柴丹丹

摘 要：針對(duì)水平井分簇射孔，其重要內(nèi)容包括合理設(shè)計(jì)對(duì)布孔數(shù)、簇位置和間距等方面，以此保證在后續(xù)壓裂施工中能夠充分發(fā)揮儲(chǔ)層改造的良好效果。本文針對(duì)致密油水平井分簇射孔設(shè)計(jì)新方法與應(yīng)用進(jìn)行深入性的分析與探究。

關(guān)鍵詞：致密油;分簇射孔;設(shè)計(jì)方法;應(yīng)用

在開(kāi)發(fā)非常規(guī)油氣田中，水平井分段多簇水力壓裂是一種主流手段，在具體應(yīng)用過(guò)程中具有良好的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，但是由于其所存在的問(wèn)題較為廣泛，因此需要通過(guò)良好的方式促進(jìn)應(yīng)用。

1.設(shè)計(jì)方法與理論模型

1.1方法總述

致密油水平井分簇射孔在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中的新方法功能主要包括四大點(diǎn)：分別為（1）預(yù)測(cè)可壓性、物性指數(shù);（2）工程甜點(diǎn)分段、評(píng)價(jià);（3）合理優(yōu)化射孔簇間距簇位置;（4）充分設(shè)計(jì)射孔搶槍彈方案、布孔數(shù)。在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要與目標(biāo)區(qū)域巖石力學(xué)測(cè)試、測(cè)井資料進(jìn)行充分的結(jié)合。

1.2可壓性指數(shù)和物性指數(shù)預(yù)測(cè)

針對(duì)表征工程甜點(diǎn)井段的參數(shù)中，物性指數(shù)、可壓性指數(shù)作為兩個(gè)重要的參數(shù)內(nèi)容，根據(jù)目標(biāo)井、鄰井的測(cè)井相關(guān)資料為基礎(chǔ)，充分結(jié)合目標(biāo)區(qū)塊巖石力學(xué)測(cè)試資料，為了能夠在實(shí)際計(jì)算中充分獲取可壓性指數(shù)和物性指數(shù)剖面，在具體計(jì)算過(guò)程中可通過(guò)對(duì)目標(biāo)井的巖石力學(xué)參數(shù)、地應(yīng)力以及物性參數(shù)剖進(jìn)行計(jì)算[1]。可壓性指數(shù)所包括的力學(xué)性質(zhì)較為廣泛，主要涉及抗剪性質(zhì)、巖石脆性以及斷裂韌性等。在定義脆性指數(shù)方面，相關(guān)學(xué)者對(duì)此進(jìn)行充分的分析與探究，基于此，本文設(shè)計(jì)通過(guò)根據(jù)礦物含量脆性指數(shù)、力學(xué)脆性指數(shù)，針對(duì)物性指數(shù)需要對(duì)含油飽和度、滲透率孔隙度等的發(fā)育程度進(jìn)行詳細(xì)的考慮。通過(guò)有效整理分析某致密油區(qū)域某井的相關(guān)資料，能夠獲取其物性指數(shù)剖面、可壓性指數(shù)等。

1.3工程甜點(diǎn)井段評(píng)價(jià)與分段設(shè)計(jì)

對(duì)于工程甜點(diǎn)井段主要是其井段具備良好的可壓性和物性，通過(guò)綜合性的評(píng)價(jià)方式對(duì)可壓性指數(shù)、物性指數(shù)剖面進(jìn)行優(yōu)先選擇[2]。（1）針對(duì)兩種指數(shù)可充分進(jìn)行劃分，從而形成好、中、差三個(gè)標(biāo)定等級(jí)，同時(shí)對(duì)應(yīng)為5分、3分、1分。（2）通過(guò)將累計(jì)頻率分布的方式引入其中，以目標(biāo)井可壓性、物性指數(shù)數(shù)據(jù)分布特點(diǎn)為基準(zhǔn)，對(duì)其相應(yīng)的評(píng)定等級(jí)界限進(jìn)行明確。（3）采用九宮格綜合評(píng)價(jià)方式，通過(guò)應(yīng)井深單位井段的物性、可壓性指數(shù)評(píng)分進(jìn)行相加評(píng)價(jià)，綜合評(píng)分>5且固井質(zhì)量好的情況下，可有限選擇其井段作為工程甜點(diǎn)井段。

1.4簇間距、簇位置優(yōu)化

根據(jù)誘導(dǎo)應(yīng)力場(chǎng)作用下的裂縫轉(zhuǎn)向機(jī)理、最大轉(zhuǎn)向區(qū)的實(shí)際面積明確單段內(nèi)最優(yōu)簇間距。單縫誘導(dǎo)應(yīng)力場(chǎng)解析模型為下列公式：

