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射孔优化设计技术

压力
二、射孔工艺及其优选
电缆传输射孔工艺(WireLine Perforating)

射孔工艺
电缆传输正压射孔工艺
在油井压井后,装好井口防喷设备,用电缆下入射孔枪,通过在电缆上的校深 在正压差下对油气层层位射孔,然后取出射孔枪,下油管并装好井口,进行替喷 以使油气井投产。
仪器(CCL或者CCL/GR)测量出定位对比曲线,调整射孔枪深度对准射孔层位,
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• 孔密
• 孔径
• 相位角 • 格式
• 压差
四、射孔参数优化方法
射孔参数优化的核心
在保证工程安全的前提下,考虑防砂,最大限度地释放地层 的能量,使地层通过孔眼向井筒的流动效率最大化 确定枪弹组合及 射孔参数
•工程安全——套管抗挤毁压力 •孔眼深度——穿透污染带深度 •孔眼污染——负压差降低孔眼污染 •防砂——负压差不能太大
产率比和表皮敏感分析
在孔深/孔径校正的基础上,计算每种射孔弹 在不同孔密时对应的产率比和表皮系数。 根据不同射孔弹在不同孔密情况下的产率比和 表皮系数,选择产率比最大的射孔弹作为优化 设计的射孔弹,并依据该射孔弹对应的最大安 全孔密上限,确定所选射孔弹的最大孔密。
射孔弹和孔密优化
产能及表皮系数 指标预测
确定正压/负压 以及负压大小
产率比和产量 预测
四、射孔参数优化方法
优化流程
套管尺寸 污染深度 选取多种射孔弹 根据套管尺寸和污染深度计算结果,选择穿深 大于污染深度的多个射孔弹作为优化设计的开 始。
产 能 最 大 化 射 孔 优 化 设 计 流 程
射孔弹穿深/孔径校正
套管损害评价
选择多种射孔弹,进行孔深/孔径校正和套管 损害评价,在保证工程安全的条件下,确定每 种射孔弹可以允许的最大安全孔密。
电缆传输负压射孔工艺
这种工艺基本上与电缆正压射孔相同,只是将井筒掏空或者降低井筒的液体比
重,在负压差下对油气层射孔,这种方法主要用于中、低渗油藏。该工艺具有负 压清洗孔眼的优点,但对于油气层厚的井需要多次下射孔枪射孔,不能保持必要 的负压。 采用该工艺射孔,在井口必须安装高压防喷设备才能施工。
二、射孔工艺及其优选
油管输送射孔的优缺点:
优点:
射孔工艺
可与 DST 进行联作; 输送能力强,一次下井可射孔数百米; 能根据油气层岩性特点,设计负压值; 射孔后可释放射孔枪; 能在大斜度井和水平井中进行作业。
缺点: 返工时间长,对火工器材要求耐温高。
二、射孔工艺及其优选
过油管传输射孔

射孔工艺
过油管射孔器可以用电缆输送,也可以用连续油管输送
孔密(孔/m) 16-39
孔深(mm) 380-980.4
相位角
45°-135°
四、射孔参数优化方法
污染深度计算
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射孔弹分为深穿透和大孔径两大类,能满足常温到高温地层的 完井射孔需要。
射孔完井是目前国内外使用最广泛的完井方法 利用火工器材或者其它能源的能量射开套管、水泥环和地层, 沟通油、气流通道的井下作业就叫射孔
一、射孔设计优化问题
射孔优化问题
在射孔完井的油气井
中,射孔孔眼是沟通 产层和井筒的唯一通
道。如果采用恰当的
1)无固相清洁盐水射孔液 :由各种盐类及清洁淡水加入适当添加剂配制 而成 ,不适用裂缝地层、渗透率较高且速敏效应严重的油层 2)聚合物射孔液:在无固相清洁盐水射孔液的基础上,根据需要添加不同 性能的高分子聚合物配制而成,适用于可能产生严重漏失(裂缝)或滤失 (高渗透)及射孔压差较大、速敏较严重的油层 3)油基射孔液:是以油包水型乳状液或直接采用原油或者柴油加入一定量 的添加剂作为射孔液,该体系可以避免油层的水敏作用 4)酸基射孔液:由醋酸或稀盐酸加入适合不同要求的添加剂配制而成,酸 敏矿物较多的油层要慎用 5)乳化液射孔液:采用表面活性剂将水包柴油形成乳状液密度约为 0.89g/cm3作为射孔液。耐温高,从射孔开始到投产不再使水基射孔液与油 层接触,减少伤害
四、射孔参数优化方法 五、射孔优化设计软件实现
二、射孔工艺及其优选
射孔工艺 应当根据油藏和流体性质、地层伤害情况、套管程 序和油田生产条件,选择恰当的射孔工艺
射 孔 工 艺
电缆传输射孔 油管传输射孔(TCP TCP/DST) 过油管射孔
射 孔 新 工 艺
复合射孔 定向射孔 水平井射孔
…...
正压射孔:用高密度的射孔液使液柱压力大于地层压力 负压射孔:用低密度射孔业或掏空液柱使井筒或者管柱压力小于地层
射孔方式及负压设计 (考虑出砂)
根据射孔设计优化选择的射孔弹和孔密,预测 射孔后的产率比、产量和表皮系数,综合考虑 储集层的孔渗性以及井下设备的承压能力,进 负压设计,并依据储层敏感指数优选射孔液, 选择射孔方式,形成最终的射孔方案。
产能最大化射孔优化设计方案
四、射孔参数优化方法
优化实施的射孔器材条件
射孔工艺和正确的射 孔设计,就可以使射 孔对产层的伤害最小, 完善系数高,从而获 得理想的产能。 • 射孔工艺选择合理 • 穿透污染带(孔深)
污 染 带
• 射孔液与地层和流体配伍
• 工程安全(孔密/孔径)
• 射孔污染最小化(负压)
• 防砂
汇 报 提 纲 一、射孔优化设计问题 二、射孔工艺及其优选
三、射孔液及其优选
收集了射孔优化设计所需的后台数据库中
343种套管 23种枪型 37种射孔弹 技术参数
后 台 数 据 库
四、射孔参数优化方法
优化实施的射孔器材条件
市场提供的射孔弹参数分布情况表
参数 孔径(mm) 区间值 8.64-20.07 分布情况 8.64-12mm 之间23个 12.19-20.07mm 之间6个 16-20孔/m之间14个 30-39孔/m之间15个 380-700mm之间16个 724.9-980.4mm之间13个 45° 9个 60° 9个 90° 3个 135°8个
,只能用小直径射孔枪和小药量的射孔弹或则无枪身射孔
器射孔,为了满足孔径和穿深的要求,往往使用无枪身射 孔器。

