井底直接引爆，试图为油气流入井筒 “炸” 出通道。然而，这种爆破式 “破门” 的方式风险极大，可能导致油井报废。1902 年，美国工程师提出了一种相对 “温顺” 的打孔方式，即利用机械刀片在套管上旋转钻孔，使孔洞成为石油流动的通道，这便是射孔技术最早的雏形。但该方式存在穿孔速度慢、成本高以及水泥环超过 25mm 厚时效果不佳等问题。

子弹射孔与聚能射孔技术的诞生

为提高射孔质量和效率，20 世纪三十年代初，Lane-Wells 公司试用子弹射孔技术，发现其施工工效高、不破裂套管且孔眼规整，应用后油井产量显著提升，子弹射孔技术因此成为当时主流射孔技术。直至 50 年代，Well Explosives 公司将反坦克武器 — 聚能射孔弹能击穿金属装甲的特性迁移到射孔领域，联合研制出聚能射孔技术。该技术穿透力强、射孔效率高，能够实现 “指哪打哪” 的精准作业效果，很快发展成为应用最普遍的射孔技术。

穿深拓展：向“更深”迈进的射孔技术

射孔深度的不断挑战

随着油气藏高效开发的需求增长，对射孔技术的要求也日益提高。业内不仅要求射孔击穿套管、水泥环，还要能穿过钻井时污染的井壁地层，尽可能深地进入储层。射孔弹作为聚能射孔器的核心部件，主要由弹体、药型罩三大部分构成，其依靠主炸 药爆 炸后产生的金属射流，速度高达 7000 米 / 秒甚至上万米 / 秒，相当于 20 到 30 倍音速，能够轻松击穿套管壁和地层岩石。

中国射孔穿深的突破历程

我国射孔技术在穿深方面经历了漫长的发展与突破。由于早期工业基础薄弱且受国外技术垄断，我国企业从外购、仿制开始，逐步走向自主研制聚能射孔弹。经过 30 余年的迭代升级，中国射孔穿深不断取得新进展。1998 年，原四川石油管理局射孔团队研发的 127 型射孔弹穿深达到了 1059mm，成为国内第一个穿孔深度突破 1 米的 127 型射孔弹。2010 年，127 型射孔器穿深达到 1539mm，突破 1.5 米，“先锋” 射孔弹应运而生。

到 2022 年，中国石油集团测井有限公司（中油测井）研发的 “先锋” 超深穿透射孔弹穿深达到 2372mm，引领我国射孔工业进入了 2 米时代。截至今年 8 月，中油测井研发制造的 “先锋” 73 型、89 型、102 型、127 型射孔器分别以平均 1359mm、1732mm、2012mm、2662mm 的穿深通过美国石油协会认证，一次次刷新全球同类型射孔器穿深纪录。这种高穿深能力使得 “先锋” 超深穿透射孔器能更大程度地诱导压裂裂缝与天然裂缝的沟通，降低储层破裂压力以及水力压裂实施难度，适用于低渗、低孔、高致密油气层的射孔作业，在塔里木油田、西南油气田等各大油田得到广泛应用。

从“一”到“多”：非常规油气藏射孔技术的突破

非常规油气藏射孔的难题与需求

进入 21 世纪初期，我国常规油气藏射孔技术已基本赶上国际步伐，但美国页岩革命爆发时，我国发现非常规油气藏射孔技术处于空白且被绝对封锁。非常规油气藏储层岩石极为致密，油气在其中难以流动，为提高储层改造效果和采收率，需要一次下井多级点火，对储层精准分段射孔并进行分段压裂，这便是桥射联作技术，它是非常规油气水平井效益开发的有效手段。

中国桥射联作技术的发展与创新

为掌握属于自己的非常规油气藏射孔技术，我国科研人员开启了攻坚之路。2010 年 7 月，中国第一口非常规气井 W201 井完成了国内首套桥射联作技术作业，研发团队将其命名为 “先锋” 桥射联作技术。此后，中油测井为实现从 “有” 到 “优” 的转变，组建了非常规油气藏射孔研究团队，建造了配套的射孔器材生产线，并打造了专业的非常规油气藏射孔作业队伍，从四川起源辐射全国，为非常规油气勘探开发开辟了新路径。

2018 年年底，中油测井以提升作业能力、时效、效果，降低施工复杂、降低劳动强度为目标，对桥射联作技术进行升级换代，历时三年打造出以 “地面模块化装配、井口快速换装、全井筒高效输送、等孔径多簇射孔” 为特色的 “先锋” 桥射联作技术 2.0，将国内桥射联作技术提升至国际领先水平。

完整产业链：射孔技术的全面发展与能源保障

中油测井的产业布局与技术品牌

在能源行业的发展进程中，中油测井作为行业内的佼佼者，建成了射孔研发、制造、施工的完整产业链。其旗下的 “先锋射孔（CPPerf）” 技术品牌发展出六大系列 37 类射孔技术以及十四大系列 130 余种射孔产品，射孔整体指标跻身全球先进行列，能够满足不同场景、不同条件下的作业需求。

行业协同与能源饭碗的稳固

当然，像中油测井这样坚持创新的企业并非孤例。在能源行业广阔天地里，还有许多企业同样勇于探索、不断推出新技术和新产品。这些企业以向新而行的姿态，共同推动着射孔技术家族日益壮大，为我国油气勘探开发提供了强有力的技术支撑，助力我们将能源的饭碗端得更稳、更牢。通过持续的技术创新与产业协同发展，我国射孔技术在全球能源领域的地位不断提升，为保障国家能源安全、满足能源需求发挥着不可或缺的作用。

中国射孔技术历经多年的发展，从早期的艰难探索到如今的创新突破，形成了完整的产业链和丰富的技术产品体系。在未来的能源发展道路上，射孔技术将继续发挥关键作用，不断适应新的油气藏开发需求，为我国乃至全球的能源供应提供坚实保障，确保能源饭碗稳稳端在手中。

本文原文来自先驱中国