新井射孔質量的控制方法及應用*

潘銳

大慶油田有限責任公司 第五采油廠 （黑龍江 大慶 163513）

新井射孔質量的控制方法及應用*

潘銳

大慶油田有限責任公司 第五采油廠 （黑龍江 大慶 163513）

針對新井射孔施工質量監督的內容、完井監督的體系建設等方面的工作，總結了在新井射孔過程中，從方案設計到質量監督的具體做法,探索了實施科學監督的工作方法，并通過總結圍繞射孔施工質量而開展的工作，真實地評價了對射孔施工效果的質量控制所取得的效果。

新井 射孔 質量監督

“十一五”后兩年至2017年，大慶油田有限責任公司第五采油廠（以下簡稱我廠）新井產能以三次加密、擴邊井、含鈣致密及扶楊油層開采為主，計劃基建井數達1 500余口井。三次加密、擴邊井低滲透儲層多,物性差,空氣滲透率介于1×10-3～1 138×10-3μm2之間，開采難度大，開采效益較差。近幾年對于薄差油層新井采用限流法完井，使其得到有效的動用。目前存在的問題是三次加密井部分油層產液強度低，只有通過壓裂才能使油水井得到有效的動用。新投油井壓裂程度已經達到71.12%，尤其是杏南開發區已經達到79.1%。而根據油田公司開發業務發展思路，壓裂投產比例要控制在30%，初期產能達標難度較大。針對新投井產能存在的問題，我廠在加強現場監督力度、保證施工質量的同時，積極開展科研攻關和現場試驗，使射孔施工的質量得到了大幅度的提高，取得較好的效果。

精細分析，不斷提高射孔方案設計質量

為了精細射孔工藝方案設計，努力提高薄差油層的射孔效果，通過圍繞“地質儲層分析、損害原因分析以及射孔工藝分析”三項關鍵技術環節，逐步摸索出射孔方案的設計思路。

1 深入地質儲層分析

通過對射孔層段儲層物性、完井測試資料等進行分析，掌握儲層物性情況，認清射孔層段的地質特性，合理劃分組合射孔層段。

2 深化損害原因分析

對射孔層段從鉆、固井的全過程進行分析，認清造成射孔層段的主要污染原因，并充分考慮射孔過程中可能對儲層造成損害的因素，優化射孔工藝和射孔參數，選擇與地層相適應的完井液，可以使射孔對儲層的損害程度減到最小，而且還可以在一定程度上緩解鉆井對儲層的損害。

3 精細射孔工藝分析

根據以上分析結果，在射孔工藝設計過程中，根據儲層性質、射開厚度的大小，確定射孔參數（孔密、孔深、孔徑、布孔相位角、布孔格式等），并優化射孔工藝，選擇合適的射孔槍、彈組合，根據儲層損害分析，選擇與儲層可配伍的優質完井液，避免因射孔液與儲層不配伍而造成的固相損害和液相損害[1]。

探索現場科學監督方法，確保完井施工質量

近幾年，為了充分發揮現場監督職能，努力提高射孔完井施工質量，我廠完井監督體系在組織機構、管理制度、監督設備等方面逐步趨于健全和完善。現場監督過程中通過堅持“圍繞一個中心，搞好兩個協調，突出三個嚴格，做到四個及時”的完井監督管理方法，取得了較好的效果。

1 圍繞一個中心

現場監督工作緊緊圍繞采油工程技術管理為中心，以提高現場施工管理水平為目的，不斷強化監督職能，大力提升各項管理制度的監督執行力。

2 搞好兩個協調

一是搞好甲方內部各個部門之間的協調。首先，制定完井工程管理流程圖，有利于搞好各部門之間監督工作的銜接；其次，實現監督工作進機上網管理，加強了各部門之間的協調配合。二是搞好甲乙方的協調。首先，要求施工單位在施工前通知現場監督人員，以便監督人員能夠及時掌握施工進度，對監督工作進行統籌安排；其次加強信息的反饋，對施工中發現的問題主動和施工單位溝通，商討解決辦法。

