杜 勇，李積祥，張 麗，侯洪濤，劉 健

（1.中國石油大學（華東）石油工程學院，山東東營 257000；2.中國石化勝利油田分公司樁西采油廠）

袖套式推進劑射孔技術在特低滲油田的應用

杜 勇1，2，李積祥2，張 麗2，侯洪濤2，劉 健2

（1.中國石油大學（華東）石油工程學院，山東東營 257000；2.中國石化勝利油田分公司樁西采油廠）

樁西油田的特低滲透砂巖油藏開發(fā)中普遍存在產能下降快、注水壓力高和解堵效果差的問題，因此引進了袖套式推進劑射孔增產、增注技術，該技術主要是通過射孔彈產生的金屬熱流引燃周圍槍身上的推進劑藥柱，產生大量的高溫高壓氣體進入地層，對地層進行壓裂，并產生多條徑向裂縫，從而達到增產、增注的目的。2011年該技術在樁西油田實施3井次，有效解決了特低滲油田產能下降快、注水壓力高和解堵效果差的難題。

特低滲油田；袖套射孔技術；增產增注技術；樁西油田

勝利油田樁西采油廠所開發(fā)的特低滲油藏具有油藏類型多、地質構造復雜、儲層巖性變化大、物性差、埋藏深等特點，由于大多數(shù)的特低滲油藏儲層敏感性較強，鉆井、修井、油井生產及水井注水過程容易對地層產生傷害，造成了低滲區(qū)塊采油速度和采出程度處于較低的開發(fā)水平。對特低滲油藏油水井的這些傷害，目前也多次采取了酸化等化學解堵工藝，但這種傷害用化學方式很難解決，主要是因為：①酸化主要用于解除地層污染堵塞，但在改善儲層滲流能力方面的作用十分有限；②低滲油藏酸化時壓力較高，有可能超過地層破裂壓力而產生微裂縫，使酸液順著裂縫進入地層，不能進入儲層空隙解除污染，酸化后微裂縫閉合，污染仍未得到有效解除；③低滲油層由于孔喉半徑小、井深等原因，酸化后排液困難，容易產生二次沉淀，影響酸化效果。

針對以上問題，樁西采油廠引進了袖套式推進劑射孔技術，并在樁西特低滲油藏實施了油水井解堵增產增注試驗，在現(xiàn)場應用后取得了明顯的增產、增注的效果。

1 技術原理及特點［1－5］

1.1 技術原理

袖套式推進劑射孔技術就是在射孔槍管外套裝推進劑藥柱，利用射孔彈產生的金屬熱粒子引燃射孔槍外套裝的推進劑，推進劑燃燒產生大量高溫高壓氣體，直接作用于射孔孔眼，對射孔孔眼進行沖刷，對地層實施壓裂，在孔眼周圍地層中產生多條徑向裂縫，并直接在目的層段伴隨熱化學作用。

（1）聚能效應：高溫高壓氣體能量產生大孔徑、長孔道孔眼，深穿透壓裂地層產生寬長裂縫，裂縫長度達到5 m以上。

（2）造縫作用：袖套式推進劑射孔技術的壓力加載速率高，在井筒周圍形成射孔相位上的幾條可控裂縫，溝通原生裂縫，產生次生裂縫，形成多裂縫體系，增加近井地帶泄油面積，提高流體流動效率。

（3）解堵作用：射孔槍外套裝多節(jié)火箭推進劑藥環(huán)，多次爆燃，產生多次壓力波峰，脈沖振蕩壓裂地層，溝通近井地帶及地層裂縫，解除裂縫內堵塞物，從而提高油井產量和水井注水量。

（4）熱力作用：火藥燃燒時釋放出大量熱量，可提高井下溫度，可溶解近井地帶的蠟質和瀝青質，解除油層孔道的堵塞，改善地層流體物性和流態(tài)，提高儲層的驅油效率。

