射孔参数优化设计培训手册

《射孔参数优化设计培训手册》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、射孔参数优化设计培训手册北京雅丹石油技术开发有限公司2010年5月29目录一、射孔参数优化设计理论31.1射孔系统对油气井的影响31.1.1射孔过程对油气井产能的影响分析31.1.2射孔几何参数对油井产能的影响分析41.1.3射孔压差对产能的影响分析41.1.4射孔液对产能的影响分析41.1.5砾石充填对油井产能的影响分析41.2射孔参数优化设计过程51.2.1射孔表皮系数的计算71.2.2钻井伤害区域对射孔表皮的影响101.2.3井斜表皮系数121.2.4局部射开地层的表皮系数131.2.5砾石充填完井的特有表皮系数的计算131.2.6总的表皮系

2、数的计算151.2.7射孔参数优化设计计算161.3套管强度的校核161.4射孔负压设计171.4.1美国岩心公司计算公式181.4.2美国Conoco公司计算公式18二、射孔参数优化设计功能182.1射孔优化设计软件简介182.2软件的主要模块192.2.1系统构架方案192.2.2系统详细设计方案192.3软件的主要功能212.3.1负压射孔优化设计212.3.2分层的表皮系数的计算，分层产能的计算，合层开采各层产能比的计算。222.3.3套管强度校核222.3.4射孔数据库管理222.3.5常规井射孔参数优化设计计算232.3.6水平井射孔参

3、数优化设计计算232.3.7防砂井产能预测及效果评价232.3.8出砂预测模块242.3.9射孔参数敏感性分析24三射孔优化设计计算结果分析253.1射孔深度与油井产能之间的关系253.2射孔孔径与油井产能之间的关系263.3射孔孔密与油井产能之间的关系273.4射孔相位角和油井产能之间的关系2729一、射孔参数优化设计理论自1932年美国加利福尼亚州洛杉矶MO油田首次采用射孔完井以来，至今已有65年的历史，目前它已成为国内外各油田所采用一种最主要的完井方法。从整个钻井、开采、采油过程来看，射孔完井是这个大系统中的一个子系统，而就射孔完井本身而言，

4、所要考虑的因素也是很多很复杂的；因此必须把射孔作为一个系统工程，针对不同储层和油气井特性，优化射孔设计和射孔工艺。射孔对油井产能的大小有很大的影响。如果射孔作业得当，可以在很大程度上减少钻井对储层的损害，使油井产能达到理想；反之会对储层造成极大的伤害，从而降低油井产能。射孔参数优化设计的目的就是针对不同的储层和不同的射孔目的，对射孔器、射孔条件、射孔方法进行优选。对于出砂油田井区来说，必须考虑砾石充填防砂完井等的特殊性，把防砂的因素考虑到整个射孔系统中来，把油井出砂与否作为射孔优化设计的约束条件。1.1射孔系统对油气井的影响1.1.1射孔过程对油气

5、井产能的影响分析射孔时聚能弹产生的高速高压金属射流穿透套管和水泥环进入地层，形成一个孔道。套管、水泥环、岩石受到高温、高压射流冲击后变形、破碎和压实，在射孔孔道的周围就会产生一个压实损害带。一般情况下这一压实损害带厚度约为0.64~1.27cm，渗透率下降为原始渗透率的7%~20%，如图1所示。图1射孔损害示意图由于射孔过程中通常可形成压实带及固相堵塞，因此增大了地层流体流向孔眼的流动阻力，从而降低了油井的生产能力。1.1.2射孔几何参数对油井产能的影响分析29射孔几何参数包括孔密、孔深、孔径、射孔相位、布孔格式等参数。若射孔几何参数选择不当，将会

6、引起流动效率的降低。对于防砂射孔完井来说，孔密和孔径相对更重要一些，它们对油井的产能的影响比较大。射孔几何参数越不合理（如孔密很低、射孔相位少、孔深很小等），附加压降将很大，油井的产能将越低。1.1.3射孔压差对产能的影响分析正压射孔可使井筒内的流体在正压差的作用下侵入储层，若流体是损害型的，将对储层造成严重的伤害。同时射开的孔眼得不到清洗，一些固相物质堵塞在孔道内，使孔眼导流能力下降。而过大压差的负压射孔可能会造成胶结疏松地层微粒运移、堵塞吼道。并使疏松地层出砂和坍塌，从而产生极大的地层伤害。所以，只有选择合适的负压射孔才可以避免有害流体的侵入，

7、还可以使地层流体在射孔的瞬间由负压差的作用形成较强的冲洗回流，冲洗射孔孔道，减轻压实影响，从而提高射孔井产能。1.1.4射孔液对产能的影响分析射孔液对地层的伤害主要包括固相侵入和液相侵入两个方面。侵入的结果是降低地层的渗透率。如果射孔弹能够射穿钻井泥浆污染带，地层在受到钻井伤害以后，再进一步受到射孔液的伤害。液相侵入地层的伤害主要表现在：地层粘土矿物发生水化、膨胀、分散、运移；与地层液体作用发生乳化及化学沉淀；发生水锁及贾敏效应；岩石的润湿反转等。液相的侵入不仅降低地层的绝对渗透率，还可能使油的相对渗透率大大降低。1.1.5砾石充填对油井产能的影响

8、分析油气在砾石充填射孔孔道内流动时，流动是线性的，并可产生明显的压力降。经过分析研究,此压力降可用以下的关系式来表达：（1