射孔優(yōu)化在紅河油田應(yīng)用效果分析

昌犇

【摘要】射孔是油田開發(fā)中提高油井產(chǎn)能的重要方法，正確地選用射孔方式和射孔參數(shù)能有效地提高油井產(chǎn)能。鄂爾多斯工區(qū)油井、氣井均需要射孔壓裂求產(chǎn)，目前射孔的方式主要有常規(guī)聚能彈射孔、復(fù)合射孔等，射孔方式和射孔參數(shù)沒有統(tǒng)一。通過三維有限元數(shù)模擬計(jì)算，得出油井、氣井射孔參數(shù)與產(chǎn)率比關(guān)系，結(jié)合各井區(qū)儲(chǔ)層類型及各種射孔方式實(shí)際的應(yīng)用效果進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提出了紅河油田的射孔優(yōu)化方案，為提高油氣井的采收率提供有效依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】射孔參數(shù) 產(chǎn)率比 射孔優(yōu)化

1 產(chǎn)率比數(shù)值模擬計(jì)算

油氣井射孔主要考慮的是產(chǎn)率比參數(shù)PR（式1），即射孔條件下與無污染、無射孔條件下的產(chǎn)量比，氣井與油井的最大不同之處在于氣井中存在穩(wěn)流現(xiàn)象，穩(wěn)流現(xiàn)象的存在使氣井產(chǎn)能下降，所以在氣井的模型建立時(shí)增加了地層總紊流項(xiàng)，包括地層紊流、污染紊流、壓實(shí)紊流和射孔孔道紊流。（式7）

式中：h、Hp分別為地層厚度和射孔厚度；k、kd、kc、rc、rd分別為地層滲透率、污染帶滲透率、壓實(shí)帶滲透率、射孔壓實(shí)半徑、地層污染半徑；Den、lp、rp分別射孔孔密、孔深、孔徑。式（4）-（7）帶入式（1）可得到氣井產(chǎn)率比的關(guān)系式。2 紅河油田延長組射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)2.1 延長組裂縫性儲(chǔ)層射孔優(yōu)化

延長組儲(chǔ)層裂縫發(fā)育，尤其是長8段高角度裂縫發(fā)育。從目前高產(chǎn)井的分析看，裂縫對產(chǎn)能的貢獻(xiàn)大，裂縫性儲(chǔ)層射孔完井的產(chǎn)能完全取決于射孔孔眼和裂縫系統(tǒng)的連通情況，而這又取決于射孔參數(shù)與裂縫類型、裂縫方位、裂縫密度等因素。

（1）當(dāng)井軌跡與裂縫垂直時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)孔深，孔密的作用不明顯。

（2）當(dāng)井眼軌跡與裂縫平行時(shí)，應(yīng)采用深穿透、高密度射孔方式。

（3）井眼軌跡與裂縫斜交時(shí)，也采用深穿透、高孔密的射孔方式。2.2 延長組孔隙性儲(chǔ)層射孔優(yōu)化

針對長6、長8孔隙性儲(chǔ)層，目前常用102槍、127彈、20孔/米、60°相位角的射孔方式。127彈實(shí)際射孔穿深為800mm～900mm，一般能穿過污染帶，但對壓裂效果不利。為了增加儲(chǔ)層的泄油面積，應(yīng)采用孔密的射孔方式。為減小射孔槍與套管之間的空隙和高孔密布孔需要，選用大槍型。針對微孔隙含量多，吼道與微孔隙之間的連通性較好的長6段儲(chǔ)層建議采用大槍型—深穿透—高孔密—低相位的射孔方式，如140槍、127彈王、40孔/米、45°相位角的射孔方式，可以適當(dāng)?shù)臏p少射孔深度和孔密，一方面保持一定的射孔深度和射孔產(chǎn)能，另一方面防止地層出砂。

常用的射孔方式與建議的射孔方式的產(chǎn)率比比較表。假設(shè)地層污染深度為0.5m，污染程度為0.3，按常用102槍、127彈、20孔/米、 60°相位角的射孔方式，孔滲假設(shè)為0.64m，射孔孔眼形成的壓實(shí)程度為0.2，按產(chǎn)率比公式（2）計(jì)算的產(chǎn)率比為0.697，按建議的140槍、127彈王、40孔/米、45°相位角的射孔方式計(jì)算的產(chǎn)率比為1.136，經(jīng)優(yōu)化后的射孔方案在產(chǎn)率比上明顯提高。3 實(shí)例分析

圖1為紅河26-X井測井曲線圖，射孔段深度2175.00～2182.00米，采用復(fù)合射孔方式，壓裂加砂量為22.2方，破裂壓力5.48MPa，均低于本區(qū)壓裂加砂量和破裂壓力，特別是破裂壓力明顯的降低說明該射孔方式起到了溝通裂縫的效果。該井產(chǎn)液19.68d/t，產(chǎn)油9.97 d/t，利用復(fù)合射孔的方式獲得了高產(chǎn)量的工業(yè)油流，也降低了壓裂的規(guī)模，裂縫溝通效果顯著。

圖1 紅河26-X井測井曲線圖

4 結(jié)論和建議

利用三維有限元數(shù)模擬計(jì)算得到了油氣井射孔參數(shù)和產(chǎn)率比的關(guān)系式，結(jié)合紅河油田儲(chǔ)層特征進(jìn)行射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)，取得了明顯的效果。

（1）利用建立的產(chǎn)率比關(guān)系式，可以對射孔參數(shù)敏感性分析，得到合理的射孔參數(shù)，為射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

（2）紅河油田延長組長6段采用140槍、127彈王、40孔/米、45°相位角的射孔方式，比常用的射孔方式產(chǎn)率比提高了60%；長8段運(yùn)用多級脈沖復(fù)合射孔方式溝通裂縫效果顯著，不僅提高了壓裂效果，同時(shí)有利于壓裂成本的降低。

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