摘要:水平井與常規(guī)豎井有著不同的地質(zhì)特點,如果采用常規(guī)射孔技術(shù),將會引發(fā)很多問題,如完井程度低、油井產(chǎn)量低等,影響油井生產(chǎn)的順利進行。本文從水平井的地質(zhì)特點出發(fā),分析了常規(guī)射孔技術(shù)的不足,并就復(fù)合射孔技術(shù)進行了研究和探討,希望能夠促進油井開采效果的提升。
關(guān)鍵詞:水平井;復(fù)合射孔技術(shù);研究
前言:水平井開發(fā)油層存在厚度小、地層孔隙率及滲透率小的特點,如果沿用常規(guī)射孔技術(shù),則無法起到預(yù)期效果,油井產(chǎn)能也無法充分發(fā)揮出來。對此,技術(shù)人員可以在水平井開發(fā)中引入復(fù)合射孔技術(shù),以實現(xiàn)對水平井的有效開發(fā),將其產(chǎn)能優(yōu)勢切實發(fā)揮出來。
1 水平井地質(zhì)特點
1.1孔隙率和滲透率小
水平井開采的目的層以低孔隙率低滲透率地層為主,至少就目前而言,水平井油層的開發(fā)厚度相比較常規(guī)井更小,地層的孔隙率和滲透率更低,而且因為投產(chǎn)工藝等的影響,其產(chǎn)能并不能得到有效發(fā)揮。
1.2鉆井污染
在進行鉆井和固井的過程中,固相顆粒入侵以及泥漿失濾可能引發(fā)井筒周圍的污染,對于一些污染嚴重的水平井,表皮系數(shù)可以達到20-40,甚至?xí)Φ貙咏畮B透率以及水平井本身的采收效率產(chǎn)生影響。
1.3水淹層剩余油
現(xiàn)階段,伴隨著開采的持續(xù)深入,我國多數(shù)陸地油田已經(jīng)開始進入高含水開采階段,水平井開采技術(shù)在進行剩余油開采、油田采收率以及單井產(chǎn)量提升方面有著相當明顯的優(yōu)勢,不過在進入到水淹層頂部剩余油開采階段后,因為頂部滲透性較差,采用常規(guī)射孔技術(shù)會導(dǎo)致直接投產(chǎn)的產(chǎn)量不高,想要促進水平井采收率的進一步提升,必須做好射孔技術(shù)的深入研究。
2 常規(guī)射孔技術(shù)存在的不足
現(xiàn)階段,多數(shù)水平井射孔采用的都是常規(guī)聚能射孔技術(shù),根據(jù)水平井井眼的特點,開展定向射孔,而因為聚能射孔技術(shù)本身的局限性,以及水平井井眼條件的限制,水平井的投產(chǎn)效果相當有限。
常規(guī)射孔技術(shù)中存在的不足體現(xiàn)在幾個方面:一是完井程度較低。水平井井下結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在進行射孔操作的過程中,從保證安全的角度,一般都會選擇保守施工方案,因此相比較豎井,水平井射孔直徑小,穿深淺,完井程度相對較低;二是油井產(chǎn)量低。水平井結(jié)構(gòu)相對特殊,射孔器的性能無法充分發(fā)揮出來,加上其相位優(yōu)化地質(zhì)效果相對有限,并不利于油井產(chǎn)能的發(fā)揮;三是污染帶穿透。水平井對于聚能射孔彈的限制因素眾多,射孔穿深不足,無法實現(xiàn)對污染帶的有效穿越,而在射孔過程中產(chǎn)生的二次壓傷同樣就會影響油井產(chǎn)能。水平井完井后,無論是進行壓裂還是酸化改造,都存在較大的難度,需要消耗較長的時間。
3 水平井復(fù)合射孔技術(shù)
