确定油井射孔最大负压的新方法研究

负压射孔技术的关键参数之一就是负压差的大小,它直接影响油井射孔完成后的产能以及孔眼的稳定性。利用弹塑性力学理论结合渗流方程提出了确定射孔完井最大负压差的新方法。该方法使用简单,结果可靠,为现场工作人员选择合理射孔负压差提供了理论依据,有较好的指导意义。     

油管传送射孔技术特点及应用前景

油管传送射孔同其它射孔方式相比，不仅能确定保高压油气井的射孔施工安全，较好地解决大斜度井及水平井施工的问题，而且能在全井段实现合理负压差条件下射孔作业，有利于油、气层的保护。     

吐哈油田负压射孔工艺研究

负压射孔在射孔瞬间由于负压差的存在,使地层流体产生反向回流,自动清洗射孔孔眼,可以避免孔眼堵塞和射孔液对地层的侵蚀损害,可以有效的保护储层、提高产能。本文对负压射孔工艺在吐哈油田的应用进行了研究。     

层状储层的最优化射孔

一种了承压进中能用长枪体射孔并回收射孔枪的新挠性管射孔系统被用来优化射孔作业，并可优化两个储层压力衰竭程度不同的油井的性能，该射孔技术在负压条件下分别射开了５８３ｆｔ和１３８ｆｔ的井段，并成功地优化了射孔作业，得到了最大的油气产能，这种技术在长井段要求负压射孔的地方，由于井底口袋限制射孔枪不能释放，或由于防喷管长度的限制而不能常规回收的情况下得以应用。     

气井射孔参数对气井产能的影响规律

射孔完井作为现在油气井的主要完井方式，其对油气井产能有着重要的影响。气井由于其渗流特性与油井不同，射孔参数对其产能影响也与油井不同。根据气井的渗流规律和通过有限元分析计算，分析了在不同的钻井污染参数以及不同地层非均质情况下，射孔参数对气井产能的影响程度。同时得到了孔眼穿透钻井污染带和未穿透污染带的两种情况下，所获结果是不同的。     

一种新的射孔负压设计方法

随着负压射孔工艺的不断发展和进步,出现了很多射孔负压值的设计方法。常规射孔负压设计方法考虑因素单一,不同的负压设计方法设计的负压值差距较大,给现场应用带来诸多不便。为此,在对比分析常规射孔负压设计方法优缺点基础上,综合考虑地层渗透率、孔隙度、岩石力学参数、油田区块有无出砂史、套管安全压力、射孔孔眼的力学稳定性等因素,提出了一种新的射孔负压设计方法。新方法考虑的安全因素更全面,在新疆采油一厂应用后效果显著,8口试验井射孔后,均可自喷投产,且产能较高。新的射孔负压设计方法对油田的高效、安全开发具有重要的理论和现实意义。     

对低渗透储层采用高能弹负压射孔的认识

高能强力射孔弹负压射孔无疑能更有效地减少污染，完善储层，提高产能，但是对那些物性差，能量低的储层来说，效果显然是不理想了。本文通过准噶尔盆地石西地区六口井７个层段的试油结果提出几点认识和建议，供参考。     

射孔完井中的油气层保护技术

针对射孔完井对油气层的损害情况，重点分析了射孔过程中射孔液、射孔参数、射孔时压差大小等因素对油气层产能的影响，提出了保护油气层的基本措施，以及负压射孔时负压值大小的确定方法。     

选择恰当的射孔器

20年前,射孔器的选择基本上仅限于套管射孔器或过油管射孔器,所有射孔器均由电缆 传送。聚能射孔弹可以针对不同尺寸、枪型产生最大穿深。那时,射孔时很少考虑射孔伤害及油藏特征。但人们却注意到了射孔密度,射孔相位,入口直径对井的产能有重大影响。利用负压射孔可以消除射孔伤害。普通完井、砾石充填和压裂增产对射孔均有不同的要求,不仅要求聚能射孔弹类型不同,而且射孔密度和射孔相位也不相同。与不同尺寸和重量的套管配合使用,可给出许多射孔枪、聚能射孔弹、射孔密度和射孔相位结合。这里简要介绍不同类型的射孔要求;普通完井、防砂、控砂和压裂增产。     