3 突出三個嚴格

一是嚴格按照完井監督管理規定的標準進行監督，發現問題后施工單位負責人必須在質量跟蹤卡上簽字并整改后方可繼續施工。二是嚴格把好完井資料質量關。針對部分施工單位報表資料失真的問題，將資料管理納入驗收考核，提高了工程資料的準確性。三是嚴格把好質量驗收關。施工結束后嚴格執行完井工程管理項目驗收辦法，依據監督時發現的問題和整改情況，由技術大隊組織各部門監督人員進行驗收。

4 做到四個及時

一是在重點工序施工前能夠保證及時進行監督檢查，或對現場入井流體性能及時進行取樣化驗；二是由專人負責當日監督記錄當日進機上網，確保各部門及時掌握每口井監督工作的進展情況；三是對于采取特殊工藝措施井及時到現場，有利于完井技術措施的順利實施；四是及時將監督中發現的重大或疑難問題向上級部門匯報，便于問題的及時解決。

通過始終堅持上述監督管理方法，使施工單位的質量意識得到了強化，共同促進了完井施工質量的提高。2009年射孔現場施工方案符合率達到100%，射孔施工監督413井次，重點工序監督率為93.81%，現場監督的過程中共發現問題16個，均及時進行了整改，整改率達100%，并相應作了嚴厲的處罰（表1）。

應用新型射孔技術，提高新井射孔產能

在射孔監督實踐中認識到，將射孔監督工作只定位在單一的射孔施工質量檢查是不夠的。因此，在按照規定的監督內容進行現場監督的同時，努力鉆研業務知識，圍繞監督中發現的問題積極開展攻關，應用新技術、新工藝，提高了新井射孔產能。近年來,為提高難采儲量動用程度，對射孔器及射孔工藝技術展開了研究，先后應用了內盲孔射孔器、1MD3射孔器以及一體式復合射孔技術，這些新技術在薄差油層應用中取得了很好的開發效果。

1 1MD3射孔完井技術應用情況

1MD3具有深穿透、大孔徑、低傷害的特點，該射孔彈與102射孔槍配套應用，適用于Φ139.7mm套管井。在射孔彈藥型罩設計上，采用小開口、小錐角藥型罩，通過增加藥型罩母線長度提高射流速度梯度；在裝藥結構上，設計合理的、與藥型罩相匹配的裝藥結構，使炸藥能量被充分利用，來壓跨藥型罩，形成高度金屬射流[2]。

我廠在杏10區三次加密井中應用了 1MD3、DP44RDX-3彈常規射孔、限流法壓裂完井技術,選擇相近井況的9口井進行對比,對比分析結果見表2。

從表2數據可以看出，應用1MD3射孔完井方式的油井，產液指數略低于限流法壓裂的井，但卻明顯高于應用常規射孔方式完井的油井，能更好地滿足開發需要。

2 內盲孔射孔技術應用情況

表1 射孔施工現場監督情況

內盲孔射孔器是針對深穿透射孔彈裝102槍炸高降低，導致射孔彈能量不能被充分發揮的問題而開發研制的新型射孔器。在射孔槍槍體上加工帶有臺階的通孔，采用外部堵蓋粘接、墊片焊接、壓帽連接的方式擴大槍體內部空間實現槍身內盲孔。將槍身盲孔由外向內進行改變，增加了射孔彈裝槍炸高4～5mm，提高了射孔器的穿透深度，減少了射孔器與套管的空隙[3]。

