新井射孔质量的控制方法及应用*

潘锐

大庆油田有限责任公司 第五采油厂 （黑龙江 大庆 163513）

新井射孔质量的控制方法及应用*

潘锐

大庆油田有限责任公司 第五采油厂 （黑龙江 大庆 163513）

针对新井射孔施工质量监督的内容、完井监督的体系建设等方面的工作，总结了在新井射孔过程中，从方案设计到质量监督的具体做法,探索了实施科学监督的工作方法，并通过总结围绕射孔施工质量而开展的工作，真实地评价了对射孔施工效果的质量控制所取得的效果。

新井 射孔 质量监督

“十一五”后两年至2017年，大庆油田有限责任公司第五采油厂（以下简称我厂）新井产能以三次加密、扩边井、含钙致密及扶杨油层开采为主，计划基建井数达1 500余口井。三次加密、扩边井低渗透储层多,物性差,空气渗透率介于1×10-3～1 138×10-3μm2之间，开采难度大，开采效益较差。近几年对于薄差油层新井采用限流法完井，使其得到有效的动用。目前存在的问题是三次加密井部分油层产液强度低，只有通过压裂才能使油水井得到有效的动用。新投油井压裂程度已经达到71.12%，尤其是杏南开发区已经达到79.1%。而根据油田公司开发业务发展思路，压裂投产比例要控制在30%，初期产能达标难度较大。针对新投井产能存在的问题，我厂在加强现场监督力度、保证施工质量的同时，积极开展科研攻关和现场试验，使射孔施工的质量得到了大幅度的提高，取得较好的效果。

精细分析，不断提高射孔方案设计质量

为了精细射孔工艺方案设计，努力提高薄差油层的射孔效果，通过围绕“地质储层分析、损害原因分析以及射孔工艺分析”三项关键技术环节，逐步摸索出射孔方案的设计思路。

1 深入地质储层分析

通过对射孔层段储层物性、完井测试资料等进行分析，掌握储层物性情况，认清射孔层段的地质特性，合理划分组合射孔层段。

2 深化损害原因分析

对射孔层段从钻、固井的全过程进行分析，认清造成射孔层段的主要污染原因，并充分考虑射孔过程中可能对储层造成损害的因素，优化射孔工艺和射孔参数，选择与地层相适应的完井液，可以使射孔对储层的损害程度减到最小，而且还可以在一定程度上缓解钻井对储层的损害。

3 精细射孔工艺分析

根据以上分析结果，在射孔工艺设计过程中，根据储层性质、射开厚度的大小，确定射孔参数（孔密、孔深、孔径、布孔相位角、布孔格式等），并优化射孔工艺，选择合适的射孔枪、弹组合，根据储层损害分析，选择与储层可配伍的优质完井液，避免因射孔液与储层不配伍而造成的固相损害和液相损害[1]。

探索现场科学监督方法，确保完井施工质量

近几年，为了充分发挥现场监督职能，努力提高射孔完井施工质量，我厂完井监督体系在组织机构、管理制度、监督设备等方面逐步趋于健全和完善。现场监督过程中通过坚持“围绕一个中心，搞好两个协调，突出三个严格，做到四个及时”的完井监督管理方法，取得了较好的效果。

1 围绕一个中心

现场监督工作紧紧围绕采油工程技术管理为中心，以提高现场施工管理水平为目的，不断强化监督职能，大力提升各项管理制度的监督执行力。

2 搞好两个协调

一是搞好甲方内部各个部门之间的协调。首先，制定完井工程管理流程图，有利于搞好各部门之间监督工作的衔接；其次，实现监督工作进机上网管理，加强了各部门之间的协调配合。二是搞好甲乙方的协调。首先，要求施工单位在施工前通知现场监督人员，以便监督人员能够及时掌握施工进度，对监督工作进行统筹安排；其次加强信息的反馈，对施工中发现的问题主动和施工单位沟通，商讨解决办法。

3 突出三个严格

一是严格按照完井监督管理规定的标准进行监督，发现问题后施工单位负责人必须在质量跟踪卡上签字并整改后方可继续施工。二是严格把好完井资料质量关。针对部分施工单位报表资料失真的问题，将资料管理纳入验收考核，提高了工程资料的准确性。三是严格把好质量验收关。施工结束后严格执行完井工程管理项目验收办法，依据监督时发现的问题和整改情况，由技术大队组织各部门监督人员进行验收。

4 做到四个及时

一是在重点工序施工前能够保证及时进行监督检查，或对现场入井流体性能及时进行取样化验；二是由专人负责当日监督记录当日进机上网，确保各部门及时掌握每口井监督工作的进展情况；三是对于采取特殊工艺措施井及时到现场，有利于完井技术措施的顺利实施；四是及时将监督中发现的重大或疑难问题向上级部门汇报，便于问题的及时解决。

通过始终坚持上述监督管理方法，使施工单位的质量意识得到了强化，共同促进了完井施工质量的提高。2009年射孔现场施工方案符合率达到100%，射孔施工监督413井次，重点工序监督率为93.81%，现场监督的过程中共发现问题16个，均及时进行了整改，整改率达100%，并相应作了严厉的处罚（表1）。

应用新型射孔技术，提高新井射孔产能

在射孔监督实践中认识到，将射孔监督工作只定位在单一的射孔施工质量检查是不够的。因此，在按照规定的监督内容进行现场监督的同时，努力钻研业务知识，围绕监督中发现的问题积极开展攻关，应用新技术、新工艺，提高了新井射孔产能。近年来,为提高难采储量动用程度，对射孔器及射孔工艺技术展开了研究，先后应用了内盲孔射孔器、1MD3射孔器以及一体式复合射孔技术，这些新技术在薄差油层应用中取得了很好的开发效果。

