高孔密射孔技术大港油田测井公司2005年1月高孔密射孔技术大港油田测井公司摘要本文对高孔密射孔技术作了简单介绍，给出了其最新发展趋势。
高孔密射孔技术在大港油田推广应用两年来，已经逐步成熟并形成系列，而且实际应用效果十分理想。
大港油田的应用实例和统计分析均表明，高孔密射孔技术具有显著的防砂和增产效果，值得继续发展和推广应用。
主题词高孔密射孔技术；高孔密防砂射孔；泄流面积0 引言随着油田勘探开发的不断深入，对射孔的工艺、技术要求越来越高，特别是在中、低渗透率和中低压力的地层条件下以及在打开结构复杂的储集层时，为获得更高的产出率，需对这样的地层使用适宜的射孔器。
在国外普遍采用高孔密深穿透射孔器，其效果与普通射孔器相比产能明显提高。
同时，采用高孔密射孔器，可以有效增大井筒泄流面积，降低液流速度，减少流体的携砂能力，达到防砂、增产的目的。
近几年来，大港测井公司研发了102型射孔枪装89型射孔弹，32孔/米；127型射孔枪装89型射孔弹，40孔/米；159型射孔枪装102射孔弹，40孔/米；178射孔枪装1米弹，20孔/米等系列高孔密射孔器，并在推广应用的过程中取得了显著的射孔地质效果，满足了油井措施增产的需求。
1 高孔密射孔技术介绍这里谈到的高孔密射孔技术是指每米20孔以上的高孔密射孔方式。
此类射孔器的穿深比对应的深穿透射孔器略低，但孔密可以达到对应射孔器的1.5倍以上，泄流面积大，产率比高，因此具有显著的优点。
1.1 高孔密射孔技术增产简介下图所示为一口典型油井的射孔孔深、孔密与产率比的关系曲线。
该井的钻井污染带为381mm。
从图中我们可以看出：(1)总的来说油井产能随孔密的增加而增加。
(2)刚射开钻井污染带后，射孔穿深对产率比的影响十分显著，基本上呈指数增长，此时提高射孔穿深最能提高油井产能。
(3)充分射开污染带后，随射孔穿深的增加，产率比的增加十分有限；而此时孔密对产率比贡献不仅没有降低，而且随孔密增加产率比增加显著。
高孔密射孔提高产能的机理既是在保证射孔充分射穿钻井污染带的前提下，尽可能增加孔密，来提高产率比。
尤其是当遇到低污染储层、胶结疏松储层，提高射孔穿深难以提高产能时，高孔密对产能的贡献尤为突出。
同时，在中、低渗透率和中低压力的地层条件下，以及在打开结构复杂的储集层时，高孔密射孔可以更大可能提供液体流通通道，减少流动阻力，获得更高的产出率。
1.2 高孔密射孔技术防砂简介在井筒液体流动时，当井眼压力低于储层压力时，就会产生拖曳力，使得地层砂粒向井内流动，从而引起出砂。
通过降低流体的速度，使流体对砂粒的拖曳力小于岩层的胶结强度，从而使岩粒粘结在一起，这就是高孔密防砂的理论基础。
一般来说，套管完井防砂要求比较密集的孔眼来增大流通面积，还要求恰当的相位来防止射孔孔道周围的砂子坍塌。
增加孔密，可以有效增大井筒泄流面积，降低液流速度，减少流体的携砂能力，达到防砂高产的目的。
同时，由于高孔密射孔时一般采用深穿透的射孔弹，射孔孔道稳定，完善性好，可以减少出砂。
高孔密射孔还对砾石充填防砂工艺、化学防砂工艺的实施十分有利。
由于射孔孔道多、稳定、渗流性好，可以避免携砂液注入井内时形成死区，避免形成砂桥和空穴，保证砾石充填质量，也利于化学防砂剂进入射孔孔道和地层，从而加固地层。
1.3高孔密射孔技术的优点和技术难点总结上述分析，高孔密射孔技术的优点主要是：有效提高油气井产能；减少地层出砂；利于防砂措施的实施。
除此之外，高孔密射孔技术还可降低压裂时所需泵压，降低对压裂的要求。