為研究不同射孔新技術在地層條件下的應用效果，在過渡帶二次加密調整井上對不同新技術進行了應用，其中也包括內盲孔射孔器，應用效果見表3。

從表3可以看出，常規射孔(DP44RDX-1彈)投產6口井，單井油層條件發育最好，平均單井發育砂巖厚度21.68m，有效厚度4.68m，但投產效果較差，投產初期平均單井口產液8.33t，日產油量3.18t，砂巖產液指數0.36t/(d·m)，有效產液指數1.67t/(d·m)；內盲孔射孔投產6口井,油層條件與常規射孔(DP44 RDX-1彈)投產相似,6口井平均單井發育砂巖厚度20.8m，有效厚度4.58m，投產初期平均單井日產液9.7t，日產油量2.47t，砂巖產液指數0.46t/(d·m)，有效產液指數2.11t/(d·m)，砂巖、有效產液指數明顯高于常規射孔井。內盲孔射孔的平均有效采液強度為常規102射孔的1.26倍。通過以上分析證明，二類油層應用內盲孔射孔見到了很好的開發效果。

3 一體式復合射孔工藝技術研究

一體式復合射孔工藝技術是一種較為成型的技術。對于新井、探井，可以比較客觀地反映原始地層狀況；對于低孔、低滲地層，可以創造一個較好的滲流條件，有利于后續作業；對于污染井，可以穿透污染帶，對于老井補孔作業，也可以起到清理舊射孔孔道，達到很好的增產效果；對于注水井，可以起到增注以及消除水中雜質對近井地帶孔道堵塞的作用[4]（表 4）。

從表4數據可以看出，一體式復合射孔井從油層條件對比，油層發育狀況明顯比常規射孔井差，平均單井發育砂巖厚度18.84m，有效厚度2.66m，投產初期平均單井口產液6.88t，日產油量2.39t，砂巖產液指數0.37t/(d·m)，有效產液指數2.59t/(d·m)；有效產液指數明顯高于常規射孔井。一體式復合射孔井的平均有效采液強度為常規102射孔的1.55倍。

新井射孔質量管理取得顯著成果

表2 杏10區不同完井方式效果對比表

表3 過渡帶二次加密調整井不同完井方式效果對比表

表4 不同完井方式效果對比表

通過加強對射孔現場施工過程的質量監督，取得了顯著效果，確保了射孔全過程的質量，提高了射孔完井管理水平。

1 提高了射孔設計質量

通過合理劃分組合射孔層段，優化射孔工藝和射孔參數，選擇合適的槍彈類型。例如：對于地層壓實帶較厚的井， 可使用具有深穿透功能的DP44RDX-5彈配合一體式復合射孔技術；對于聚驅井或需要大孔道的井， 可以使用大孔徑BH48RDX-1射孔彈；對于射開厚度較大，超過20m的井，出于保證效果、節約成本方面的考慮，可使用內盲孔射孔技術。

2 提高了射孔施工質量

通過現場監督工作的深入開展，加強新井替噴過程質量監督，提高油層保護效果；加強完井油管現場管理，提高下井油管質量；加強入井流體性能檢測工作，提高射孔完井液質量，使得我廠射孔現場施工的規范化管理程度得到了大幅度的提高。

3 提高了射孔新井產能

通過精細的管理工作，使得今年射孔完井的新井產能取得了較好的效果。統計2009年射孔完井的155口新井的產能情況，投產初期的平均日產液25.9t/d，平均日產油5t/d，平均含水72.6%，均較好地達到了設計產能要求(表5)。

表5 2009年射孔完井新井產能情況統計表

[1]W.T.貝爾著.射孔[M].傅陽朝,譯.北京：石油工業出版社，1999.

[2]王文紅.1MD3射孔工藝技術在大慶油田的初步應用[J].石油鉆井完井技術,2002(1)：39-44.

[3]王文紅,劉霞.內盲孔射孔器的研制與應用[J].測井與射孔，2004，6 (4):73-74.

[4]萬仁溥.采油工程手冊[M].北京：石油工業出版社，2000.

Based on the aspects of the contents about the quality supervision of perforation operation in new wells and the construction of well completion supervision system,summary is carried out about the concrete methods from scheme designs to quality supervision in the process of perforation in new wells,followed by an exploration of working methods about implementing scientific supervision.Meanwhile,through the above work,the true evaluation centers around the effect obtained from the quality control of perforation operation.

new well;perforation;quality supervision

2010-08-13

*本文獲2010年“石油工業質量學術論壇”優秀論文二等獎