射孔對氣井產能的影響探析

姚立春(遼河油田經濟貿易置業總公司,遼寧 盤錦 124010)

射孔對氣井產能的影響探析

姚立春(遼河油田經濟貿易置業總公司,遼寧 盤錦 124010)

在油氣井開采過程中射孔是非常關鍵的一步，通過射孔可有效提升油氣井產能。射孔過程中諸多影響因素決定著油氣井的產能，本文針對射孔過程中存在的一些影響氣井產能的主要因素進行了探析，對這些影響因素進行了綜述。

氣井產能；射孔過程；探析；影響因素

在油氣井開采過程中射孔是非常關鍵的一步，通過射孔可有效提升油氣井產能。所敘述的射孔，就是通過炸藥爆炸時產生的高能量射穿水泥環及一些地層部分，來有效打通井筒和油氣層間的油氣通道，進而保證地層中流體可以順利流出。最佳合理的、有依據的射孔參數結合高超的射孔技術可以最大限度地減少井底阻力，同時也大大減少了鉆井時對儲層的破壞，最終保證油氣井開采過程中達到高效的產能。優化設計射孔參數，其原因在于不同油氣井之間存在著井型、油藏流體以及儲層的差異，因此優化射孔參數，如射孔器型號、射孔壓差、射孔液以及射孔作業條件等其目的為最大程度上減少射孔對地層的破壞，以此達到提升產能的效果。

1 射孔作業

射孔作業時經常會遇到的共性問題是鉆井液的泄露，由于鉆井時操作不當導致鉆井液進入底層，對底層造成嚴重污染，同時導致泥漿濾液滲透進入氣層，進一步引起氣層中水相飽和度升高[1]。其帶來的直接后果是引起氣相滲透率的急劇降低，造成氣層嚴重損害。在要求射孔深度超過污染帶方面，往往氣層比油層要求更加苛刻，由于二者相比而言，氣層更容易受到破壞。射孔時設計一種合理的作業方案以及規范的作業方式有利于有效提升氣井產能。一種合理的作業方案以及規范的作業方式可以一定程度上降低對油氣儲層的損害，進而達到增加氣井產能的效果；同樣，錯誤的作業方案以作業方式會大幅度的降低氣井產能。

1.1 射孔作業過程

射孔時引爆帶來的高能量射流對油氣井的管壁、水泥環以及地層造成沖擊，直接導致變形、破碎及壓實，形成一個可使滲透率降低80%～93%的壓實損害帶。同時，爆炸產生的殘留物會堵塞射孔孔道，罩內高速金屬射流以及低速杵體，引起難以酸化或流體沖刷的牢固堵塞。射孔過程形成的壓實帶及固相堵塞會增加流體流入孔眼過程中的阻力，降低氣井產能。

1.2 射孔壓差

射孔壓差有正負之分，正確的負壓射孔可以避免有害流體的損傷以及射孔時負壓產生的沖洗回流可有效角度壓實，提升氣井產能。負壓差過大會使地層微粒移動、堵塞孔道，嚴重時造成地層疏松坍塌，對地表傷害巨大。正壓射孔更是錯誤的方式，孔道因不能得到沖刷形成堵塞[2]。此時如果井筒內損害型流體滲透到儲層，則會很大程度上傷害儲層。

1.3 射孔液

射孔過程中因固相和液相侵入會導致射孔液損害地層，降低地層的滲透率。如果射孔彈射穿泥漿污染帶，地層就會再次受到射孔液的傷害。同樣，液相侵入會大幅度的降低地層絕對滲透率，間接減小了油的相對滲透率。兩種浸入都導致了氣井產能的下降。

2 射孔參數

優化射孔參數，保證射孔過程中氣層不受破壞，盡可能避免影響因素從氣層產生，最大程度上提升氣井產能。

2.1 射孔幾何參數

射孔幾何參數主要有孔深、孔密、孔徑、孔眼間角位移、孔眼排列方式等。這些參數在氣井產能上起主要作用，射孔參數選擇不當會大大降低其井產能，同時射孔參數的選取直接決定了附加壓降的選擇，合理的選擇會增加氣井產能的高效提升。

2.2 孔深

射孔深度對氣井產能有重要影響，經常鉆井內存在損害帶，此時孔深往往需要越過損害帶保證氣井產能不損，而且產能會因孔深增加而增加。因此，在射孔過程中保證孔眼完全越過損害帶至關重要。

2.3 孔密

孔密在產能影響中作用同樣不容小覷，當射孔深度較淺時，適當增加孔密可有效提升氣井產能，然而孔密過大則容易損害套管、提高射孔成本，還會增加后續的作業難度。因此，選擇最佳孔密可使作業經濟化的同時大大提高氣井產能。

2.4 孔眼間角位移

相鄰孔眼間的角位移也俗稱相位，其在影響氣井產能因素中起主要作用。因儲層往往都是非均質性的，因此不同儲層間有各自合適的相位角。根據以往實際應用數據顯示，60°相位角優于90°，同樣90°相位角優于120°，其次180°和0°，而且在前三種相位角中的效果基本相同。導致這種結果的原因在于孔密一致的情況下，排列孔眼越集中，流線彎曲越嚴重，從而導致損失的能耗越高，間接導致了氣井產能的大幅下降。

2.5 孔眼的排列方式

在射孔過程中，射出的孔眼有不同的排列方式，常見的有平面式，交錯式以及螺旋式三種。孔眼的排列方式在氣井產能影響因素中微不足道，影響較小。但是同樣不同的孔眼排列方式對后續的工作會有一定影響，比如在修井補孔時螺旋式孔的優勢顯而易見，可以排除孔眼交叉重疊的因素。

3 結語

以上綜述可得，規范的射孔作業對提升氣井產能意義重大，是否合理的設計射孔參數決定著最終氣井產能的高低。找到一種合適的射孔方式，并優化達到最佳射孔參數以及掌握最佳的射孔條件有利于進一步提升氣井產能，同時可以有效增加經濟效益，達到降低成本的目的。因此，射孔也成為氣井開采過程中至關重要的一環。

[1]郭明安,袁偉,王淑燕,等.水平井分段射孔參數及產能優化分析[J].工業,2016,15(5):00234-00234.

[2]惠婉婷,廖保江,杜娟.水平井射孔參數產能優化[J].工程技術:全文版,2016,22(6):00201-00201.

姚立春（1989-），男，遼寧盤錦人，助理工程師，本科，主要從事石油射孔研究。