定射角射孔器关键技术研究

定射角射孔技术,能使枪里每发射孔弹都能按调定的角度与储层平行的方向射出,该技术可与定方位射孔技术有机结合,在实现避开断层射孔的同时实现射孔弹射流和储层平行的一项新技术。通过研制定射角射孔器及配套定位、定向、检测系统,保证射孔效果及定向精度。在施工方式上,针对储层与井筒的斜交角度,可以采用油管输送式定方位射孔技术、斜井内定向自旋转射孔技术进行施工。该技术可有效提高中、低渗透储层油井的产能,满足低渗、薄差层及特殊井开发改造的需要。与常规射孔相比,采液强度提高10%以上,见到了良好的应用效果。     

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。     

致密油藏分压四段定向射孔多缝压裂工艺优化研究

定向射孔多缝压裂工艺作为长庆油田低渗透油藏储层改造主体技术,工艺适应性强,增产效果显著,但是随着致密油开发区块储层物性逐年变差,提高单井产量难度越来越大,以分压两段为主的定向射孔多缝压裂工艺增产效果大幅下降,需要进一步通过提高分压段数,扩大泄流体积,提高单井产量。为此,提出了分压四段定向射孔多缝压裂工艺,并针对研究区储层压裂地质特征,以提高分压四段施工效率和避免缝间压窜、纵向上形成多条相互独立的裂缝为重点优化目标,在原定向射孔多缝压裂研究成果的基础上,开展了射孔方式优化、施工工艺优选、施工参数优化等方面研究,现场试验取得了较好效果。     

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。     

定向分簇射孔技术在煤层气水平井的应用

为满足煤层气水平井分段压裂改造及减少煤粉产出和支撑剂返吐的需要,创新设计解决了射孔器360°范围任意相位定向、簇间动态导电、簇间密封等难题,并优选射孔弹、优化射孔管串结构,形成了1套水平井电缆泵送定向分簇射孔技术,并在多个煤层气区块成功应用。应用效果表明,该技术定向准确、簇间射孔孔眼相位一致,在煤层气储层压裂增产改造、减少煤粉产出及支撑剂返吐、保证排采连续性等方面具有明显优势。     

连续管定向喷砂射孔拖动压裂技术在煤层气水平井中的应用

随着我国对煤层气藏勘探开发不断深入,水平井及小曲率半径定向井型逐渐增多,综合治理方案要求更为精细,突显常规射孔压裂工艺的不适用性。为此,2017年在鄂尔多斯盆地东缘煤层气田首次成功实施了4口井51级连续油管定向喷砂射孔拖动压裂技术的现场试验,其由如下技术组成：①将连续油管带封隔器下放至预定位置,上提下放油管实现封隔器的解封与坐封,实现连续多级射孔压裂;②运用射孔的可定向性能,实现了射孔方向的选择并满足了改造方案要求;③通过连续油管喷砂射孔环空压裂,实现较大规模改造;④通过连续油管的精确定位,可对储层纵向上的多个薄互层进行灵活分层,进而达到精细压裂的目的。结论认为,该项技术的成功实施,达到既能实现定向射孔和连续作业,又能分段压裂、精细压裂和大规模改造的效果,为我国煤层气水平井多级分段改造提供了新的且行之有效的解决手段。     

钢丝传输定向射孔技术在双管柱无油管完井中的应用

Dusek 3井采用双管柱无油管完井时井底高压使常规定向射孔中的机械和电动定向工具无法使用。本文介绍了钢丝传输定向射孔技术在Dusek 3井的实施过程。钢丝下入射孔管柱 ,射孔管柱底部的定位销与完井管柱内的定向短节相配合对射孔管柱进行定向。可通过伽玛测井测量射孔管柱上的三个方向不同的放射性标记 ,以此检验射孔枪是否定向准确。实践证明这项技术是成功的。     

扇面水力喷砂定向射孔压裂技术在煤层气井中的应用

煤储层具有低压、低渗、低饱和的特点,其力学特性具有杨氏模量较低,上下隔层应力差小,天然割理裂缝发育等特点。目前,煤层气井采用的射孔方式绝大多数为电缆射孔,压裂工艺采用大排量大规模活性水压裂,在压裂施工中不易控制裂缝形态,尤其是裂缝高度。为此,研发了扇面水力喷砂定向射孔压裂技术。该技术是集扇面定向射孔、压裂一体化技术。工艺目的是减小煤层裂缝的复杂形态,在煤层内易形成较长且简单的支撑裂缝以及起到储层防护的作用。该技术主要通过对喷枪水力参数的设计和水力试验,优化喷射器的结构参数,解决了喷砂器精确定位、定向射孔压裂和水力冲蚀等问题,并在现场顺利完成试验应用。压后排采效果比较明显。     

定向射孔技术在适度出砂管理中的应用

在适度出砂管理中成功实施定向射孔,需要一系列的地质力学分析和设计工具来评价地层出砂可能性、带砂生产风险、优化安全界限等。并要有新的定向工具保证定向射孔精度。介绍了地质力学理论在确定地应力、预测不同应力方向上射孔的临界压差和出砂量方面的研究进展、新式定向射孔工具的定向精度及其应用情况,提出了我国如何开展疏松砂岩油藏定向射孔适度出砂管理的研究模式。该方法可以有效避免砾石充填防砂成本高、工艺复杂、表皮系数高等不利因素。认为我国开展该项研究,对于实施弱胶结地层“适度出砂、优化产能”具有广阔的应用前景。     

