高能復合射孔壓裂技術在文南油田的應用分析

高能復合射孔壓裂技術在文南油田的應用分析 前 言 復合射孔壓裂技術是近兩年在我國興起的一項新的油層改造增產技術，它的基本原理是利用射孔彈的炸藥和高能氣體復合推進劑的燃爆時間差，先射孔溝通油層與井筒間的油氣通道，再利用復合推進劑對射孔壓實帶以及近井地層物進行壓裂改造，使地層產生裂縫，兩種工藝合二為一，一次完成，一般能加深射孔孔眼 ，加大射孔通徑 ，在地層內產生裂縫 - m,提高了地層滲透導流能力，它較單一射孔或高能氣體壓裂技術疏通地層半徑效果更為明顯，一次性射孔就能夠完全消除油層 在鉆井、完井和射孔過程中受到的油層傷害，使目的層達到完善和超完善狀態(tài)，從而一次實現(xiàn)射孔、解堵的目的，該技術在低滲透油藏或特低滲透油藏推廣應用具有重要的意義。 一、 復合射孔壓裂技術簡介 （一）、兩相流復合射孔技術 、 基本原理： 兩相流復合射孔技術是射孔技術與高能氣體壓裂技技術相結合對地層進行連續(xù)復合作用，一般通過電纜或油管下到油井設計目的層，通電或投棒應報底火，底火引爆導火索，導火索引爆射孔彈，射孔彈引爆后產生高溫金屬流，穿透槍身、套管射看地層，在地層產生 射孔井眼，幾乎同時高能氣體壓裂藥被引燃 ，產生大量高溫高壓氣體對地層進行壓裂，產生多條徑向裂縫，大大提高了地層滲透導流能力，增加了油氣井的產量。 、 作用效果分析 射孔時，射孔彈被引爆產生的金屬熱粒子引燃發(fā)射藥團，發(fā)射藥燃燒產生大量高溫高壓氣體，從剛射開的射孔孔眼高速噴出，直接噴入剛射開的地層射孔孔眼，對射孔孔眼進行很強的沖刷作用，能迅速解除或改善因射空而產生的孔眼壓實帶，并能產生微小裂縫，返排清除孔眼內的殘渣，束同孔眼道，加大加深射孔孔眼。高能氣體不斷瀉入射孔孔眼，壓開地層，并快速擴展，沿孔眼尖端產生多條徑向垂直裂縫，綜合作用效果好。 在該技術中， 因有聚能射孔彈的金屬液流、高能氣流兩種流態(tài)，而且射孔、壓裂一次完成，因此稱為“兩相流高能復合射孔技術”。 、 目結構配置 前常用復合射孔壓裂裝置的結構主要有以下幾種： 89槍 配 89彈 102 彈 102 槍 配 102 彈 127 彈 127槍 配 127 彈 、 主要技術參數(shù) 射孔槍耐外壓為： 30溫 120 穿孔率 95%；杵堵率 5%；平均穿孔孔徑 徑最大脹大 5孔率20%；最大裂縫長 90射率 95% （二）、三相流高能復合 射孔壓裂技術 、 基本原理 該工藝把聚能射孔彈（ 89 彈）和可控固體推進劑與加砂壓裂結合為一體，其特征是在射孔槍（ 89 槍、 102 槍）彈架內彈體之間按一定角度填放分別呈凸凹狀的固體推進劑（即復合藥片），并在復合藥片之間裝入具有調節(jié)燃速作用的特殊粘合劑和特制壓裂砂制成的砂片。 射孔點火后，在形成爆轟、爆燃的階段使砂片破碎，復合藥片燃燒產生大量高溫高壓氣體，攜帶壓裂砂，通過射孔孔眼沖向地層，高壓氣流對射孔壓實帶和附近地層進行造縫和延縫，同時高壓氣體攜帶壓裂砂對射孔壓實帶進行撞擊，使壓實帶和燒結表層這一特低滲區(qū)域（文獻 報道，損害帶厚度達 擊碎、擊裂，部分沙子進入被高能氣體壓開的裂縫內活像褥子層空隙之間，大大改善了射孔孔眼和孔眼附近地層的流動狀況。 在該技術中，因有聚能射孔彈的金屬液流、高能氣相流和固態(tài)砂子流，而且射孔、壓裂和加砂一體完成，因此稱為“三相流高能復合射孔壓裂技術”。 、 主要技術指標 射孔井深： 45000密 13 孔 /m；彈型： 89彈；槍身：89 槍、 102 槍；裝藥類型：復合固體推進劑；井下耐溫： 150以內；射孔壓裂有效深度：地面混凝土靶船頭 壓氣體峰值壓力： 90壓氣體平臺壓力： 60、 技術特點 （ 1） 把聚能射孔彈和凸凹形復合藥片相互結合，構成一種分體套狀粘接整體。 （ 2） 利用一根槍身同時完成射孔、氣體壓裂和加砂作業(yè)。既保護了套管又降低了氣壓在井筒的消耗，從而提高了對地層的有效作用力。 （ 3） 三相流射孔沿軸向同時點火，從射孔彈爆轟到復合推進劑的燃燒時間差只有 40短了射孔和氣體壓裂兩者的時間差（兩相流復合射孔的時間差一般在 5使射孔時受高溫高壓作用形成的孔道彈性變形幾乎還未開始恢復，氣體壓裂的脈沖波便隨即而至，最大限度地保證 了高能氣體壓裂的效率，有利于加大和保持縫長、峰寬的延伸。 （ 4） 高速運動的壓裂砂對孔眼內壁進行劇烈撞擊并充填于裂縫，能有效地解除射孔孔眼和近井地帶存在的污染狀況，并可極大地改善近井地層的完善程度。 二、 選井選層 、 該技術適用于試油井，開發(fā)井，新開層和油層改造，適用于灰?guī)r、砂巖、泥巖含量較低的地層。 、 對于低滲透油藏或特低滲油藏，地層水敏性或酸敏性較強的地層，也時有較強的適應性。 、 解除機械污染，如來自鉆井液、地層的固態(tài)顆粒堵塞。 三、 施工工藝 高能復合射孔壓裂技術下井工藝主要為電纜傳輸工藝和油管傳輸工藝 2 種。電纜傳輸工藝作業(yè) 時間短、施工效率高、定位準確，但每次施工連接槍身不能太長，要在實際應用中根據不同結構和具體情況而定。油管傳輸工藝一次槍身連接可 適當加長，可實現(xiàn)跨大隔層連續(xù)施工，施工時安全可靠，裝藥量大，脈沖作用時間長，壓裂效果好，但施工作業(yè)時間長。 復合射孔彈通過電纜或油管下到油井設計目的層，通電或投棒應報底火，底火引爆導火索，導火索引爆射孔彈，射孔彈引爆后產生高溫金屬流，穿透槍身、套管射看地層，在地層產生 乎同時高能氣體壓裂藥被引燃，產生大量高溫高壓氣體或高溫高壓氣體攜帶壓裂砂對地層進 行壓裂，產生多條徑向裂縫，大大提高了地層滲透導流能力，增加了油氣井的產量。 四、 現(xiàn)場實施增效作用評價 （ 一 ） 、現(xiàn)場應用情況 2000年應用高能復合射孔技術共計 42井次，有效 40井次，有效率 95%，累計增液 53672t，累計增油 24254t。其中，兩相流復合射孔 29 井次，累計增液 38227t，累計增油 15573t；三相流復合射孔 13井次，累計增液 15455t，累計增油 8681t。 （二）、增效作用評價 1、同一區(qū)塊和層系，高能復合射孔技術比常規(guī)射孔效果好，對比文 95 塊 1 口新井，文 9595期日產液 產油 孔增效作用顯著，射開油層達到超完善狀態(tài)，無杵堵現(xiàn)象。 采用常規(guī)射孔工藝初期工作制度 38 7，日產液 產油 果遠低于高能復合射孔技術。證明常規(guī)射孔后，所射開油層不完善，存在射孔污染。 2、單井射孔后，增產幅度大，文 95 塊 文 95采用的兩相流高能復合射孔技術，射開 1 5n，補孔前 工作制度 38 6,產油 水 30%，措施后工作制度 38 6,日產液 產油 23t，含水 10%，日增油 計增油 1858t。 由于文塊應用高能復合射孔技術，新井投產后日產液量較高，老井射孔后，增產幅度較大，增效作用明顯。 3、高能復合射孔壓裂技術適應不同物性和不同井深，耐溫耐壓性能優(yōu)越，在井深達 3700m， 地層溫度 136 ，10柱壓力 37 級套管條件下實 施，射孔后油層仍能達到超完善狀態(tài)，文 79于 8 月 8日新投補孔，層位 4段 n，平均孔隙度 平均含油飽和度 油層部位套管鋼級為 柱壓力 溫 121，采用復合射孔壓力后， 5產液 產油 得了較好的效果，證明該技術對不同物性和不同井深的油層都有廣泛的適用性。 經濟效益評價 高能復合射孔技術 42 井次，累計增液 53672t，累計增油24254t，創(chuàng)效益 24254（ 1968=3849 104萬元； 投入費用： 作業(yè)費用： 42 井次 8 萬元 =336 萬元； 射孔費用： 42 井次 元 = 兩項合計 元； 創(chuàng)利潤 元 ,投入產出比 1： 五、結 論 、 高能復合射孔壓裂技術在文南油田的推廣應用中已見到明顯的效果。對比常規(guī)射孔工藝在各項技術指標上均有明顯的提高，如無杵堵、深穿透等方面，提高了油井的產能。 、 高能復合射孔壓裂技術適應不同物性和不同井深，耐溫耐壓性能優(yōu)越。 適用于試油井，開發(fā) 井，新開層和油層改造，適用于灰?guī)r、砂巖、泥巖