负压完井使用的油管输送射孔系统

介绍一种负压射孔作业的射孔枪系统的组成、原理、操作过程及地面设备的配置。该系统的应用能缩短射孔作业的时间、降低纲用并能提高油井的采收率。     

裂缝性气藏射孔完井优化设计

用有限元法建立了某构造香二段裂缝性气藏射孔完井的有限元渗流模型，模型中包含地层物性参数及其孔眼结构参数，即包含生产压差、地层原始渗透率、钻井伤害带渗透率、压实带渗透率、裂缝渗透率以及孔深、孔密、相位角和布孔方式等，在分析中可以任意调整射孔结构参数，对裂缝性气藏射孔进行优化设计。文中分析了裂缝面附近渗流压力场以及裂缝面附近孔眼内的流速，得出了孔眼穿过裂缝和孔眼未穿过裂缝时，孔眼内流速的定量变化曲线。同时，分析了理想情况下，孔密分别为16、18和40孔/m时，该裂缝性气藏产量随生产压差的变化关系，并确定出香二段合理的生产压差为15 MPa，为香二段裂缝性气藏的射孔完井提供了理论依据。     

雅轮凝析气藏一次完井新技术

雅轮凝析气田是一个富含凝析油的深层凝析气藏,为做好储层保护工作,同时节约时间和成本,通过优化研究,在完井时,采用油管传输负压射孔一次完井工艺。完井工艺的焦点集中在封隔器能否成功坐封、管柱伸长量多大以及液压坐封和打压射孔双重打压级别的严格设计,通过精密计算及现场实践证实了采用液压封隔器及负压射孔联作并采用先坐封后射孔这一完井新技术是可行性。该工艺的现场成功应用,对于在其它高压油气藏完井中推广该工艺具有借鉴意义。     

射孔冲击相变对射孔套管抗挤性能的影响

油气井套管抗挤毁性能与材料屈服强度关系紧密,聚能射流穿孔过程中可能诱发孔眼附近材料相变从而影响射孔套管抗挤强度。首先对射孔后的P110套管取样,通过扫描电镜观察孔眼附近样本组织成分是否发生变化;然后对无孔眼、机加孔眼和射孔孔眼试件进行静力拉伸试验,对比射流冲击影响下试件抗拉性能的变化;最后通过有限元仿真分析了射孔冲击相变区的存在对套管抗挤性能的影响。研究结果表明,聚能射孔会导致材料组织成分变化而影响材料机械性能;当相变对射孔套管抗挤强度起正向增强作用时幅度有限,起负向削弱作时用射孔套管剩余抗挤强度下降显著。     

高压水射流射孔井眼应力数值模拟研究

水力射孔技术是一种新型完井方式,利用深穿透水力射孔技术辅助定向压裂,可实现油层改造和油井增产。考虑套管水泥环的影响,采用有限元理论结合ANSYS软件计算了高压水射流水力射孔井眼周围的应力,重点分析了水力射孔参数对井周应力的影响规律,初步研究了直井水力压裂时水力射孔对裂缝起裂的影响。计算结果表明,沿最大水平地应力方向布孔时,孔眼根部的周向拉应力最大,裂缝将会在孔眼根部起裂;选择合理水力射孔参数可有效降低地层破裂压力。研究结果可为高压水射流水力射孔辅助定向压裂提供参数优选的依据。     

水平井射孔工艺技术及在罗家11H井实践

罗家11H井是高产天然气、高含硫化氢的罗家寨气田第一口射孔完井的水平井。文章介绍了水平井射孔常用施工管柱、深度定位方法、射孔地面监测技术、射孔参数优选方案、射孔弹定向原理和枪身特殊设计等工艺技术；分析了该工艺技术在罗家11H井的施工难点以及射孔参数优化结果，并成功地应用于该井的射孔施工作业，获得较好的产能效果，为优质、高效、安全开发罗家寨高含硫化氢气藏提供了有效的射孔完井方法。     

