定向射孔技术在疏松砂岩油藏水平井防砂完井工艺中应用效果分析

针对疏松砂岩油藏水平井防砂完井工艺要求，定向射孔技术经过不断研究、试验，先后研制出73型、89型、102型、127型及140等不同类型的外定向和内定向射孔技术，形成了一套完整的技术体系，可以满足不同类型疏松砂岩油藏水平井套管射孔防砂完井工艺需要。该项技术自1994年3月始，截止至2005年6月底，共实施水平井定向射孔防砂完井147井次，施工成功率100％，取得了明显的经济效益和社会效益。该文从水平井定向射孔技术原理、技术进展、技术适应范围及施工工序方面介绍了水平井定向射孔技术现状。该文以疏松砂岩油藏水平井产量为分析基准，从边底水、稠油等油藏定向射孔防砂完井生产资料数据统计方面，分析了水平井定向射孔技术应用效果。并对水平井定向射孔井段长度，运用部分射开水平井产能设计软件进行设计计算，应用生产数据进行统计分析。另外对水平井定向射孔防砂完井底水锥进影响因素，从水平井布孔方式设计及水平井井身轨迹设计等方面进行了探讨。根据理论计算和统计数据分析得出：水平井射孔井段长度应当针对不同油藏的不同地质条件优化设计。水平井井身轨迹、定向射孔布孔方式，应根据油水界面位置优化设计。该文认为必须加强水平井定向射孔技术与不同类型疏松砂岩油藏内在关系研究，加强水平井定向射孔技术与钻井工艺、完井工艺、采油工程等关系的基础理论研究，以达到射孔技术与地质技术、地层评价技术、防砂完井技术和生产采油技术的整合。     

水平井重力定向射孔方式研究

本文介绍了水平井重力定向射孔两种方式的工作原理，从运用范围、定向精度的定量分析以 向射孔的检测手段方面比较了两者的优缺点，列举了该技术在国内的使用情况，总结出水平井定向射孔方式的优选方法。     

水平井内定向复合射孔器研制

水平井射孔技术，在国内各油田发展很快，而复合射孔技术在水平井的定向射孔中还未得到广泛应用。本文所介绍的内定向复合射孔枪是将射孔弹在枪体内保持定向，选用轴承及弹架外配置重块的定向方式满足了平行射孔施工难度大的技术难题。内定向工艺施工方便，具有广泛的实用性。     

水平井定向射孔分段压裂在煤层气井中的应用

水平井分段压裂技术是解决低渗透油气藏的重要措施。虽然常规射孔方式在直井的应用中效果较好,但在水平井分段压裂的应用中,尤其是在煤层气水平井开发中问题突出。分析了常规射孔方式在储层中应力特点、裂缝特点等,根据储层特点,制定相应的定向射孔方式,可以有效的解决问题。例举了定向射孔在煤层气水平井的应用情况,与使用常规射孔的施工井进行对比,效果明显。     

水平井射孔参数对压裂起裂压力的影响

水平井压裂起裂压力对压裂施工至关重要,其中射孔参数对压裂起裂压力的影响更为重要.为了弄清射孔参数对起裂压力的影响,优化射孔参数,改进水平井压裂设计,以水平井压裂起裂压力为研究对象,结合井筒应力分布模型,考虑射孔完井水平井的起裂压力,应用江苏油田某水平井压裂施工数据,分析了水平井井筒方位角、射孔方位角、射孔相位角、定向和非定向射孔对起裂压力的影响.研究结果表明:水平井井筒方位角和射孔方位角是影响压裂起裂压力的主要因素.优化出适合江苏油田水平井压裂的射孔参数,即沿着最小主应力的方向布置水平井井筒,采用定向射孔时,射孔方位角为0°～15°,射孔相位角为180°;采用非定向射孔时,射孔相位角为60°或120°.     

大庆油田试采公司侧钻小井眼水平井射孔再获成功

大庆油田试采公司在组织国家级侧钻水平井、完井工艺技术配套项目中,在侧钻小井眼水平井金侧平６井射孔又一次获得成功。该井位于大庆采油九厂齐家油田原金６井。试采公司科研人员,研制完成了侧钻小井眼水平井射孔定向装置,进行了模拟井射孔试验和一系列室内计算及管柱受力分析。采用复合油管输送变孔窑１８０度相位水平定向射孔技术,负压及完井液保护油层技术、环空加压多级起爆方式和自然伽马一次定位技术,从而不断完善了水平井射孔工艺技术,为走向国际市场．参与市场竞争提供技术储备。大庆油田试采公司侧钻小井眼水平井射孔再获成…     