上述公式中，作為沿井筒方向上的水平誘導(dǎo)應(yīng)力，MPa;作為錘向誘導(dǎo)應(yīng)力，MPa;作為巖裂縫水平延伸方向上的誘導(dǎo)應(yīng)力，MPa;和MPa;分別為凈壓力和泊慫比，C為裂縫半高，m。距離對(duì)先壓裂縫近距離端內(nèi)的某一區(qū)域內(nèi)，通過(guò)誘導(dǎo)應(yīng)力發(fā)揮出的作用下可能會(huì)導(dǎo)致后起裂縫出現(xiàn)轉(zhuǎn)向，從而導(dǎo)致可能發(fā)生更多的天然裂縫，因此使改造體積變大，復(fù)雜縫網(wǎng)的發(fā)生幾率會(huì)因此而增加?；诖?，在此區(qū)域在紅優(yōu)先選擇簇位置[3]。裂縫轉(zhuǎn)向區(qū)范圍，對(duì)其的判斷標(biāo)準(zhǔn)使在X方向上的原地應(yīng)力和誘導(dǎo)應(yīng)力，兩者相加后的和需要≥Y方向上的原地應(yīng)力與誘導(dǎo)應(yīng)力相加的和。

通過(guò)充分結(jié)合單段內(nèi)簇位置和最優(yōu)簇間距，對(duì)最小水平的主應(yīng)力、施工條件等方面進(jìn)行綜合性的思考與設(shè)計(jì)[4]。明確單段內(nèi)第1簇，其需要1/3斷腸的趾端內(nèi)最小水平主應(yīng)力最小的點(diǎn)，針對(duì)后續(xù)射孔簇位置需要充分根據(jù)優(yōu)簇間距，根據(jù)相應(yīng)的順序排布于端方向，最后單段內(nèi)的各個(gè)簇位置都需要根據(jù)微小偏差朝著最小水平主應(yīng)力最小的點(diǎn)進(jìn)行，此時(shí)需注重完全避開(kāi)套管接箍位置[5]。針對(duì)連續(xù)油管多級(jí)射孔的水平井，其應(yīng)當(dāng)與趾端的第一段只射1簇進(jìn)行靠近，此簇的具體位置需要在段內(nèi)水平應(yīng)力最小處的臨近位置進(jìn)行設(shè)計(jì)，并注重與套管接箍避開(kāi)。

1.5布孔數(shù)設(shè)計(jì)

為了確保破裂壓力非均勻性，對(duì)此種情況需要進(jìn)行充分的分析，以此確保后期壓裂各簇裂縫同時(shí)起裂，與現(xiàn)場(chǎng)常用的均勻孔密布孔進(jìn)行對(duì)比，需要通過(guò)按照破裂壓力剖面分簇限流，對(duì)每一簇的布孔數(shù)進(jìn)行充分的設(shè)計(jì)，從而能夠更好地實(shí)現(xiàn)壓力與排量的滿足下所保持的平衡性關(guān)系。

結(jié)束語(yǔ)：

這對(duì)致密油水平井分段需要對(duì)可壓性指數(shù)剖面和物性指數(shù)剖面進(jìn)行綜合性的考慮與分析，同時(shí)對(duì)目標(biāo)區(qū)塊巖石力學(xué)測(cè)試資料和測(cè)井資料有效結(jié)合，2種指數(shù)剖面所涉及的區(qū)塊儲(chǔ)層巖石力學(xué)性質(zhì)、物性等相關(guān)施工參數(shù)和天然裂縫發(fā)育情況、礦物含量等多種因素，同時(shí)，需要在頻率分布的手段不斷進(jìn)行積累，詳細(xì)的評(píng)價(jià)工程甜點(diǎn)井段，以此更好地完成分段工作。另外，為了能夠更好地加強(qiáng)主縫溝通天然裂縫帶幾率、形成復(fù)雜縫網(wǎng)，需要對(duì)裂縫誘導(dǎo)應(yīng)力所存在的分布特點(diǎn)進(jìn)行充分的分析與探究，通過(guò)構(gòu)建誘導(dǎo)應(yīng)力場(chǎng)和疊加應(yīng)力場(chǎng)的解析模型，在對(duì)慮裂縫轉(zhuǎn)向和裂縫干擾的考慮與掌握的基礎(chǔ)上，可有效運(yùn)用模擬計(jì)算對(duì)最優(yōu)簇間距范圍

進(jìn)行分析，從而能夠更加明確簇位置優(yōu)選的相關(guān)方式與方法。除此以外，根據(jù)段內(nèi)各簇同時(shí)起裂，并以此作為目的對(duì)各簇的布孔數(shù)，平衡了各簇的起裂阻力進(jìn)行設(shè)計(jì)，可采用分簇限流的思想不斷對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化與完善設(shè)計(jì)。最后致密油水平井分簇射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件所具有的各種優(yōu)勢(shì)較為廣泛，其具備強(qiáng)大的功能，同時(shí)，界面十分簡(jiǎn)潔，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

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