關于水平井復合射孔技術的探析

摘要：水平井與常規豎井有著不同的地質特點，如果采用常規射孔技術，將會引發很多問題，如完井程度低、油井產量低等，影響油井生產的順利進行。本文從水平井的地質特點出發，分析了常規射孔技術的不足，并就復合射孔技術進行了研究和探討，希望能夠促進油井開采效果的提升。

關鍵詞：水平井;復合射孔技術;研究

前言：水平井開發油層存在厚度小、地層孔隙率及滲透率小的特點，如果沿用常規射孔技術，則無法起到預期效果，油井產能也無法充分發揮出來。對此，技術人員可以在水平井開發中引入復合射孔技術，以實現對水平井的有效開發，將其產能優勢切實發揮出來。

1 水平井地質特點

1.1孔隙率和滲透率小

水平井開采的目的層以低孔隙率低滲透率地層為主，至少就目前而言，水平井油層的開發厚度相比較常規井更小，地層的孔隙率和滲透率更低，而且因為投產工藝等的影響，其產能并不能得到有效發揮。

1.2鉆井污染

在進行鉆井和固井的過程中，固相顆粒入侵以及泥漿失濾可能引發井筒周圍的污染，對于一些污染嚴重的水平井，表皮系數可以達到20-40，甚至會對地層近井帶滲透率以及水平井本身的采收效率產生影響。

1.3水淹層剩余油

現階段，伴隨著開采的持續深入，我國多數陸地油田已經開始進入高含水開采階段，水平井開采技術在進行剩余油開采、油田采收率以及單井產量提升方面有著相當明顯的優勢，不過在進入到水淹層頂部剩余油開采階段后，因為頂部滲透性較差，采用常規射孔技術會導致直接投產的產量不高，想要促進水平井采收率的進一步提升，必須做好射孔技術的深入研究。

2 常規射孔技術存在的不足

現階段，多數水平井射孔采用的都是常規聚能射孔技術，根據水平井井眼的特點，開展定向射孔，而因為聚能射孔技術本身的局限性，以及水平井井眼條件的限制，水平井的投產效果相當有限。

常規射孔技術中存在的不足體現在幾個方面：一是完井程度較低。水平井井下結構復雜，在進行射孔操作的過程中，從保證安全的角度，一般都會選擇保守施工方案，因此相比較豎井，水平井射孔直徑小，穿深淺，完井程度相對較低;二是油井產量低。水平井結構相對特殊，射孔器的性能無法充分發揮出來，加上其相位優化地質效果相對有限，并不利于油井產能的發揮;三是污染帶穿透。水平井對于聚能射孔彈的限制因素眾多，射孔穿深不足，無法實現對污染帶的有效穿越，而在射孔過程中產生的二次壓傷同樣就會影響油井產能。水平井完井后，無論是進行壓裂還是酸化改造，都存在較大的難度，需要消耗較長的時間。

3 水平井復合射孔技術

水平井復合射孔技術的基本原理，是在原有的射孔基礎上，將聚能射孔彈的爆炸能量與推進劑的爆炸能量結合在一起，完成油井射孔操作。復合射孔技術要求在特制的加強型射孔槍內，將不同性質的射孔彈與復合型推進劑結合在一起，引爆射孔彈開展射孔操作的同時，可以利用剩余能量激化復合推進劑，然后就射孔彈和復合固體推進劑開展爆燃控制，確保兩種能量可以在爆燃瞬間實現力量的統一，借助射孔槍與推進劑之間的作用力，沿射孔彈道，將高壓氣體射出，對地層進行壓裂。復合射孔技術在水平井中的應用體現在幾個方面：

3.1連續油管輸送射孔

在頁巖氣水平井第一段進行連續油管射孔，以連續油管將二級射孔器運送到預定位置后，起爆井口正加壓和環空加壓射孔器，或者使用油管進行射孔運輸，在井筒內加起爆。第一射孔以及壓裂作業完成后，會在油氣層和井筒之間形成良好溝通，為后續泵送作業提供便利。連續油管第一段射孔作業所需的時間更短，成功率更高，經濟效益更好，而對我國主要油田的地質條件進行分析，頁巖氣水平井的長度一般都超過了1500m，可以選擇連續油管輸送的方式，進行第一段射孔作業。

3.2分簇射孔

分簇射孔器中所有單級射孔器都需要采用單獨點火控制器進行控制，在接收到地面發送的控制指令后，可以對相應射孔進行起爆。現階段，在我國油田開采中，比較常見的分簇射孔器有分簇定向射孔器、分簇定面射孔器等，配合螺旋式布彈，對應水平井定向射孔技術本身連接結構的特殊性，可以對一些特殊的射孔作業進行解決，如防砂、偏移、低巷道軌跡等。分簇定面射孔器的布彈方式相對特殊，可以在套管的相同截面上，設置復數射孔孔眼，從而于某個扇面形成多射孔應力集中帶，為水平井開發后期的儲層壓裂及深度改造創造良好條件。

3.3多級點火

多級點火是一種特殊的控制方式，也被稱為射孔選發，在復合射孔技術中占據了相當重要的位置，而當前我國應用較為廣泛的點火控制器可以分為電子編碼式和機械式兩種，電子編碼式多級點火控制器可以通過對信號地址進行編譯的方式，實現多級點火控制，既可以實現選擇性點火，也可以實現序列點火;機械式多級點火控制器需要先進行坐封橋塞點火，在進行射孔點火，第一簇射孔起爆后，會借助液體壓力斷開，然后迅速連通第二簇，確保其能夠進入待射孔狀態，完成點火起爆。

4 結語

總而言之，在水平井射孔中，復合射孔技術的應用能夠保證射孔效果，促進油井產量的提高。在油層巖性不明的情況下，射孔二次能量壓裂作用會受到地質巖性的影響，壓裂效果無法保證，而通過對復合射孔技術的合理應用，可以幫助技術人員很好的應對復雜地質地形條件，有效減少水層和井筒之間的流通，對產業含水率進行有效控制，保證產量的同時，也能夠提高產油質量。

參考文獻：

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作者簡介：

李立春 男 1976年11月21日出生 漢族 籍貫黑龍江省肇東市 大慶油田有限責任公司試油試采分公司射孔大隊射孔二隊從事射孔工作。