大孔径、高孔密射孔防砂课件

1、大孔径、高孔密防砂射孔技术目 录引言大孔径、高孔密射孔的意义射孔深度与孔径对出砂油井产能的影响大孔径、高孔密防砂射孔器应用情况统计 射孔是石油勘探与开发系统工程中极为重要的一项技术，射孔效果直接影响着油气井的产能。在油田勘探开发中，出砂层、稠油层的开采越来越受到重视，为了提高产量、降低成本，测井公司自2001年展开对防砂射孔技术研究，研制开发出102 、114 、140型大孔径、高孔密防砂射孔器,下面向大家做一介绍。引 言大孔径、高孔密射孔的意义 大孔径、高孔密射孔用于稠油层、出砂层，越来越受到人们的关注，国外普遍采用的防砂技术是采用大孔径、高孔密射孔后的砾石充填工艺，配以防砂筛管等达到防砂的

2、目的。大孔径的目的就是要产生尽可能大的射孔孔眼来增加油气往井筒内的流入，孔眼越大流动的截面积越大，油气流入井筒受到的阻力越小。同样，砾石充填时受到的阻力也越小，配合适当粘度的携砂液，可以更有效地通过射孔孔眼充填砾石。据SAIC（美国国际科学应用公司）的研究资料表明，套管上的孔眼在不少于2639孔/米的情况下，其孔眼直径不应小于12.7mm，每米的孔数和孔眼面积一定要满足在最小生产压差下采出预计的油量。 胜利油田各采油厂采用的化学、机械复合防砂技术都是在普通射孔器射孔的基础上进行的，孔密一般为16孔/米套管上的孔径一般小于11mm，砾石充填难度大，防砂效果差，不能做到在最小的生产压差下采出预计的

3、油量。普通射孔器与114大孔径、高孔密射孔器在套管上的孔眼分布比较，二者相差8.94倍。普通射孔孔眼大孔径、高孔密射孔孔眼大孔径、高孔密射孔的意义 国外另一项的研究结果表明，当岩样的耐压小于300psi时，射孔后在地层中不能形成畅通的射孔孔道，在这种情况下，孔密和套管上的孔径是影响产油量的主要因素。因此研究使用大孔径、高孔密射孔器用于出砂地层和稠油层，对于提高产量和采收率，降低采油成本具有非常重要的意义。射孔深度与孔径对出砂油井产能的影响 1、射孔深度 通过研究发现，在有钻井损害的情况下，射孔孔眼必须穿透钻井损害带，油井产能才有较大幅度地提高。另一方面，对于疏松砂岩地层来讲，孔眼太深会降低射孔

4、孔眼的稳定性。因此，对出砂地层要求射孔深度应超过钻井损害带，而又不影响射孔孔眼的稳定性为原则。 2、射孔孔径 大孔径射孔能够降低孔眼区域的压降孔眼直径对压降的影响 增大射孔孔眼直径可以降低孔眼区域的压降。特别是针对稠油油藏，充填防砂后会较大程度地影响油井产能，增大孔径能够解决这种不利影响。 射孔深度与孔径对出砂油井产能的影响 射孔深度与孔径对出砂油井产能的影响 2、射孔孔径 大孔径射孔有利于充填防砂施工 室内实验表明：当孔眼直径小于砾石颗粒粒径的4倍时，砂粒容易在孔眼内形成稳定的砂桥，从而造成地层砂堵塞炮眼，影响油井生产。当孔眼直径大于储层颗粒粒径的6倍时，则难以形成稳定的砂桥, 有利于充填防

5、砂施工。 射孔深度与孔径对出砂油井产能的影响 2、射孔孔径 大孔径射孔是稠油携砂冷采技术实施的必要条件 对于出砂严重的油井，为降低流速、减少冲刷作用和携砂能力，应采用较大的射孔孔眼。另一方面，对于稠油井来讲，由于原油粘度大，携砂能力强，大孔径射孔能够减少井底摩擦阻力，避免地层砂堵塞炮眼，有利于稠油携砂生产。大孔径、高孔密防砂射孔有利于地层砂产出和“蚯蚓洞”的形成，提高近井地带的渗透率，为稠油携砂冷采技术实施提供了先决条件。 项目产品枪径mm孔密孔/米装药量g7套管孔径mm穿深mm枪身最大胀径mm盲孔对准率裂孔长度套管最大胀径mm套管裂纹长度套管上孔眼面积cm2 OWEN114.3392316.

