致密岩性油藏射孔工艺优选实验研究

南泥湾地区储集层主要为延长组长4+5、长6段为致密岩性油藏,且低压低渗。为了提高射孔的效率,应采用高性能射孔枪弹进行穿透射孔。通过大量现场实验,分析孔深、孔径、孔密、相位角等射孔参数对产率比的影响,从而优选出最佳孔深、孔径、孔密、相位角,并在此基础上,优选射孔枪弹,优化射孔参数组合,最终为致密岩性油藏提出合理的射孔工艺。     

水平井射孔完井数值模拟研究

用有限差分法对影响到水平井射孔完井后产量的因素——孔深、孔密、孔径、孔相位进行数值模拟，并对不同的孔深、孔密、孔径作了敏感性分析。     

低渗透储层射孔参数对起裂压力的影响

裂缝起裂是关系水力压裂成败的关键,而射孔参数是影响裂缝起裂的关键因素之一。根据岩石力学、渗流力学、弹塑性力学,建立了低渗透储层射孔地应力力学模型,在考虑流固耦合效应及动态效应的基础上,运用有限元法,建立耦合有限元模型,并采用Newton法求解,以获得低渗透储层?历钻井?固井?射孔?压裂不同阶段后的地应力分布状态。结合岩石的破裂准则,分析射孔参数对起裂压力的影响:地层破裂压力随着方位角的增加而增大,射孔与最大水平地应力的夹角最好不超过30°;随孔眼直径增加,破裂压力降低,选择16 mm孔眼较为合适;随射孔密度增加,起裂压力整体呈下降趋势;在射孔根部起裂时,随着孔深增加,起裂压力先减小后增加,孔深为0.5 m时,起裂压力最低,在射孔尖端起裂时,随着孔深增加,起裂压力降低。此研究结果可作为低渗透储层射孔参数优化的依据。     

基于有限元分析的高泵压压裂井射孔参数优选

高泵压压裂时套管的内外压差较大,易发生管体破裂或沿射孔孔眼撕裂问题。为了优选射孔参数,以尽量提高射孔套管的剩余抗内压强度,并为泵压控制提供依据,基于ANSYS有限元分析方法,以139.7 mm×9.17mm P110套管为研究对象,分析在内压、外压与轴向力共同作用下,不同射孔参数对套管抗内压强度的影响,以此优选出最佳的射孔参数。分析结果表明,对目前常用的射孔参数,孔径与相位角不变,孔密在8~24孔/m之间时,最佳孔密为18孔/m或20孔/m;孔密与相位角不变,孔径在6~16 mm之间时,最佳孔径为8 mm或10 mm;孔密与孔径不变,最佳相位角为60°或90°。     

定面射孔时射孔参数的优选方法研究

应用定面射孔技术可以有效地降低岩石储层的破裂压力,对近井筒裂缝的形态进行改善。定面射孔的参数对于岩石的破裂程度起到至关重要的促进作用。通常情况下,利用有限元方法建立其数值模型,对定面射孔的相关参数进行细化地分析,找到影响破裂压力的规律。通过实际的实验和研究,破裂压力会以射孔密度的变化而变化,一般情况下,射孔密度增加,破裂压力则呈现出非线性下降的趋势。破裂压力与射孔深度因素没有直接关系。本文主要对定面射孔时,射孔参数的优选方法进行研究,仅供参考。     

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。     

致密气藏压裂井定向射孔优化技术

目前，致密气藏压裂施工普遍存在破裂压力较高的难题。为了研究和解决这一问题，针对低渗致密砂岩气藏的特点，并结合川西南致密气藏压裂井存在的实际问题，在分析了影响川西南致密气藏压裂井压裂效果的主要因素的基础上，通过室内大尺寸真三轴模拟实验系统和FLAC3D 有限差分大型岩土数值模拟软件，研究了不同射孔方式和射孔方位、孔密、孔深及孔径对裂缝延伸和破裂压力的影响规律。根据室内实验和数值模拟结果，对川西南致密气藏压裂井进行了射孔优化，形成了最大主应力方向定向射孔、13~16 孔/m 中等孔密、大孔径和深穿透的优化射孔思路。现场应用结果表明，使用该思路进行压裂施工，能有效地降低地层破裂压力和提高产能。为致密砂岩气藏压裂改造提供了新型有效的技术手段，促进了致密砂岩气藏高效压裂技术的发展。     