新型水平井复合射孔枪研究与应用

目前大庆油田水平井均采用φ139.7 mm套管,由于水平井水平段起伏波动常造成套管变形,使得套管内有效内径变小,需要研制一种新型水平井射孔枪。通过严格的枪身材质优选、弹架结构设计、枪身连接结构设计和新型射孔弹开发,研制了95型水平井射孔枪和新型深穿透射孔弹。新型射孔枪的平均穿深达到645 mm以上,比89型水平井射孔枪穿深提升29%,并且能够实现在水平井射孔段内任意方向定向射孔。通过室内试验检测了95型水平井复合射孔枪的安全性能指标,优化出了最佳火药装药量。大庆油田现场试验证明,研制的新型水平井复合射孔枪完全满足水平井复合射孔的需要。     

水平井复合射孔技术研究与应用

分析水平井采用常规射孔的局限性和射孔后产能效果不佳的原因.介绍基于复合射孔二次能量压裂机理所研究开发的水平井复合射孔技术的基本功能及结构设计特点.针对水平井完井时复杂的地质特点,提出针对不同的地质特点采用水平井复合射孔技术的个性化解决方案和方法.通过在多种不同地质条件下的规模应用,显现出水平井复合射孔技术独特的技术优势和油田应用效果.实践证明,水平井复合射孔技术所具有的定向射孔和气体压裂相结合的特性,不仅能够解除近井带污染、弥补射孔弹穿深的不足,同时结合井筒和地质条件的定向射孔又能够使井筒和油层保持最佳的沟通状态,最终使水平井的优势得到充分的发挥.     

新型水平井复合射孔枪研究

大庆油田水平井通常采用的是φ139.7 mm套管,由于水平段起伏波动造成变形,使得套管内有效内径变小,需要研制一种在102型与89型之间的、适合在φ139.7 mm套管水平井内使用的新型水平井射孔枪。通过枪身材质优选、弹架结构设计、枪身连接结构设计和新型射孔弹开发,研制了新型95水平井射孔枪和新型深穿透射孔弹,平均穿深达到645 mm,比89型水平井射孔枪穿深提高29%,并且能够实现在水平井射孔段内任意方向定向射孔;研制了新型95型水平井复合射孔枪,检测了该枪的安全性能指标,优化出了最佳火药装药量。在大庆油田现场试验证明,新型95型水平井复合射孔枪完全满足水平井复合射孔的需要。     

水平井复合定向射孔技术在吉001井的应用

吉001井是新疆准葛尔盆地第一口套管完井,成功应用了水平井油管传输复合定向射孔技术。吉001井构造上位于吉木萨尔凹陷东斜坡中部,是吉7井区梧桐沟组上部署的一口勘探评价井,为避免常规聚能射孔相位不均匀、二次压实伤害、射孔的能量和穿深的限制等不利因素的影响,实施了水平井复合定向射孔新技术,技术应用的成功为以后实施复合定向射孔的推广和应用打下了基础。     

定向射孔对水力压裂多裂缝形态的影响实验

定向射孔广泛应用于油气井完井措施,其对水力压裂的人工水力裂缝形态有很大影响,定向射孔方向与最大水平地应力方向的夹角、远场水平地应力的差值都会影响到裂缝的起裂部位和整体形态。为此,采用大型(试件尺寸300mm×300mm×300mm)真三轴水力压裂物理模拟实验系统,研究了定向射孔水力压裂人工水力裂缝起裂和形态的影响因素。结果表明:定向射孔方位角和水平地应力差影响很大;定向射孔水力压裂形成的人工水力裂缝可能不是理想的平直双翼裂缝,而是双翼弯曲裂缝,在水平应力差和定向射孔方位角较大的情况下,容易形成由定向射孔方向和最大水平地应力方向多点同时起裂的非对称多裂缝系统或穿过微环面的双翼裂缝;提高原场地应力测量的精度和定向射孔的定向精度,将定向射孔方位角控制在较小角度,有利于避免产生形态复杂的人工水力裂缝,降低压裂施工难度和砂堵风险,从而达到改进压裂增产效果的目的。最后,还对完井和压裂施工提出了建议。     

低渗透和裂缝性油气藏的定方位射孔完井技术

裂缝是低渗透油气藏和裂缝性油气藏的主要渗流通道及有效储集空间。油气井有无产能、产能高低及投产措施的有效性在很大程度上取决于射孔孔眼能否直接沟通天然裂缝系统,而孔眼与裂缝面的夹角、射孔弹穿透深度是两个最主要的射孔工艺参数。在扎眼垂直于天然裂缝面或最小水平主应力条件下,孔眼穿透越深,孔眼产量越高。定方位射孔完井技术是提高低渗透油气藏和裂缝性油气藏勘探开发效工的一项新技术措施。射孔完井前,通过定方位优化射孔软件优选射孔参数,然后根据定方位射孔井下仪与地面计算机系统确定射孔枪位置及射孔方位,使之垂直于裂缝面或最小水平主应力实施射孔,将大大提高油气井的产能。     