6、45170 100%03.1082.34胜利114.3402320.8 2000.9100%03.20135.8 从上表可以看出，胜利测井研制的114型大孔径、高孔密防砂射孔器技术指标完全达到了行业标准的规定，在穿孔孔径这一主要指标上还超过了OWEN同型号产品（OWEN产品对外宣传孔径为20.7mm，实际打靶检测为16.45mm），每米枪在套管上的射孔孔眼面积为OWEN产品的1.65倍。大孔径、高孔密防砂射孔器114型大孔径、高孔密防砂射孔器与OWEN同型号产品主要指标对照表114型大孔径射孔器地面装枪试验在套管上的孔眼大孔径枪、弹照片孔眼直径20.8mm102大孔径防砂射孔器 为了满足5-1

7、/2套管及大于7 套管的防砂射孔的需要，测井公司又相继研制成功了102、140大孔径防砂射孔器。适用套管外径：139.7mm射孔枪外径：102mm相位：45/135孔密：24孔/米检测套管外径：139.7mm耐温：180/2h耐压：100MPa主要技术规格及指标适用套管外径：177.8mm射孔枪外径：114mm相位：45/135孔密：40孔/米检测套管外径：177.8mm耐温：180/2h耐压：100MPa主要技术规格及指标114大孔径、高孔密防砂射孔器适用套管外径：177.8mm射孔枪外径：140mm相位：45/135孔密：40孔/米检测套管外径：177.8mm耐温：180/2h耐压：100

8、MPa主要技术规格及指标140大孔径、高孔密防砂射孔器主要技术规格及指标名 称药量（g）孔密孔/米耐温耐压MPa水泥靶穿深（mm）钢靶穿深（mm）水泥靶入口孔径（mm）钢靶入口孔径（mm）102大孔径23241801002006520.818114大孔径23401801002006520.818140大孔径3940180100260802320大孔径、高孔密防砂射孔技术的特点 大孔径、高孔密防砂射孔技术适用于在射孔后充填砾石并配以防砂筛管等达到防砂目的。与普通射孔器射孔后充填砾石防砂相比，具有以下几个优点： 进行管外密集充填，扩大了挡砂半径，增加了地层的渗透率。 通过压实带作用恢复地层应力，有

9、利于保护油层。 可用于粘土稳定剂作为携砂液，形成“远稳近挡”的防砂模式，延长了防砂有效期。 施工简单，作业工序少，节约了作业占井时间。 适应性强，适用于疏松砂岩地层的早、中、晚期防砂，成功率高。 大孔径、高孔密射孔器2002年元月份在胜利油田推广应用，到2003年5月共射孔65口井，射开油层560多米，使用射孔弹15000多发，成功率、发射率都达到100%。根据我们的跟踪调查，大孔径、高孔密射孔器在现河、滨南、纯梁、孤岛等采油厂的应用效果明显。应 用 情 况2002年大孔径高孔密部分射井孔统计井号射孔日期 实际产量（2002年3月12日）草13-4082002.1.25 最高液量13吨，油2.

10、9吨，含砂0.533%，含水78%。目前液量7.8吨，油2.6吨，含砂0.533%，含水67%草13-4022002.2.02 液量10.2吨，油9.4吨，含砂0.173%，含水8%。草13-4032002.2.04 最高液量13.2吨，油7.9吨，含砂0.4%，含水40%。目前液量8.1吨，油5.2吨，含砂0.4%，含水35.7草13-4012002.2.08 液量8.4吨，油6.9吨，含砂0.187%，含水18%。草13-4062002.2.09最高液量16.5吨，油8.8吨，含砂0.3%，含水50%。目前液量11.1吨，油9.9吨，含砂0.133%，含水38.6%草13-4072002.