冀中凹陷高家堡地区异常破裂压力储层

针对冀中凹陷高家堡地区储层破裂压力异常高、压裂裂缝?、加砂难、易砂堵的特点,结合地层倾角测井资料、三轴岩石力学试验参数和室内kaiser地应力测试资料,从孔径、孔密、孔深、相位角、打开程度等参数进行了降低储层破裂压力的射孔优化设计,根据优化的射孔方案,配合多级段塞压裂工艺、20~40目和30~50目的中小粒径组合陶粒工艺、增大井底注液压力工艺措施,有效降低了冀中凹陷高家堡地区异常破裂压力储层的破裂压力,大大提升了该地区压裂改造的平均砂比和加砂规模。     

射孔完井参数对水平井产量的影响

为了系统研究不同射孔参数(污染带半径、孔深、孔密、孔径及射开程度)对水平井产量的影响规律,文中将射孔完井表皮因子模型和水平井产能预测半解析模型结合起来计算不同射孔参数下的表皮因子及水平井产量.分别对不同污染带半径、孔深、孔密、孔径及射开程度的射孔表皮因子及水平井产量进行计算,并绘制各射孔参数与表皮因子和水平井产量的关系...     

基于双径向流模型的产能计算及射孔优化技术

应用等值渗流阻力法和双径向流模型,分射穿污染带与未射穿污染带两种情况,推导出各向同性油藏射孔直井的产能公式,考虑了孔深、孔密、孔径、相位、压实带、污染带等因素对产能的影响。在此基础上,根据各向异性油藏渗流理论,得到各向异性油藏射孔直井产能公式。利用推导的公式对射孔直井产能进行参数敏感性分析,结果表明:射孔直井产能随着孔深、孔径、孔密、相位、垂向渗透率等参数的增大而增大,随着压实带厚度和压实程度的增大而减小;各参数在射穿污染带时的敏感性小于未射穿污染带时的敏感性;孔深、孔密、压实程度、垂向渗透率对产能的影响比较大。工程设计时,应优先考虑孔深、孔密,并避免压实损害程度过高,矿场应用时,结合储层物性特征和作业实际需求,选用合适的射孔器材,形成一套具有针对性的射孔优化技术。     

文卫马地区不同类型油藏提高射孔效率研究

分析了文卫马地区不同类型油藏的储层性质———高渗透疏松砂岩油藏、裂缝性储集层、各向异性地层、低渗透储层、钻井与固井造成的损害带对射孔效率的影响,探讨了孔深、孔密、孔径、相位角、布孔格式等射孔参数对射孔效率的影响。并对如何提高油井产能提出了具体的建议。     

煤层气井射孔参数对产能的影响

煤储层具有质软、性脆、易造粉、低孔、低渗、低饱和压力层的特点,使煤层气井产能与射孔参数之间的关系复杂。建立数学模型反映煤层气的运移产出过程和射孔参数对渗流的影响。利用数值模型编制软件完成数学模型求解。通过对煤层气井生产进行模拟,研究了射孔参数（主要包括孔深、孔径、孔密、相位角等）对煤层气产能的影响规律,与常规气藏进行了对比,对现场试验对比做出了分析。     

射孔水平井产能预测方法

为了预测射孔水平井的产能,在Joshi推导水平井产能公式所用模型的基础上,引入了三径向流模型,采用等值渗流阻力法,建立了孔眼未射穿污染带和孔眼射穿污染带2种情况下射孔水平井产能预测模型,考虑了孔深、孔密、孔径、相位、污染带的半径与污染程度、压实带的厚度与压实损害程度、水平井水平段长度等因素对产能的影响,流动机理更加符合油藏实际。利用所建立的产能预测模型进行参数敏感性分析,结果表明,射孔水平井产能随着孔深、孔径、孔密、相位、水平井水平段长度等参数的增大而增大,随着压实带厚度和压实损害程度的增大而减小,对水平井水平段长度、孔深、孔密、压实损害程度的敏感性较大,对相位、孔径、压实带厚度的敏感性较小;孔眼射穿污染带时产能指数对射孔参数的敏感性比孔眼未射穿污染带时低。工程设计时,应尽量增加水平井水平段长度、孔深、孔密,避免过高的压实损害程度。     

射孔参数对射孔-砾石充填井表皮系数的影响分析

射孔过程对油、气井的产能影响有利有害，它既能为油气流提供通道，又可对产层造成相当的伤害。如果工艺和射孔参数选择得当，就可以使射孔对产层的伤害最小，否则将适得其反。文章在通过建立射孔-砾石充填井表皮系数计算模型的基础上，分析了射孔-砾石充填井的孔深、孔径、孔密等射孔参数对表皮系数的影响及其程度。应用此模型计算官10井的表皮系数高达13.89，对该井优化了射孔方案，经过实施深部酸化增产作业后，成功地使官10井的产量由原来的709 m3/d增加到平均6.0×10⁴m³/d。相对于压力恢复试井解释表皮系数，文中提出的射孔-砾石充填井的表皮系数计算方法具有速度快，精度较好的特点，能有效地模拟出孔深、孔径、孔密等射孔参数对其的影响。     