水平井復(fù)合射孔技術(shù)的基本原理,是在原有的射孔基礎(chǔ)上,將聚能射孔彈的爆炸能量與推進劑的爆炸能量結(jié)合在一起,完成油井射孔操作。復(fù)合射孔技術(shù)要求在特制的加強型射孔槍內(nèi),將不同性質(zhì)的射孔彈與復(fù)合型推進劑結(jié)合在一起,引爆射孔彈開展射孔操作的同時,可以利用剩余能量激化復(fù)合推進劑,然后就射孔彈和復(fù)合固體推進劑開展爆燃控制,確保兩種能量可以在爆燃瞬間實現(xiàn)力量的統(tǒng)一,借助射孔槍與推進劑之間的作用力,沿射孔彈道,將高壓氣體射出,對地層進行壓裂。復(fù)合射孔技術(shù)在水平井中的應(yīng)用體現(xiàn)在幾個方面:
3.1連續(xù)油管輸送射孔
在頁巖氣水平井第一段進行連續(xù)油管射孔,以連續(xù)油管將二級射孔器運送到預(yù)定位置后,起爆井口正加壓和環(huán)空加壓射孔器,或者使用油管進行射孔運輸,在井筒內(nèi)加起爆。第一射孔以及壓裂作業(yè)完成后,會在油氣層和井筒之間形成良好溝通,為后續(xù)泵送作業(yè)提供便利。連續(xù)油管第一段射孔作業(yè)所需的時間更短,成功率更高,經(jīng)濟效益更好,而對我國主要油田的地質(zhì)條件進行分析,頁巖氣水平井的長度一般都超過了1500m,可以選擇連續(xù)油管輸送的方式,進行第一段射孔作業(yè)。
3.2分簇射孔
分簇射孔器中所有單級射孔器都需要采用單獨點火控制器進行控制,在接收到地面發(fā)送的控制指令后,可以對相應(yīng)射孔進行起爆?,F(xiàn)階段,在我國油田開采中,比較常見的分簇射孔器有分簇定向射孔器、分簇定面射孔器等,配合螺旋式布彈,對應(yīng)水平井定向射孔技術(shù)本身連接結(jié)構(gòu)的特殊性,可以對一些特殊的射孔作業(yè)進行解決,如防砂、偏移、低巷道軌跡等。分簇定面射孔器的布彈方式相對特殊,可以在套管的相同截面上,設(shè)置復(fù)數(shù)射孔孔眼,從而于某個扇面形成多射孔應(yīng)力集中帶,為水平井開發(fā)后期的儲層壓裂及深度改造創(chuàng)造良好條件。
3.3多級點火
多級點火是一種特殊的控制方式,也被稱為射孔選發(fā),在復(fù)合射孔技術(shù)中占據(jù)了相當重要的位置,而當前我國應(yīng)用較為廣泛的點火控制器可以分為電子編碼式和機械式兩種,電子編碼式多級點火控制器可以通過對信號地址進行編譯的方式,實現(xiàn)多級點火控制,既可以實現(xiàn)選擇性點火,也可以實現(xiàn)序列點火;機械式多級點火控制器需要先進行坐封橋塞點火,在進行射孔點火,第一簇射孔起爆后,會借助液體壓力斷開,然后迅速連通第二簇,確保其能夠進入待射孔狀態(tài),完成點火起爆。
4 結(jié)語
總而言之,在水平井射孔中,復(fù)合射孔技術(shù)的應(yīng)用能夠保證射孔效果,促進油井產(chǎn)量的提高。在油層巖性不明的情況下,射孔二次能量壓裂作用會受到地質(zhì)巖性的影響,壓裂效果無法保證,而通過對復(fù)合射孔技術(shù)的合理應(yīng)用,可以幫助技術(shù)人員很好的應(yīng)對復(fù)雜地質(zhì)地形條件,有效減少水層和井筒之間的流通,對產(chǎn)業(yè)含水率進行有效控制,保證產(chǎn)量的同時,也能夠提高產(chǎn)油質(zhì)量。
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作者簡介:
李立春 男 1976年11月21日出生 漢族 籍貫黑龍江省肇東市 大慶油田有限責(zé)任公司試油試采分公司射孔大隊射孔二隊從事射孔工作。