1 1MD3射孔完井技术应用情况

1MD3具有深穿透、大孔径、低伤害的特点，该射孔弹与102射孔枪配套应用，适用于Φ139.7mm套管井。在射孔弹药型罩设计上，采用小开口、小锥角药型罩，通过增加药型罩母线长度提高射流速度梯度；在装药结构上，设计合理的、与药型罩相匹配的装药结构，使炸药能量被充分利用，来压跨药型罩，形成高度金属射流[2]。

我厂在杏10区三次加密井中应用了 1MD3、DP44RDX-3弹常规射孔、限流法压裂完井技术,选择相近井况的9口井进行对比,对比分析结果见表2。

从表2数据可以看出，应用1MD3射孔完井方式的油井，产液指数略低于限流法压裂的井，但却明显高于应用常规射孔方式完井的油井，能更好地满足开发需要。

2 内盲孔射孔技术应用情况

表1 射孔施工现场监督情况

内盲孔射孔器是针对深穿透射孔弹装102枪炸高降低，导致射孔弹能量不能被充分发挥的问题而开发研制的新型射孔器。在射孔枪枪体上加工带有台阶的通孔，采用外部堵盖粘接、垫片焊接、压帽连接的方式扩大枪体内部空间实现枪身内盲孔。将枪身盲孔由外向内进行改变，增加了射孔弹装枪炸高4～5mm，提高了射孔器的穿透深度，减少了射孔器与套管的空隙[3]。

为研究不同射孔新技术在地层条件下的应用效果，在过渡带二次加密调整井上对不同新技术进行了应用，其中也包括内盲孔射孔器，应用效果见表3。

从表3可以看出，常规射孔(DP44RDX-1弹)投产6口井，单井油层条件发育最好，平均单井发育砂岩厚度21.68m，有效厚度4.68m，但投产效果较差，投产初期平均单井口产液8.33t，日产油量3.18t，砂岩产液指数0.36t/(d·m)，有效产液指数1.67t/(d·m)；内盲孔射孔投产6口井,油层条件与常规射孔(DP44 RDX-1弹)投产相似,6口井平均单井发育砂岩厚度20.8m，有效厚度4.58m，投产初期平均单井日产液9.7t，日产油量2.47t，砂岩产液指数0.46t/(d·m)，有效产液指数2.11t/(d·m)，砂岩、有效产液指数明显高于常规射孔井。内盲孔射孔的平均有效采液强度为常规102射孔的1.26倍。通过以上分析证明，二类油层应用内盲孔射孔见到了很好的开发效果。

3 一体式复合射孔工艺技术研究

一体式复合射孔工艺技术是一种较为成型的技术。对于新井、探井，可以比较客观地反映原始地层状况；对于低孔、低渗地层，可以创造一个较好的渗流条件，有利于后续作业；对于污染井，可以穿透污染带，对于老井补孔作业，也可以起到清理旧射孔孔道，达到很好的增产效果；对于注水井，可以起到增注以及消除水中杂质对近井地带孔道堵塞的作用[4]（表 4）。

从表4数据可以看出，一体式复合射孔井从油层条件对比，油层发育状况明显比常规射孔井差，平均单井发育砂岩厚度18.84m，有效厚度2.66m，投产初期平均单井口产液6.88t，日产油量2.39t，砂岩产液指数0.37t/(d·m)，有效产液指数2.59t/(d·m)；有效产液指数明显高于常规射孔井。一体式复合射孔井的平均有效采液强度为常规102射孔的1.55倍。

新井射孔质量管理取得显著成果

表2 杏10区不同完井方式效果对比表

表3 过渡带二次加密调整井不同完井方式效果对比表

表4 不同完井方式效果对比表

通过加强对射孔现场施工过程的质量监督，取得了显著效果，确保了射孔全过程的质量，提高了射孔完井管理水平。

1 提高了射孔设计质量

通过合理划分组合射孔层段，优化射孔工艺和射孔参数，选择合适的枪弹类型。例如：对于地层压实带较厚的井， 可使用具有深穿透功能的DP44RDX-5弹配合一体式复合射孔技术；对于聚驱井或需要大孔道的井， 可以使用大孔径BH48RDX-1射孔弹；对于射开厚度较大，超过20m的井，出于保证效果、节约成本方面的考虑，可使用内盲孔射孔技术。

2 提高了射孔施工质量

通过现场监督工作的深入开展，加强新井替喷过程质量监督，提高油层保护效果；加强完井油管现场管理，提高下井油管质量；加强入井流体性能检测工作，提高射孔完井液质量，使得我厂射孔现场施工的规范化管理程度得到了大幅度的提高。

3 提高了射孔新井产能

通过精细的管理工作，使得今年射孔完井的新井产能取得了较好的效果。统计2009年射孔完井的155口新井的产能情况，投产初期的平均日产液25.9t/d，平均日产油5t/d，平均含水72.6%，均较好地达到了设计产能要求(表5)。

表5 2009年射孔完井新井产能情况统计表

[1]W.T.贝尔著.射孔[M].傅阳朝,译.北京：石油工业出版社，1999.

[2]王文红.1MD3射孔工艺技术在大庆油田的初步应用[J].石油钻井完井技术,2002(1)：39-44.

[3]王文红,刘霞.内盲孔射孔器的研制与应用[J].测井与射孔，2004，6 (4):73-74.

[4]万仁溥.采油工程手册[M].北京：石油工业出版社，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

*本文获2010年“石油工业质量学术论坛”优秀论文二等奖