11、2.15最高液量16.5吨，油8.8吨，含砂0.3%，含水50%。目前液量11.1吨，油9.9吨，含砂0.133%，含水38.6%草13-410 2002.2.22 液量20.7吨。2003年大孔径高孔密部分射孔井统计井号射孔日期枪型目前产量(2003年4月28日)高10-303.01.21102/114产液13吨，油1.5吨，含水90%郑36503.02.07114/114产液6.9吨，油6.9吨，含水0%高12-3403.02.07114/114产液2.8吨，油1.2吨，含水56%林102-703.03.18114/114产液11.4吨，油10吨，含水12.2%草13-30803.03.1

12、4114/114产液5.2吨，油1.7吨，含水66.8%高10-203.03.19114/114产液5吨，油0.6吨，含水89%高12-4303.04.19114/114产液4吨，油2.4吨，含水40%现河采油厂应用情况 1、草13块沙三段开发简况 乐安西区草13块沙三段油藏属于普通稠油油藏。岩性以粉细砂岩为主，泥质胶结，岩性胶结疏松，平均粒度中值0.094mm，泥质含量11.65%。原油密度0.936g/cm3，原油粘度1500-3000mPa.s。由于原油粘度大、油井出砂严重，该区块沙三段油藏一直未整体投入开发。在2002 以前，草13区块陆续有10井对沙三段进行过试采，只有3口井生产效果

13、较好。通过分析论证，在该区块新井开发过程中开展了大孔径、高孔密防砂射孔技术,取得了显著的效果，实现了草13块沙三段新区的高效开发。 现河采油厂应用情况2、114型防砂射孔器对油井套管的影响 在草13区块采用大孔径、高孔密防砂射孔器下井完成9口井的射孔施工任务，9口井射开油层共79.9米，使用射孔弹3196发，井深最深达到1400米，最浅1130米，共下井35炮。通过草13-401、草13-402等9口井的应用该产品各项技术指标均符合设计要求。同时对草13-401等四口井射孔前后的固井质量（SBT）和声波电视（BTV）进行了检测，通过资料对比证明采用这种高孔密、大孔径射孔器没有发现对套管与水泥环

14、造成伤害。 草13-401井射孔后所测声波电视测井资料草13-407井使用 114型射孔器射孔后测的声波电视测井资料孤岛采油厂应用情况 114大孔径、高孔密防砂射孔器在孤岛油田主要应用于GN4和新滩油田KD32块，已实施17口新井，均取得良好效果。主要体现在以下方面： 1、新井一次投产成功率大幅度提高。在已投产17新井中，均一次投产成功，生产周期较长，产液量比同区块井提高5%以上，并且减少二次作业费用，创造了一定的经济效益。 2、提高了防砂质量，由于流动阻力减少，易于防砂施工。例如：GN4产能块，127枪89弹射孔的B42-1井、GN4-4井，南区东扩边井N33X3井，地填、腹膜砂防砂后，下注汽前地层均返砂，并且均进行了二次高压充填和高压注汽，作业成本基本是正常井的1倍半，GN4-3井采用127枪89弹射孔，进行地填下烧丝后，只正常生产了9天，而采用114大孔径、高空密防砂射孔器的新井，则填砂阻力低，加砂量大，地层填砂效果好，地层返砂少，17口新井中未有因出砂而停产的井。也减少了作业费用。 表一 射孔效果对比分类井数厚度（米）地填情况投产初期油层射开石英砂总量（t）填砂强度（每米填砂量）地填初始压力（MPa）地填结束压力（MPa）日液（t/d）日油（t/d）含水（%）127枪89弹36孔/米4口3324.813.30.5411.820.811.34.064114枪11