塔里木油田水平井復(fù)合射孔應(yīng)用效果評(píng)價(jià)(201210改版)

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1、塔里木油田水平井復(fù)合射孔技術(shù)應(yīng)用效果評(píng)價(jià)西安通源石油科技股份有限公司2012年10月11水平井技術(shù)在中國(guó)石油天然氣集團(tuán)的部分油氣田得到規(guī)?；瘧?yīng)用，在不同類型的油氣田開(kāi)發(fā)中見(jiàn)到了良好的效果，提高油層的采收率，提高油井的單井產(chǎn)量，2006年布水平井500口，此后每年都大規(guī)模擴(kuò)大水平井的鉆井量，而到2012年僅長(zhǎng)慶油田水平井布井就達(dá)到三百多口。水平井技術(shù)在油田推廣應(yīng)用，客觀上也要求水平井射孔技術(shù)的發(fā)展。一水平井完井技術(shù)的應(yīng)用1水平井完井的地質(zhì)特點(diǎn)l目的層通常是低孔低滲地層水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)用來(lái)提高油層單井產(chǎn)量和采收率是一個(gè)有效的手段，但大部分的使用水平井開(kāi)發(fā)油層的厚度較小、地層孔隙度、

2、滲透率都較低，如大慶敖南等外圍油田。由于投產(chǎn)工藝的原因，使水平井的潛能得不到發(fā)揮。l開(kāi)發(fā)水淹層的剩余油我國(guó)大量的陸上油田進(jìn)入高含水期，使用水平井技術(shù)開(kāi)采剩余油，提高油田的采收率和單井產(chǎn)量是一個(gè)重要的技術(shù)進(jìn)步。由于水平井開(kāi)采水淹層頂部的剩余油往往由于頂部的滲透性較差采用常規(guī)射孔直接投產(chǎn)效果不理想，需要更好的射孔技術(shù)支撐水平井的油田開(kāi)發(fā)。l水平井的鉆井污染嚴(yán)重鉆井、固井時(shí)的固相顆粒侵入和泥漿濾失造成了井筒周圍近井帶地層污染較直井更加嚴(yán)重，根據(jù)塔里木油田測(cè)試數(shù)據(jù)，污染較為嚴(yán)重的水平井表皮系數(shù)S值在20～40之間，導(dǎo)致地層近井帶的滲透率降低，嚴(yán)重影響水平井的開(kāi)發(fā)效率。通過(guò)對(duì)水平井地質(zhì)

3、條件的分析，水平井完井技術(shù)的應(yīng)用，要求水平井的射孔技術(shù)有較大的提高，使之適應(yīng)油田技術(shù)發(fā)展的需要。2常規(guī)水平井射孔的不足水平井射孔技術(shù)是建立在常規(guī)的聚能射孔的基礎(chǔ)上，根據(jù)水平井的井眼軌跡特點(diǎn)設(shè)計(jì)的定向射孔技術(shù)，水平井射孔技術(shù)的發(fā)展為水平井的完井技術(shù)提供了保障。但由于聚能射孔的局限性和水平井井眼條件特點(diǎn)的限制，使常規(guī)的水平井射孔達(dá)不到理想的投產(chǎn)效果，使水平井的投產(chǎn)效果大打折扣。常規(guī)射孔的局限性表現(xiàn)一下幾個(gè)方面：11l常規(guī)水平井射孔采用保守的施工方案，使水平井優(yōu)勢(shì)發(fā)揮受限由于水平井井身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了避免風(fēng)險(xiǎn)，水平井射孔常采用比較保守的施工方案，相對(duì)于直井，水平井使用較小直徑的射孔槍

4、，使射孔完井的完善程度低。l由于水平井井身結(jié)構(gòu)的特殊性，限制了射孔器的性能發(fā)揮射孔器相位優(yōu)化無(wú)法達(dá)到直徑射孔器的地質(zhì)效果，影響油井的產(chǎn)量。l聚能射孔彈射孔限制因素在水平井中更加突出常規(guī)聚能射孔穿深不足，不能有效地解除近井帶污染。常規(guī)射孔二次壓實(shí)傷害，影響油井的產(chǎn)能。l完井后實(shí)施壓裂等改造措施難度大水平井完井后實(shí)施壓裂和酸化等改造措施較為困難，一般都是用限流法壓裂或者分段壓裂，施工的工藝復(fù)雜、施工周期長(zhǎng)。3水平井篩管完井為了克服套管射孔完井的不足，在國(guó)內(nèi)許多油田的水平井完井采用裸眼井的篩管完井技術(shù)，經(jīng)驗(yàn)證明，篩管完井有利有弊，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，不利于油田的長(zhǎng)效開(kāi)發(fā)。其優(yōu)點(diǎn)是能夠減少油井

