1、大孔徑、高孔密防砂射孔技術目 錄引言大孔徑、高孔密射孔的意義射孔深度與孔徑對出砂油井產能的影響大孔徑、高孔密防砂射孔器應用情況統(tǒng)計 射孔是石油勘探與開發(fā)系統(tǒng)工程中極為重要的一項技術，射孔效果直接影響著油氣井的產能。在油田勘探開發(fā)中，出砂層、稠油層的開采越來越受到重視，為了提高產量、降低成本，測井公司自2001年展開對防砂射孔技術研究，研制開發(fā)出102 、114 、140型大孔徑、高孔密防砂射孔器,下面向大家做一介紹。引 言大孔徑、高孔密射孔的意義 大孔徑、高孔密射孔用于稠油層、出砂層，越來越受到人們的關注，國外普遍采用的防砂技術是采用大孔徑、高孔密射孔后的礫石充填工藝，配以防砂篩管等達到防砂的

2、目的。大孔徑的目的就是要產生盡可能大的射孔孔眼來增加油氣往井筒內的流入，孔眼越大流動的截面積越大，油氣流入井筒受到的阻力越小。同樣，礫石充填時受到的阻力也越小，配合適當粘度的攜砂液，可以更有效地通過射孔孔眼充填礫石。據SAIC（美國國際科學應用公司）的研究資料表明，套管上的孔眼在不少于2639孔/米的情況下，其孔眼直徑不應小于12.7mm，每米的孔數和孔眼面積一定要滿足在最小生產壓差下采出預計的油量。 勝利油田各采油廠采用的化學、機械復合防砂技術都是在普通射孔器射孔的基礎上進行的，孔密一般為16孔/米套管上的孔徑一般小于11mm，礫石充填難度大，防砂效果差，不能做到在最小的生產壓差下采出預計的

3、油量。普通射孔器與114大孔徑、高孔密射孔器在套管上的孔眼分布比較，二者相差8.94倍。普通射孔孔眼大孔徑、高孔密射孔孔眼大孔徑、高孔密射孔的意義 國外另一項的研究結果表明，當巖樣的耐壓小于300psi時，射孔后在地層中不能形成暢通的射孔孔道，在這種情況下，孔密和套管上的孔徑是影響產油量的主要因素。因此研究使用大孔徑、高孔密射孔器用于出砂地層和稠油層，對于提高產量和采收率，降低采油成本具有非常重要的意義。射孔深度與孔徑對出砂油井產能的影響 1、射孔深度 通過研究發(fā)現(xiàn)，在有鉆井損害的情況下，射孔孔眼必須穿透鉆井損害帶，油井產能才有較大幅度地提高。另一方面，對于疏松砂巖地層來講，孔眼太深會降低射孔

4、孔眼的穩(wěn)定性。因此，對出砂地層要求射孔深度應超過鉆井損害帶，而又不影響射孔孔眼的穩(wěn)定性為原則。 2、射孔孔徑 大孔徑射孔能夠降低孔眼區(qū)域的壓降孔眼直徑對壓降的影響 增大射孔孔眼直徑可以降低孔眼區(qū)域的壓降。特別是針對稠油油藏，充填防砂后會較大程度地影響油井產能，增大孔徑能夠解決這種不利影響。 射孔深度與孔徑對出砂油井產能的影響 射孔深度與孔徑對出砂油井產能的影響 2、射孔孔徑 大孔徑射孔有利于充填防砂施工 室內實驗表明：當孔眼直徑小于礫石顆粒粒徑的4倍時，砂粒容易在孔眼內形成穩(wěn)定的砂橋，從而造成地層砂堵塞炮眼，影響油井生產。當孔眼直徑大于儲層顆粒粒徑的6倍時，則難以形成穩(wěn)定的砂橋, 有利于充填防

5、砂施工。 射孔深度與孔徑對出砂油井產能的影響 2、射孔孔徑 大孔徑射孔是稠油攜砂冷采技術實施的必要條件 對于出砂嚴重的油井，為降低流速、減少沖刷作用和攜砂能力，應采用較大的射孔孔眼。另一方面，對于稠油井來講，由于原油粘度大，攜砂能力強，大孔徑射孔能夠減少井底摩擦阻力，避免地層砂堵塞炮眼，有利于稠油攜砂生產。大孔徑、高孔密防砂射孔有利于地層砂產出和“蚯蚓洞”的形成，提高近井地帶的滲透率，為稠油攜砂冷采技術實施提供了先決條件。 項目產品槍徑mm孔密孔/米裝藥量g7套管孔徑mm穿深mm槍身最大脹徑mm盲孔對準率裂孔長度套管最大脹徑mm套管裂紋長度套管上孔眼面積cm2 OWEN114.3392316.

