完善射孔工艺 提高油井产能

来源 :中国化工贸易 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangheng1991
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  摘 要:射孔完井作为国内为最为主要的完井方法,对油井的产能有着举足轻重的的影响。射孔是地层和井筒的唯一通道,射孔的好坏就决定了了整口井的成败。本文主要介绍射孔工艺中队产能的影响因素及相关工艺优化方案。
  关键词:射孔参数 工艺 产能
  
  射孔是将射孔器下放到油气井目的层位,通过射穿套管、水泥环并射入地层一定深度来建立地层流体与井筒的通道,射孔工艺优化的目的是能产生对地层最小的影响而穿透更深,提高完善系数而保证油井的产能。优化工艺前需要先分析影响产能的因素再针对相关因素制定合理的工艺。
  一、影响产能的因素
  影响产能的明显的几个原因就是射孔的参数和地层的参数
  1.射孔的参数对产能的影响
  射孔的参数主要包括孔深、孔密、孔径和相位角。
  地层和井筒的连同程度决定了井的产能和寿命,在套管完井的井中,射孔就首先确定了连通的深度,而油气井的生产能力随穿孔深度的增大而增加。并且只有射孔弹在穿越了钻井污带后,产能才能有明显的提升,孔深对产能影响最为严重。在穿过污染带后油井的产能会随着孔密的增加而加大,但加大的幅度会逐步减少,且在增加到一定幅度后就会变化不明显。并且太大的孔密会带来成本的提升。射孔器在地层中产生的孔的直径为孔径,虽然他的影响不如孔深和孔密那么大,但是也是提高产能的一个有效途径。当孔径增大后会使产能得到改善,但也会对穿孔深度有一定的减少,实际中比较适合牺牲孔径来换取更大的孔深。相位角为相邻两个射孔弹之间的夹角,可以通过软件模拟不同的相位角得到不同的产能。
  2.地层参数
  射孔方案的设定必须结合现场的射孔工艺技术与底层的类型,进行优化设计,完善工作流程有利于提高地质和工程效果,实现产能的最大化。在选择射孔方式和类型前需要综合考虑地层特征对射孔的影响,射孔的穿透深度、伤害程度与地层类型、岩石压力强度、地层的应力分布情况都有着直接的联系。负压射孔需要的压值就由地层流体性质和渗透率所决定,其中相位和孔密对渗透率也较明显。由于钻井液和固井时的污染,井筒的周围会产生一个渗透率减少的区域,如果要获得较大的孔深,就需要选择高穿深的射孔器。针对可能产生紊流或者非达西流的井进行射孔时尽量选择较大的射孔密度和适合的相位角来提高流动面积减少紊流的影响。
  二、相关工艺优化
  针对孔的影响和地层的影响,可以从以下几个方面来提高油井的产量。
  1.射孔枪弹选择,参数设定
  射孔枪弹的选择就基本确定了可能的射孔深度和孔眼直径。而选定就应当考虑射孔直接投产和压裂投产两种情况。如果是射孔后直接投产,加大孔眼的深度就能提高产率比。如果是压裂投产,孔深由于压裂后的裂缝从孔眼起而变得不重要。压裂投产的射孔就是采用最经济的弹型来达到相同的效果。
  参数的设定就是根据实际情况模拟后得出数据来确定孔深、孔密、孔径和相位角来做到产率比高而损害最小。
  2.大孔径射孔
  采用大孔径射孔可以增大孔眼的直径,从而降低了孔眼区域的压降,提高了油井的产能。大孔径射孔对于填充防砂施工有很大的促进作用。对于某些稠油的井,增大孔径能够减少填充砂给油井带来的影响。二在稠油携砂冷采技术的实施就必须使用大孔径的射孔。在出砂严重的油井,较大的射孔孔眼就能有效的降低流速、减少冲刷、携砂作用。对于原有粘度过高、携砂能力过强的油井,大孔径射孔可以减小井下摩擦阻力,避免地层砂堵塞炮眼从而有利于稠油携砂生产。
  3.高孔密射孔技术
  孔密增加后,较小的生产压差就能得到比较高的油井产能,对于原有粘度高流动阻力大的稠油井,这种高孔密射孔就起到了很好的作用。大孔径和高孔密射孔可以形成“蚯蚓”洞有利于地层砂产出,提高近井地带的渗透率,为产能提高提供了先天条件。
  大孔径、高孔密射孔后对于特殊的易出砂等油藏采取砾石填充工艺来防砂,降低了注汽和生产压差从而提高油井的产能。
  4.深穿透射孔
  钻井和固井过程容易对油層造成损害。如果没有较深的射孔孔眼穿透钻井及固井时形成的污染带和水泥浆损害区,就对油井产能产生较大的影响。通过深孔穿透,实现油层和井眼的有效连通,并得到较大的孔容,可以降低注汽和回采压差,提高开采的的效率。
  5.低伤害射孔液
  由于射孔孔眼穿透油层有一定距离,射孔液会对油层造成伤害,甚至比完井液还要严重。如果要保证最佳的射孔效果,就必须筛选出适合油气层和流体特性的油质低伤害射孔液。对于射孔液的要求,首先保证与油层岩石和流体配对,这样才不会在射孔过程中和射孔后对油层造成进一步的伤害,也满足了密度可调、腐蚀性小等优点。在高温下也能满足性能稳定、无固相、低滤失等要求。
  利用射孔优化软件:射孔优化软件可以有效的提高深孔效率,对油田的开发和地层的保护有指导意义。这种软件是采用有限元数学分析加上电模拟实验手段,结合射孔现场的条件来获取合理的数据,为射孔的优化提供重要的理论依据。可以根绝地质的不同物性来预测油井的产能,可以模拟出适合某区域的最佳的射孔液来减少对油层的污染,可以优化射孔器来做到降低成本,也可以提供获得最大产能的射孔施工方案。通过这些辅助途径来达到射孔工艺的最优化。
  射孔完井在油气生产中起着尤其重要的作用,直接关系着油气井的产能。为了最大限度的提高产能就需要从各个环节做起,在射孔工艺上结合现场实际制定合理施工方案,在孔深、孔井、孔密、相位角上制定合理的参数,分析油层等因素来完善工艺从而提高产能,保证百年油田的建设。
  参考文献
  [1]牛超群,张玉金 主编 油气井完井射孔技术 石油工业出版社 1994
  [2]刘瑞文 主编 现代完井技术 石油工业出版社 2010
其他文献
介绍了制定通信行业标准的组织以及标准的分类方法,并详细阐述了2004年电信网领域标准的研制计划.
摘 要:桩基已成为在土质不良地区修建各种建筑物特别是高层建筑,重型厂房和具有特殊要求的构筑物所广泛采用的基础形式,桩基施工质量关系到整个建筑物的工程质量。本文首先分析了樁基的实用与选择,其次,分析了桩基基本施工工艺,同时,就如何有效控制建筑桩基施工质量控制进行了深入的探讨,具有一定的参考价值。  一、桩基的实用与选择  对下列建筑工程要求情况, 可以考虑选用桩基础方案:  不允许地基有过大沉降和不