负压射孔完井产能的有限元分析

建立负压射孔完井渗流有限元3D模型.该模型包含了流体物性参数、地层伤害参数、射孔几何参数,以及生产参数.在有限元分析时假设射孔孔道无堵塞,而负压射孔对完井产能的影响主要在于负压射孔导致的冲击回流将造成地层伤害的微粒从孔眼周围的压实带中冲刷了出来,增大了压实带的渗透率,从而提高了完井产能.在此分析的基础上,引入了相对产率比概念,并使用射孔完井渗流有限元3D模型详细研究了负压射孔对完井产能的影响.该研究对负压射孔完井具有一定的指导意义.     

有电缆负压射孔技术在大庆油田的应用

负压射孔是在井内液柱压力小于地层压力条件下的射孔。在这个负压差作用下,防止了射孔后井内液体进入地层,避免了造成水琐和土锁效应。当负压差在一定范围时,射孔的瞬间地层液体产生回流,冲洗射孔孔道及其附近油层,使油(气)流畅通。     

无围压射孔技术研究

为了保证施工安全,在射孔完井施工时井筒内要预留一定高度的射孔保护液,这样对于地层压力较低的井,负压值将难以实现,在射孔后射孔液就会进入地层,对地层造成伤害,影响油气井的产能.无围压射孔技术就是研究在高负压甚至无围压条件下实现射孔完井.介绍了无围压射孔技术的研究和初步应用,着重介绍通过对枪体、弹架材料的优选和结构设计,实现了射孔器在无围压条件下射孔完井.无围压射孔枪穿孔后,枪身孔眼、胀径符合SY/T5128-1997标准规定.应用无围压射孔技术对套管和水泥环的伤害较小,满足要求.通过现场应用取得了较好的效果,该工艺技术对低压、低渗油气藏特别是气井的射孔完井具有重要应用价值.     

后效负压射孔技术在海上油田的应用分析

后效负压射孔技术是在常规负压射孔的基础上增加后效体二次爆燃的一种工艺,该技术可以显著降低地层表皮系数,增加孔道深度和孔道半径,从而增加油气产能。本文介绍了后效体射孔技术的作用原理及技术优势,同时分析了南海东部某油田一口定向井实施该技术的工艺方案。结果表明：后效射孔技术与负压射孔技术的结合将进一步提升孔道的深度和宽度,增加卸油面积;本次定向井负压射孔的最佳负压值是3.87～5.40MPa,运用后效体技术后在相同生产条件下预计产液量达到889m³/d,比常规射孔增加34%。该技术在陆丰油田作业区的推广应用将有效提升剩余油动用程度,增加原油产量,提升经济效益。     

先锋超深透射孔器

先锋超深穿透射孔器主要用于油气井射孔作业,经石油工业油气田射孔器材质量监督检验中心、美国石油学会检测,最高穿孔深度为1539mm。文章介绍了先锋超深透射孔器的产品结构及工作原理、产品技术参数、产品技术水平及现场应用情况。现场应用表明,该型射孔器形成的射孔孔道有效穿透地层伤害带,提高了油气井的产率,同时降低了岩层的破裂压力,为后续酸化压裂等增产措施创造了良好的井筒条件,较好地解决了低孔隙度、低渗透率、低丰度、高致密储层或高伤害地层的射孔完井技术难题。     

新型射孔技术—射孔枪及推进剂套筒组合系统的现场应用

射孔完井作业常常会造成孔眼附近地层伤害，使得地层的有效渗透率下降。为了减轻地层伤害，进行了各种尝试。文中用实例说明射枪与推进剂套筒组合系统用于减轻地层伤害的作用 。     

动态负压射孔技术研究

动态负压射孔是一种在射孔瞬间清理射孔孔道的新方法,其原理是通过快速吸收井筒内的残余爆轰能,使井筒内压力在射孔后瞬间下降,产生瞬间冲击回流,冲洗射孔孔道及孔道周围压实带.通过适当增加射孔枪上孔眼的数目和面积增大射孔后井筒内流体进入射孔枪的面积,进而增大流量,使动态负压幅度更强;通过增大枪内空间增大射孔枪容纳外来流体的能力,增加动态负压作用时间.动态负压射孔前不需要降低井筒内初始液面高度,使射孔前的准备更加简单.6口生产井的试验应用表明,应用动态负压射孔技术,采液强度提高7%.     