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文章对鄂北塔巴庙地区低压低渗透岩样进行了大量的渗透率试验，获得了盒1段、山1段和太原组岩样的孔隙度、水平渗透率和垂向渗透率的试验结果，为有限元模型中产能预测提供了试验数据。用三维空间有限元法对鄂北塔巴庙地区低压低渗气层进行了大量的射孔完井渗流场模拟研究。分析了射穿污染带深度150 mm的射孔完井，模型参数中可以改变射孔深度、孔径、孔密以及相位角等几何参数，详细分析了大量的射孔孔眼内流体流速、压实带外边界渗流速度、渗流压力场以及孔眼内的压力降曲线，获得了低压低渗气层的射孔参数优化结果。根据研究结果，推荐用Φ177.8 mm套管完井，测试层段采用YD-127枪1 m超深弹，孔径13.4 mm，射孔密度20孔/m，相位角采用90°右旋布孔，以及得出了合理的负压设计参数，为鄂北塔巴庙地区气田低压低渗气层提供了最优射孔方案。同时，对于鄂北塔巴庙地区气田低压低渗气层全井段，既要保证最大产量，又要保证射孔孔眼稳定性，最佳理论生产压差建议为10.8 MPa。     

正压射孔工艺技术及应用

本文简要地介绍了一种对产层不会造成伤害的新型射孔技术。采用正压射孔技术可使油气井得到相当于增产处理的效果。由于采用这种技术可使油气井产量提高，并易于进行试井分析，所以这种射孔技术有助于对产层的评价。文中还介绍了正压射孔技术近几年的应用实例及效果。     

射孔套管抗挤强度综合因素有限元分析

射孔完井是国内外使用最广泛的完井方法,但是大量的现场实践表明,射孔对套管强度有较严重的影响,所以确定套管射孔后的抗挤强度的变化趋势是合理选择套管的重要依据。利用非线性弹塑性有限元法建立了螺旋布孔的射孔套管强度分析的空间有限元力学模型,该模型可以通过任意改变射孔孔径、孔密、相位角、壁厚、套管尺寸以及不同钢级套管的材料力学特性参数等,对射孔套管抗挤强度进行各种综合因素的有限元力学分析。经分析认为:高钢级或高强度套管能有效提高射孔套管抗挤强度;随着孔径、孔密的增加,套管的抗挤强度降低;相位角在180°时,套管的抗挤强度最低。研究结果为合理地选择套管、延长其使用寿命提供了一定的理论依据。     

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套管射孔井压裂与裸眼井压裂有很大的不同，前者裂缝只能在孔眼处起裂。室内实验和现场实践都表明射孔参数对压裂效果有着直接的影响，而裂缝宽度是反映压裂效果的一个重要参数。依据弹性力学理论探讨了射孔后的地应力分布，在此基础上应用断裂力学理论建立了裂缝宽度与射孔参数关系的数学模型。计算表明，射孔方位、密度和孔径对裂缝宽度都有影响。当地层条件和井筒空间位置一定时，存在最优的射孔方位、密度和孔径。但当射孔密度和孔径超过一定值时，对裂缝宽度几乎没有影响。因此只有将射孔参数的优化设计与压裂参数的优化设计结合起来，才能使射孔井的压裂效果更好。分析表明，井筒位置和孔眼方位对地应力重新分布的影响很大，既要考虑到射孔方位、密度和孔径对压裂效果的影响，又要考虑孔眼自身的稳定性。这一方法为压裂井射孔参数的优化设计提供了一定的理论依据。     

射孔优化设计在油田中的应用

射孔完井是油气田勘探开发过程中不可缺少的环节，对油气井产能影响很大，通过对射孔完井对产能影响的机理进行深入的研究，找出了各种射孔参数对油气井产能影响的规律，提高了射孔对产能影响产能机理的认识，并开发研制了射孔优化设计软件；同时又进行了射孔液优化，措施推荐等内容的研究工作，结合射孔工艺，地层条件和开发目的等实际情况，形成了一套科学系统的射孔方案优化设计方法，论述了射孔优化设计和根据不同需求进行的射孔方案设计，并对应用效果进行分析，说明了射孔优化设计在提高油气井产能中所起的作用。