楊國(guó)寶（大慶鉆探工程公司測(cè)井公司，吉林松原 138000）

影響射孔效率的主要因素及評(píng)價(jià)方法

楊國(guó)寶（大慶鉆探工程公司測(cè)井公司，吉林松原 138000）

射孔完井是目前國(guó)內(nèi)外油田采用的一種主要完井方法。它的有效性受到了射孔彈，射孔參數(shù)，井內(nèi)條件，施工條件等多方因素的影響。先進(jìn)的射孔方法可以減輕對(duì)油氣層的損害，有利于油田的勘探開發(fā)效果。本文將主要探討影響射孔效率的主要因素及評(píng)價(jià)方法。

射孔效率；射孔評(píng)價(jià)

射孔是指利用射孔器，射穿封閉產(chǎn)層的套管及水泥環(huán)直至地層，溝通井筒與產(chǎn)層間的流體通道。它是銜接于鉆井與采油之間的一道關(guān)鍵工序。鉆井完井的方法很多，通常是在套管完井時(shí)，采用射孔的方法打開產(chǎn)層。

1 儲(chǔ)層性質(zhì)對(duì)射孔效率的影響

1.1 高滲透疏松砂巖儲(chǔ)層

這種儲(chǔ)層的砂巖通常固結(jié)不好，射孔后孔道內(nèi)容易被砂礫充填。因此，射孔時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮孔眼的穩(wěn)定性，防止孔道被砂堵及砂粒運(yùn)移堵塞?？刹捎?0°相位角，中等孔深，中等孔密，大孔徑較小的負(fù)壓差射孔為宜。

1.2 非均質(zhì)氣層

非達(dá)西流（紊流）效應(yīng)是影響氣層射孔效率的一個(gè)主要原因。在氣井中紊流效應(yīng)一般都比較明顯，尤其是地層的滲透率越高，紊流效應(yīng)越顯著。因此對(duì)低滲透氣層射孔應(yīng)采用深穿透、高孔密和中等孔徑；對(duì)高滲透層射孔應(yīng)采用中等孔深，高孔密，較大的孔徑和90°的相位角。

1.3 裂縫性儲(chǔ)集層

天然裂縫地層中，射孔完井的產(chǎn)能完全取決于射孔孔眼和裂縫系統(tǒng)間的連通情況。

1.4 地層的各向異性

儲(chǔ)集層巖石的垂直滲透率低于水平滲透率，稱為各向異性。其特征是流體在各個(gè)方向上傳遞速度不一樣，差別程度用水平滲透率與垂直滲透率的比值表示。

各向異性地層對(duì)射孔的效率影響很大，為了改善這種影響需要在射孔時(shí)提高孔密。在滲透率各向異性差別大的地層（水平滲透率與垂直滲透率比值在10-100之間），增大孔密可使產(chǎn)能增大，比滲透率各向同性地層增大孔密時(shí)產(chǎn)能增大的幅度大。而射孔相位對(duì)射孔效率影響不大。在地層流體呈紊流的情況下，滲透率的各向異性對(duì)產(chǎn)能的影響將成次要地位。

1.5 稠油層、高含蠟油層

對(duì)于這類油層，影響射孔效率的主要因素是射孔孔眼的摩阻和流速。射孔時(shí)應(yīng)選擇大孔徑的射孔器（大于19mm），以減少摩阻損失，降低流速。

1.6 低產(chǎn)低滲透儲(chǔ)層

地層致密、低產(chǎn)、低滲透、不經(jīng)過酸化壓裂就形不成工業(yè)油流，這類地層僅靠提高射孔效率無法達(dá)到增產(chǎn)目的，只有采用酸化壓裂等增產(chǎn)措施才會(huì)有效。因此在射孔時(shí)深穿透，高孔密的效果已經(jīng)不明顯。為配合好壓裂施工應(yīng)重點(diǎn)考慮大而圓的孔徑，90°的相位角。

1.7 鉆井與固井造成的地層損害帶

損害帶是近井周圍地層，由于有害的鉆井液，固井液的侵入儲(chǔ)層造成損害，會(huì)影響儲(chǔ)層產(chǎn)能。采用深穿透的射孔器能穿過這個(gè)損害帶。這樣可減輕損害對(duì)產(chǎn)能的影響。

