大斜度井射孔工藝技術(shù)及其應(yīng)用

商文豪(長(zhǎng)城鉆探工程有限公司測(cè)井公司，北京 100101)

大斜度井射孔工藝技術(shù)及其應(yīng)用

商文豪(長(zhǎng)城鉆探工程有限公司測(cè)井公司，北京 100101)

主要研究大斜度井射孔工藝技術(shù)與應(yīng)用，介紹了幾種常見的射孔工藝技術(shù)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)大斜度井射孔工藝技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

大斜度井；射孔；工藝

現(xiàn)階段，大部分油田鉆開油氣層之后都采用下套管射孔油氣開采方案，借助套管、水泥環(huán)下到地層一定深度，建立井筒和目的層通道。射孔是石油勘探開發(fā)中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，對(duì)后續(xù)生產(chǎn)改造效果也有很大影響，進(jìn)一步研究大斜度井射孔工藝技術(shù)十分必要。

1 射孔工藝技術(shù)

1.1 負(fù)壓射孔工藝技術(shù)

負(fù)壓射孔工藝技術(shù)是現(xiàn)階段完井過程中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)，射孔作業(yè)使用低密度射孔液或降低液柱高度，降低井底壓力，清理射孔孔眼和巖石表面射孔彈金屬碎屑，保護(hù)壓實(shí)帶，保證孔道干凈暢通，避免完井液向地層中的滲漏，減少作業(yè)對(duì)地層造成的傷害。負(fù)壓一般通過調(diào)整井液密度、降低井筒液面高度實(shí)現(xiàn)。

1.2 水平井射孔工藝技術(shù)

我國(guó)普遍采用內(nèi)定向的水平井射孔槍施工技術(shù)，有偏心旋轉(zhuǎn)、配重塊旋轉(zhuǎn)兩種作業(yè)形式，能夠?qū)崿F(xiàn)水平井再射孔、限流壓裂孔、氮?dú)庹龎荷淇鬃鳂I(yè)，技術(shù)逐漸成熟，發(fā)展為常規(guī)射孔作業(yè)技術(shù)。

1.3 超正壓射孔工藝技術(shù)

上世紀(jì)90年代之后，出現(xiàn)了超正壓射孔工藝技術(shù)，使用純氮?dú)狻⒌獨(dú)?液柱混合加壓、純液柱三種不同方式加壓。氮?dú)舛栊院軓?qiáng)，不會(huì)影響井下流體的物化性質(zhì)，并且排放迅速，不會(huì)造成作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)以及周圍環(huán)境污染，在常規(guī)井、高硫化氫井作業(yè)中都廣泛應(yīng)用。

1.4 射孔-高能氣體壓裂復(fù)合技術(shù)

該射孔技術(shù)能夠同時(shí)進(jìn)行射孔與氣體壓裂作業(yè)，有一體式和分體式兩種射孔設(shè)備，近些年還出現(xiàn)了對(duì)稱式復(fù)合射孔器等新的設(shè)備與工藝。一體式復(fù)合射孔器根據(jù)是否帶卸壓孔還可以分為兩種，近些年在油氣井增產(chǎn)、注水井注入能力改善方面發(fā)揮著重要作用。復(fù)合射孔壓裂彈有聚能射孔彈與固體推進(jìn)器兩部分結(jié)構(gòu)，射孔作業(yè)射孔彈首先經(jīng)過槍身、套管、水泥環(huán)，并在油氣層形成射孔孔眼，再借助固體推進(jìn)劑二次爆炸產(chǎn)生高溫氣楔，產(chǎn)生氣體膨脹與尖劈作用，形成徑向、軸向裂縫，多方向延伸，營(yíng)造網(wǎng)狀多方向微裂縫，改善鉆井產(chǎn)能。

2 大斜度井射孔工藝技術(shù)的應(yīng)用

2.1 選取射孔彈

遵循深穿透、大孔徑、高孔密的基本原則，使用射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件對(duì)多種射孔彈進(jìn)行分析，選擇幾種射孔彈備用，比較不同型號(hào)射孔彈在常規(guī)射孔工藝中井斜角與產(chǎn)率的關(guān)系，經(jīng)過比較分析，認(rèn)為DP44RDX-8型射孔彈產(chǎn)率高于DP48RDX-1型射孔彈，優(yōu)先選擇該型號(hào)。

