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射孔方式與射孔效應(yīng)淺析論文
�。壅菸恼聹\析當前常用射孔方式和工藝對射孔效應(yīng)的影響，綜合考慮射孔技術(shù)、地質(zhì)情況及其他來選擇最佳的射孔設(shè)備及方式，從而使射孔對產(chǎn)層的損害最小，達到能獲得理想產(chǎn)能的目的。
�。坳P(guān)鍵詞］射孔方式；儲層；產(chǎn)能；高孔密；深穿透
當前，中國石油射孔行業(yè)，普遍把射孔的穿透能力看作衡量射孔技術(shù)高低的一個最重要的技術(shù)指標，但在長期的實際工作中可以看到良好物性的油氣藏，用低穿透的射孔彈也能達到很好的產(chǎn)能。而物性很差的地層，即使用大藥量射孔彈，甚至復(fù)合射孔都不能改變其干層和差油層的結(jié)局，最后實施大型水力壓裂，來勉強維持工業(yè)油流。選擇合適的射孔方式和工藝，對油氣井產(chǎn)能有直接的影響。
一、射孔工藝技術(shù)與儲層類型結(jié)合情況
面對射孔技術(shù)的飛速發(fā)展，射孔方案設(shè)計人員沒有將射孔工藝技術(shù)與儲層類型很好地結(jié)合起來，導(dǎo)致射孔技術(shù)使用的不合理，降低了油氣田的產(chǎn)量，甚至降低了油氣層的采收率。因此，進行優(yōu)化射孔設(shè)計，使射孔器材和射孔工藝與地下情況及工程作業(yè)掛上鉤，才能有利于提高地質(zhì)和工程效果，拓展射孔的生存發(fā)展空間，最終實現(xiàn)產(chǎn)層的產(chǎn)能最大化。
射孔可以根據(jù)目地層情況，確定射孔方式。按巖性劃分成：出砂地層射孔系列、砂泥巖地層射孔系列、裂縫地層射孔系列、需改造地層射孔系列；按井的性質(zhì)分：勘探井射孔系列、開發(fā)井射孔系列；按地層產(chǎn)能分成：低產(chǎn)井射孔系列、普通井射孔系列、高產(chǎn)井射孔系列；按井身結(jié)構(gòu)分成：直井射孔系列、大斜度井射孔系列、水平井射孔系列、分支井射孔系列等。按套管直徑分成：大套管射孔系列、普通套管射孔系列、小套管井射孔系列。按物性分為氣體地層射孔系列，稀油層射孔系列、稠油層射孔系列、水層射孔系列。按地層壓力分成：高壓井射孔系列、低壓井射孔系列、常壓井射孔系列等。
二、射孔工藝技術(shù)選取分類原則
1.稠油油藏射孔：原油粘度高、攜沙能力強、防沙難度大，可以采用高孔密大孔徑射孔器。根據(jù)地層污染程度，選取能穿透污染帶的射孔彈，配套射孔工藝：電纜輸送射孔工藝（對于常規(guī)井沒有特殊要求的）；油管輸送射孔工藝（對于氣層、斜度大于30°的井）；水平井射孔工藝（對于水平井），對有些出砂地層，就需要防砂射孔：防砂射孔目前有大孔徑射孔、大孔徑+高孔密射孔、高孔密射孔、填充式射孔，114、140等大孔徑、高孔密、深穿透射孔新技術(shù)的應(yīng)用為填充防砂工藝提供了有利條件；還可以和擠注工藝配合進行化學(xué)防砂射孔等。
2.稀油藏和水層射孔：以深穿透為代表，根據(jù)不同井深情況選擇合適的射孔器材和工藝方法。
3.裂縫性及微裂縫地層射孔：裂縫性地層由于儲油的特殊性，只有裂縫和井眼有效連通才能產(chǎn)液。如果有個射孔孔眼不在裂縫上，就是無效孔眼。對于裂縫的方向等參數(shù)掌握不夠，就會有很多的無效孔眼。無效孔眼多不但會降低產(chǎn)量，還會降低采收率，需要采用特殊的射孔工藝，才能達到高產(chǎn)，如定方位射孔，或者采用高孔密30°相位角射孔器。如果以30°相位角進行射孔，那么每個方向?qū)⒂?發(fā)，對于主要依靠壓裂裂縫和地層孔隙產(chǎn)油的低孔低滲地層，即使不進行定方位射孔，使用該型射孔器，也至少有2～6發(fā)射孔彈基本對準地層自然裂縫發(fā)育方向或主應(yīng)力方向。且無論射孔器處于何種姿勢，也就是說，客觀上總有幾個孔眼形成了定向射孔，客觀上滿足了水力壓裂和產(chǎn)油的需要。
4.低孔低滲致密地層射孔:采用常規(guī)射孔+水力壓裂、復(fù)合射孔和超正壓射孔。
不同孔隙度情況下推薦的射孔方式如下表：
三、地層物性特征與射孔方式的初步探討
1.當?shù)貙涌紫抖仍?5%以下，測井計算滲透率0.1～10毫達西時，實踐證明壓裂后仍然可以出油，那么可以認為壓裂后可動油主要儲集在地層的壓裂裂縫和自然定向裂縫附近的地層孔隙之中，射孔的目的主要是尋找裂縫或地層主應(yīng)力方向，從而提高壓裂成功率。應(yīng)用高相位/高孔密射孔器就容易實現(xiàn)此目的。
