袖套式推進(jìn)劑射孔技術(shù)在特低滲油田的應(yīng)用

杜 勇，李積祥，張 麗，侯洪濤，劉 健

（1.中國(guó)石油大學(xué)（華東）石油工程學(xué)院，山東東營(yíng) 257000；2.中國(guó)石化勝利油田分公司樁西采油廠）

袖套式推進(jìn)劑射孔技術(shù)在特低滲油田的應(yīng)用

杜 勇1，2，李積祥2，張 麗2，侯洪濤2，劉 健2

（1.中國(guó)石油大學(xué)（華東）石油工程學(xué)院，山東東營(yíng) 257000；2.中國(guó)石化勝利油田分公司樁西采油廠）

樁西油田的特低滲透砂巖油藏開(kāi)發(fā)中普遍存在產(chǎn)能下降快、注水壓力高和解堵效果差的問(wèn)題，因此引進(jìn)了袖套式推進(jìn)劑射孔增產(chǎn)、增注技術(shù)，該技術(shù)主要是通過(guò)射孔彈產(chǎn)生的金屬熱流引燃周?chē)鷺屔砩系耐七M(jìn)劑藥柱，產(chǎn)生大量的高溫高壓氣體進(jìn)入地層，對(duì)地層進(jìn)行壓裂，并產(chǎn)生多條徑向裂縫，從而達(dá)到增產(chǎn)、增注的目的。2011年該技術(shù)在樁西油田實(shí)施3井次，有效解決了特低滲油田產(chǎn)能下降快、注水壓力高和解堵效果差的難題。

特低滲油田；袖套射孔技術(shù)；增產(chǎn)增注技術(shù)；樁西油田

勝利油田樁西采油廠所開(kāi)發(fā)的特低滲油藏具有油藏類(lèi)型多、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、儲(chǔ)層巖性變化大、物性差、埋藏深等特點(diǎn)，由于大多數(shù)的特低滲油藏儲(chǔ)層敏感性較強(qiáng)，鉆井、修井、油井生產(chǎn)及水井注水過(guò)程容易對(duì)地層產(chǎn)生傷害，造成了低滲區(qū)塊采油速度和采出程度處于較低的開(kāi)發(fā)水平。對(duì)特低滲油藏油水井的這些傷害，目前也多次采取了酸化等化學(xué)解堵工藝，但這種傷害用化學(xué)方式很難解決，主要是因?yàn)椋孩偎峄饕糜诮獬貙游廴径氯?，但在改善?chǔ)層滲流能力方面的作用十分有限；②低滲油藏酸化時(shí)壓力較高，有可能超過(guò)地層破裂壓力而產(chǎn)生微裂縫，使酸液順著裂縫進(jìn)入地層，不能進(jìn)入儲(chǔ)層空隙解除污染，酸化后微裂縫閉合，污染仍未得到有效解除；③低滲油層由于孔喉半徑小、井深等原因，酸化后排液困難，容易產(chǎn)生二次沉淀，影響酸化效果。

針對(duì)以上問(wèn)題，樁西采油廠引進(jìn)了袖套式推進(jìn)劑射孔技術(shù)，并在樁西特低滲油藏實(shí)施了油水井解堵增產(chǎn)增注試驗(yàn)，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用后取得了明顯的增產(chǎn)、增注的效果。

1 技術(shù)原理及特點(diǎn)［1－5］

1.1 技術(shù)原理

袖套式推進(jìn)劑射孔技術(shù)就是在射孔槍管外套裝推進(jìn)劑藥柱，利用射孔彈產(chǎn)生的金屬熱粒子引燃射孔槍外套裝的推進(jìn)劑，推進(jìn)劑燃燒產(chǎn)生大量高溫高壓氣體，直接作用于射孔孔眼，對(duì)射孔孔眼進(jìn)行沖刷，對(duì)地層實(shí)施壓裂，在孔眼周?chē)貙又挟a(chǎn)生多條徑向裂縫，并直接在目的層段伴隨熱化學(xué)作用。

