文 | 赵超 李妍僖 孙金朋
油气深埋在地下深处，从几百米、几千米甚至到上万米，看不见摸不着，想要从地下采出到地面，并不是一个简单的过程，涉及了众多复杂且重要的工程技术。
说到这里，人们往往首先想到物探、钻井、测井等主要勘探技术，然而，还有一项技术同样至关重要，那就是射孔技术。
01. 从“狂轰乱炸”到“指哪打哪”
▲“临门一脚”出油气，射孔破开地下油气最后一道门
为了踢好这一脚，射孔技术经历了数百年的演变。在石油工业发展的早期，一些新钻井产量低、甚至不出油。一名叫Edward A. L. Roberts的退役军人，居然将炸药下入井底直接引爆。这种看似简单粗暴的方式，不仅消除了井底周围的堵塞物，还让岩石产生了裂缝，为油气流入井筒“炸”出通道。
1902年，美国工程师想到了一种更“温顺”的打孔方式，用机械刀片在套管上旋转钻孔，让孔洞成为石油流动的通道，射孔技术最早的雏形就此诞生。遗憾的是，这种穿孔方式速度慢、成本高，水泥环超过25mm厚时效果不佳。为了提高射孔质量和效率，一个叫Sidney W Mims的石油工人创造性地想到用子弹来射孔。
20世纪三十年代初，Lane-Wells公司在老油井中试用子弹射孔技术发现其施工工效高、不破裂套管、孔眼规整，应用后油井产量立竿见影，子弹射孔技术因此成为了当时主流射孔技术。
直到50年代，为了进一步提高射孔的穿透性能，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，联合研制了大名鼎鼎的聚能射孔技术。其穿透力强、射孔效率高，能够实现“指哪打哪”的精准作业效果，很快发展成应用最普遍的射孔技术。
02. 没有最深，只有更深
▲射孔弹起爆，射流沟通地层示意图
▲射孔弹的“中国深度”持续在国际上拔得头筹
相比常规射孔器，“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，广泛应用到塔里木油田、西南油气田等各大油田。
二是射孔作业井深越来越深。随着我国油气勘探开发的不断深入，超深层油气勘探开发开始向万米进军，新钻井的井底压力和温度不断突破新高，因此射孔器的性能必须足够强大，以无惧井底“水深火热”般的苛刻环境。
针对这一现实，多年来，我国突破射孔弹结构、药型罩结构与配方等多项难题，不断升级迭代高温超高压射孔器系列。到今年9月，中油测井研发的“先锋”超高温超高压射孔器系列，最大耐温从160℃/48h提升至260℃/72h，相当于在25%的岩浆温度中保持3天不失效，最高耐压从140MPa突破至245Mpa，相当于马里亚纳海沟最深处海底静水压力的2倍，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。
03. 从“一”到“多”的突破
到21世纪初期，我国常规油气藏射孔技术已经基本赶上国际步伐，甚至有的可以说“有过之而无不及”。但是当美国页岩革命爆发的消息传来之际，发现我国非常规油气藏射孔技术处于空白，且该领域射孔技术被绝对封锁。
▲桥射联作技术是目前非常规油气水平井效益开发的有效手段
▲“先锋”桥射联作技术作业示意
为了实现从“有”到“优”的转变，中油测井组建了非常规油气藏射孔研究团队，建造了与之配套的射孔器材生产线，还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蹚出了一条新路。
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。历时三年的时间，打造了以“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。
04. 端稳能源饭碗
一路走来，伴随着国内石油工业的蓬勃发展，越来越多油服企业投身于技术创新的大潮中。在这股创新浪潮的推动下，射孔技术家族日益壮大。中油测井作为行业内的佼佼者，建成了射孔研发、制造、施工的完整产业链优势。旗下“先锋射孔（CPPerf）”技术品牌发展出了六大系列37类射孔技术十四大系列130余种射孔产品，射孔整体指标跻身全球先进行列，满足了不同场景、不同条件下的作业需求。
当然，像中油测井这样的企业并不孤单，在能源行业的广阔天地里，还有许多同样坚持创新、勇于探索的企业。它们以向新而行的姿态，不断推出新技术、新产品，为行业持续发展注入了源源不断的活力，助力我们将能源的饭碗端得更稳、更牢。