1.2 技術特點

（1）對地層無傷害，有利于儲層保護。

（2）大大提高了高溫高壓氣體的能量利用率和壓裂效果，提高射孔的效果，加大加深射孔通道。

（3）高能氣體壓裂的作用使地層產生不受地層主應力約束的多條徑向垂直裂縫及豐富的微裂縫網(wǎng)，有效提高地層的滲透導流能力。

（4）簡化了施工工藝，提高了完井效率，改善了初始完井效果。袖套式推進劑射孔技術將射孔及高能氣體壓裂兩步合一。壓裂彈產生的高能氣體對射孔孔道的持續(xù)壓裂和沖刷，解決了造縫、解堵、誘噴等一系列問題，減少了地層傷害，大大改善了初始完井效果。

（5）可以采用多級起爆的方式實現(xiàn)多層一次射孔，且保證每個層段都有推進。

（6）對套管無損傷，降低作業(yè)壓力，提高了作業(yè)的安全性。

（7）射孔器尾部加裝存儲式壓力－時間記錄儀器，能對井筒內液體的壓力變化進行記錄和存儲，從而可以完整記錄射孔的全過程，并可根據(jù)P－T曲線進行裝藥結構的調整。

2 使用范圍和選井條件

2.1 使用范圍

袖套式推進劑射孔技術主要解決：①鉆井過程中深度污染的油氣層的解堵；②生產井解堵處理、注水井降壓增注；③天然裂縫較發(fā)育及水敏酸敏油層的改造。

2.2 選井條件

（1）適用于脆性的中低滲地層，對灰?guī)r、白云巖、泥質含量小于25%的砂巖特別適用。

（2）適用于低壓油氣層，其對裂縫的產生可取得遠遠優(yōu)于負壓射孔的效果。

（3）射孔井段套管質量、套管固井質量良好。（4）水層間隔層厚2 m以上。

3 現(xiàn)場應用效果

2011年該技術在樁西采油廠特低滲油藏共實施3井次，其中油井1井次，水井2井次，實施后取得了明顯的增產、增注效果。

樁59－16井生產層位是沙三下第二套油層，井段是3 518～3 534 m，共射開2層8.3 m，該層段物性較差，滲透率（7.26～40.38）×10－3μm2，孔隙度12.6%～14.5%。該井于2007年11月投產，投產初期生產正常，但是產量下降較快，因此2011年5月實施袖套式推進劑射孔增產技術，實施后日產液從措施前的6 m3上升至21 m3，日產液增加15 m3；日產油從措施前的0.5 t上升至8 t，日增油達到了7.5 t，截至目前累計增油1 260 t，實施后取得了理想的增油效果。

樁59－11井2007年10月投產，2008年1月轉注，注水層位是沙三下第二套油層，井段3 508.3～3 536.4 m，共射開2層23 m，滲透率（21.02～35.3）×10－3μm2，孔隙度13.3%～14.9%。由于儲層物性差，轉注初期注水效果就比較差，并且經(jīng)多次酸化增注，增注效果不理想。分析認為該井酸化增注效果不理想以及注水差的主要原因不是儲層污染，而是儲層物性差，啟動壓力高導致的，因此2011年8月實施袖套式推進劑射孔增注技術。開井后注水油壓從38 MPa下降至35 MPa，日注水量從措施前的不吸水增加到50 m3，達到了地質注水要求，截至目前繼續(xù)有效，取得了比較理想的增注效果。

4 結論

（1）在特低滲區(qū)塊，對于因儲層物性差的油水井，可采用井下袖套式推進劑射孔增產增注技術。該技術能夠產生豐富的微裂縫網(wǎng)，增加滲流通道，可有效提高增產、增注效果。

（2）與以往單純采用酸化解堵相比，袖套式推進劑射孔技術減少了二次儲層傷害，同時拓寬了解堵技術的應用范圍，是特低滲油層的一種有效解堵措施。

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編輯：李金華

TE357

A

1673－8217（2012）03－0107－02

2011－12－05

杜勇，1970年生，1992年畢業(yè)于西北大學地質系，2008年獲長江大學工程碩士學位，中國石油大學（華東）油氣田開發(fā)工程專業(yè)博士研究生，主要從事采油工藝方面研究工作。