（1）聚能效應(yīng)：高溫高壓氣體能量產(chǎn)生大孔徑、長(zhǎng)孔道孔眼，深穿透壓裂地層產(chǎn)生寬長(zhǎng)裂縫，裂縫長(zhǎng)度達(dá)到5 m以上。

（2）造縫作用：袖套式推進(jìn)劑射孔技術(shù)的壓力加載速率高，在井筒周?chē)纬缮淇紫辔簧系膸讞l可控裂縫，溝通原生裂縫，產(chǎn)生次生裂縫，形成多裂縫體系，增加近井地帶泄油面積，提高流體流動(dòng)效率。

（3）解堵作用：射孔槍外套裝多節(jié)火箭推進(jìn)劑藥環(huán)，多次爆燃，產(chǎn)生多次壓力波峰，脈沖振蕩壓裂地層，溝通近井地帶及地層裂縫，解除裂縫內(nèi)堵塞物，從而提高油井產(chǎn)量和水井注水量。

（4）熱力作用：火藥燃燒時(shí)釋放出大量熱量，可提高井下溫度，可溶解近井地帶的蠟質(zhì)和瀝青質(zhì)，解除油層孔道的堵塞，改善地層流體物性和流態(tài)，提高儲(chǔ)層的驅(qū)油效率。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

（1）對(duì)地層無(wú)傷害，有利于儲(chǔ)層保護(hù)。

（2）大大提高了高溫高壓氣體的能量利用率和壓裂效果，提高射孔的效果，加大加深射孔通道。

（3）高能氣體壓裂的作用使地層產(chǎn)生不受地層主應(yīng)力約束的多條徑向垂直裂縫及豐富的微裂縫網(wǎng)，有效提高地層的滲透導(dǎo)流能力。

（4）簡(jiǎn)化了施工工藝，提高了完井效率，改善了初始完井效果。袖套式推進(jìn)劑射孔技術(shù)將射孔及高能氣體壓裂兩步合一。壓裂彈產(chǎn)生的高能氣體對(duì)射孔孔道的持續(xù)壓裂和沖刷，解決了造縫、解堵、誘噴等一系列問(wèn)題，減少了地層傷害，大大改善了初始完井效果。

（5）可以采用多級(jí)起爆的方式實(shí)現(xiàn)多層一次射孔，且保證每個(gè)層段都有推進(jìn)。

（6）對(duì)套管無(wú)損傷，降低作業(yè)壓力，提高了作業(yè)的安全性。

（7）射孔器尾部加裝存儲(chǔ)式壓力－時(shí)間記錄儀器，能對(duì)井筒內(nèi)液體的壓力變化進(jìn)行記錄和存儲(chǔ)，從而可以完整記錄射孔的全過(guò)程，并可根據(jù)P－T曲線進(jìn)行裝藥結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

2 使用范圍和選井條件

2.1 使用范圍

袖套式推進(jìn)劑射孔技術(shù)主要解決：①鉆井過(guò)程中深度污染的油氣層的解堵；②生產(chǎn)井解堵處理、注水井降壓增注；③天然裂縫較發(fā)育及水敏酸敏油層的改造。

2.2 選井條件

（1）適用于脆性的中低滲地層，對(duì)灰?guī)r、白云巖、泥質(zhì)含量小于25%的砂巖特別適用。

（2）適用于低壓油氣層，其對(duì)裂縫的產(chǎn)生可取得遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于負(fù)壓射孔的效果。

（3）射孔井段套管質(zhì)量、套管固井質(zhì)量良好。（4）水層間隔層厚2 m以上。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

