射孔對水力壓裂的影響因素及對策

高志榮

（延長油田股份有限公司靖邊采油廠鉆井調度室，陜西榆林 718500）

射孔對水力壓裂的影響因素及對策

高志榮

（延長油田股份有限公司靖邊采油廠鉆井調度室，陜西榆林 718500）

水力壓裂裂縫的形成不均和射孔的方式有關系，而且和射孔的方位、密度有直接的關系。射孔對地層主應力場產生作用，壓裂施工時，影響到裂縫的狀態。有必要研究射孔對水力壓裂的影響，分析各種影響因素，采取有效的技術措施，解決射孔對水力壓裂的影響問題。

射孔；水力壓裂；影響因素；對策

由于油層的破裂壓力和射孔的方位角和射孔密度關系密切，射孔壓力隨著射孔方位角的增大而升高，而且破裂壓力隨著射孔密度的增大而降低。因此，在壓裂施工過程中，必須緊密結合油層射孔的情況，才能更好地完成水力壓裂施工任務，保證水力壓裂施工的效果。

1 油層水力壓裂概述

油層的水力壓裂措施，是油氣井增產和注水井增注的技術措施。通過壓裂液的高壓循環，使井下的油層部位形成新的裂縫，并應用支撐劑進行有效的支撐，提高油層滲透性的增產增注技術措施。

水力壓裂的過程中，由于油層受力情況發生改變，而形成了新的裂縫體系。裂縫起裂的方式不同，延伸的形態各異，可能還存在著次生裂縫的形成。因此，合理控制水力壓裂后，裂縫的形成過程，有助于達到設計的增產增注效果。

2 射孔對水力壓裂的影響因素

由于射孔完井方案的設計和實施，沒有考慮到水力壓裂的施工。射孔技術操作在前，水力壓裂增產增注措施在后，很容易產生不良的影響，必須有效地克服射孔對水力壓裂的影響，才能最大限度地發揮水力壓裂的優勢，形成穩定的有效裂縫，提高油氣井的產能或者注水井的注水量。

射孔方位對壓裂串聯的影響分析，180°的射孔，有利于裂縫的串聯關系，90°射孔效果不好。低的水平應力比對裂縫的串聯產生有利的影響。而高的水平應力比對裂縫串聯不利。提高壓裂液的黏度和排量，有利于形成串聯的裂縫，提高裂縫的延伸性。

影響水力壓裂的因素一般由于天然裂縫的存在或者近井地帶的高摩擦阻力，使壓裂裂縫發生轉向或者形成多裂縫，而影響到壓裂施工的效果，使水力壓裂形成的裂縫的通道不暢通，影響到油層的滲透性。

通常油層射孔的方式直接或者間接地影響到壓裂施工的質量。射孔會影響到壓裂施工的壓力，油層的破裂壓力受到射孔因素的影響。不同的射孔深度決定不同的應力大小，油層水力壓裂施工必須克服地應力的影響，應用最佳的地層破裂壓力，使油層形成裂縫，射孔對水力壓裂應力的影響是巨大的。

射孔的孔眼存在，不利于裂縫結構的形成。在實施水力壓裂加砂施工過程中，因為縫口寬度的變化，比較容易發生砂堵的現象，而堵塞了裂縫，很難達到預計的支撐效果。由于射孔的存在，分散了井筒壓裂液產生的壓力，導致裂縫的壁面粗糙不平，影響到接收支撐劑的能力。

射孔參數對水力壓裂施工效果的影響，各種合適的射孔參數，才能促進水力壓裂技術的實施，達到預期的水力壓裂效果。深孔的深度影響到水力壓裂施工，水力壓裂需要克服油層射孔的閉合壓力，才能使油層形成穩定的裂縫。由于射孔深度不同，不同的射孔工具，達到的射孔深度存在差別，導致了水力壓裂施工的破裂壓力不同，影響到水力壓裂施工的經濟效益。

射孔的方位影響到施工壓力，如果射孔的方位不在水平方向上，在實施水力壓裂施工時，就會產生轉向裂縫，一旦裂縫轉向，就會阻礙壓裂液的正常流動，嚴重影響到壓裂施工的順利進行。如果采取螺旋射孔的方式，就會增大水力壓裂的破裂壓力，增加動能的消耗。

射孔的方位同時影響著壓裂裂縫的形態，定向的射孔能夠改變裂縫的形態，能夠得到大裂縫系統，達到提高油層滲透性的目標。如果射孔的方位和水平應力的方向不同，會形成多條裂縫，分散了裂縫形成的孔隙通道，對壓裂施工效果不利。

射孔的高度也影響壓裂施工的效果，要求射孔井段盡量短，防止過多的壓裂液進入到射孔的孔眼內，改變了應力的分配，不利于形成更大的裂縫。通過對射孔高度的優化，可以有效地解決壓裂施工過程中，形成裂縫的長度和高度的調整，有利于形成穩定的大裂縫，從而提高油層的滲透能力。

3 提高水力壓裂效果的對策

為了提高水力壓裂施工的效果，解決射孔造成的不利的影響因素，必須采取有效的措施，保證水力壓裂施工的質量。

在進行水力壓裂施工前，應用技術措施，將射孔的炮眼堵塞，有效地限制了炮眼周圍裂縫的條數，減少因為裂縫扭曲而發生的變形，改善了近井地帶的裂縫形態，使其有助于增產增注。

在水力壓裂施工過程中，提高壓裂液的黏度，增加支撐劑的支撐體積，能夠保持裂縫的狀態，使油層部位形成穩定的裂縫通道，有效地提高油層的滲透性，有效優化射孔的高度，縮短射孔井段的長度，減少其對裂縫的影響。對射孔參數進行優化設計，留有余地，保證后續對油層實施水力壓裂施工時，減少射孔因素的影響，提高壓裂施工的效率。

4 結論

通過射孔對水力壓裂的影響因素及對策的研究，采取必要的技術措施，避免由于射孔而對水力壓裂施工產生的不利影響，提高水力壓裂施工的效果，達到預期的增產增注的目標。在射孔孔眼的壓裂施工，會引起壓裂施工破裂壓力的升高，破裂壓力和射孔孔眼的排列和數目有直接的關系。射孔孔眼的存在對裂縫方向的影響很小，水平裂縫的起裂壓力方向是垂直的，隨后轉換為水平方向。

[1] 劉青良.水平井定向射孔壓裂技術[J].科學家，2016，4（5）：123-124.

[2] 姜滸，劉書杰，何保生.定向射孔對水力壓裂多裂縫形態的影響實驗[J].天然氣工業，2014，34（2）：66-70.

I n f l u e n c i n g F a c t o r s a n d C o u n t e r me a s u r e s o f P e r f o r a t i o n o n H y d r a u l i c F r a c t u r i n g

Gao Zhi-rong

The formation of fractures of hydraulic fractures is related to the way of perforation，and there is a direct relationship with the orientation and density of perforations.Perforation on the main stress fi eld of the formation of the role of fracturing construction，affecting the state of the cracks.It is necessary to study the inf l uence of perforation on hydraulic fracturing，analyze various inf l uencing factors and take effective technical measures to solve the problem of perforation on hydraulic fracturing.

perforation；hydraulic fracturing；inf l uencing factor；countermeasure

TE357.1

B

1003-6490（2017）08-0239-02

2017-06-09

高志榮（1980—），男，陜西榆林人，工程師，主要從事石油鉆井工作。