2.2 相位角/孔密

相位角對(duì)油井產(chǎn)率有較大影響，90°和120°油井產(chǎn)率比較接近并且較高，60°和180°相位角產(chǎn)率較低，0°的不利影響最顯著。常規(guī)射孔180°相位角對(duì)油井產(chǎn)能發(fā)揮比較不利，但是對(duì)于斜井，180°相位角射孔保證了射孔彈和地層之間平行，射孔彈在油層方向穿深并不比直井射孔小，能夠更充分發(fā)揮油井產(chǎn)能，所以斜井建議優(yōu)先選擇90°和180°相位角，且DP44RDX-8型射孔彈90°和180°相位角射孔，井斜54°時(shí)兩個(gè)相位角產(chǎn)率相同，綜合考慮其他影響因素，將該臨界值調(diào)整為60°，＜60°，相位角選擇90°；≥60°，相位角選擇180°。

2.3 孔密/負(fù)壓值

在套管強(qiáng)度強(qiáng)敵系數(shù)允許值范圍內(nèi)，孔密越高越好，但是考慮到已經(jīng)確定的射孔彈型號(hào)，選擇內(nèi)定向射孔方案，因此孔密最大只能達(dá)到12孔/m，而常規(guī)直井射孔密度最大為16孔/m，需對(duì)內(nèi)定向射孔槍進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，增加孔密至16孔/m。射孔液方面，對(duì)水敏感的油田儲(chǔ)層考慮到可能出現(xiàn)射孔液固相堵塞射孔彈道、水敏因素，選擇清水+1.5%NH4Cl+0.06%ABC射孔液配方。設(shè)置負(fù)壓射孔，能夠有效避免射孔作業(yè)造成的油層和孔眼堵塞，建立清潔的井下液體流動(dòng)通道。并且設(shè)置負(fù)壓射孔之后無需再進(jìn)行誘導(dǎo)油流作業(yè)，在保護(hù)油層、提高產(chǎn)能和降低生產(chǎn)成本方面優(yōu)勢(shì)顯著。斜井射孔負(fù)壓射孔作業(yè)核心參數(shù)是負(fù)壓值的選取，直接關(guān)系到是否能夠形成清潔無傷害的孔眼，負(fù)壓射孔要能夠有效移除孔眼周圍壓實(shí)帶中的傷害物質(zhì)，同時(shí)不能超過安全限度，避免導(dǎo)致地層垮塌、套管損壞和封隔器錯(cuò)位。

2.4 管柱深度矯正

斜井段可能存在曲線起伏，跨距偏大，可以選擇雙定位短接的方式矯正深度，精確計(jì)算射孔位置。管柱深度大，長(zhǎng)度長(zhǎng)，單點(diǎn)定位短接深度矯正精確度不高，因此采用雙點(diǎn)矯正方案，兩個(gè)定位短接分別進(jìn)行一次矯正操作。第一次矯正在定位短接進(jìn)入一定深度后進(jìn)行，測(cè)量定位短接和下接箍的距離以及和射孔器頂部距離，獲得射孔總零長(zhǎng)值。射孔器下到預(yù)定位置之后開始第二次矯正，測(cè)定定位短接和下接箍距離，根據(jù)第一次矯正結(jié)果，判斷射孔器當(dāng)前位置，并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

3 結(jié)語(yǔ)

大斜度井射孔傳保技術(shù)對(duì)單井改造、提高產(chǎn)能作業(yè)的安全性與效果影響很大，需要選擇合適的傳爆技術(shù)，獲得更好的射孔作業(yè)實(shí)效，消除質(zhì)量事故，保證射孔彈道和地層平行，是提高單井產(chǎn)能的關(guān)鍵。

[1]陳鋒,姜德義,唐凱,劉勇軍,羅苗壯.欠平衡鉆井條件配套的射孔工藝技術(shù)[J].測(cè)井技術(shù),2015（01）.

[2]雷雨田,毛玉萍,安軍輝,尹健斌,王華,龔雅明.大斜度井射孔工藝技術(shù)及其應(yīng)用[J].鉆采工藝,2016（03）.

[3].渤海鉆探公司應(yīng)用摩阻滾輪扶正器在大斜度井射孔獲成功[J].石油機(jī)械,2014（05）.

[4]劉合,王峰,王毓才,高揚(yáng),成建龍.現(xiàn)代油氣井射孔技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].石油勘探與開發(fā),2014（03）.

[5]倪先龍.川東北超深含硫水平氣井射孔工藝技術(shù)探討[J].化工管理,2015（10）.