水平井復合射孔技術研究與應用

季春輝(長城鉆探工程有限公司測井公司，遼寧 盤錦 124011)

水平井復合射孔技術研究與應用

季春輝(長城鉆探工程有限公司測井公司，遼寧 盤錦 124011)

主要研究水平井復合射孔技術，分析了水平井完井地質特點與常規水平井射孔技術存在的不足，在此基礎上對水平井復合射孔技術的應用進行了探討。

水平井；復合射孔技術；應用

水平井復合射孔技術在改善油層單井產量與采收率中的應用效果顯著，水平井開發油層大部分厚度較小，地層孔隙度與滲透率較小，常規水平井射孔技術應用效果有限，不能更好地發揮油井產能，進一步研究水平井復合射孔技術十分必要。

1 水平井

1.1 完井地質特點

1.1.1 孔隙度與滲透率小

水平井主要以低孔隙度低滲透率地層為主要目的層，大部分水平井油層開發厚度都比較小，地層孔隙度、滲透率比較小，例如大慶敖南外圍油田，受到投產工藝影響，不能更好地發揮水平井產能。

1.1.2 水淹層剩余油

我國大部分陸上油田都逐步轉入高含水期，水平井開采技術在剩余油開采、油田采收率提高以及單井產量提升方面存在著明顯的優勢，但是水平井開采技術在水淹層頂部剩余油開采階段因為頂部滲透性不強，常規射孔直接投產產量不高，為了進一步提高水平井采收率，需要加強對射孔技術的研究。

1.1.3 水平井鉆井污染

鉆井和固井作業過程中，固相顆粒的入侵和泥漿濾失會導致井筒周圍嚴重污染，情況甚于直井，污染嚴重水平井表皮系數20-40左右，影響地層近井帶滲透率于水平井的采收效率。

1.2 常規水平井射孔技術不足

大部分水平井射孔都基于常規聚能射孔，依據水平井井眼軌跡特點定向射孔，在聚能射孔局限性以及水平井井眼條件限制下，常規水平井射孔投產效果有限。

1.2.1 完井程度低

水平井井下結構復雜，水平井射孔操作選擇比較保守的施工方案避免風險，和直井相比，水平井射孔槍直徑小穿深淺，射孔完井程度低。

1.2.2 油井產量低

水平井井身結構特殊，不利于發揮射孔器性能，射孔器相位優化地質效果有限，不利于油井產能的發揮。

1.2.3 污染帶穿透

水平井對聚能射孔彈限制因素更多，導致射孔穿深不足，不能有效穿越污染帶，產生的二次壓傷也會對油井產能帶來不利影響。水平井完井之后，壓裂、酸化改造比較困難，限流、分段壓裂施工工藝復雜，施工耗時長。

2 水平井復合射孔技術

2.1 連續油管輸送射孔

頁巖氣水平井第一段連續油管射孔，借助連續油管運送二級射孔器至預定位置，井口正加壓與環空加壓射孔器起爆，也可以使用油管運送射孔，井筒內加壓起爆，或選擇水力噴砂射孔，水力噴砂射孔和壓裂一體化設備就位后關閉油套管環控制閥，主壓裂。第一射孔和壓裂作業結束，形成了油氣層與精通的良好溝通，創造了后續泵送作業的良好條件。連續油管輸送第一段射孔作業時間更短，成功率高，經濟效益更好，現階段國內頁巖氣水平井長度普遍在1500m以上，最長達到2500m，因此適宜使用連續油管輸送方法開展第一段射孔作業。

2.2 復合橋塞射孔聯作

復合橋塞和射孔聯作作業方案能夠一次性完成井下橋塞坐封和多簇射孔作業，第一段壓裂結束之后，借助電纜連接復合橋塞與射孔器，運送至作業地點，點燃橋塞藥柱，借助橋塞工具內的高壓氣體坐封復合橋塞，再定位深度，逐步完成射孔作業。投球式橋塞、可溶球免鉆大通徑橋塞是最常見復合橋塞形式。復合橋塞為復合材料材質，鋁制芯軸，內有液體通道，壓裂作業后能夠快速返排與投產。復合橋塞的可鉆性優異，能夠實現連續鉆井快速鉆除，其中大通徑橋塞壓裂作業結束之后可以直接投產，有明顯的經濟優勢。

2.3 分簇射孔

分簇射孔器所有單級射孔器都使用單獨點火控制器控制，接收地面控制指令起爆射孔，國內常見的分簇射孔器主要有常規分簇射孔器、分簇定向射孔器以及分簇定面射孔器等幾類，一般采用螺旋式布彈方式，借助水平井定向射孔技術特殊連接結構，用于解決低巷道軌跡、偏移、防砂等特殊射孔作業。分簇頂面射孔器布彈方式比較特殊，在套管相同截面上設置了多個射孔孔眼，能夠在某一扇面上形成多射孔應力集中帶，破碎巖石，創造后期儲層壓裂、深度改造條件。

2.4 多級點火

多級點火控制也稱射孔選發，是復合射孔技術的關鍵，現階段國內常用的點火控制器主要有機械式和電子編碼式兩種，機械液控式首先點火坐封橋塞，再射孔點火，第一簇射孔器報后借助液體壓力斷開第一簇，再接通第二簇轉入待射孔狀態，點火起爆。電子編碼式多級點火控制器編譯信號地址進行多級點火控制，不僅能夠實現序列點火，也能夠進行選擇性點火。

3 結語

油層巖性不明會影響復合射孔二次能量壓裂，復合射孔二次能量壓裂作用效果受地質巖性影響，油層重復射孔會影響射孔孔段眼排布和孔眼數量估算，尤其是定向壓裂無法集中能量到預定方向，影響壓裂效果，而復合射孔技術則能夠加好的適應復雜地形條件，減少水層和井筒流通，從而控制產液含水率，誘導裂縫延伸，促進形成多裂縫網，提高采收率。

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