连续油管传输可用于大斜度井和水平井,校深方法可使
用内存式GR仪器来进行深度校正。
二、射孔工艺及其优选
过油管射孔优缺点
优点:
能形成负压或平衡压力射孔,对油气层损害小;
射孔作业安全,适用于高压油气井; 射孔后能马上进行生产。
优点:
射孔定位快捷、准确;
电雷管引爆可靠性强; 作业简便快捷,一次下井可进行多层射孔。
射孔工艺
缺点:
一般情况是正压射孔,容易对地层造成污染,影响
产能;
对地层压力掌握不准时,射孔后容易产生井喷; 受电缆输送能力或者防喷管长度的限制,下枪的长 度有限; 容易受外界因素干扰或错误操作而发生爆炸。
二、射孔工艺及其优选
射孔工艺
缺点:
射孔枪和射孔弹尺寸受油管内径限制,穿深度浅,对油气井产量有一 定影响; 射孔枪与套管之间间隙大,影响射孔孔径和穿深; 每次下井射孔枪长度受防喷管长度限制; 无枪身射孔弹夹射孔后容易变形,对起出电缆有一定影响。 电缆输送使用电雷管起爆,连续油管输送采用压力点火头起爆(即撞击 引爆)。
油管传输射孔(TCP) 油管传输射孔工艺是利 用油管(钻杆)连接射孔 枪下到油层部位射孔,管 下部连接有封隔器、带孔 管和引爆系统,油管内只 有部分液柱形成射孔负压。 通过地面投棒引爆、压力 引爆、压差式引爆或电缆 湿式接头引爆等多种方式 使射孔弹引爆一次全部射 完油气层。
射孔工艺
二、射孔工艺及其优选
汇 报 提 纲 一、射孔优化设计问题 二、射孔工艺及其优选
三、射孔液及其优选
四、射孔参数优孔参数优化方法
射孔参数优化的核心
在保证工程安全的前提下,考虑防砂,最大限度地释放地层 的能量,使地层通过孔眼向井筒的流动效率最大化
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二、射孔工艺及其优选
工艺优选考虑因素
1)地层性质
射孔方案设计时要考虑的地层性质,主要包括岩性(砂岩、石灰 岩、白云岩)、深度、孔隙流体(气、油、水)和压力。如果要预测 射孔弹所产生的穿透深度,则必须首先掌握地层的声速、体积密度和 抗压强度。其它需要收集的信息包括:地层是否有裂缝存在;是否含 有泥质条带;是否是重复完井的地层;在邻近井中是否有相同的完井 地层;如果有,地层的性质怎样;完井的对象是什么;井的状态如何; 所用的射孔设备和技术怎样;效果如何等。这些关于地层的信息有助 于选择射孔枪、射孔弹和压力设备。
《射孔优化设计原理》
天津 塘沽 2015年1月18日
汇 报 提 纲 一、射孔优化设计问题 二、射孔工艺及其优选
三、射孔液及其优选
四、射孔参数优化方法 五、射孔优化设计软件实现
一、射孔设计优化问题
射孔历史和现状
最早的采油方式是裸眼采油或者是筛管采油,随着固井工艺的 产生,发展了射孔采油工艺。从1932 年开始在油气田的勘探 开发中应用射孔工艺以来,射孔弹由最初的子弹式发展成为目 前广泛使用的聚能射孔弹。
电缆过油管射孔是在下完生产管柱,安装好井口采油树
及生产系统,封隔器后,在井口采油树上安装防喷管和电 缆密封装置,用电缆从油管内入射孔枪对油层进行射孔。

过油管射孔的定位同电缆射孔一样,以射孔段顶部的套
管短节作为射孔校深点,完井管柱的底端必须在射孔段顶 部套管上方,根据不同的井况采用不同的射孔器。

过油管射孔由于受完井油管内径和井下工具尺寸的限制
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