2024年9月，中国石油集团测井有限公司（简称“中油测井”）发布了新一代“先锋”超高温超高压射孔器系列，最大耐温突破260℃/72h，相当于在25%的岩浆温度中保持3天不失效，最高耐压突破245Mpa，相当于两个马里亚纳海沟最深处海底的静水压力。
据了解，这两项关键指标超越了国际顶尖油服公司的同类产品，实现了真正意义上的“遥遥领先”。
特别值得一提的是，随着我国油气勘探开发的不断深入，超深层油气勘探开发已全面跨入8000m时代，并向万米特深层进军，射孔施工面临超深、超高温、超高压等极端环境挑战。
鉴于此，本次发布新一代“先锋”超高温超高压射孔器，其意义不只是打破了国外技术垄断，更重要的是万米深地井射孔有了量身定制的“黑科技”。
目前，中油测井“先锋”超高温超高压射孔器凭借其无惧井底“水深火热”的优异性能，已通过国内唯一射孔器材检查中心权威认证以及现场先导性试验，取得了阶段性突破，成为了释放超深层油气的技术利器。
01
“无惧水深火热”的黑科技
射孔被誉为油气勘探开发的“临门一脚”，其原理是通过多种传输方式，将射孔器精确对准油气井目的层位，利用射孔弹爆炸产生的高能金属射流，依次穿透套管、水泥环并进入地层，建立起油气层与井筒之间储层改造和油气产出的高效通道。
可以说，油气井产量很大程度上取决于射孔质量的好坏，尤其是开发成本更高的陆上超深层、海上超深水等油气资源时，需要温压指标更高、穿孔性能更优、安全可靠的系列化成套化超高温超高压射孔器。
围绕超深层油气这一射孔需求，中油测井此次发布的新一代“先锋”超高温超高压射孔器，集成了高强度高韧性射孔枪、超高温超深穿透射孔弹、超高温起爆传爆火工系统三大部分，具有耐温耐压指标高、高温穿孔性能优、火工品安全冗余、长跨度传爆可靠等特点。
为提升射孔器材耐温耐压指标，中油测井联合研制了添加稀土元素的高强度高韧性管材，设计了“O型全氟橡胶密封圈+高分子塑料挡圈”结构，在抵御井筒高温高压环境的同时，又兼具优良的抗酸碱能力。
同时，为改善高温穿孔性能下降问题，药型罩采用了纳米金属粉末材料特殊结构，实现了超长金属射流。
按国家试验标准测试，新一代“先锋”超高温超深穿透射孔弹最大穿深达829mm，最大孔径10.6mm，分别是国家标准规定值的1.57倍和1.51倍。
当然，中油测井在追求射孔耐温耐压和穿孔性能的同时，并未忽视石油行业尤为重视的安全性和可靠性。
为提高火工品安全冗余，中油测井对火工品采用了钝化处理，降低了炸药撞击集摩擦感度50%以上，避免了火工品在运输、装配、使用过程中可能出现误起爆情况。
为确保火工品起爆传爆稳定可靠，中油测井攻关形成了多段增强起爆传爆、自动补偿隧道传爆等关键核心技术，提高了火工品间传爆性能，从而实现2000m跨度射孔段、数万发射孔弹同时可靠起爆传爆。
正是经过精心打磨与技术创新，中油测井发布的新一代“先锋”超高温超高压射孔器，作为高温高压射孔技术的集大成之作，最大耐温突破260℃/72h，最高耐压突破了245MPa，最大作业深度突破12000m，能够满足目前国内外绝大多数高温高压井及超深井的施工需求。
02
敲开深地油气的大门
如果说超高温超高压射孔器是打开深层油气大门的“金钥匙”，那么中油测井一路走来，已经将这把宝贵的钥匙紧紧攥在了自己的手中。
在我国油气勘探开发实践中，将埋深超过6000米和8000米的地层分别定义为深层和超深层，根据全国油气资源动态评价，我国深层、超深层油气资源达671亿吨油当量，占全国油气资源总量约1/3。
可以说，开发深层、超深层油气资源是保障国家能源安全，实现油气增储上产的必由之路。
遗憾的是，21世纪初期，国内深层、超深层油气开发领域的高端装备及技术被国外油服公司主导，超高温超高压射孔技术便是其中之一。
面对当时国外技术封锁、国内无经验借鉴的困局，中油测井经过十余载攻关研究，2015年率先定型了210℃/175MPa系列射孔器材，突破了射孔弹结构、药型罩结构与配方等多项关键卡点难题，将射孔弹穿深指标提高了40%以上，创下当时世界射孔穿深纪录。
自此开始，中油测井“先锋”射孔器材及配套技术，陆续进入塔里木、西南、青海等高温高压深井区块，打破了国外油服公司的射孔技术垄断，将射孔完井施工费用降低了50%以上。
高端射孔市场取得重大突破的中油测井，并未放缓脚步，而是乘胜追击。
为满足国内深层油气勘探开发需求，中油测井陆续定型了温压指标更高的系列化射孔器。2022年9月，中油测井采用自主研制的89型210MPa射孔器，完成了西南油气田LX 1井射孔作业，井底施工压力突破200MPa大关，创造国内射孔作业施工压力最高204.6MPa纪录。
如今，中油测井带来再度升级的“先锋”超高温超高压射孔器，已经过多口井的现场试验及验证，俨然成为国内深层、超深层油气开发的“新利器”。
在西南油气田，创造了亚洲射孔垂深最深8880m纪录。在中海油WZ 11-2-C4H平台，实现了上千米跨度、20000余发射孔弹、超半吨炸药同时起爆。
或许，随着越来越多类似“先锋”超高温超高压射孔技术的不断涌现，我们有理由期待，国内深层油气勘探开发将不断前行，迈向更深、更广的领域。
文 |李妍僖 余雷 孙金朋
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