2 射孔參數(shù)對(duì)油層產(chǎn)能影響排序

2.1 未射穿鉆井損害帶：孔深，孔密，鉆井損害程度，壓實(shí)帶損害程度，孔徑，相位角，壓實(shí)帶厚度，鉆井損害帶深度，布孔格式。

2.2 射穿鉆井損害帶：孔密、孔深、壓實(shí)帶損害程度、壓實(shí)帶厚度、相位角、孔徑、鉆井損害程度、鉆井損害深度、布孔格式。

2.3 高損害（損害程度≤0.45）未射穿淺穿透（射穿損害帶厚度≤64%）：孔深、孔密、鉆井損害程度、相位角、孔徑、鉆井損害深度、射孔壓實(shí)損害程度。

2.4 高損害未射穿深穿透（射穿深度≤鉆井損害帶深度）：孔深，孔密，鉆井損害程度，孔徑，鉆井損害深度，射孔壓實(shí)損害程度，相位角。

2.5 高損害射穿鉆井損害帶：孔深，孔密，鉆井損害程度，孔徑，相位角，鉆井損害程度，射孔壓實(shí)損害程度。

2.6 低損害（損害程度＞0.45）未射穿鉆井損害帶：孔深，孔密，孔徑，鉆井損害程度，相位角，鉆井損害深度，射孔壓實(shí)損害程度。

3 射孔效率評(píng)價(jià)方法

3.1 表皮系數(shù)法

表皮系數(shù)是描述近井地帶的地層受到損害而引起流體滲流阻力增加的常數(shù)，以符號(hào)S表示。S值越大表明地層受到的損害程度越大；S值為0，表明地層未受損害；S值為負(fù)值表明地層得到改善，確定S值的方法分為非穩(wěn)定階段的壓降曲線法和霍納法（Horner）及MDH法。

3.2 產(chǎn)率比法

產(chǎn)率比是指在相同條件下，儲(chǔ)層的實(shí)際產(chǎn)量與其假定的理想產(chǎn)量之比，用PR表示。PR=1表示儲(chǔ)層未受損害；當(dāng)PR＜1時(shí)，表明儲(chǔ)層受到損害；當(dāng)PR＞1時(shí)表明儲(chǔ)層得到改善。如選擇同一區(qū)塊、同一產(chǎn)層，鉆井工序大致相同的油井進(jìn)行對(duì)比，則產(chǎn)率比主要反映了射孔工序的影響。因此，國(guó)外目前都采用這一指標(biāo)作為評(píng)價(jià)射孔效果或者說射孔對(duì)產(chǎn)層損害程度的礦場(chǎng)試井評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 極限產(chǎn)率比法和極限非完善系數(shù)法

射孔極限產(chǎn)率比法和極限非完善系數(shù)法是石油大學(xué)首次提出的2項(xiàng)射孔效率評(píng)價(jià)新方法。極限產(chǎn)率比的含義是射孔彈所能夠穿透的范圍內(nèi)，孔密為無限大，流動(dòng)沒有阻力所形成假想擴(kuò)大井的產(chǎn)量與油井的理論產(chǎn)量之比。極限完善系數(shù)法的含義是在上述假想擴(kuò)大井中所產(chǎn)生的表皮系數(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

從整個(gè)鉆井、開發(fā)、采油過程來看，射孔完井是這個(gè)大系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)。而就射孔本身而言，所要考慮的因素也很多、很復(fù)雜，因此，目前有一種認(rèn)識(shí)，就是必須把射孔作為一個(gè)系統(tǒng)工程進(jìn)行研究，針對(duì)不同儲(chǔ)集層和油氣井特性，優(yōu)化射孔設(shè)計(jì)和射孔工藝。

［1］孫劍波，王娟，杜遠(yuǎn)宗等.優(yōu)化射孔技術(shù)的研究及應(yīng)用［J］.油氣田地面工.2013-08-30.

［2］張曉蓉，彭幼枝.優(yōu)選射孔方式提高增產(chǎn)效果［J］.內(nèi)蒙古石油化工.2012-06-30.