柴丹丹

摘 要：針對水平井分簇射孔，其重要內(nèi)容包括合理設(shè)計對布孔數(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)揮儲層改造的良好效果。本文針對致密油水平井分簇射孔設(shè)計新方法與應(yīng)用進行深入性的分析與探究。

關(guān)鍵詞：致密油;分簇射孔;設(shè)計方法;應(yīng)用

在開發(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)用過程中具有良好的優(yōu)勢特點，但是由于其所存在的問題較為廣泛，因此需要通過良好的方式促進應(yīng)用。

1.設(shè)計方法與理論模型

1.1方法總述

致密油水平井分簇射孔在具體設(shè)計過程中的新方法功能主要包括四大點：分別為（1）預(yù)測可壓性、物性指數(shù);（2）工程甜點分段、評價;（3）合理優(yōu)化射孔簇間距簇位置;（4）充分設(shè)計射孔搶槍彈方案、布孔數(shù)。在對其進行設(shè)計的過程中，需要與目標(biāo)區(qū)域巖石力學(xué)測試、測井資料進行充分的結(jié)合。

1.2可壓性指數(shù)和物性指數(shù)預(yù)測

針對表征工程甜點井段的參數(shù)中，物性指數(shù)、可壓性指數(shù)作為兩個重要的參數(shù)內(nèi)容，根據(jù)目標(biāo)井、鄰井的測井相關(guān)資料為基礎(chǔ)，充分結(jié)合目標(biāo)區(qū)塊巖石力學(xué)測試資料，為了能夠在實際計算中充分獲取可壓性指數(shù)和物性指數(shù)剖面，在具體計算過程中可通過對目標(biāo)井的巖石力學(xué)參數(shù)、地應(yīng)力以及物性參數(shù)剖進行計算[1]?？蓧盒灾笖?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)者對此進行充分的分析與探究，基于此，本文設(shè)計通過根據(jù)礦物含量脆性指數(shù)、力學(xué)脆性指數(shù)，針對物性指數(shù)需要對含油飽和度、滲透率孔隙度等的發(fā)育程度進行詳細的考慮。通過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工程甜點井段評價與分段設(shè)計

對于工程甜點井段主要是其井段具備良好的可壓性和物性，通過綜合性的評價方式對可壓性指數(shù)、物性指數(shù)剖面進行優(yōu)先選擇[2]。（1）針對兩種指數(shù)可充分進行劃分，從而形成好、中、差三個標(biāo)定等級，同時對應(yīng)為5分、3分、1分。（2）通過將累計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)分布特點為基準(zhǔn)，對其相應(yīng)的評定等級界限進行明確。（3）采用九宮格綜合評價方式，通過應(yīng)井深單位井段的物性、可壓性指數(shù)評分進行相加評價，綜合評分>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井段。

1.4簇間距、簇位置優(yōu)化

根據(jù)誘導(dǎo)應(yīng)力場作用下的裂縫轉(zhuǎn)向機理、最大轉(zhuǎn)向區(qū)的實際面積明確單段內(nèi)最優(yōu)簇間距。單縫誘導(dǎo)應(yīng)力場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。距離對先壓裂縫近距離端內(nèi)的某一區(qū)域內(nèi)，通過誘導(dǎo)應(yīng)力發(fā)揮出的作用下可能會導(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)生幾率會因此而增加。基于此，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。

通過充分結(jié)合單段內(nèi)簇位置和最優(yōu)簇間距，對最小水平的主應(yīng)力、施工條件等方面進行綜合性的思考與設(shè)計[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，針對后續(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)力最小的點進行，此時需注重完全避開套管接箍位置[5]。針對連續(xù)油管多級射孔的水平井，其應(yīng)當(dāng)與趾端的第一段只射1簇進行靠近，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行設(shè)計，并注重與套管接箍避開。

1.5布孔數(shù)設(shè)計

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

結(jié)束語：

這對致密油水平井分段需要對可壓性指數(shù)剖面和物性指數(shù)剖面進行綜合性的考慮與分析，同時對目標(biāo)區(qū)塊巖石力學(xué)測試資料和測井資料有效結(jié)合，2種指數(shù)剖面所涉及的區(qū)塊儲層巖石力學(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，需要在頻率分布的手段不斷進行積累，詳細的評價工程甜點井段，以此更好地完成分段工作。另外，為了能夠更好地加強主縫溝通天然裂縫帶幾率、形成復(fù)雜縫網(wǎng)，需要對裂縫誘導(dǎo)應(yīng)力所存在的分布特點進行充分的分析與探究，通過構(gòu)建誘導(dǎo)應(yīng)力場和疊加應(yīng)力場的解析模型，在對慮裂縫轉(zhuǎn)向和裂縫干擾的考慮與掌握的基礎(chǔ)上，可有效運用模擬計算對最優(yōu)簇間距范圍

進行分析，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)各簇同時起裂，并以此作為目的對各簇的布孔數(shù)，平衡了各簇的起裂阻力進行設(shè)計，可采用分簇限流的思想不斷對其進行優(yōu)化與完善設(shè)計。最后致密油水平井分簇射孔優(yōu)化設(shè)計軟件所具有的各種優(yōu)勢較為廣泛，其具備強大的功能，同時，界面十分簡潔，具有較強的實用性。

參考文獻：

[1]曾波，劉望，陸應(yīng)輝，等.觸點式分簇射孔器研制及在川南頁巖氣井應(yīng)用[J].石油礦場機械，2021，50（6）：45-50.

[2]王波，王佳，羅兆，等.水平井段內(nèi)多簇清水體積壓裂技術(shù)及現(xiàn)場試驗[J].斷塊油氣田，2021，28（3）：408-413.

[3]李憲文，李喆，肖元相，等.蘇里格致密氣水平井完井壓裂技術(shù)對比研究[J].石油鉆采工藝，2021，43（1）：48-53.

[4]李凱凱，安然，岳潘東，等.安83區(qū)頁巖油水平井大規(guī)模蓄能體積壓裂技術(shù)[J].石油鉆探技術(shù)，2021，49（4）：125-129.

[5]莫紅陽.低滲透致密油儲層壓裂改造技術(shù)研究及應(yīng)用[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2021，41（15）：193-194.