水平井定向分簇射孔技术及其应用

定向分簇射孔技术整合了分簇射孔与定向射孔的技术优势,解决了一系列技术难题。为了使该技术取得更好的油气开发效果,研究了射孔器自身重力偏心、电子选发模块的编码与地面程序控制相匹配、轴向居中触点信号传输以及射孔后簇间密封隔离等工艺技术,实现了电缆输送水平井射孔器自重定向、动态传输信号、可靠寻址与选发射孔以及射孔后簇间密封等功能,完成了射孔管串一次下井射孔与桥塞联作或多簇射孔作业,形成一套水平井电缆输送定向分簇射孔技术。应用于页岩气、煤层气等非常规气藏生产现场的效果表明:定向准确,选发射孔可靠,簇间密封良好,技术效果明显。定向分簇射孔技术攻克了井眼轨迹偏移主力产层的射孔难题,具有明确的目标性和方向性,有力支撑后续储层改造,促使压裂液最大限度地作用于主力产层,更好地配合制造储层复杂缝网,实现对非常规气藏的优质高效开发。     

塞平一井分段试油压裂工艺技术研究

长庆石油勘探局在安塞油田塞平一井分段试油压裂工艺技术研究中,自行设计研制了水平井自定位定向射初装置,进行了裂缝数目和工艺参数优选,并研制了液体胶塞技术,成功地实现了井筒隔离,保证了该井分4段射孔、试油压裂施工的顺利进行,取得了明显的增产效果。此项技术研究和实践的成功,填补了我国水平井分段试油压裂工艺技术的空白,为特低渗透油层水平井的开发提供了宝贵的经验。     

STUDY ON STAGED TESTING AND FRACTURING TECHNOLOGY OF SAIPING-1 WELL

长庆石油勘探局在安塞油田塞平一井分段试油压裂工艺技术研究中，自行设计研制了水平井自定位定向射初装置，进行了裂缝数目和工艺参数优选，并研制了液体胶塞技术，成功地实现了井筒隔离，保证了该井分4段射孔、试油压裂施工的顺利进行，取得了明显的增产效果。此项技术研究和实践的成功，填补了我国水平井分段试油压裂工艺技术的空白，为特低渗透油层水平井的开发提供了宝贵的经验。     

水力喷射定向射孔与压裂联作技术在水平井压裂中的应用

传统的水平井施工是通过油管传输射孔和分段压裂来进行的，为简化其施工工序，降低成本，在长庆油田多口水平井中应用了水力喷射定向射孔与压裂联作技术。结果证明了该技术是水平井压裂工艺中比较安全、高效的一种工艺。与传统技术相比，该技术具有井下工具简单、工序少等特点，一趟钻具可以压裂2～3层，明显缩短了施工周期，降低了施工成本。     

磨75-H水平井完井增产工艺技术效果分析

长距离水平井段的钻井、固井、射孔以及酸化增产技术是难度非常大的工艺技术,磨75-H水平井首次应用了变相位、定向射孔和连续油管拖动注酸、泡沫转向等完井增产工艺技术,实现了长距离水平井段安全优质射孔、酸化均匀解堵的目的,产量由直井的3.16×104m3/d增至17.93×104m3/d,工艺技术取得了可喜成果.为四川乃至全国低渗含硫气藏的高效开发提供了强有力的技术支撑,具有广阔的推广应用前景.     

磨溪气田水平井射孔卡枪原因分析及防范措施

在地层压力高的水平井射孔作业,常采用在重钻井液压井情况下完成施工,给射孔作业提出了更高的要求.磨溪气田水平井射孔出现了卡枪现象,为了弄清卡枪原因,从钻井液、井眼轨迹、井口落物、套管变形、枪管变形、枪管与套管间隙、射孔碎屑、射孔作业工艺等方面分析了卡枪原因,结合实例分析和现场应用统计得出了磨溪气田水平井射孔卡枪的真实原因,同时形成了一套防范卡枪措施.在后续的重钻井液条件下水平井射孔作业中改变了现场作业工艺,射孔后随即将射孔枪提至φ177.8mm套管,再没有出现卡枪现象,应用结果表明新的现场作业工艺行之有效.     

页岩气水平井牵引器输送射孔技术应用研究

牵引器输送射孔技术是牵引输送技术与多级射孔技术相融合的一种射孔技术,它既可以替代连续油管传输射孔技术,实现水平井首段射孔,又能与泵送分簇射孔作业实现无缝对接,可以为页岩气水平井射孔提供高效手段。介绍了牵引器输送射孔技术的原理和特点。同时指出,无专门管串设计分析软件、无标准测试操作流程以及无异常处置经验是当前牵引器输送射孔技术应用中存在的主要难点。通过对川南页岩气水平井的应用研究,给出了安全可靠的解决措施,为牵引器输送射孔技术的推广应用提供技术保障。