对于需要酸化的地层，由于高孔密利于酸液与地层充分接触，故它还可提高酸化工艺的效果。
高孔密射孔技术的实现不是简单地在原来的射孔枪内部多装射孔弹。
在高孔密情况下，弹间干扰因素影响较为突出，射孔器的穿深和孔径有所下降，因此必须要保证射孔穿深。
而且，射孔枪的体积限制、组装工艺、安全可靠性也必须仔细考虑。
主要解决的技术难点有：(1)重新设计射孔弹，实现尽可能大的孔密和孔深；(2)重新设计射孔弹在枪内的布弹方式；(3)合理选择射孔相位；(4)提高安全性，保证施工质量；(5)设计合理的装配方式，保证施工效率。
1.4高孔密射孔的适用性高孔密射孔在下述条件下可取得良好效果：(1)对于低污染储层、胶结疏松储层，高孔密射孔可达到高产防砂双重目的；(2)对孔、洞、缝发育储层，可增加射孔孔道与孔洞缝沟通几率；(3)对薄层、交互层，有利于产能建立；(4)对中低渗、中低压、结构复杂储层，有利于产能建立和评价；(5)对气井、水井，此时孔密对产能影响显著，高孔密射孔更利于提高产量。
1.5高孔密射孔技术最新进展1.5.1 超深穿透高孔密射孔器鉴于高孔密射孔的良好效果，结合1米弹超深穿透的良好用途，大港油田测井公司最近研制出一种超深穿透高孔密射孔器。
其射孔枪外径178mm，穿透深度达到1米弹的穿深指标，为1050mm左右，最大孔密20孔/米。
该射孔器结合深穿透和高孔密两项优点，且于2004年10月在中海油X-xx-A2井成功应用，射孔地质效果较为理想。
1.5.2 大孔径高孔密射孔器大港油田测井公司最近研制出一种大孔径高孔密射孔器。
射孔枪外径127mm，孔密36孔，穿深≥200mm，孔径≥20mm。
该射孔器将满足低污染深度、胶结疏松、易出砂储层的需要，具有大泄流面积、高孔密大孔径双重防砂效果。
此外，对于高孔、高渗、高含油饱和度稠油储层，常规冷采和注气热采效果不明显，热采有可能大量出水。
采用大孔径高孔密射孔技术射孔后，进行稠油排砂冷采，可以解决出砂问题，同时提高产量。
1.5.3 侧钻井高孔密高效射孔器由于侧钻井的套管条件限制，一般只能使用60或者73枪，常规的60、73射孔器穿深较浅，孔密只有13-16孔，射孔效果不理想，有时甚至不能射开污染带，严重影响产能。
通过设计新型射孔弹和改进布弹方式，目前可以将孔密加至30孔，而且穿深不降低，这样可以极大提高射孔效果。
2 国内高孔密射孔现状国内目前对于7″或9 5/8″套管，采用高孔密射孔方式不普遍，仅有少量应用，且仅限于127枪装89弹39孔/米，穿深约430mm。
对于国内目前陆地上普遍采用的5 1/2″套管，几乎均采用89枪装89弹16孔/米，穿深440mm左右。
在大港地区：大量采用89枪装89弹20孔/米，穿深440mm。
通过不断开发完善，针对国内油田的需要，大港测井公司形成了高孔密射孔器系列(表1)。
表1：大港测井公司常用高孔密射孔器系列适应套管枪型/弹型孔密附加特点指标穿深(mm) 孔径(mm)5 1/2″89枪/89弹20孔/米应用较多，效果好440 8.8102枪/89弹32孔/米应用较多，效果显著380 8.4 7″114枪/89弹39孔/米423 9.4127枪/89弹40孔/米应用较多，效果显著433 8.8127枪/127大孔径弹36孔/米大孔径，孔径>20mm 200 209 5/8″159枪/102弹40孔/米应用较少602 11.0图1为大港测井开发的102型射孔枪装89型射孔弹，32孔/米高孔密射孔器实物图，2002年新研制并投产。
