復合增效射孔技術在低滲透油藏的應用

席巖

摘要：在復合增效射孔技術中，充分結合了射孔完井、壓裂造縫這兩方面技術，本文針對復合射孔技術原理進行了簡要闡述，同時介紹了射孔器的結構、施工工藝等等。通過將復合增效射孔技術應用到低滲透油藏中，可以對油井產能、水井注水能力等進行有效提升，所帶來的經濟效益也較為理想。

關鍵詞：復合增效射孔技術;低滲透油藏;應用

引言

在低滲透油藏中，具有巖性致密、滲透率低等特點，難以實現較高的油井產能。國內外開展了許多相關試驗和研究工作，常規射孔施工后孔眼壓實帶厚度達6.4～12.7mm 且壓實帶滲透率僅為原始未傷害的7～20%，同時針對近井地帶滲透率情況進行改善，可以對油井的自然產能進行有效提升，而這項工作也是低滲透油藏開發過程中的主要問題之一。針對這一問題，借助對復合增效射孔技術的應用，可以予以有效解決。

1復合增效射孔技術原理

在復合增效射孔技術中，充分結合了射孔完井、壓裂造縫等技術，將炸藥、固體推進劑的燃速差利用起來，達到先完成射孔后進行造縫的效果。在聚能射孔彈中，裝的是炸藥，爆炸速度屬于微秒級別，而在槍體內部，所設置的固體推進劑則具有毫秒級別的燃燒速度，在進行單次點火以后，可以在很短的時間內完成兩次工作。首先，在套管壁上，借助聚能射孔彈的射流實施射孔，并向地層中進行延伸，只有借助固體推進劑的燃燒所帶來的高溫高壓氣體，會跟隨井液共同進入到射孔孔眼內部，并持續推進向油氣層內部，針對地層近井區域，可以產生相應的機械作用，同時還會伴隨物理化學作用、熱力學作用等等，從而可以在很大程度上改善近井區域的地層滲透性。

借助槍身內部射孔彈的爆轟作用，可以形成首次射流高溫高壓條件，在射孔周圍，高能復合固體推進劑會產生爆燃，形成相應的爆燃氣體，這些氣體會產生第二次的壓力波射流。在這兩次射流之間，具有著各自顯著的特征，在第一次射流中，表現為高速射流在地層內部，通過擠壓形成孔洞，在孔的周圍會產生相應的壓實帶;在壓力波射流方面，沿著各個相位單孔，借助非常高的升壓速率，以此來生成并延伸射孔周圍的裂縫，爆燃氣體在裂縫中的流動速度、壓力等會直接影響到裂縫的平均擴展速度。

在實際應用復合增效射孔技術過程中，是借助射孔以后，利用復合固體推進劑的燃燒作用，帶來大量的高溫、高壓氣體，在井壁上，會形成徑向多裂縫體系，從而對油氣產量進行提升，屬于一種全新的技術類型。該項技術具有施工簡便、施工成本低、周期短、環保、適應性強等方面特點。復合射孔增效技術主要包括以下幾個方面的作用機理。

首先，機械作用。就是借助高加載速率的氣體壓力，實現徑向多裂縫體系的形成，可以對污染問題予以解決，并對溝通天然裂縫的機會進行增加。其次，熱作用。針對固體推進劑，在進行燃燒過程中會產生并釋放大量的熱量，在絕熱條件下可以讓氣體溫度超過數千度，在這些氣體經過地層、流體的傳熱以后，針對油層井間溫度，可以上升數百度以上。借助這些熱量，可以對近井地帶周邊的蠟質、瀝青質等進行有效溶解，從而針對油層孔道堵塞問題予以有效解決，并且可以實現對地層流體物性、流態等進行改善，在原油向井底流動過程中，速度可以得到有效加快，從而實現儲層驅油效率的提升。再者，化學作用。在復合固體推進劑燃氣中，含有大量一氧化碳、二氧化碳、氮氣、氯化氫等氣體，這些氣體在與水基礎以后，會形成酸液，針對近井地帶，可以發揮出酸化接觸堵塞的效果。另外，就是振動脈沖作用。在實際運用復合增效射孔技術過程中，在裂縫延伸期間，通常會時常伴隨壓力脈沖的波動過程。在近井地層孔道中，針對其中堵塞的機械雜質，借助脈沖荷載對其產生作用，會逐步破壞掉雜質和孔道壁之間存在的結合力，從而讓這些雜質脫落下來，在洗井過程中，由于受到上升流體懸浮力的影響，這些雜質會伴隨懸浮力排出到井筒的外部，從而可以針對由于地層雜質引發的堵塞問題進行有效解決。同時，針對地層中儲存的原油，脈沖波也可以帶來一定影響，借助脈沖何在作用可以對原油結構進行改變，對原油的黏度進行降低，針對巖層中孔隙界面張力，也可以進行有效減少。

2復合射孔器的結構和性能特點

2.1復合射孔器的結構

針對復合射孔器設備，主要借助的就是炸藥、火藥之間存在的爆速差異，借此可以完成先進行射孔后進行壓裂的效果。

2.2復合射孔器的性能特點

借助對復合射孔器進行應用，可以完成先射孔后壓裂的作用，將火藥氣體作用充分引導向底層，并且具有十分可靠的引爆和引燃系統。在火藥亮的設置方面，可以將相關參數作為依據進行調整，在一次下井過程中，可以對多種燃速的火藥進行攜帶，從而讓這些火藥進行燃燒以實現多級壓力脈沖，對最終作業效果予以保證，并且不會對套管造成損傷。在復合射孔器設備中，針對射孔槍、壓裂彈等，可以任意進行組合，將井的實際情況作為依據，針對射孔槍、壓裂彈的規格可以進行隨意選擇并組合使用，以此進行下井。將井下溫度情況作為依據，可以對常溫工件、高溫工件等進行合理選擇，在最高耐溫方面，可以達到180攝氏度每小時，系統耐壓方面，可以達到60兆帕。

2.3工藝方法

復合射孔有兩種方法：一種是用電纜輸送復合射孔器到井下射孔位置，通電引爆復合射孔器內的起爆器，從而引爆射孔彈和壓裂火藥;另一種是用油管輸送復合射孔器到井下射孔位置，用投棒或加壓等方法引爆射孔彈和壓裂火藥。電纜輸送射孔方式適用于地層壓力較低的油水井射孔，油管輸送射孔方式適用于高壓井或氣井射孔。

結語

在當前階段我國發展過程中，經濟、科技等方面發展水平快速提升，對石油資源的需求量也在快速提升，在這一背景下這就低滲透油藏進行開采過程中，需要充分關注對復合增效射孔技術的應用，借助該項技術可以對油田開采率和開采質量進行有效提升。

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