出砂油田射孔完井技術(shù)研究與應(yīng)用

汪盈盈

(中油遼河油田公司,遼寧盤錦 124010)

出砂油田射孔完井技術(shù)研究與應(yīng)用

汪盈盈

(中油遼河油田公司,遼寧盤錦 124010)

XX油田經(jīng)過多年開發(fā)生產(chǎn),由于地質(zhì)原因,造成該油田生產(chǎn)出砂較為嚴(yán)重,新井生產(chǎn)效果較差,油層動用程度較低。近幾年來,隨著完井工藝及其配套技術(shù)不斷地發(fā)展,通過優(yōu)化射孔方式,較好地解決了該油田出砂嚴(yán)重的問題,新井產(chǎn)量較以前提高30%左右。目前射孔完井技術(shù)已成為該類油田挖潛的重要手段。

射孔 出砂 完井

油井完井包括裸眼完井、射孔完井、篩管完井等多種類型，不同完井方式適用于不同類型油田。XX油田屬于稠油出砂冷采開發(fā)方式，需要優(yōu)選適合的完井方式來滿足激勵地層出砂，降低油流阻力和延長清砂作業(yè)周期的需要。通過比選，射孔完井適合提高該油田油井產(chǎn)量。

1 主要做法

1.1 優(yōu)化射孔孔密和孔深

隨著孔深孔密的增加，油流的滲流面積也相應(yīng)增加。因此，使?jié)B流壓降梯度減少，即在相同的生產(chǎn)壓差下可以獲得更高的產(chǎn)量。但在孔深已經(jīng)很大時(超過46cm)，單純依靠增加孔眼數(shù)來提高產(chǎn)能其效果很不明顯。對于膠結(jié)疏松的XX塊油層砂巖而言，射孔穿深并不是影響產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，且孔眼太深還會降低孔眼的穩(wěn)定性。因此，孔深的選擇應(yīng)以超過鉆井傷害帶半徑而又不影響孔眼的穩(wěn)定性為原則。在孔密較小時，提高孔密的增產(chǎn)效果很明顯，但當(dāng)孔密增大到到某—程度時，繼續(xù)提高孔密的增產(chǎn)效果不顯著，而且孔密太大會造成套管強度明顯下降，又會使射孔成本明顯提高。因此，建議XX油田的射孔孔密為32孔/米。

1.2 優(yōu)化射孔孔徑

對于稠油油藏而言，一般要求采用大孔徑射孔，以降低稠油流動的阻力，提高油井產(chǎn)量。但是，在孔深較短時，它才對產(chǎn)能的影響比較顯著。由于受射孔器材的限制，孔徑變化的范圍很有限。所以，相對其他參數(shù)而言，孔徑就成為一個不太重要的因素，對產(chǎn)量的影響不大。即使孔徑變化1倍多，產(chǎn)能比僅增加了10%。沒有必要過分追求大孔徑，可按實際生產(chǎn)需要和現(xiàn)有射孔器的貨源，選用較大的孔徑即可。建議XX油田的射孔孔徑為25.4～30.0mm。

1.3 優(yōu)化射孔相位角設(shè)計

X相位角是影響產(chǎn)能的一個重要因素，尤其是在非均質(zhì)條件下更是如此。Todd等人在無污染無壓實的條件下得出的關(guān)系。0°相位角時的產(chǎn)能比最低，按產(chǎn)能的高低，相位角優(yōu)劣的排列順序依次是：60°、90°、120°、180°、0°。可以看出，隨著孔眼的加深，相位角對產(chǎn)能的影響也越來越小。此外，在射孔密度較高情況下或在疏松砂巖地層中，60°或90°相位角是維持套管強度的最佳相位角。

1.4 優(yōu)化布孔方式

研究對比螺旋、交錯和簡單三種布孔方式，認(rèn)為螺旋布孔優(yōu)于交錯布孔，而交錯布又明顯優(yōu)于平面簡單布孔。由于螺旋布孔是在槍身的每一平面上只有一個孔，起爆后槍身變形小，有利于起出射孔槍，而且對保持套管強度也更為有利。因此，適合油田最優(yōu)的布孔方式式應(yīng)該是螺旋布孔。

1.5 優(yōu)化射孔方式

常用的射孔方式有平衡射孔和負(fù)壓射孔。前者讓井筒液柱壓力等于或略大于地層孔隙壓力，而后者卻使液柱壓力低于地層壓力。負(fù)壓射孔與平衡射孔相比，具有較多的技術(shù)優(yōu)勢，既可以徹底清洗彈孔，又能降低射孔過程對油層的傷害，能顯著的提高油井產(chǎn)量，因此應(yīng)用越來越廣泛；但操作較復(fù)雜，費用也高。針對XX油田油藏及兩口井的實際情況，以及為今后長期排砂冷采創(chuàng)造良好的地層條件。該油田采用油管傳輸負(fù)壓射孔方式，但是由于地層膠結(jié)十分疏松，很容易出砂，故負(fù)壓差不宜過大，需要加以優(yōu)化和嚴(yán)格控制。

2 效果分析

根據(jù)以上思路和做法，通過優(yōu)化射孔孔密和孔深、優(yōu)化射孔孔徑優(yōu)化射孔相位角設(shè)計和射孔方式，XX油田實施的31口新井平均日產(chǎn)油水平15t，較以前提高30%左右，累計增產(chǎn)原油5685t。實施的新井在一定程度上降低了該油田以往出砂嚴(yán)重、產(chǎn)量低的特點，很大程度上改善了油田開發(fā)效果，為XX油田連續(xù)穩(wěn)產(chǎn)做出了重要貢獻(xiàn)。

3 結(jié)語

(1)不斷加強對出砂油井出砂規(guī)律認(rèn)識，找準(zhǔn)該油田潛力所在，是設(shè)計高效完井方式的關(guān)鍵。

(2)優(yōu)化射孔完井方式是解決稠油油田油井出砂的重要途徑，具有較好的可操作性。

[1]熊友明，等.砂巖地層完井方式的選擇.石油鉆探技術(shù)[J],1996(01)．

[2]劉向君，等.完井方式對砂巖油藏臨界生產(chǎn)壓差及產(chǎn)能的影響研究.鉆采工藝[J],2007(03)．

汪盈盈,女,2005年畢業(yè)于長江大學(xué)石油工程專業(yè),現(xiàn)從事油田鉆采工藝研究。