復(fù)合射孔技術(shù)在河南油田低孔低滲油藏中的應(yīng)用

袁結(jié)連，楊 芳 （中石化河南油田分公司采油一廠，河南 南陽474780）

李 軍 （中石化河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院，河南 南陽474780）

袁光忠 （中石化河南油田分公司水電廠，河南 南陽474780）

姜 濤，牟漢兵 （中石化河南油田分公司采油一廠，河南 南陽474780）

復(fù)合射孔技術(shù)在河南油田低孔低滲油藏中的應(yīng)用

袁結(jié)連，楊 芳 （中石化河南油田分公司采油一廠，河南 南陽474780）

李 軍 （中石化河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院，河南 南陽474780）

袁光忠 （中石化河南油田分公司水電廠，河南 南陽474780）

姜 濤，牟漢兵 （中石化河南油田分公司采油一廠，河南 南陽474780）

復(fù)合增效射孔技術(shù)是將射孔和壓裂造縫兩項(xiàng)技術(shù)合為一體，利用炸藥和固體推進(jìn)劑的燃速差來實(shí)現(xiàn)先射孔后造縫的目的。它能一次完成射孔和高能氣體壓裂兩道工序，做到在射孔的同時(shí)對(duì)近井地層進(jìn)行氣體壓裂，形成多條微裂縫，并可解除鉆井、固井、射孔等過程對(duì)地層的污染，從而改善近井地層導(dǎo)流能力，提高射孔完井效果。為正確評(píng)價(jià)該技術(shù)在河南油田采油一廠低孔低滲油藏的應(yīng)用效果，分不同的區(qū)塊先后實(shí)施了26井次，通過和與之相鄰且油層物性非常相近的常規(guī)射孔井的射孔效果進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，復(fù)合射孔技術(shù)對(duì)提高低孔、低滲油藏產(chǎn)能的效果顯著。

低孔低滲油藏；常規(guī)射孔；復(fù)合射孔；效果對(duì)比；河南油田

低孔低滲油藏由于巖性致密，滲透率低，油井自然產(chǎn)能低，提高單井產(chǎn)量是開發(fā)上產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵。由于常規(guī)聚能射孔彈的射流在穿透過程中，產(chǎn)生的高沖擊壓力會(huì)在射孔孔道周圍的巖石基體中造成壓實(shí)帶，造成地層孔隙度與滲透率的下降。壓實(shí)帶由被壓實(shí)和壓碎的顆粒組成，在射孔孔道周圍形成厚約6.35～12.7mm的顆粒層，滲透率為原來地層滲透率的7%～20%，不利于地層與井筒內(nèi)流體的交換［1］，采用常規(guī)射孔技術(shù)射孔效果不理想。

而復(fù)合增效射孔技術(shù)是將射孔和壓裂造縫兩項(xiàng)技術(shù)合為一體，利用炸藥和固體推進(jìn)劑的燃速差來實(shí)現(xiàn)先射孔后造縫的目的，可以提高近井帶地層的孔隙度和滲透率。河南油田采油一廠在低孔低滲油藏試驗(yàn)了復(fù)合增效射孔技術(shù)，并和與之相鄰且油層物性非常相近的常規(guī)射孔井的射孔效果進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)。

1 復(fù)合射孔技術(shù)原理

復(fù)合射孔技術(shù)是一項(xiàng)集射孔完井與高能氣體壓裂于一體的高效完井技術(shù)。它通過一次施工完成兩道工序。它在常規(guī)聚能射孔彈 （一次能量）的射孔槍內(nèi)置入高能復(fù)合鈍感火藥餅 （二次能量），同時(shí)引爆后，利用射孔彈炸藥與高能復(fù)合鈍感火藥餅的時(shí)間差 （炸藥爆速為微秒級(jí)，火藥燃速為毫秒級(jí)），實(shí)現(xiàn)先射孔后壓裂?？捎行Э朔Ｒ?guī)射孔的穿深淺、無法突破近井污染帶、存在壓實(shí)傷害等缺陷，可以提高近井帶地層的孔隙度和滲透率，對(duì)提高低孔、低滲油藏的產(chǎn)能效果顯著。

2 復(fù)合射孔技術(shù)在低孔低滲油藏的應(yīng)用

低孔低滲低產(chǎn)地層，普通方式射孔后，穿深不足且壓實(shí)污染嚴(yán)重，阻礙油氣產(chǎn)出，而采用負(fù)壓射孔沒有足夠的沖洗能量，達(dá)不到清潔標(biāo)準(zhǔn)，沒有成效。常規(guī)射孔后需采用壓裂措施才行，但由于常規(guī)射孔后，孔徑和穿深有限，實(shí)際壓裂可能效果不會(huì)很明顯，為此可采用復(fù)合射孔。

河南油田采油一廠有針對(duì)性地在不同區(qū)塊低孔低滲儲(chǔ)層，試用復(fù)合射孔工藝。先后在低孔低滲油藏上應(yīng)用了26井次，其中新井8井次，老井18井次，射孔層厚累計(jì)達(dá)到118.4m （見表1）。

