射孔對(duì)氣井產(chǎn)能的影響探析

姚立春(遼河油田經(jīng)濟(jì)貿(mào)易置業(yè)總公司,遼寧 盤錦 124010)

射孔對(duì)氣井產(chǎn)能的影響探析

姚立春(遼河油田經(jīng)濟(jì)貿(mào)易置業(yè)總公司,遼寧 盤錦 124010)

在油氣井開采過程中射孔是非常關(guān)鍵的一步，通過射孔可有效提升油氣井產(chǎn)能。射孔過程中諸多影響因素決定著油氣井的產(chǎn)能，本文針對(duì)射孔過程中存在的一些影響氣井產(chǎn)能的主要因素進(jìn)行了探析，對(duì)這些影響因素進(jìn)行了綜述。

氣井產(chǎn)能；射孔過程；探析；影響因素

在油氣井開采過程中射孔是非常關(guān)鍵的一步，通過射孔可有效提升油氣井產(chǎn)能。所敘述的射孔，就是通過炸藥爆炸時(shí)產(chǎn)生的高能量射穿水泥環(huán)及一些地層部分，來有效打通井筒和油氣層間的油氣通道，進(jìn)而保證地層中流體可以順利流出。最佳合理的、有依據(jù)的射孔參數(shù)結(jié)合高超的射孔技術(shù)可以最大限度地減少井底阻力，同時(shí)也大大減少了鉆井時(shí)對(duì)儲(chǔ)層的破壞，最終保證油氣井開采過程中達(dá)到高效的產(chǎn)能。優(yōu)化設(shè)計(jì)射孔參數(shù)，其原因在于不同油氣井之間存在著井型、油藏流體以及儲(chǔ)層的差異，因此優(yōu)化射孔參數(shù)，如射孔器型號(hào)、射孔壓差、射孔液以及射孔作業(yè)條件等其目的為最大程度上減少射孔對(duì)地層的破壞，以此達(dá)到提升產(chǎn)能的效果。

1 射孔作業(yè)

射孔作業(yè)時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到的共性問題是鉆井液的泄露，由于鉆井時(shí)操作不當(dāng)導(dǎo)致鉆井液進(jìn)入底層，對(duì)底層造成嚴(yán)重污染，同時(shí)導(dǎo)致泥漿濾液滲透進(jìn)入氣層，進(jìn)一步引起氣層中水相飽和度升高[1]。其帶來的直接后果是引起氣相滲透率的急劇降低，造成氣層嚴(yán)重?fù)p害。在要求射孔深度超過污染帶方面，往往氣層比油層要求更加苛刻，由于二者相比而言，氣層更容易受到破壞。射孔時(shí)設(shè)計(jì)一種合理的作業(yè)方案以及規(guī)范的作業(yè)方式有利于有效提升氣井產(chǎn)能。一種合理的作業(yè)方案以及規(guī)范的作業(yè)方式可以一定程度上降低對(duì)油氣儲(chǔ)層的損害，進(jìn)而達(dá)到增加氣井產(chǎn)能的效果；同樣，錯(cuò)誤的作業(yè)方案以作業(yè)方式會(huì)大幅度的降低氣井產(chǎn)能。

1.1 射孔作業(yè)過程

射孔時(shí)引爆帶來的高能量射流對(duì)油氣井的管壁、水泥環(huán)以及地層造成沖擊，直接導(dǎo)致變形、破碎及壓實(shí)，形成一個(gè)可使?jié)B透率降低80%～93%的壓實(shí)損害帶。同時(shí)，爆炸產(chǎn)生的殘留物會(huì)堵塞射孔孔道，罩內(nèi)高速金屬射流以及低速杵體，引起難以酸化或流體沖刷的牢固堵塞。射孔過程形成的壓實(shí)帶及固相堵塞會(huì)增加流體流入孔眼過程中的阻力，降低氣井產(chǎn)能。

1.2 射孔壓差

射孔壓差有正負(fù)之分，正確的負(fù)壓射孔可以避免有害流體的損傷以及射孔時(shí)負(fù)壓產(chǎn)生的沖洗回流可有效角度壓實(shí)，提升氣井產(chǎn)能。負(fù)壓差過大會(huì)使地層微粒移動(dòng)、堵塞孔道，嚴(yán)重時(shí)造成地層疏松坍塌，對(duì)地表傷害巨大。正壓射孔更是錯(cuò)誤的方式，孔道因不能得到?jīng)_刷形成堵塞[2]。此時(shí)如果井筒內(nèi)損害型流體滲透到儲(chǔ)層，則會(huì)很大程度上傷害儲(chǔ)層。

