出砂油田射孔完井技术研究与应用

2014-08-27汪盈盈

中国科技纵横 2014年14期

关键词：布孔孔眼孔深

汪盈盈

(中油辽河油田公司,辽宁盘锦 124010)

出砂油田射孔完井技术研究与应用

汪盈盈

(中油辽河油田公司,辽宁盘锦 124010)

XX油田经过多年开发生产,由于地质原因,造成该油田生产出砂较为严重,新井生产效果较差,油层动用程度较低。近几年来,随着完井工艺及其配套技术不断地发展,通过优化射孔方式,较好地解决了该油田出砂严重的问题,新井产量较以前提高30%左右。目前射孔完井技术已成为该类油田挖潜的重要手段。

射孔出砂完井

油井完井包括裸眼完井、射孔完井、筛管完井等多种类型，不同完井方式适用于不同类型油田。XX油田属于稠油出砂冷采开发方式，需要优选适合的完井方式来满足激励地层出砂，降低油流阻力和延长清砂作业周期的需要。通过比选，射孔完井适合提高该油田油井产量。

1 主要做法

1.1 优化射孔孔密和孔深

随着孔深孔密的增加，油流的渗流面积也相应增加。因此，使渗流压降梯度减少，即在相同的生产压差下可以获得更高的产量。但在孔深已经很大时(超过46cm)，单纯依靠增加孔眼数来提高产能其效果很不明显。对于胶结疏松的XX块油层砂岩而言，射孔穿深并不是影响产量的关键因素，且孔眼太深还会降低孔眼的稳定性。因此，孔深的选择应以超过钻井伤害带半径而又不影响孔眼的稳定性为原则。在孔密较小时，提高孔密的增产效果很明显，但当孔密增大到到某—程度时，继续提高孔密的增产效果不显著，而且孔密太大会造成套管强度明显下降，又会使射孔成本明显提高。因此，建议XX油田的射孔孔密为32孔/米。

1.2 优化射孔孔径

对于稠油油藏而言，一般要求采用大孔径射孔，以降低稠油流动的阻力，提高油井产量。但是，在孔深较短时，它才对产能的影响比较显著。由于受射孔器材的限制，孔径变化的范围很有限。所以，相对其他参数而言，孔径就成为一个不太重要的因素，对产量的影响不大。即使孔径变化1倍多，产能比仅增加了10%。没有必要过分追求大孔径，可按实际生产需要和现有射孔器的货源，选用较大的孔径即可。建议XX油田的射孔孔径为25.4～30.0mm。

1.3 优化射孔相位角设计

X相位角是影响产能的一个重要因素，尤其是在非均质条件下更是如此。Todd等人在无污染无压实的条件下得出的关系。0°相位角时的产能比最低，按产能的高低，相位角优劣的排列顺序依次是：60°、90°、120°、180°、0°。可以看出，随着孔眼的加深，相位角对产能的影响也越来越小。此外，在射孔密度较高情况下或在疏松砂岩地层中，60°或90°相位角是维持套管强度的最佳相位角。

1.4 优化布孔方式

研究对比螺旋、交错和简单三种布孔方式，认为螺旋布孔优于交错布孔，而交错布又明显优于平面简单布孔。由于螺旋布孔是在枪身的每一平面上只有一个孔，起爆后枪身变形小，有利于起出射孔枪，而且对保持套管强度也更为有利。因此，适合油田最优的布孔方式式应该是螺旋布孔。

1.5 优化射孔方式

常用的射孔方式有平衡射孔和负压射孔。前者让井筒液柱压力等于或略大于地层孔隙压力，而后者却使液柱压力低于地层压力。负压射孔与平衡射孔相比，具有较多的技术优势，既可以彻底清洗弹孔，又能降低射孔过程对油层的伤害，能显著的提高油井产量，因此应用越来越广泛；但操作较复杂，费用也高。针对XX油田油藏及两口井的实际情况，以及为今后长期排砂冷采创造良好的地层条件。该油田采用油管传输负压射孔方式，但是由于地层胶结十分疏松，很容易出砂，故负压差不宜过大，需要加以优化和严格控制。

2 效果分析

根据以上思路和做法，通过优化射孔孔密和孔深、优化射孔孔径优化射孔相位角设计和射孔方式，XX油田实施的31口新井平均日产油水平15t，较以前提高30%左右，累计增产原油5685t。实施的新井在一定程度上降低了该油田以往出砂严重、产量低的特点，很大程度上改善了油田开发效果，为XX油田连续稳产做出了重要贡献。