防砂射孔

在油井生产过程中不可避免地产出砂现象，该文介绍了一种通过优化射孔参数（相位、孔密、弹型）进行防砂的射孔方法。事实证明出砂是由射孔孔道裂造成的，为了有效地防砂就必须有一个稳固的射孔孔道（影响因素有生产压差、产能损失和含水率）。本文从模型、试验模型及经验值三个方面中何预防射孔孔道出砂。深穿透射孔弹比大孔径射孔弹能更好地避免孔道出砂，因为它产生的细孔道比大孔径弹产生的大孔道更稳定。优化相位角是在井筒半径和孔密一定的条件下，使相邻射孔孔眼间距在三维空间最大，避免相邻孔眼间断裂带的联结。北海Magnus地区数据表明采用以上两种方法有效地减少了出砂问题。在层位各点有明显地应力变化的情况下，采用定向射孔可增加孔道的稳固性（特别是压差增加和产能损失时）。该文主要介绍了如何应用这三种方法来进行防砂射孔，此外还对根据不同井深的地层强度变化进行射孔选择和根据生产压差、产能损失和含水率等因素对射孔孔道的稳固进行确定等方法做了简要介绍。     

聚能射孔弹在不同砂岩上的射孔效果研究

在实验室条件下，用同种聚能射孔弹在3种不同砂岩上进行负压射孔，然后进行流动测试。通过实验结果的对比分析，揭示了同种聚能射孔弹在不同砂岩上形成的孔道体积、损害程度不同，而组成砂岩的颗粒、胶结物性质的差异是造成这种现象的主要原因。通过研究对聚能射孔弹在不同砂岩上产生的射孔损害有了进一步的认识，希望为射孔优化设计提供理论依据。     

吐哈氮气正压射孔技术促进油田高效开发

氮气正压射孔是一种增产新技术，作业时在射孔打开油气层之前向井筒注入高压液氮或氮气，使井底压力达到高于地层压力，利用氮气膨胀能及射孔弹爆炸能使孔眼周围形成微裂缝，从而实现消除压实带、改善浸入带、提高射孔效率的功效。氮气正压射孔还利用水击作用使孔眼周围产生微裂缝，高压氮气继续对微裂缝产生扩孔作用。射孔后井口控制放压形成大负压差，地层流体在生产时对裂缝及射孔孔道产生清洗作用，增强了负压射孔清孔的作用，可减轻对储层的伤害。有效改善近井地带油气高效流动，以利提高单井油气产量。     

自清洁射孔技术在渤海油田的应用

渤海油田部分区块沙河街组常压储层,因注采不平衡,地层压力出现不同程度的降低,储层压力亏空较为严重,直接影响了射孔时负压放喷对孔道的清洁效果。为更好实现射孔孔道的清洁,提高孔眼流动效率,研究了一种可实现在孔道形成后极短时间内产生高压气流冲刷孔道,清洁射孔压实带,有效反排射孔孔道岩石碎屑和射流残体,使孔道保持高度清洁的自清洁射孔技术。该技术已在渤海油田沙河街组储层完成2口井的现场应用。应用表明,自清洁射孔技术有效提高了负压射孔放喷效果,为渤海油田沙河街组压力亏空储层达到理想的放喷效果,提高油井产量提供了经验和技术储备。     

可控负压射孔技术在油气增产中的应用

目前射孔方式大多都是采用传统的正压射孔方式。正压射孔易造成地层污染,且射孔后油气产能不易得到恢复。为此,开发了可控负压射孔技术。该技术使地层在近似零压力状态下射开,达到了较高的负压差值,便于解除地层污染和改善油气流通环境,提高流动效率。可控负压射孔技术在西北油田实施30井次,累计增油32661t,累计增气417×104m3,经济效益显著。     