1.3 射孔液

射孔過程中因固相和液相侵入會(huì)導(dǎo)致射孔液損害地層，降低地層的滲透率。如果射孔彈射穿泥漿污染帶，地層就會(huì)再次受到射孔液的傷害。同樣，液相侵入會(huì)大幅度的降低地層絕對(duì)滲透率，間接減小了油的相對(duì)滲透率。兩種浸入都導(dǎo)致了氣井產(chǎn)能的下降。

2 射孔參數(shù)

優(yōu)化射孔參數(shù)，保證射孔過程中氣層不受破壞，盡可能避免影響因素從氣層產(chǎn)生，最大程度上提升氣井產(chǎn)能。

2.1 射孔幾何參數(shù)

射孔幾何參數(shù)主要有孔深、孔密、孔徑、孔眼間角位移、孔眼排列方式等。這些參數(shù)在氣井產(chǎn)能上起主要作用，射孔參數(shù)選擇不當(dāng)會(huì)大大降低其井產(chǎn)能，同時(shí)射孔參數(shù)的選取直接決定了附加壓降的選擇，合理的選擇會(huì)增加氣井產(chǎn)能的高效提升。

2.2 孔深

射孔深度對(duì)氣井產(chǎn)能有重要影響，經(jīng)常鉆井內(nèi)存在損害帶，此時(shí)孔深往往需要越過損害帶保證氣井產(chǎn)能不損，而且產(chǎn)能會(huì)因孔深增加而增加。因此，在射孔過程中保證孔眼完全越過損害帶至關(guān)重要。

2.3 孔密

孔密在產(chǎn)能影響中作用同樣不容小覷，當(dāng)射孔深度較淺時(shí)，適當(dāng)增加孔密可有效提升氣井產(chǎn)能，然而孔密過大則容易損害套管、提高射孔成本，還會(huì)增加后續(xù)的作業(yè)難度。因此，選擇最佳孔密可使作業(yè)經(jīng)濟(jì)化的同時(shí)大大提高氣井產(chǎn)能。

2.4 孔眼間角位移

相鄰孔眼間的角位移也俗稱相位，其在影響氣井產(chǎn)能因素中起主要作用。因儲(chǔ)層往往都是非均質(zhì)性的，因此不同儲(chǔ)層間有各自合適的相位角。根據(jù)以往實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)顯示，60°相位角優(yōu)于90°，同樣90°相位角優(yōu)于120°，其次180°和0°，而且在前三種相位角中的效果基本相同。導(dǎo)致這種結(jié)果的原因在于孔密一致的情況下，排列孔眼越集中，流線彎曲越嚴(yán)重，從而導(dǎo)致?lián)p失的能耗越高，間接導(dǎo)致了氣井產(chǎn)能的大幅下降。

2.5 孔眼的排列方式

在射孔過程中，射出的孔眼有不同的排列方式，常見的有平面式，交錯(cuò)式以及螺旋式三種?？籽鄣呐帕蟹绞皆跉饩a(chǎn)能影響因素中微不足道，影響較小。但是同樣不同的孔眼排列方式對(duì)后續(xù)的工作會(huì)有一定影響，比如在修井補(bǔ)孔時(shí)螺旋式孔的優(yōu)勢(shì)顯而易見，可以排除孔眼交叉重疊的因素。

3 結(jié)語(yǔ)

以上綜述可得，規(guī)范的射孔作業(yè)對(duì)提升氣井產(chǎn)能意義重大，是否合理的設(shè)計(jì)射孔參數(shù)決定著最終氣井產(chǎn)能的高低。找到一種合適的射孔方式，并優(yōu)化達(dá)到最佳射孔參數(shù)以及掌握最佳的射孔條件有利于進(jìn)一步提升氣井產(chǎn)能，同時(shí)可以有效增加經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到降低成本的目的。因此，射孔也成為氣井開采過程中至關(guān)重要的一環(huán)。

[1]郭明安,袁偉,王淑燕,等.水平井分段射孔參數(shù)及產(chǎn)能優(yōu)化分析[J].工業(yè),2016,15(5):00234-00234.

[2]惠婉婷,廖保江,杜娟.水平井射孔參數(shù)產(chǎn)能優(yōu)化[J].工程技術(shù):全文版,2016,22(6):00201-00201.

姚立春（1989-），男，遼寧盤錦人，助理工程師，本科，主要從事石油射孔研究。