水平井復(fù)合射孔技術(shù)研究與應(yīng)用

季春輝(長城鉆探工程有限公司測井公司，遼寧 盤錦 124011)

水平井復(fù)合射孔技術(shù)研究與應(yīng)用

季春輝(長城鉆探工程有限公司測井公司，遼寧 盤錦 124011)

主要研究水平井復(fù)合射孔技術(shù)，分析了水平井完井地質(zhì)特點與常規(guī)水平井射孔技術(shù)存在的不足，在此基礎(chǔ)上對水平井復(fù)合射孔技術(shù)的應(yīng)用進行了探討。

水平井；復(fù)合射孔技術(shù)；應(yīng)用

水平井復(fù)合射孔技術(shù)在改善油層單井產(chǎn)量與采收率中的應(yīng)用效果顯著，水平井開發(fā)油層大部分厚度較小，地層孔隙度與滲透率較小，常規(guī)水平井射孔技術(shù)應(yīng)用效果有限，不能更好地發(fā)揮油井產(chǎn)能，進一步研究水平井復(fù)合射孔技術(shù)十分必要。

1 水平井

1.1 完井地質(zhì)特點

1.1.1 孔隙度與滲透率小

水平井主要以低孔隙度低滲透率地層為主要目的層，大部分水平井油層開發(fā)厚度都比較小，地層孔隙度、滲透率比較小，例如大慶敖南外圍油田，受到投產(chǎn)工藝影響，不能更好地發(fā)揮水平井產(chǎn)能。

1.1.2 水淹層剩余油

我國大部分陸上油田都逐步轉(zhuǎn)入高含水期，水平井開采技術(shù)在剩余油開采、油田采收率提高以及單井產(chǎn)量提升方面存在著明顯的優(yōu)勢，但是水平井開采技術(shù)在水淹層頂部剩余油開采階段因為頂部滲透性不強，常規(guī)射孔直接投產(chǎn)產(chǎn)量不高，為了進一步提高水平井采收率，需要加強對射孔技術(shù)的研究。

1.1.3 水平井鉆井污染

鉆井和固井作業(yè)過程中，固相顆粒的入侵和泥漿濾失會導(dǎo)致井筒周圍嚴重污染，情況甚于直井，污染嚴重水平井表皮系數(shù)20-40左右，影響地層近井帶滲透率于水平井的采收效率。

1.2 常規(guī)水平井射孔技術(shù)不足

大部分水平井射孔都基于常規(guī)聚能射孔，依據(jù)水平井井眼軌跡特點定向射孔，在聚能射孔局限性以及水平井井眼條件限制下，常規(guī)水平井射孔投產(chǎn)效果有限。

1.2.1 完井程度低

水平井井下結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水平井射孔操作選擇比較保守的施工方案避免風險，和直井相比，水平井射孔槍直徑小穿深淺，射孔完井程度低。

1.2.2 油井產(chǎn)量低

水平井井身結(jié)構(gòu)特殊，不利于發(fā)揮射孔器性能，射孔器相位優(yōu)化地質(zhì)效果有限，不利于油井產(chǎn)能的發(fā)揮。

1.2.3 污染帶穿透

水平井對聚能射孔彈限制因素更多，導(dǎo)致射孔穿深不足，不能有效穿越污染帶，產(chǎn)生的二次壓傷也會對油井產(chǎn)能帶來不利影響。水平井完井之后，壓裂、酸化改造比較困難，限流、分段壓裂施工工藝復(fù)雜，施工耗時長。

2 水平井復(fù)合射孔技術(shù)

2.1 連續(xù)油管輸送射孔

頁巖氣水平井第一段連續(xù)油管射孔，借助連續(xù)油管運送二級射孔器至預(yù)定位置，井口正加壓與環(huán)空加壓射孔器起爆，也可以使用油管運送射孔，井筒內(nèi)加壓起爆，或選擇水力噴砂射孔，水力噴砂射孔和壓裂一體化設(shè)備就位后關(guān)閉油套管環(huán)控制閥，主壓裂。第一射孔和壓裂作業(yè)結(jié)束，形成了油氣層與精通的良好溝通，創(chuàng)造了后續(xù)泵送作業(yè)的良好條件。連續(xù)油管輸送第一段射孔作業(yè)時間更短，成功率高，經(jīng)濟效益更好，現(xiàn)階段國內(nèi)頁巖氣水平井長度普遍在1500m以上，最長達到2500m，因此適宜使用連續(xù)油管輸送方法開展第一段射孔作業(yè)。

2.2 復(fù)合橋塞射孔聯(lián)作

復(fù)合橋塞和射孔聯(lián)作作業(yè)方案能夠一次性完成井下橋塞坐封和多簇射孔作業(yè)，第一段壓裂結(jié)束之后，借助電纜連接復(fù)合橋塞與射孔器，運送至作業(yè)地點，點燃橋塞藥柱，借助橋塞工具內(nèi)的高壓氣體坐封復(fù)合橋塞，再定位深度，逐步完成射孔作業(yè)。投球式橋塞、可溶球免鉆大通徑橋塞是最常見復(fù)合橋塞形式。復(fù)合橋塞為復(fù)合材料材質(zhì)，鋁制芯軸，內(nèi)有液體通道，壓裂作業(yè)后能夠快速返排與投產(chǎn)。復(fù)合橋塞的可鉆性優(yōu)異，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)鉆井快速鉆除，其中大通徑橋塞壓裂作業(yè)結(jié)束之后可以直接投產(chǎn)，有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢。

2.3 分簇射孔

分簇射孔器所有單級射孔器都使用單獨點火控制器控制，接收地面控制指令起爆射孔，國內(nèi)常見的分簇射孔器主要有常規(guī)分簇射孔器、分簇定向射孔器以及分簇定面射孔器等幾類，一般采用螺旋式布彈方式，借助水平井定向射孔技術(shù)特殊連接結(jié)構(gòu)，用于解決低巷道軌跡、偏移、防砂等特殊射孔作業(yè)。分簇頂面射孔器布彈方式比較特殊，在套管相同截面上設(shè)置了多個射孔孔眼，能夠在某一扇面上形成多射孔應(yīng)力集中帶，破碎巖石，創(chuàng)造后期儲層壓裂、深度改造條件。

2.4 多級點火

多級點火控制也稱射孔選發(fā)，是復(fù)合射孔技術(shù)的關(guān)鍵，現(xiàn)階段國內(nèi)常用的點火控制器主要有機械式和電子編碼式兩種，機械液控式首先點火坐封橋塞，再射孔點火，第一簇射孔器報后借助液體壓力斷開第一簇，再接通第二簇轉(zhuǎn)入待射孔狀態(tài)，點火起爆。電子編碼式多級點火控制器編譯信號地址進行多級點火控制，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)序列點火，也能夠進行選擇性點火。

3 結(jié)語

油層巖性不明會影響復(fù)合射孔二次能量壓裂，復(fù)合射孔二次能量壓裂作用效果受地質(zhì)巖性影響，油層重復(fù)射孔會影響射孔孔段眼排布和孔眼數(shù)量估算，尤其是定向壓裂無法集中能量到預(yù)定方向，影響壓裂效果，而復(fù)合射孔技術(shù)則能夠加好的適應(yīng)復(fù)雜地形條件，減少水層和井筒流通，從而控制產(chǎn)液含水率，誘導(dǎo)裂縫延伸，促進形成多裂縫網(wǎng)，提高采收率。

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