防砂射孔与砾石充填

该文通过分析实验室数据和现场数据对选择射孔参数（弹型、孔密、相位）进行防砂做了介绍。实验证明，射孔产生的碎片对砾石充填有害，导致砾石充填后油气井生产率的降低。以前发布的预测砾石充填井性能的分析模式是在对现场数据的分析和对射孔孔道所处的套管／水泥胶结部分的砾石渗透率的逆向计算及有效孔密的基础上完成的。一切损害都可以归结到套管水泥胶结部分的射孔孔道以及有效孔密上。首先要考虑射孔孔道在地层内是敞通的还是塌陷的。用于常规砾石充填的射孔在选择参数（包括穿深、套管上的孔眼面积和射孔孔密）时要考虑地层内的压降（由地层损害和孔道内的损害造成）和充填了受损砾石的射孔孔道在套管／水泥胶结部分的压降。在砾石充填压裂过程中，射孔相位和孔密对液流的进入起重要作用，因为这些参数决定着射孔孔道和裂缝沟通的柱流面积。讨论了定向射孔完井技术的优越性。针对油气流量的不同，对砾石充填的砾石充填压裂两种完井方法提供了优化射孔的指导意见。给出了尼日利亚一口井的现场数据，在那里，用该技术改善了疏松砂岩的砾石充填完井的有效性，还提供了计算实例。     

射孔压实带研究

聚能射孔弹射孔后产生射孔孔道 ,同时形成射孔压实带 ,压实带是射孔损害最重要的组成部分 ,严重影响油井产能。用实验手段对压实带进行了研究 ,实验用靶为标准贝雷砂岩靶 ,在APIRP4 3(第五版 )标准中第四章的标准实验条件下进行负压射孔 ,并进行流动测试。射孔流动实验后对靶体做了核磁共振、扫描电镜、电子探针、粒度分析等实验。结果证实 ,压实带区域颗粒接触紧密 ,孔隙连通性变差 ,小碎屑大量增加 ;由孔道入口到顶端压实带颗粒直径有增大的趋势 ,表明射孔损害程度降低 ;压实带中未发现爆轰残留物 ,杵体的主要成份为铜的氧化物。研究工作不仅进一步认识了压实带 ,并对聚能射孔弹的研制、射孔参数的优化设计提供了指导     

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。     

动态负压射孔技术研究及在渤海油田的应用

渤海油田近65%的油水井采用套管射孔方式完井,建立地层与井筒的连通通道,使流体从地层中流出或将流体注入地层,其中有相当数量的为大斜度井、大位移井。目前通常采用静态负压射孔方式进行射孔,但该工艺对射孔的清洁压实带效果较差。为了更好地清洁射孔孔道,采用动态负压射孔技术,通过特殊的射孔设计,采用专门的负压射孔弹和射孔枪的组合,在较低的负压或正压条件下产生一个较大的瞬时的动态负压值,可显著提高孔眼的岩心流动效率。该技术已在渤海油田沙河街组储层完成3口井的现场应用。由投产数据对比表明,动态负压射孔工艺达到了设定的负压值,且平均产液量高于传统平衡射孔负压返涌静态负压射孔工艺,增产效果明显。     

射孔损害机理研究

在实验室条件下(井压为6．9MPa、孔隙压力为10．3MPa、围压为31．0MPa)对贝雷砂岩靶进行负压射孔、流动测试。射孔实验后对贝雷砂岩靶进行了核磁共振等实验,结合聚能射孔弹产生射流的特点,分析了射孔孔道的形成过程及射孔损害机理。通过该研究进一步提高了对射孔损害的认识。     

超正压射孔技术在江汉建26井的应用

众所周知,射孔目的就是在油气层与井筒之间形成一个通道,达到通道流畅,能有效地采出或注入流体。目前使用的聚能射孔弹,在射孔穿孔过程中必然在射孔孔眼周围造成了一个低渗透带,且常常会在孔眼中遗留下射孔碎屑,其结果是造成地层损害。为了消除油气层污染,以前常采用负压射孔工艺来解决。在负压射孔时,井筒内的压力低于地层储层压力,产生有助于清洗射孔通道的压差,以达到清洗井眼的目的。负压射孔机理就是利用负压差使消除孔眼堵塞,从而提高射孔效果。负压射孔技术关键是蓟足够的合理负压进行清洗,同时不使射孔孔眼破裂。但是随着储层压力,渗透率或岩石强度的降低,负压射孔技术也不能完全解决提高射孔效果的问题。特别是对一些因钻井、固井作业污染严惩的井和储层渗透率很低的井不适合采用负压射孔技术。     

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。     

超负压射孔技术及其在中原油田的应用

超负压射孔技术是一种新型的射孔完井技术,该技术可根据地质需要选取负压值,能使地层在近似零压力状态下射开,适用于低压低渗透的油气井射孔.在中原油田的实践表明该技术尤其适用于低孔低渗油井作业.文章介绍了超负压射孔技术的原理、技术特点、施工管柱设计方法、配套设备工具器材选取原则及施工工艺.