螺旋射孔参数对地层破裂压力的影响

水力压裂中一般都会进行射孔作业,而螺旋射孔是目前油气开采中常用的一种射孔工艺。建立"套管-水泥环-地层"的三维分层有限元数值模型,结合某油田的实际地应力情况及射孔数据运用单一变量理论,分析了螺旋射孔各参数对地层破裂压力的影响:1射孔密度和射孔方位角对其影响较大。地层破裂压力随射孔密度的增加而降低,而随射孔方位角的增加而增加。射孔时,尽量选取高孔密、低方位角射孔。2射孔深度和射孔孔径对地层破裂压力影响不大。地层破裂压力随前者的增加而降低,随后者的增加而增加。3射孔相位角对地层破裂压力的影响呈波动状,应尽量选取45°相位射孔。     

超高孔密射孔器设计研究

利用簇式起爆技术进行超高孔密的石油射孔器设计,成功开发了适用127 mm射孔枪60孔/m的超高孔密粉末罩大孔径射孔器,适用102 mm射孔枪102孔/m的超高孔密粉末罩深穿透射孔器,大幅度提高射孔器的装枪密度,有效提高射孔效果,提高油气井采收率,为油气开发提供了新的思路和选择。     

分段射孔水平井产能计算新方法

在Joshi推导水平井产能公式所用模型的基础上引入三径向流模型,采用等值渗流阻力法,分为射穿污染带与未射穿污染带2种情况推导出分段射孔水平井的产能公式,考虑了孔深、孔密、孔径、相位、污染带的半径与污染程度、压实带的厚度与压实损害程度、水平井长度以及射孔段的分布等因素对产能的影响。利用推导的公式对分段射孔水平井产能进行参数敏感性分析,认为分段射孔水平井产能随着孔深、孔密、孔径、相位、水平井射开长度等参数的增大而增大,随着压实带厚度和压实损害程度的增大而减小,射穿污染带时产能指数对各参数的敏感性小于未射穿污染带时的敏感性;分段射孔水平井产能指数对孔深、孔密、水平井射开长度、压实带的压实损害程度、相位、孔径、压实带厚度的敏感性由高到低依次降低。     

射孔完井渗流场的有限元分析

为优选元坝地区海相碳酸盐岩气藏射孔完井参数,在充分考虑真实天然气的偏差因子、密度及黏度随压力变化的基础上,建立了渗流数学模型,并利用COMSOL Multiphysics软件进行求解计算,得到射孔完井方式下近井壁的渗流场分布.文中从X平面提取若干条割线,进一步分析各割线处压力的分布特点;然后改变射孔完井的各个参数,建立有限元模型,计算出不同参数下射孔完井的产能比.计算结果表明,射孔完井渗流场中,从供给边界到井底压力为明显的“压降漏斗”趋势,与常规解析解趋势一致.在影响射孔完井产能的参数中,主要是孔深、孔密、孔径和相位角,其中孔深对产能的影响最大,其次是相位角.     

变孔密射孔技术在孤岛油藏馆陶组上段的应用

孤岛油藏馆陶组上段沉积韵律多变,每个地质层段,甚至同一层段的不同部位其岩性、物性、渗透性都不相同,采用普通射孔技术时原油采收率低.提出针对不同物性的地层,在其他射孔参数不变(最优的孔深、孔径、射孔方位等)的情况下,使用不同的孔密进行优化射孔.对应用变孔密射孔技术调整产液剖面、提高水驱、聚驱效果的可行性进行了分析,结合孤...     

有限元方法在射孔完井中的应用

本文探讨了有限元方法在射孔研究中的应用,较详细的论述了射孔有限元数学模型的建立及数值求解方法。数学模型考虑了孔深、孔径、孔密、相位、格式、污染深度、污染程度、压实带厚度、压实程度、井筒半径、边界半径、地层垂向与径向渗透率比值、井底压力、边界压力、生产压差等十四个参数对射孔井产率比、表皮系数的影响。利用网格敏感度分析方法保证了数值计算的收敛性和精度。举例说明了有限元法所得出的射孔岩心靶流动规律,和分析了射孔参数对PR的影响。