5、固井的污染，有利于發(fā)揮地層的潛力但存在較大的問(wèn)題：l無(wú)法實(shí)行有計(jì)劃的水平井分段開(kāi)采；l油井的改造困難，如進(jìn)行壓裂、酸化等；l不利于修井作業(yè)；l部分井段見(jiàn)水無(wú)法控制，導(dǎo)致水平井被迫停產(chǎn)。二水平井復(fù)合射孔技術(shù)1技術(shù)原理水平井復(fù)合射孔是將聚能射孔彈爆轟產(chǎn)生的能量與推進(jìn)劑爆燃產(chǎn)生的能量有效結(jié)合起來(lái)的一項(xiàng)水平井油氣井射孔完井技術(shù)，基本原理是在一特制加強(qiáng)型射孔槍內(nèi)，將作用性質(zhì)不同的射孔彈與復(fù)合固體推進(jìn)劑兩種能量有機(jī)結(jié)合，在導(dǎo)爆索引爆射孔彈射孔的同時(shí)，利用殘余能量激發(fā)復(fù)合推進(jìn)劑，并有效控制射孔彈爆轟與復(fù)合固體推進(jìn)劑爆燃的瞬態(tài)時(shí)間差及壓力-時(shí)間歷程，實(shí)現(xiàn)射孔器對(duì)地層射孔、復(fù)合推進(jìn)劑產(chǎn)生的高壓

6、氣體沿射孔孔道對(duì)地層壓裂的分步作功。射孔與壓裂相結(jié)合，在近井帶形成孔縫結(jié)合型超穿深裂縫體系，從而大幅度提高油氣井近11井帶的滲透性能和大幅度增加近井帶滲流面積，達(dá)到提高油氣井產(chǎn)量的目的。射孔彈爆炸產(chǎn)生聚能射流激發(fā)含能燃燒含能材料燃燒高能氣體對(duì)地層壓裂水平井復(fù)合射孔與常規(guī)射孔完井的區(qū)別示意圖但水平井射孔尤其固有的特性：井眼結(jié)構(gòu)復(fù)雜；井眼軌跡是在油層中穿行，射孔的要求比直井的射孔方法考慮的問(wèn)題更多。2通源石油水平井復(fù)合射孔器的特點(diǎn)水平井復(fù)合射孔技術(shù)采用聚能射孔與高能氣體壓裂作用相結(jié)合，構(gòu)成了高效實(shí)用的復(fù)合射孔技術(shù)。由于水平井復(fù)合射孔技術(shù)能夠?qū)τ蜌饩M(jìn)行改造，克服了常規(guī)聚能射孔的不

7、足，能夠達(dá)到篩管完井的投產(chǎn)效果，同時(shí)克服了篩管完井的致命弱點(diǎn)，能夠取得很好的完井投產(chǎn)效果。l采用槍內(nèi)裝藥結(jié)構(gòu)，充分利用射孔彈、導(dǎo)爆索的殘余能量激發(fā)復(fù)合推進(jìn)劑，使其具有燃燒完全、加壓過(guò)程可控的特點(diǎn)，保證射孔效果。l孔縫結(jié)合實(shí)現(xiàn)超穿深2.5m以上，能夠消除鉆井、修井、射孔對(duì)地層傷害。復(fù)合射孔的裂縫走向是與水平井的走向垂直的，能夠避免水力壓裂的裂縫平行井身的問(wèn)題（布井的走向通常平行于地層最大主應(yīng)力的方向）。l安全設(shè)計(jì)保證保證施工的安全設(shè)計(jì)徑向360°裝有滾珠的槍尾，變滑動(dòng)磨擦為滾動(dòng)摩擦，具有很好的導(dǎo)向作用；防