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°.     

辽河油田射孔系列应用研究

针对各种不同地质情况、各种套管尺寸的水平井射孔技术、小井眼侧钻水平井射孔技术、小井眼深穿透和复合射孔技术、变孔密调剖射孔技术、高孔密防砂射孔技术、稠油超稠油射孔技术、低外压射孔技术、复合射孔技术、全通径射孔技术等特殊井、复杂井射孔技术等具有辽河油田特点的特色射孔技术系列。分析了射孔工艺在不同地质条件下的应用效果,从中找到较为简便实用的射孔弹型的优化选取方法,为现场射孔施工作业提供指导。     

提高致密砂岩气藏压裂效果的定向射孔技术应用研究

由于致密砂岩气藏压裂时,普遍存在的地层高破裂压力和较大的近井筒效应,降低了水力压裂的效果,可能导致压裂施工的失败。根据理论分析,结合真三轴水力压裂模拟实验,得出平行于最大主应力方向定向射孔工艺有助于降低地层破裂压力及近井筒效应,提高压裂效果。基于降低地层破裂压力作用机理分析,对定向射孔与复合射孔等高能气体压裂类射孔工艺进行比较认为,在提高压裂效果的功效上,定向射孔更隹;基于理论分析,开展了以提高致密砂岩气藏压裂效果的定向射孔工艺现场试验,达到了有效降低试验井地层破裂压力及近井筒摩阻的目的,效果明显,为致密砂岩气藏高效压裂提供了新的思路。     

定向射孔陀螺工艺的讨论和研究

射孔是石油勘探与开发工程常见的技术,尤其是定向射孔在石油勘探与开发应用中越来越普及.定向射孔可以使射孔孔道和多级复合高能气体压力有效作用于最大地应力方向上,这样可以形成较宽的裂缝,可以改善裂缝导流能力,进而提高压裂效果.与此同时在特殊的地质环境中,采取定向射孔可以有效降低孔道的出砂量,该技术可以为特殊施工作业提供有效的...     

偏心射孔对水平井压裂的影响

针对水平井在固井和射孔过程中由于重力作用引起射孔枪偏心和水泥环偏置导致井筒上下方向射孔不均匀的问题,研究了偏心射孔对水平井射孔孔径和穿深的影响.偏心射孔实验结果表明,水平段井筒上部和下部的孔径和穿深差异大.在射孔完井水平井筒应力模型理论计算基础上提出了定量表征水平井偏心射孔影响的射孔非均匀指数并给出计算方法,定量分析了偏心射孔对水平井压裂裂缝启裂及延伸的影响.当射孔穿深小于3倍井筒半径时,会出现难以压开的情况;当射孔非均匀指数小于0.3时,上下孔眼破裂压力差将大于2 MPa,致使上部孔眼难以压开,即使能够压开上部裂缝,也会产生严重的上下裂缝面非均匀延伸、上部裂缝口狭窄、易出现砂堵风险.     

多级脉冲射孔技术在海上油田裸眼水平井B-××井中的应用

为确保平湖油田后续油气产量的稳定,以裸眼水平井B-××井为研究对象对油藏的开发效果进行射孔完井设计。通过分析射孔和增效压裂程度对水平井产能的影响,优选了适合该井况的射孔枪、弹架和射孔参数,并对增效火药装药量、装药结构以及施工管柱进行优化设计。在已知井筒能够承受最高压力的情况下,计算出了需要的火药量,提出了一种适合该油田B-××井的多级脉冲射孔方案。现场应用表明,该方法地层压裂效果显著,测试结果超过预期产量,而且安全性能良好,验证了多级脉冲加载压裂技术的优势。该井一次点火成功,为今后裸眼水平井完井射孔参数的优化设计提供了一定的设计依据。     

胜利油田水平井射孔参数优化技术

为满足固井射孔完井方式的需要,胜利油田在开发实践中形成了水平井全井段射孔技术、水平井分段射孔技术、水平井不均匀射孔技术,以及水平井射孔与限流压裂优化技术.介绍了水平井射孔参数优化技术的原理,建立了水平井变孔密分段射孔的井筒流动数学模型.根据油藏特性、测井资料、井身轨迹、固井质量等资料,优化设计水平井分段数量、段长、射孔方位角等射孔参数,可发挥各射孔段的开发潜能,提高最终采收率.水平井射孔参数优化可控制限流压裂的裂缝延伸,降低破裂压力,与裂缝设计相结合进行分段限流压裂,可提高低渗透油藏储量动用率及采收率.该射孔优化技术在胜利油田取得了良好的应用效果.     

