鄧光勇(大慶油田有限責(zé)任公司試油試采分公司射孔大隊(duì),黑龍江 大慶 163000)
優(yōu)化射孔工藝在油田生產(chǎn)中的應(yīng)用
鄧光勇
(大慶油田有限責(zé)任公司試油試采分公司射孔大隊(duì),黑龍江 大慶 163000)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,射孔工藝在油田生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用,可以說射孔完井是油田生產(chǎn)中不可缺少的環(huán)節(jié)。射孔是目前油田生產(chǎn)中主要的完井方式,也是措施增效的重要手段。但是射孔技術(shù)只有不斷優(yōu)化才能適應(yīng)社會(huì)和時(shí)代的發(fā)展需要,因此,通過探索對(duì)射孔工藝的優(yōu)化改造以提高射孔效率是關(guān)鍵。
優(yōu)化射孔工藝;油田生產(chǎn);應(yīng)用
我國油田所面臨的地形等影響因素千差萬別,但是射孔工藝是在大多數(shù)油田中通用的,無論是大慶油田、吉林油田甚至是潿洲油田,所以加大對(duì)射孔工藝優(yōu)化探究,對(duì)于油田開發(fā)及生產(chǎn)量的影響是至關(guān)重要的,本文主要探究了射孔工藝的優(yōu)化以及在油田生產(chǎn)中的作用。
1 射孔的概念
射孔是利用高能炸藥爆炸形成射流束射穿油氣井的套管、水泥環(huán)和部分地層,建立油氣井和井筒之間的油氣流通道德工藝。完井工藝的重要組成部分便是射孔,它可以影響到油氣井的完井方式、產(chǎn)能、壽命和開發(fā)生產(chǎn)成本等。
1.2 射孔方式
射孔方式最常見的有電纜射孔(電纜射孔是在下入完井生產(chǎn)管柱前,用電纜下入套管射孔槍,利用油氣層頂部的套管短節(jié)進(jìn)行射孔深度定位,電雷管引爆射孔槍)、油管輸送射孔(是用有關(guān)輸送射孔槍到射孔層位進(jìn)行射孔,發(fā)行于70年代)、過油管射孔(是指在下完生產(chǎn)管柱,安裝好井口采油樹以及生產(chǎn)系統(tǒng),坐封好封隔器,在井口采油樹上安裝防噴灌和電纜密封裝置,用電纜從油管內(nèi)下入射孔槍對(duì)油氣層進(jìn)行射孔)。
1.3 射孔方式的選擇
一般情況下,射孔方式分為正壓射孔和負(fù)壓射孔兩種,各有其特點(diǎn)。正壓射孔是指井筒內(nèi)完井液液柱壓力高于地層壓力的條件下射開油氣層。正壓射孔可以達(dá)到的效果是深穿透、大孔徑和高孔密。而負(fù)壓射孔技術(shù)相反,是井筒完井液壓液柱壓力低于地層壓力的條件下射開油氣層,它的作用是消除射孔液侵入地層、清除射孔孔道內(nèi)的碎屑和孔道周圍的壓實(shí)層,可以保證井筒周圍清潔通暢的油氣流動(dòng)。
1.4 正壓射孔和負(fù)壓射孔各有優(yōu)缺點(diǎn),現(xiàn)在的大多數(shù)油田都會(huì)配合使用正壓射孔和負(fù)壓射孔兩種方式。
在石油生產(chǎn)過程中,影響射孔完井產(chǎn)能量的因素有射孔參數(shù)(呈現(xiàn)規(guī)律性)、孔深的影響(影響較大)、孔徑的影響(影響較?。?、相位角的影響、孔密的影響(孔密較低時(shí),增加孔密是一種有效提高產(chǎn)量的方法,但是無限度增加孔密是沒有意義的)。
1 射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件
在研究射孔完井對(duì)產(chǎn)能影響機(jī)理的基礎(chǔ)之上,射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件應(yīng)運(yùn)而生,它的功能比較廣泛,例如,它可以穩(wěn)定產(chǎn)能、優(yōu)化射孔器、對(duì)敏感參數(shù)進(jìn)行分析、可以推薦可行性措施甚至可以優(yōu)化射孔液。另外,射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件有很多新的特點(diǎn),例如,它大大拓展了參數(shù)涵蓋范圍、增加了幾個(gè)模塊、增加了新的功能。最為重要的,這一軟件應(yīng)用廣泛,它可以針對(duì)不同的要求,采用不同的設(shè)計(jì)原則,總之,應(yīng)用靈活,沒有固定模式,一切從實(shí)際出發(fā),符合現(xiàn)代油田的各種各樣的要求。