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。     

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。     

新井定向射孔转向压裂裂缝起裂与延伸机理研究

为了提高特低渗油藏新井的压裂效果,提出了采用定向射孔技术进行转向压裂从而形成双S型水力裂缝的新方法。基于有限元三维应力分析,研究了定向射孔下水力裂缝的起裂机理。考虑任意裂缝形态、地应力和缝内液体压力分布的影响,建立了任意形状裂缝应力强度因子的确定模型;同时考虑Ⅰ型和Ⅱ型断裂,建立了复合裂缝延伸准则。提出了定向射孔水力压裂裂缝的延伸轨迹计算模型和步骤,编制了裂缝延伸的模拟软件。采用地面微震进行了3口井的现场验证,地面微震检测结果与计算结果吻合。利用定向射孔压裂技术在单个层内可以形成双S型水力裂缝,可作为提高特低渗透油田产量的一种方式。     

定向射孔提高低渗透油藏水力压裂效率的模拟试验研究

水力压裂是低渗透油气田提高开采效益的最重要技术手段之一，但目前对水力压裂裂缝延伸的研究大多建立在数值模拟计算的基础上．特别是射孔对水力压裂影响规律的研究较少．使得压裂成功率较低(低于70%)。通过室内真三轴水力压裂模拟试验及数值计算，研究了定向射孔对裂缝启裂压力、启裂位置及裂缝延伸的影响规律，得到通过定向射孔可达到降低地层破裂压力，形成一条大而平整的水力裂缝，提高低渗透储层水力压裂效率及成功率的目的。     

复杂断块油气藏射孔技术适应性研究及应用

中原油区文、卫、马油田属复杂断块油气藏，目前已进入中高含水开发期，采用常规的射孔技术已不能满足油田开发的需要。结合储层性质及射孔参数对射孔效率影响和理论研究，通过引进超正压射孔、1m弹射孔、袖套式射孔等新型射孔技术，针对不同类型油藏优化射孔参数，射孔完善程度得到提高，取得了明显经济效益。     

应用水力深穿透技术缩短驱替距离

针对低渗透油田单井产量低、注水压力高、增产增注措施受限制的实际情况,为进一步拓展增产增注措施思路,在某油田优选2个试验井组开展水力深穿透缩短驱替距离试验.根据技术原理,建立喷射孔眼在油层内长度的数学模型,综合考虑地层倾角、井斜角及射孔方向的影响,对软管推进轨迹进行了理论分析.在此基础上,确定试验井施工参数.现场试验表明...     

定向射孔在致密储层改造中的应用

川西地区低渗透致密砂岩气藏经过常规聚能射孔后进行压裂改造时,普遍存在破裂压力高、弯曲摩阻大的问题,这在对斜井进行压裂时问题就更加突出。介绍了马蓬49D井定向射孔技术应用情况,并重点阐述了定向仪的选择、射孔器材的设计、施工设计和操作。通过对比该井三层射孔段不同射孔工艺对后续压裂的影响效果,并对比同一区块内目的层为同一小层的井压裂施工情况,从现场实践证实了定向射孔技术有利于降低地层破裂压力和近井摩阻,提高了斜井的压裂效果。     

造斜器定向射孔技术探讨

根据油气开采需求,有时需要将多分支套管井分支井筒与主井筒沟通合并开采,对分支井套管及造斜器进行射孔作业就是一个方便快速的技术措施.与常规射孔工艺或常规定向射孔工艺相比,造斜器定向射孔工艺具有定方位要求高、定深度要求准、射孔参数严、施工工艺复杂等特点.在进行施工设计时,必须对射孔对象具体剖析并采取针对性技术措施,才能保证施工安全有效.有针对性地进行了技术探讨,提出了相应射孔技术参数及施工工艺.     

煤系储层综合开发中的压裂射孔方案优化研究

针对鄂尔多斯盆地东缘临兴-神府区块3种典型的煤系储层岩性组合赋存模式,利用数值模拟方法,分析射孔位置与射孔打开程度对裂缝在层间、层内扩展延伸能力的影响,以裂缝穿层扩展能力和裂缝延伸长度为评价指标,研究了砂岩-煤层接触、砂岩-煤层-泥岩互层和煤层-砂岩-煤层多煤层3种模式下的多储层合层压裂射孔方案,提高煤系储层油气资源综...     

水力喷砂定点射孔力学机理

为了解决目前水力喷砂射孔施工设计准确率较低的问题,寻找实用可靠的水力喷射力学参数设计方法,进行了水力喷射与储层岩石力学作用的机理研究。根据能量守恒原理和冲量定理,建立了水力喷砂定点射穿套管、水泥环及地层系统能量方程,推导了水力喷砂定点射穿套管、水泥环及地层各阶段临界冲击力、临界冲击速度和射孔时间等关键力学参数计算模型,据此建立了水力喷砂定点射孔工艺力学分析图版。研究结果表明,水力喷砂定点射穿套管、水泥环及地层所需能量大幅度增加,射孔时间随之增大,但冲击力和冲击速度却相应降低,降低幅度比最大值分别为5.7%和8%。分析认为,建立的水力喷砂定点射孔工艺力学图版能较好地反映水力喷砂定点射孔过程,射孔时间误差为6.8%,为水力喷砂定点射孔力学参数设计与优化、水力压裂起裂基准提供了新的力学模型和理论依据。