2011年該技術(shù)在樁西采油廠特低滲油藏共實(shí)施3井次，其中油井1井次，水井2井次，實(shí)施后取得了明顯的增產(chǎn)、增注效果。

樁59－16井生產(chǎn)層位是沙三下第二套油層，井段是3 518～3 534 m，共射開(kāi)2層8.3 m，該層段物性較差，滲透率（7.26～40.38）×10－3μm2，孔隙度12.6%～14.5%。該井于2007年11月投產(chǎn)，投產(chǎn)初期生產(chǎn)正常，但是產(chǎn)量下降較快，因此2011年5月實(shí)施袖套式推進(jìn)劑射孔增產(chǎn)技術(shù)，實(shí)施后日產(chǎn)液從措施前的6 m3上升至21 m3，日產(chǎn)液增加15 m3；日產(chǎn)油從措施前的0.5 t上升至8 t，日增油達(dá)到了7.5 t，截至目前累計(jì)增油1 260 t，實(shí)施后取得了理想的增油效果。

樁59－11井2007年10月投產(chǎn)，2008年1月轉(zhuǎn)注，注水層位是沙三下第二套油層，井段3 508.3～3 536.4 m，共射開(kāi)2層23 m，滲透率（21.02～35.3）×10－3μm2，孔隙度13.3%～14.9%。由于儲(chǔ)層物性差，轉(zhuǎn)注初期注水效果就比較差，并且經(jīng)多次酸化增注，增注效果不理想。分析認(rèn)為該井酸化增注效果不理想以及注水差的主要原因不是儲(chǔ)層污染，而是儲(chǔ)層物性差，啟動(dòng)壓力高導(dǎo)致的，因此2011年8月實(shí)施袖套式推進(jìn)劑射孔增注技術(shù)。開(kāi)井后注水油壓從38 MPa下降至35 MPa，日注水量從措施前的不吸水增加到50 m3，達(dá)到了地質(zhì)注水要求，截至目前繼續(xù)有效，取得了比較理想的增注效果。

4 結(jié)論

（1）在特低滲區(qū)塊，對(duì)于因儲(chǔ)層物性差的油水井，可采用井下袖套式推進(jìn)劑射孔增產(chǎn)增注技術(shù)。該技術(shù)能夠產(chǎn)生豐富的微裂縫網(wǎng)，增加滲流通道，可有效提高增產(chǎn)、增注效果。

（2）與以往單純采用酸化解堵相比，袖套式推進(jìn)劑射孔技術(shù)減少了二次儲(chǔ)層傷害，同時(shí)拓寬了解堵技術(shù)的應(yīng)用范圍，是特低滲油層的一種有效解堵措施。

［1］閆飛，劉東.低滲透油田降壓增注提高采收率技術(shù)研究［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2005，27（1）：104－105.

［2］張榮，張?zhí)m芳，鄭勇，等.多脈沖造縫與酸化聯(lián)作技術(shù)研究與應(yīng)用［J］.鉆采工藝，2007，（2）：109－111.

［3］張杰，張偉峰，宋和平，等.多脈沖高能氣體壓裂－二氧化氯復(fù)合解堵技術(shù)研究［J］.西安石油學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003，（3）：21－24.

［4］田和金，張新慶，張杰，等.液體藥高能氣體壓裂技術(shù)［J］.天然氣工業(yè)，2004，（9）：75－79.

［5］吳晉軍，張榮，陳周.強(qiáng)脈沖酸化壓裂同步復(fù)合技術(shù)研究與應(yīng)用［J］.石油礦場(chǎng)機(jī)械，2007，（3）：41－44.

編輯：李金華

TE357

A

1673－8217（2012）03－0107－02

2011－12－05

杜勇，1970年生，1992年畢業(yè)于西北大學(xué)地質(zhì)系，2008年獲長(zhǎng)江大學(xué)工程碩士學(xué)位，中國(guó)石油大學(xué)（華東）油氣田開(kāi)發(fā)工程專(zhuān)業(yè)博士研究生，主要從事采油工藝方面研究工作。