2 單井射孔優(yōu)化。單井射孔優(yōu)化是指已經(jīng)做出合適的射孔方案,然后據(jù)此計(jì)算出射孔幾何參數(shù)引起的表皮系數(shù)以及孔眼壓實(shí)和井底污染狀況所造成的表皮系數(shù),再然后結(jié)合段塞流試井設(shè)計(jì)做出科學(xué)合理的測試工作制度,最后測出地面回收量。它的一般步驟為:確定射孔方案—制定測試工作制度—效果分析。
3 區(qū)塊射孔優(yōu)化。在做射孔方案設(shè)計(jì)前,收集到需要運(yùn)用的射孔參數(shù)、區(qū)塊儲(chǔ)層物性參數(shù)。它的特點(diǎn)在于:負(fù)壓值的設(shè)計(jì)以及預(yù)測、完井液配方優(yōu)化以及射孔器的優(yōu)化。在做效果分析時(shí),要對(duì)預(yù)測產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量進(jìn)行對(duì)比。
4 射孔技術(shù)優(yōu)化要關(guān)注污染問題。使用的射孔工藝的優(yōu)點(diǎn):能夠?qū)崿F(xiàn)一次起爆、應(yīng)用于各種有槍身射孔器、應(yīng)用于多種井的開發(fā)。這樣可以防止井噴,保護(hù)環(huán)境。
5 應(yīng)用防砂射孔技術(shù)。防砂是指在井的生產(chǎn)壽命期內(nèi)在不使用控砂裝置情況下存在可以接受的出砂風(fēng)險(xiǎn)。為了防砂的成功率的提高,需要保持流量變化、應(yīng)力衰減和出水過程中的孔道穩(wěn)定性。
6 復(fù)合射孔技術(shù)。復(fù)合射孔技術(shù)是近幾年興起的一項(xiàng)高校射孔技術(shù),它的工藝原理是,在射孔槍內(nèi),將燃燒特性不同的復(fù)合固體推進(jìn)劑與射孔彈有機(jī)結(jié)合,射孔彈聚能射流可以首先打開泄壓孔并能夠在地層中形成孔道,過程中產(chǎn)生的有序高能氣體通過泄壓控向地層加載,可以對(duì)射孔壓實(shí)帶進(jìn)行改造,提高孔道滲透性,并且還可以增加射流面積降低地層破裂壓力,改造儲(chǔ)層,提高產(chǎn)量。
7 超正壓射孔技術(shù)。超正壓射孔技術(shù)是指在射孔的同時(shí)向地層施加超過地層破裂壓力的壓力,使地層產(chǎn)生裂縫,適當(dāng)支撐劑的加入可使裂縫保持持久性,最終達(dá)到改善射孔完井效果的目的。該技術(shù)是近幾年來國外興起的一項(xiàng)集射孔和小型壓裂改造為一體的新型射孔工藝技術(shù)。大多井田都已經(jīng)知道超正壓射孔技術(shù)的工藝原理、技術(shù)關(guān)鍵和施工過程?,F(xiàn)場試驗(yàn)證明,負(fù)壓射孔縱使有很多優(yōu)點(diǎn),雖然大多數(shù)井最廣泛使用的還是負(fù)壓射孔技術(shù),也存在很多弊端,但是利用超正壓射孔工藝處理負(fù)壓射孔效果不理想的低壓地層具有良好的效果,所以兩種射孔技術(shù)可以在某些油田中配合使用,取長補(bǔ)短,以達(dá)到最理想的油井開發(fā)效果,從而提高產(chǎn)量。
在當(dāng)今飛速發(fā)展的社會(huì)中,石油產(chǎn)量要求居高不下,所以提高石油產(chǎn)量就成了石油工作者們的強(qiáng)烈愿望,而其中非常重要的一環(huán)便是工作工藝技術(shù)的改進(jìn),顯然,射孔技術(shù)成了爭相關(guān)注的重點(diǎn),因?yàn)樗鞘蜕a(chǎn)過程中不可或缺的一環(huán)。只要加大研究力度,用科學(xué)理論指導(dǎo)實(shí)踐,在實(shí)踐中不斷優(yōu)化射孔技術(shù),能夠最大限度適應(yīng)油田的具體實(shí)際情況,便能在很大程度上提高石油產(chǎn)量,以盡可能滿人們的生產(chǎn)生活需要。
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