表1 復(fù)合技術(shù)應(yīng)用情況統(tǒng)計(jì)表

3 復(fù)合射孔技術(shù)應(yīng)用效果對(duì)比分析

為了正確評(píng)價(jià)其效果，挑選了與其相鄰且油層物性等方面非常相近的區(qū)塊常規(guī)射孔井進(jìn)行對(duì)比。對(duì)比原則采用同層系的生產(chǎn)井作為可對(duì)比井，即通過可對(duì)比井和被對(duì)比井射孔井段單位產(chǎn)能系數(shù)下的產(chǎn)液量進(jìn)行對(duì)比，具體公式如下：

式中，R為被對(duì)比井與可對(duì)比井相比單位產(chǎn)能系數(shù)產(chǎn)液量增長幅度；Q1為被對(duì)比井射孔層段單位產(chǎn)能系數(shù)下的產(chǎn)液量；Q2為可對(duì)比井生產(chǎn)層段單位產(chǎn)能系數(shù)下的產(chǎn)液量；h1、k1為被對(duì)比井射孔小層段的有效厚度及其滲透率；h′1、k′1為可對(duì)比井生產(chǎn)小層段的有效厚度及其滲透率；Q′、Q″為被對(duì)比井、可對(duì)比井射孔后同時(shí)期單位產(chǎn)能系數(shù)下的產(chǎn)液量［2］。

趙凹油田安99和安100井，兩口井儲(chǔ)層參數(shù)及實(shí)施補(bǔ)孔后產(chǎn)狀如表2所示。

表2 安棚油田射孔效果對(duì)比表

安99和安100井兩口井儲(chǔ)層參數(shù)較為相同，且射孔時(shí)間相近。通過公式計(jì)算，單位產(chǎn)能系數(shù)下產(chǎn)液量分別為179.23、634.06m3/（d·μm2·m），增幅高達(dá)254%，可以看出在趙凹油田復(fù)合射孔相比常規(guī)射孔技術(shù)具有明顯的增產(chǎn)效果。

雙河油田江河區(qū)H3Ⅷ－Ⅸ油組是雙河油田埋藏最深、油層最多、物性最差的一個(gè)開發(fā)單元，雙H10－20井在實(shí)施補(bǔ)孔措施時(shí)，先后采用了超正壓射孔和復(fù)合增效射孔，具體實(shí)施情況見表3。

表3 雙H10－20井射孔效果對(duì)比表

由表3可以看出，H10－20井 H3Ⅸ11－4層和Ⅷ1－6層儲(chǔ)層參數(shù)基本相同，射開厚度分別為7.4m和7.8m，通過公式計(jì)算，單位產(chǎn)能系數(shù)下產(chǎn)液量 （Q/hk）分別為475.18、1201.34m3/ （d·μm2·m），增幅高達(dá)152.82%。

通過可對(duì)比井單位產(chǎn)能系數(shù)下產(chǎn)液量比較，可以看出復(fù)合射孔相比超正壓射孔技術(shù)具有明顯的增產(chǎn)效果 （見表4）。

表4 射孔效果對(duì)比表

由表4可知，復(fù)合射孔技術(shù)在低孔低滲油藏中共應(yīng)用26口井，在單位產(chǎn)能系數(shù)下的產(chǎn)液量比常規(guī)射孔102槍/102彈和深穿透射孔102槍/127彈有顯著的提高，說明采用復(fù)合射孔技術(shù)可提高射孔孔道附近地層的滲透率，改造低滲、特低滲儲(chǔ)集層的效果比常規(guī)射孔技術(shù)更為明顯。

4 結(jié) 論

復(fù)合射孔對(duì)儲(chǔ)層具有一定改造作用，在選井上，主要應(yīng)用在低孔低滲油藏。通過在采油一廠低孔低滲油藏的現(xiàn)場試驗(yàn)，證明該技術(shù)有如下3方面的優(yōu)勢：

1）應(yīng)用范圍廣，適應(yīng)各種地質(zhì)條件的油、水井的射孔作業(yè)需要，在低滲、特低滲地層中的應(yīng)用效果更明顯。

2）使用復(fù)合射孔有利于誘導(dǎo)近井帶油層產(chǎn)生微裂縫，提高單井產(chǎn)油量。

3）高能復(fù)合鈍感火藥餅爆燃產(chǎn)生的氣體壓力可以解除常規(guī)射孔技術(shù)無法避免的鉆井液及完井液對(duì)油層的傷害。

雖然在低孔、低滲透油藏采用復(fù)合增效射孔技術(shù)增產(chǎn)效果顯著，但由于復(fù)合射孔中的高能氣體壓裂會(huì)對(duì)油井的固井和套管有一定的損害，因此，應(yīng)用復(fù)合射孔的井應(yīng)有良好的固井質(zhì)量和套管質(zhì)量。

［1］李保民，趙大華.復(fù)合射孔技術(shù)在長慶油田的應(yīng)用效果 ［J］.石油勘探與開發(fā)，2005，32（1）：103～104.

［2］雷雨田，毛玉萍，安軍輝，等.大斜度井射孔工藝技術(shù)及其應(yīng)用 ［J］.鉆采工藝，2006，29（3）：119～120.

TE257.1

A

1000－9752（2011）06－0274－03

2011－05－05

袁結(jié)連 （1975－），女，2004年中國石油大學(xué)畢業(yè)，工程師，現(xiàn)主要從事射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。

［編輯］ 蕭 雨