2.當孔隙度在15%～25%時，測井計算滲透率10～100毫達西時，地層液主要存在于地層巖石孔隙中，那么適當?shù)纳畲┩富蛐⌒蛪毫�，可以減少鉆井、固井及射孔自身對井筒附近形成壓實和污染，其產(chǎn)能和射孔穿透深度的關(guān)系用現(xiàn)在流行的優(yōu)化射孔軟件加以描述已比較貼切。
3.當孔隙度在25%以上，測井計算滲透率100毫達西以上時，地層物性已經(jīng)較好，如果地層膠結(jié)較弱則會導(dǎo)致出砂，射孔的穿透深度對產(chǎn)能影響變得較弱，考慮成本因素，可以采用普通YD-89、YD-102型射孔器就能滿足要求，而且都會獲得較好的產(chǎn)能。如果地層壓力較高，應(yīng)考慮采用油管傳輸射孔，不執(zhí)行壓裂。地層出砂可考慮防砂射孔器，并配合其他防砂工藝措施。
當滲透性能更好時，射孔深度對產(chǎn)能的影響低于射孔孔眼和孔密對產(chǎn)能的影響，采用高孔密射孔器、BH系列大孔徑、超大孔徑射孔器，以追求產(chǎn)能最大化，可不壓裂。如果地層壓力較高，必須采用油管傳輸射孔。對于稠油油藏，可以采用高孔密大孔徑射孔器。
四、兩種新射孔工藝的淺析
定方位射孔、多脈沖復(fù)合射孔是在聚能射孔的基礎(chǔ)上實現(xiàn)改造儲集層、提高產(chǎn)能而發(fā)展起來的新技術(shù)，其原理新，操作方便，在對裂縫發(fā)育的致密層的改造中具有獨到的作用。
1.定方位射孔。定方位射孔是對常規(guī)射孔工藝的完善和補充，其可以解決裂縫性油氣層常規(guī)射孔孔眼有效率低和壓裂難的問題。低滲透致密隨儲層勘探開發(fā)采用水力壓裂增產(chǎn)措施時，由于水力壓裂產(chǎn)生的裂縫方向總是垂直于地層最小水平應(yīng)力方向，若射孔孔眼方向與地層最小主力方向不垂直，水力壓裂所產(chǎn)生的裂縫，沿射孔孔眼方向前進一段距離后就會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，影響水力壓裂的效果，這就要求射孔孔眼的方向與地層最小應(yīng)力方向垂直。井眼周圍有斷層存在，采用常規(guī)的射孔工藝技術(shù)射孔后，斷層方向有射孔孔眼時，水力壓裂極易與斷層連通，導(dǎo)致水力壓裂無效，這就要求背向斷層射孔。儲層中存在天然裂縫，要求射孔孔眼垂直于裂縫發(fā)育方向，盡可能與天然裂縫溝通�，F(xiàn)在，隨著地應(yīng)力研究的深入和測井技術(shù)的發(fā)展，可以判斷地應(yīng)力方向和裂縫的走向，為定方位射孔創(chuàng)造了先決條件。
2.多脈沖復(fù)合射孔技術(shù)。在聚能射孔彈被引爆的同時，高能鈍感火藥也被引燃，由于爆轟與燃燒的速度差一個數(shù)量級，因此形成有一定時間差的壓力脈沖，在射孔彈爆轟射流形成射孔孔向在層加載，不但對孔眼形成沖刷作用，對射孔壓實帶進行改造，提高孔道的滲透性，還能使射孔孔道以裂縫形式向前延伸擴展，形成多條多方位裂縫，提高射孔作用半徑，從而達到改善產(chǎn)層與井眼之間的連通性，增加滲流面積，提高油氣井產(chǎn)能的目的。多脈沖復(fù)合射孔技術(shù)具有效率高、成本低、施工簡便、對地層無污染、溝通更多天然裂縫等諸多優(yōu)點，與傳統(tǒng)爆炸壓裂和水力壓裂相比優(yōu)勢明顯。根據(jù)地面實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計，復(fù)合射孔后孔眼加深3～5倍，孔徑加大0.5～1倍，產(chǎn)生裂縫深度3～7M，適用于低孔滲致密砂巖地層，對于溝通天然裂縫、降低地層破壞裂壓力有明顯效果。
五、結(jié)論
對于好的儲集層，射孔的研究重點主要放在工藝及如何更好發(fā)揮地層產(chǎn)能上；對于特低孔低滲地層（包括裂縫、微裂縫地層），射孔的重點應(yīng)該放在射孔與壓裂（水力壓裂和高能氣體壓裂）復(fù)合的問題上；只有中等物性的地層，射孔的主要目的才放在射孔穿透深度上。選擇合適的射孔方式和工藝，對提高油氣井產(chǎn)能是必要的。
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