復(fù)合增效射孔技術(shù)在低滲透油藏的應(yīng)用

席巖

摘要：在復(fù)合增效射孔技術(shù)中，充分結(jié)合了射孔完井、壓裂造縫這兩方面技術(shù)，本文針對復(fù)合射孔技術(shù)原理進(jìn)行了簡要闡述，同時介紹了射孔器的結(jié)構(gòu)、施工工藝等等。通過將復(fù)合增效射孔技術(shù)應(yīng)用到低滲透油藏中，可以對油井產(chǎn)能、水井注水能力等進(jìn)行有效提升，所帶來的經(jīng)濟(jì)效益也較為理想。

關(guān)鍵詞：復(fù)合增效射孔技術(shù);低滲透油藏;應(yīng)用

引言

在低滲透油藏中，具有巖性致密、滲透率低等特點(diǎn)，難以實(shí)現(xiàn)較高的油井產(chǎn)能。國內(nèi)外開展了許多相關(guān)試驗(yàn)和研究工作，常規(guī)射孔施工后孔眼壓實(shí)帶厚度達(dá)6.4～12.7mm 且壓實(shí)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(jìn)行改善，可以對油井的自然產(chǎn)能進(jìn)行有效提升，而這項(xiàng)工作也是低滲透油藏開發(fā)過程中的主要問題之一。針對這一問題，借助對復(fù)合增效射孔技術(shù)的應(yīng)用，可以予以有效解決。

1復(fù)合增效射孔技術(shù)原理

在復(fù)合增效射孔技術(shù)中，充分結(jié)合了射孔完井、壓裂造縫等技術(shù)，將炸藥、固體推進(jìn)劑的燃速差利用起來，達(dá)到先完成射孔后進(jìn)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(nèi)部，所設(shè)置的固體推進(jìn)劑則具有毫秒級別的燃燒速度，在進(jìn)行單次點(diǎn)火以后，可以在很短的時間內(nèi)完成兩次工作。首先，在套管壁上，借助聚能射孔彈的射流實(shí)施射孔，并向地層中進(jìn)行延伸，只有借助固體推進(jìn)劑的燃燒所帶來的高溫高壓氣體，會跟隨井液共同進(jìn)入到射孔孔眼內(nèi)部，并持續(xù)推進(jìn)向油氣層內(nèi)部，針對地層近井區(qū)域，可以產(chǎn)生相應(yīng)的機(jī)械作用，同時還會伴隨物理化學(xué)作用、熱力學(xué)作用等等，從而可以在很大程度上改善近井區(qū)域的地層滲透性。

借助槍身內(nèi)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(fù)合固體推進(jìn)劑會產(chǎn)生爆燃，形成相應(yīng)的爆燃?xì)怏w，這些氣體會產(chǎn)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(xiàn)為高速射流在地層內(nèi)部，通過擠壓形成孔洞，在孔的周圍會產(chǎn)生相應(yīng)的壓實(shí)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?xì)怏w在裂縫中的流動速度、壓力等會直接影響到裂縫的平均擴(kuò)展速度。

在實(shí)際應(yīng)用復(fù)合增效射孔技術(shù)過程中，是借助射孔以后，利用復(fù)合固體推進(jìn)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(chǎn)量進(jìn)行提升，屬于一種全新的技術(shù)類型。該項(xiàng)技術(shù)具有施工簡便、施工成本低、周期短、環(huán)保、適應(yīng)性強(qiáng)等方面特點(diǎn)。復(fù)合射孔增效技術(shù)主要包括以下幾個方面的作用機(jī)理。

首先，機(jī)械作用。就是借助高加載速率的氣體壓力，實(shí)現(xiàn)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(jī)會進(jìn)行增加。其次，熱作用。針對固體推進(jìn)劑，在進(jìn)行燃燒過程中會產(chǎn)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(shù)千度，在這些氣體經(jīng)過地層、流體的傳熱以后，針對油層井間溫度，可以上升數(shù)百度以上。借助這些熱量，可以對近井地帶周邊的蠟質(zhì)、瀝青質(zhì)等進(jìn)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(shí)現(xiàn)對地層流體物性、流態(tài)等進(jìn)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(shí)現(xiàn)儲層驅(qū)油效率的提升。再者，化學(xué)作用。在復(fù)合固體推進(jìn)劑燃?xì)庵?，含有大量一氧化碳、二氧化碳、氮?dú)?、氯化氫等氣體，這些氣體在與水基礎(chǔ)以后，會形成酸液，針對近井地帶，可以發(fā)揮出酸化接觸堵塞的效果。另外，就是振動脈沖作用。在實(shí)際運(yùn)用復(fù)合增效射孔技術(shù)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(jī)械雜質(zhì)，借助脈沖荷載對其產(chǎn)生作用，會逐步破壞掉雜質(zhì)和孔道壁之間存在的結(jié)合力，從而讓這些雜質(zhì)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(zhì)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(zhì)引發(fā)的堵塞問題進(jìn)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(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，對原油的黏度進(jìn)行降低，針對巖層中孔隙界面張力，也可以進(jìn)行有效減少。

2復(fù)合射孔器的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)

2.1復(fù)合射孔器的結(jié)構(gòu)

針對復(fù)合射孔器設(shè)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(jìn)行射孔后進(jìn)行壓裂的效果。

2.2復(fù)合射孔器的性能特點(diǎn)

借助對復(fù)合射孔器進(jìn)行應(yīng)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(dǎo)向底層，并且具有十分可靠的引爆和引燃系統(tǒng)。在火藥亮的設(shè)置方面，可以將相關(guān)參數(shù)作為依據(jù)進(jìn)行調(diào)整，在一次下井過程中，可以對多種燃速的火藥進(jìn)行攜帶，從而讓這些火藥進(jìn)行燃燒以實(shí)現(xiàn)多級壓力脈沖，對最終作業(yè)效果予以保證，并且不會對套管造成損傷。在復(fù)合射孔器設(shè)備中，針對射孔槍、壓裂彈等，可以任意進(jìn)行組合，將井的實(shí)際情況作為依據(jù)，針對射孔槍、壓裂彈的規(guī)格可以進(jìn)行隨意選擇并組合使用，以此進(jìn)行下井。將井下溫度情況作為依據(jù)，可以對常溫工件、高溫工件等進(jìn)行合理選擇，在最高耐溫方面，可以達(dá)到180攝氏度每小時，系統(tǒng)耐壓方面，可以達(dá)到60兆帕。

2.3工藝方法

復(fù)合射孔有兩種方法：一種是用電纜輸送復(fù)合射孔器到井下射孔位置，通電引爆復(fù)合射孔器內(nèi)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(fù)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(jié)語

在當(dāng)前階段我國發(fā)展過程中，經(jīng)濟(jì)、科技等方面發(fā)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(jìn)行開采過程中，需要充分關(guān)注對復(fù)合增效射孔技術(shù)的應(yīng)用，借助該項(xiàng)技術(shù)可以對油田開采率和開采質(zhì)量進(jìn)行有效提升。

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