塔里木油田水平井复合射孔应用效果评价(201210改版)

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1、塔里木油田水平井复合射孔技术应用效果评价西安通源石油科技股份有限公司2012年10月11水平井技术在中国石油天然气集团的部分油气田得到规模化应用，在不同类型的油气田开发中见到了良好的效果，提高油层的采收率，提高油井的单井产量，2006年布水平井500口，此后每年都大规模扩大水平井的钻井量，而到2012年仅长庆油田水平井布井就达到三百多口。水平井技术在油田推广应用，客观上也要求水平井射孔技术的发展。一水平井完井技术的应用1水平井完井的地质特点l目的层通常是低孔低渗地层水平井开发技术用来提高油层单井产量和采收率是一个有效的手段，但大部分的使用水平井开发油层的厚度较小、地层孔隙度、

2、渗透率都较低，如大庆敖南等外围油田。由于投产工艺的原因，使水平井的潜能得不到发挥。l开发水淹层的剩余油我国大量的陆上油田进入高含水期，使用水平井技术开采剩余油，提高油田的采收率和单井产量是一个重要的技术进步。由于水平井开采水淹层顶部的剩余油往往由于顶部的渗透性较差采用常规射孔直接投产效果不理想，需要更好的射孔技术支撑水平井的油田开发。l水平井的钻井污染严重钻井、固井时的固相颗粒侵入和泥浆滤失造成了井筒周围近井带地层污染较直井更加严重，根据塔里木油田测试数据，污染较为严重的水平井表皮系数S值在20～40之间，导致地层近井带的渗透率降低，严重影响水平井的开发效率。通过对水平井地质

3、条件的分析，水平井完井技术的应用，要求水平井的射孔技术有较大的提高，使之适应油田技术发展的需要。2常规水平井射孔的不足水平井射孔技术是建立在常规的聚能射孔的基础上，根据水平井的井眼轨迹特点设计的定向射孔技术，水平井射孔技术的发展为水平井的完井技术提供了保障。但由于聚能射孔的局限性和水平井井眼条件特点的限制，使常规的水平井射孔达不到理想的投产效果，使水平井的投产效果大打折扣。常规射孔的局限性表现一下几个方面：11l常规水平井射孔采用保守的施工方案，使水平井优势发挥受限由于水平井井身结构复杂，为了避免风险，水平井射孔常采用比较保守的施工方案，相对于直井，水平井使用较小直径的射孔枪

4、，使射孔完井的完善程度低。l由于水平井井身结构的特殊性，限制了射孔器的性能发挥射孔器相位优化无法达到直径射孔器的地质效果，影响油井的产量。l聚能射孔弹射孔限制因素在水平井中更加突出常规聚能射孔穿深不足，不能有效地解除近井带污染。常规射孔二次压实伤害，影响油井的产能。l完井后实施压裂等改造措施难度大水平井完井后实施压裂和酸化等改造措施较为困难，一般都是用限流法压裂或者分段压裂，施工的工艺复杂、施工周期长。3水平井筛管完井为了克服套管射孔完井的不足，在国内许多油田的水平井完井采用裸眼井的筛管完井技术，经验证明，筛管完井有利有弊，从长远看，不利于油田的长效开发。其优点是能够减少油井

5、固井的污染，有利于发挥地层的潜力但存在较大的问题：l无法实行有计划的水平井分段开采；l油井的改造困难，如进行压裂、酸化等；l不利于修井作业；l部分井段见水无法控制，导致水平井被迫停产。二水平井复合射孔技术1技术原理水平井复合射孔是将聚能射孔弹爆轰产生的能量与推进剂爆燃产生的能量有效结合起来的一项水平井油气井射孔完井技术，基本原理是在一特制加强型射孔枪内，将作用性质不同的射孔弹与复合固体推进剂两种能量有机结合，在导爆索引爆射孔弹射孔的同时，利用残余能量激发复合推进剂，并有效控制射孔弹爆轰与复合固体推进剂爆燃的瞬态时间差及压力-时间历程，实现射孔器对地层射孔、复合推进剂产生的高压

6、气体沿射孔孔道对地层压裂的分步作功。射孔与压裂相结合，在近井带形成孔缝结合型超穿深裂缝体系，从而大幅度提高油气井近11井带的渗透性能和大幅度增加近井带渗流面积，达到提高油气井产量的目的。射孔弹爆炸产生聚能射流激发含能燃烧含能材料燃烧高能气体对地层压裂水平井复合射孔与常规射孔完井的区别示意图但水平井射孔尤其固有的特性：井眼结构复杂；井眼轨迹是在油层中穿行，射孔的要求比直井的射孔方法考虑的问题更多。2通源石油水平井复合射孔器的特点水平井复合射孔技术采用聚能射孔与高能气体压裂作用相结合，构成了高效实用的复合射孔技术。由于水平井复合射孔技术能够对油气井进行改造，克服了常规聚能射孔的不

7、足，能够达到筛管完井的投产效果，同时克服了筛管完井的致命弱点，能够取得很好的完井投产效果。l采用枪内装药结构，充分利用射孔弹、导爆索的残余能量激发复合推进剂，使其具有燃烧完全、加压过程可控的特点，保证射孔效果。l孔缝结合实现超穿深2.5m以上，能够消除钻井、修井、射孔对地层伤害。复合射孔的裂缝走向是与水平井的走向垂直的，能够避免水力压裂的裂缝平行井身的问题（布井的走向通常平行于地层最大主应力的方向）。l安全设计保证保证施工的安全设计径向360°装有滚珠的枪尾，变滑动磨擦为滚动摩擦，具有很好的导向作用；防