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。     

射孔水平井爆燃气体压裂裂缝起裂研究

爆燃气体压裂技术可实现水平井的经济高效开采,压裂过程中水平井方位、射孔相位与裂缝起裂密切相关,影响施工成败和压裂效果。应用叠加原理将作用于油水井壁裂缝的复杂载荷分解为单个简单载荷,根据弹性力学、线弹性断裂力学理论,基于两孔相交应力集中的力学模型推导了射孔完井方式水平井井壁处的应力场,得到了爆燃气体压裂井壁岩层动态起裂条件,通过设定与时间相关的井筒推进剂燃烧气体压力脉冲函数,可以实现水平井方位角与射孔相位角及裂缝起裂压力、起裂角及起裂时间关系的迭代求解。算例分析表明,与裸眼井相比,射孔完井裂缝的起裂压力和起裂角受水平井方位角和射孔相位角双重制约,射孔可有效降低爆燃气体压裂水平井起裂压力,不同的水平井方位角对应于不同的最优射孔相位角使起裂压力最低。     

川南地区页岩气射孔地质工程一体化技术研究

页岩气高效开发对射孔提出了高要求,在纵向上,射孔孔眼不仅是油气进入井筒的通道,还是压裂液体系进出地层的唯一通道,射孔作业直接影响和决定了压裂改造效果;在横向上,分簇射孔通过桥塞把水平井分成若干段和簇,实现集中改造、重点突破.基于川南地区页岩气勘探开发地质工程一体化的理念,提出了射孔地质工程一体化技术.其主要研究内容是充分利用射孔、物探、测井、录井、压裂等多专业知识,以地质为目标、以工程为约束,实现分段、分簇、射孔参数、射孔管柱、施工工艺等5个方面的优化.阐述了分段优化、分簇优化、射孔参数优化、射孔管柱优化、施工工艺优化、作业监测及效果评价的算法和步骤.在此基础上,通过对川南地区油气井射孔主控因素的研究,初步搭建页岩气射孔模型,形成射孔优化设计及作业监测软件,并对射孔地质工程一体化技术的未来发展提出建议.     

射孔参数对水力压裂效果的影响实例分析

低孔低渗储层需要通过压裂改造才能获得产能,而射孔参数的选择直接影响到低孔低渗储层压裂改造的效果及成功率。通过研究射孔参数对压裂施工影响及现场应用实例对比,得出：射孔深度对施工压力有一定影响,但是影响较小;射孔方位影响到施工压力、裂缝转向以及裂缝形态,它影响到施工的成败;射孔高度影响压裂改造效果．尤其是对有底水的复杂储层。     

提高油气井产能的射孔新工艺探讨

介绍了渤海湾海上油气田最近采用的一种射孔新工艺。它采用高孔密大孔径深穿透射孔弹和大压差抽吸炮眼清洗技术,不仅能提高油井产能,解除近井带污染,还可以改善防砂完井效果。该工艺已在渤海湾海上油田推广应用。     

射孔深度误差的原因分析及解决方法

如何提高射孔深度的精度一直是射孔质量控制的难题。在测井与射孔作业过程中可能产生导致射孔深度误差的多种因素，这些因素所造成的误差不断累积，直接影响射孔的质量。文章分析了测井及射孔作业中影响射孔深度的因素，指出在从完井电测到固井质量测井及射孔作业各环节中仪器、电缆、环境、射孔资料校正、管柱丈量、测井速度等所产生射孔深度误差的原因，提出了在实际操作中尽量减小深度误差的具体方法及措施，以此提高射孔质量，为油田的油气层开发提供可靠准确的资料。     

水平井射孔孔眼分布方式优化分析

利用二维有限元的方法,根据热流场与渗流场的相似性,模拟水平井射孔完井后井筒及其周围流体流动的变化情况。在考虑井筒压降的情况下,研究射孔孔眼分布对水平井产能和井筒内流体流速剖面的影响。分析的孔眼分布类型有：沿井筒孔眼呈均匀分布、孔眼间距呈递增的等差数列分布、孔眼间距呈递减的等差数列分布、孔眼呈正态分布四种。分析结果有助于优化水平井射射孔孔眼分布来获取最大的水平井产能或均匀的渗流剖面。     

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。     

复合射孔枪泄压孔及装药量对环空动态压力的影响研究

采用实验室模拟套管实验装置和动态压力测试技术,对复合射孔器枪身泄压孔及火药装药进行系列单发射孔单元的爆炸实验,研究在不同枪身泄压孔径、不同火药装药量条件下射孔弹和火药爆燃所产生的压力对环空压力变化过程的影响,以及不同泄压孔径时相同载荷和标准泄压孔时不同装药量对枪身安全性的影响.对相关研究内容进行了数值模拟分析,给出了多个实测p-t曲线图.实验和分析结果能够增强对复合射孔技术的进一步认识,对枪身结构设计、装药设计、安全性及个性化设计方面提供参考依据.     

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。     

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。     

复合射孔压裂效果评价方法研究进展

复合射孔压裂效果评价是复合射孔技术的重要组成部分。为适应不同条件油气层复合射孔压裂的要求,经过10多年发展,先后形成了地面混凝土靶射孔试验、室内砂岩靶模拟压裂试验、室内模拟射孔压裂试验、数值模拟等一系列复合射孔压裂能力效果分析评价方法,提高了优化设计水平和施工效果;通过合理控制高能气体峰值压力,保护了油层套管、水泥环。复合射孔压裂研究和效果评价方法在不断发展和完善,应充分结合油气层特点,开展模拟围压的复合射孔压裂试验、数值模拟以及试验及井下监测结合研究。