其主要应用于易出砂地层射孔，每米孔数由过去的13—16孔增加到每米32孔，射孔孔数为原来的2倍，油层到井筒的渗流面积增大了4倍，有效地降低了油层的渗流压差，从而降低了液体在油层渗流过程中携砂能力，从源头上起到了油井出砂的预防。
在实际应用中，该射孔器防砂效果、增产效果均十分显著。
图1：102型射孔枪装89型射孔弹，32孔/米高孔密射孔器3高孔密射孔技术在大港油田应用效果分析3.1 应用实例分析港X-31井港X-33-1井图2：港X-31井与港X-33-1井测井及解释成果图图2为港X-31井与港X-33-1井的测井解释成果图。
港X-31井射孔目地层为1680.2-1683.5m，射孔厚度3.3m，孔隙度38.33%，渗透率2060.6毫达西，于2004年8月使用102型射孔枪装89型射孔弹，32孔/米的高孔密射孔器射孔，投产后日产液30.9m3，油21.63m3；邻井港X-33-1井的目的层为1488-1492m，射孔厚度4.0m，孔隙度36.7%，渗透率1977.2毫达西，于2004年7月使用89型射孔枪装89型射孔弹，16孔/米的常规射孔器射孔，投产后日产液25.2m3,油13.36m3。
两次射孔目的层为邻井同一层位，储层物性相近，从结果看，高孔密射孔增产效果十分显著。
分析认为：虽然89型射孔枪装89型射孔弹的射孔器穿深略高于102型射孔枪装89型射孔弹的高孔密型射孔器，但目的层均为高孔、高渗，地层的渗透性、流通性好，此时泄流面积的大小对地层的产能起较关键的作用，102型射孔枪装89型射孔弹高孔密射孔器的泄流面积约为89型射孔枪装89型射孔弹泄流面积的两倍，因此显著提高产能。
3.2 大港油田作业一区应用效果分析作业一区港东油田明化镇的浅层砂岩油组，是典型的出砂油层，每年因砂卡或砂埋油层造成的检泵作业十分频繁，较大程度地影响了油井产量。
油井出砂是多年以来在开发过程中所遇到的主要矛盾，也是该区防砂治砂的重点与难点。
油层埋藏浅、胶结疏松、油井生产压差不合理、生产不稳定是造成油井砂卡或砂埋油层不能正常生产的主要原因。
随着油田开发进入中后期，油井含水的上升、单井产油量的下降，一系列高投入的防砂治砂工艺仍满足不了开发的需要。
作业一区针对严重出砂地层，在实施补层时采用高密度射孔，如港X-XX-1井2003年11月初采用32孔高孔密射孔工艺后，恢复生产能力8.9t/d，一直生产正常，含砂微量，到12月下旬，因泵杆断脱而停产，经现场描述井筒和泵内均无沉砂；而其邻井同层位的港X-XX井，以前采用筛管防砂和复合陶粒防砂均因出砂严重而生产不正常，通过实施该工艺该井检泵周期已达8个月仍生产正常。
实施高密度射孔工艺后，不仅拓宽了防砂治砂的思路，还有效地避免了因砂卡砂埋而造成的油井大修和大型防砂作业，也有效地避免了因频繁作业而造成的油层污染，其综合效益可达1：10。
2003年至2004年2月，对42口井实施高孔密度射孔，本文后附的表1,表2，表3为作业一区提供的42口井高孔密应用效果统计基础数据(在此表示感谢)。
以下两表是我们做的统计分析结果：总的来说，42口井增加生产能力近90t/d，工艺总有效率达93%，取得显著成效。
4 结论与建议高孔密射孔技术在大港油田推广应用取得了良好的应用效果。
实践证明：高孔密射孔技术在射开污染带后，由于具有增大井筒泄流面积、降低液流速度等优点，具有良好增产效果，并能显著防砂。
因此，该项技术值得继续发展和推广应用。