大斜度井射孔工藝技術及其應用

商文豪(長城鉆探工程有限公司測井公司，北京 100101)

大斜度井射孔工藝技術及其應用

商文豪(長城鉆探工程有限公司測井公司，北京 100101)

主要研究大斜度井射孔工藝技術與應用，介紹了幾種常見的射孔工藝技術，在此基礎上，對大斜度井射孔工藝技術的應用進行了探討。

大斜度井；射孔；工藝

現階段，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中非常關鍵的環節，對后續生產改造效果也有很大影響，進一步研究大斜度井射孔工藝技術十分必要。

1 射孔工藝技術

1.1 負壓射孔工藝技術

負壓射孔工藝技術是現階段完井過程中應用最為廣泛的技術，射孔作業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，保護壓實帶，保證孔道干凈暢通，避免完井液向地層中的滲漏，減少作業對地層造成的傷害。負壓一般通過調整井液密度、降低井筒液面高度實現。

1.2 水平井射孔工藝技術

我國普遍采用內定向的水平井射孔槍施工技術，有偏心旋轉、配重塊旋轉兩種作業形式，能夠實現水平井再射孔、限流壓裂孔、氮氣正壓射孔作業，技術逐漸成熟，發展為常規射孔作業技術。

1.3 超正壓射孔工藝技術

上世紀90年代之后，出現了超正壓射孔工藝技術，使用純氮氣、氮氣-液柱混合加壓、純液柱三種不同方式加壓。氮氣惰性很強，不會影響井下流體的物化性質，并且排放迅速，不會造成作業現場以及周圍環境污染，在常規井、高硫化氫井作業中都廣泛應用。

1.4 射孔-高能氣體壓裂復合技術

該射孔技術能夠同時進行射孔與氣體壓裂作業，有一體式和分體式兩種射孔設備，近些年還出現了對稱式復合射孔器等新的設備與工藝。一體式復合射孔器根據是否帶卸壓孔還可以分為兩種，近些年在油氣井增產、注水井注入能力改善方面發揮著重要作用。復合射孔壓裂彈有聚能射孔彈與固體推進器兩部分結構，射孔作業射孔彈首先經過槍身、套管、水泥環，并在油氣層形成射孔孔眼，再借助固體推進劑二次爆炸產生高溫氣楔，產生氣體膨脹與尖劈作用，形成徑向、軸向裂縫，多方向延伸，營造網狀多方向微裂縫，改善鉆井產能。

2 大斜度井射孔工藝技術的應用

2.1 選取射孔彈

遵循深穿透、大孔徑、高孔密的基本原則，使用射孔優化設計軟件對多種射孔彈進行分析，選擇幾種射孔彈備用，比較不同型號射孔彈在常規射孔工藝中井斜角與產率的關系，經過比較分析，認為DP44RDX-8型射孔彈產率高于DP48RDX-1型射孔彈，優先選擇該型號。

2.2 相位角/孔密

相位角對油井產率有較大影響，90°和120°油井產率比較接近并且較高，60°和180°相位角產率較低，0°的不利影響最顯著。常規射孔180°相位角對油井產能發揮比較不利，但是對于斜井，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，能夠更充分發揮油井產能，所以斜井建議優先選擇90°和180°相位角，且DP44RDX-8型射孔彈90°和180°相位角射孔，井斜54°時兩個相位角產率相同，綜合考慮其他影響因素，將該臨界值調整為60°，＜60°，相位角選擇90°；≥60°，相位角選擇180°。

2.3 孔密/負壓值

在套管強度強敵系數允許值范圍內，孔密越高越好，但是考慮到已經確定的射孔彈型號，選擇內定向射孔方案，因此孔密最大只能達到12孔/m，而常規直井射孔密度最大為16孔/m，需對內定向射孔槍進行適當改進，增加孔密至16孔/m。射孔液方面，對水敏感的油田儲層考慮到可能出現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。設置負壓射孔，能夠有效避免射孔作業造成的油層和孔眼堵塞，建立清潔的井下液體流動通道。并且設置負壓射孔之后無需再進行誘導油流作業，在保護油層、提高產能和降低生產成本方面優勢顯著。斜井射孔負壓射孔作業核心參數是負壓值的選取，直接關系到是否能夠形成清潔無傷害的孔眼，負壓射孔要能夠有效移除孔眼周圍壓實帶中的傷害物質，同時不能超過安全限度，避免導致地層垮塌、套管損壞和封隔器錯位。

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，精確計算射孔位置。管柱深度大，長度長，單點定位短接深度矯正精確度不高，因此采用雙點矯正方案，兩個定位短接分別進行一次矯正操作。第一次矯正在定位短接進入一定深度后進行，測量定位短接和下接箍的距離以及和射孔器頂部距離，獲得射孔總零長值。射孔器下到預定位置之后開始第二次矯正，測定定位短接和下接箍距離，根據第一次矯正結果，判斷射孔器當前位置，并進行適當調整。

3 結語

大斜度井射孔傳保技術對單井改造、提高產能作業的安全性與效果影響很大，需要選擇合適的傳爆技術，獲得更好的射孔作業實效，消除質量事故，保證射孔彈道和地層平行，是提高單井產能的關鍵。

[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[J].測井技術,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及其應用[J].鉆采工藝,2016（03）.

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

[4]劉合,王峰,王毓才,高揚,成建龍.現代油氣井射孔技術發展現狀與展望[J].石油勘探與開發,2014（03）.

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