高能复合射孔压裂技术在文南油田的应用分析

高能复合射孔压裂技术在文南油田的应用分析 前 言 复合射孔压裂技术是近两年在我国兴起的一项新的油层改造增产技术，它的基本原理是利用射孔弹的炸药和高能气体复合推进剂的燃爆时间差，先射孔沟通油层与井筒间的油气通道，再利用复合推进剂对射孔压实带以及近井地层物进行压裂改造，使地层产生裂缝，两种工艺合二为一，一次完成，一般能加深射孔孔眼 ，加大射孔通径 ，在地层内产生裂缝 - m,提高了地层渗透导流能力，它较单一射孔或高能气体压裂技术疏通地层半径效果更为明显，一次性射孔就能够完全消除油层 在钻井、完井和射孔过程中受到的油层伤害，使目的层达到完善和超完善状态，从而一次实现射孔、解堵的目的，该技术在低渗透油藏或特低渗透油藏推广应用具有重要的意义。 一、 复合射孔压裂技术简介 （一）、两相流复合射孔技术 、 基本原理： 两相流复合射孔技术是射孔技术与高能气体压裂技技术相结合对地层进行连续复合作用，一般通过电缆或油管下到油井设计目的层，通电或投棒应报底火，底火引爆导火索，导火索引爆射孔弹，射孔弹引爆后产生高温金属流，穿透枪身、套管射看地层，在地层产生 射孔井眼，几乎同时高能气体压裂药被引燃 ，产生大量高温高压气体对地层进行压裂，产生多条径向裂缝，大大提高了地层渗透导流能力，增加了油气井的产量。 、 作用效果分析 射孔时，射孔弹被引爆产生的金属热粒子引燃发射药团，发射药燃烧产生大量高温高压气体，从刚射开的射孔孔眼高速喷出，直接喷入刚射开的地层射孔孔眼，对射孔孔眼进行很强的冲刷作用，能迅速解除或改善因射空而产生的孔眼压实带，并能产生微小裂缝，返排清除孔眼内的残渣，束同孔眼道，加大加深射孔孔眼。高能气体不断泻入射孔孔眼，压开地层，并快速扩展，沿孔眼尖端产生多条径向垂直裂缝，综合作用效果好。 在该技术中， 因有聚能射孔弹的金属液流、高能气流两种流态，而且射孔、压裂一次完成，因此称为“两相流高能复合射孔技术”。 、 目结构配置 前常用复合射孔压裂装置的结构主要有以下几种： 89枪 配 89弹 102 弹 102 枪 配 102 弹 127 弹 127枪 配 127 弹 、 主要技术参数 射孔枪耐外压为： 30温 120 穿孔率 95%；杵堵率 5%；平均穿孔孔径 径最大胀大 5孔率20%；最大裂缝长 90射率 95% （二）、三相流高能复合 射孔压裂技术 、 基本原理 该工艺把聚能射孔弹（ 89 弹）和可控固体推进剂与加砂压裂结合为一体，其特征是在射孔枪（ 89 枪、 102 枪）弹架内弹体之间按一定角度填放分别呈凸凹状的固体推进剂（即复合药片），并在复合药片之间装入具有调节燃速作用的特殊粘合剂和特制压裂砂制成的砂片。 射孔点火后，在形成爆轰、爆燃的阶段使砂片破碎，复合药片燃烧产生大量高温高压气体，携带压裂砂，通过射孔孔眼冲向地层，高压气流对射孔压实带和附近地层进行造缝和延缝，同时高压气体携带压裂砂对射孔压实带进行撞击，使压实带和烧结表层这一特低渗区域（文献 报道，损害带厚度达 击碎、击裂，部分沙子进入被高能气体压开的裂缝内活像褥子层空隙之间，大大改善了射孔孔眼和孔眼附近地层的流动状况。 在该技术中，因有聚能射孔弹的金属液流、高能气相流和固态砂子流，而且射孔、压裂和加砂一体完成，因此称为“三相流高能复合射孔压裂技术”。 、 主要技术指标 射孔井深： 45000密 13 孔 /m；弹型： 89弹；枪身：89 枪、 102 枪；装药类型：复合固体推进剂；井下耐温： 150以内；射孔压裂有效深度：地面混凝土靶船头 压气体峰值压力： 90压气体平台压力： 60、 技术特点 （ 1） 把聚能射孔弹和凸凹形复合药片相互结合，构成一种分体套状粘接整体。 （ 2） 利用一根枪身同时完成射孔、气体压裂和加砂作业。既保护了套管又降低了气压在井筒的消耗，从而提高了对地层的有效作用力。 （ 3） 三相流射孔沿轴向同时点火，从射孔弹爆轰到复合推进剂的燃烧时间差只有 40短了射孔和气体压裂两者的时间差（两相流复合射孔的时间差一般在 5使射孔时受高温高压作用形成的孔道弹性变形几乎还未开始恢复，气体压裂的脉冲波便随即而至，最大限度地保证 了高能气体压裂的效率，有利于加大和保持缝长、峰宽的延伸。 （ 4） 高速运动的压裂砂对孔眼内壁进行剧烈撞击并充填于裂缝，能有效地解除射孔孔眼和近井地带存在的污染状况，并可极大地改善近井地层的完善程度。 二、 选井选层 、 该技术适用于试油井，开发井，新开层和油层改造，适用于灰岩、砂岩、泥岩含量较低的地层。 、 对于低渗透油藏或特低渗油藏，地层水敏性或酸敏性较强的地层，也时有较强的适应性。 、 解除机械污染，如来自钻井液、地层的固态颗粒堵塞。 三、 施工工艺 高能复合射孔压裂技术下井工艺主要为电缆传输工艺和油管传输工艺 2 种。电缆传输工艺作业 时间短、施工效率高、定位准确，但每次施工连接枪身不能太长，要在实际应用中根据不同结构和具体情况而定。油管传输工艺一次枪身连接可 适当加长，可实现跨大隔层连续施工，施工时安全可靠，装药量大，脉冲作用时间长，压裂效果好，但施工作业时间长。 复合射孔弹通过电缆或油管下到油井设计目的层，通电或投棒应报底火，底火引爆导火索，导火索引爆射孔弹，射孔弹引爆后产生高温金属流，穿透枪身、套管射看地层，在地层产生 乎同时高能气体压裂药被引燃，产生大量高温高压气体或高温高压气体携带压裂砂对地层进 行压裂，产生多条径向裂缝，大大提高了地层渗透导流能力，增加了油气井的产量。 四、 现场实施增效作用评价 （ 一 ） 、现场应用情况 2000年应用高能复合射孔技术共计 42井次，有效 40井次，有效率 95%，累计增液 53672t，累计增油 24254t。其中，两相流复合射孔 29 井次，累计增液 38227t，累计增油 15573t；三相流复合射孔 13井次，累计增液 15455t，累计增油 8681t。 （二）、增效作用评价 1、同一区块和层系，高能复合射孔技术比常规射孔效果好，对比文 95 块 1 口新井，文 9595期日产液 产油 孔增效作用显著，射开油层达到超完善状态，无杵堵现象。 采用常规射孔工艺初期工作制度 38 7，日产液 产油 果远低于高能复合射孔技术。证明常规射孔后，所射开油层不完善，存在射孔污染。 2、单井射孔后，增产幅度大，文 95 块 文 95采用的两相流高能复合射孔技术，射开 1 5n，补孔前 工作制度 38 6,产油 水 30%，措施后工作制度 38 6,日产液 产油 23t，含水 10%，日增油 计增油 1858t。 由于文块应用高能复合射孔技术，新井投产后日产液量较高，老井射孔后，增产幅度较大，增效作用明显。 3、高能复合射孔压裂技术适应不同物性和不同井深，耐温耐压性能优越，在井深达 3700m， 地层温度 136 ，10柱压力 37 级套管条件下实 施，射孔后油层仍能达到超完善状态，文 79于 8 月 8日新投补孔，层位 4段 n，平均孔隙度 平均含油饱和度 油层部位套管钢级为 柱压力 温 121，采用复合射孔压力后， 5产液 产油 得了较好的效果，证明该技术对不同物性和不同井深的油层都有广泛的适用性。 经济效益评价 高能复合射孔技术 42 井次，累计增液 53672t，累计增油24254t，创效益 24254（ 1968=3849 104万元； 投入费用： 作业费用： 42 井次 8 万元 =336 万元； 射孔费用： 42 井次 元 = 两项合计 元； 创利润 元 ,投入产出比 1： 五、结 论 、 高能复合射孔压裂技术在文南油田的推广应用中已见到明显的效果。对比常规射孔工艺在各项技术指标上均有明显的提高，如无杵堵、深穿透等方面，提高了油井的产能。 、 高能复合射孔压裂技术适应不同物性和不同井深，耐温耐压性能优越。 适用于试油井，开发 井，新开层和油层改造，适用于灰岩、砂岩、泥岩