6、45170 100%03.1082.34勝利114.3402320.8 2000.9100%03.20135.8 從上表可以看出，勝利測井研制的114型大孔徑、高孔密防砂射孔器技術指標完全達到了行業(yè)標準的規(guī)定，在穿孔孔徑這一主要指標上還超過了OWEN同型號產品（OWEN產品對外宣傳孔徑為20.7mm，實際打靶檢測為16.45mm），每米槍在套管上的射孔孔眼面積為OWEN產品的1.65倍。大孔徑、高孔密防砂射孔器114型大孔徑、高孔密防砂射孔器與OWEN同型號產品主要指標對照表114型大孔徑射孔器地面裝槍試驗在套管上的孔眼大孔徑槍、彈照片孔眼直徑20.8mm102大孔徑防砂射孔器 為了滿足5-1

7、/2套管及大于7 套管的防砂射孔的需要，測井公司又相繼研制成功了102、140大孔徑防砂射孔器。適用套管外徑：139.7mm射孔槍外徑：102mm相位：45/135孔密：24孔/米檢測套管外徑：139.7mm耐溫：180/2h耐壓：100MPa主要技術規(guī)格及指標適用套管外徑：177.8mm射孔槍外徑：114mm相位：45/135孔密：40孔/米檢測套管外徑：177.8mm耐溫：180/2h耐壓：100MPa主要技術規(guī)格及指標114大孔徑、高孔密防砂射孔器適用套管外徑：177.8mm射孔槍外徑：140mm相位：45/135孔密：40孔/米檢測套管外徑：177.8mm耐溫：180/2h耐壓：100

8、MPa主要技術規(guī)格及指標140大孔徑、高孔密防砂射孔器主要技術規(guī)格及指標名 稱藥量（g）孔密孔/米耐溫耐壓MPa水泥靶穿深（mm）鋼靶穿深（mm）水泥靶入口孔徑（mm）鋼靶入口孔徑（mm）102大孔徑23241801002006520.818114大孔徑23401801002006520.818140大孔徑3940180100260802320大孔徑、高孔密防砂射孔技術的特點 大孔徑、高孔密防砂射孔技術適用于在射孔后充填礫石并配以防砂篩管等達到防砂目的。與普通射孔器射孔后充填礫石防砂相比，具有以下幾個優(yōu)點： 進行管外密集充填，擴大了擋砂半徑，增加了地層的滲透率。 通過壓實帶作用恢復地層應力，有

9、利于保護油層。 可用于粘土穩(wěn)定劑作為攜砂液，形成“遠穩(wěn)近擋”的防砂模式，延長了防砂有效期。 施工簡單，作業(yè)工序少，節(jié)約了作業(yè)占井時間。 適應性強，適用于疏松砂巖地層的早、中、晚期防砂，成功率高。 大孔徑、高孔密射孔器2002年元月份在勝利油田推廣應用，到2003年5月共射孔65口井，射開油層560多米，使用射孔彈15000多發(fā)，成功率、發(fā)射率都達到100%。根據我們的跟蹤調查，大孔徑、高孔密射孔器在現(xiàn)河、濱南、純梁、孤島等采油廠的應用效果明顯。應 用 情 況2002年大孔徑高孔密部分射井孔統(tǒng)計井號射孔日期 實際產量（2002年3月12日）草13-4082002.1.25 最高液量13噸，油2.

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

11、2.15最高液量16.5噸，油8.8噸，含砂0.3%，含水50%。目前液量11.1噸，油9.9噸，含砂0.133%，含水38.6%草13-410 2002.2.22 液量20.7噸。2003年大孔徑高孔密部分射孔井統(tǒng)計井號射孔日期槍型目前產量(2003年4月28日)高10-303.01.21102/114產液13噸，油1.5噸，含水90%鄭36503.02.07114/114產液6.9噸，油6.9噸，含水0%高12-3403.02.07114/114產液2.8噸，油1.2噸，含水56%林102-703.03.18114/114產液11.4噸，油10噸，含水12.2%草13-30803.03.1

12、4114/114產液5.2噸，油1.7噸，含水66.8%高10-203.03.19114/114產液5噸，油0.6噸，含水89%高12-4303.04.19114/114產液4噸，油2.4噸，含水40%現(xiàn)河采油廠應用情況 1、草13塊沙三段開發(fā)簡況 樂安西區(qū)草13塊沙三段油藏屬于普通稠油油藏。巖性以粉細砂巖為主，泥質膠結，巖性膠結疏松，平均粒度中值0.094mm，泥質含量11.65%。原油密度0.936g/cm3，原油粘度1500-3000mPa.s。由于原油粘度大、油井出砂嚴重，該區(qū)塊沙三段油藏一直未整體投入開發(fā)。在2002 以前，草13區(qū)塊陸續(xù)有10井對沙三段進行過試采，只有3口井生產效果

13、較好。通過分析論證，在該區(qū)塊新井開發(fā)過程中開展了大孔徑、高孔密防砂射孔技術,取得了顯著的效果，實現(xiàn)了草13塊沙三段新區(qū)的高效開發(fā)。 現(xiàn)河采油廠應用情況2、114型防砂射孔器對油井套管的影響 在草13區(qū)塊采用大孔徑、高孔密防砂射孔器下井完成9口井的射孔施工任務，9口井射開油層共79.9米，使用射孔彈3196發(fā)，井深最深達到1400米，最淺1130米，共下井35炮。通過草13-401、草13-402等9口井的應用該產品各項技術指標均符合設計要求。同時對草13-401等四口井射孔前后的固井質量（SBT）和聲波電視（BTV）進行了檢測，通過資料對比證明采用這種高孔密、大孔徑射孔器沒有發(fā)現(xiàn)對套管與水泥環(huán)

14、造成傷害。 草13-401井射孔后所測聲波電視測井資料草13-407井使用 114型射孔器射孔后測的聲波電視測井資料孤島采油廠應用情況 114大孔徑、高孔密防砂射孔器在孤島油田主要應用于GN4和新灘油田KD32塊，已實施17口新井，均取得良好效果。主要體現(xiàn)在以下方面： 1、新井一次投產成功率大幅度提高。在已投產17新井中，均一次投產成功，生產周期較長，產液量比同區(qū)塊井提高5%以上，并且減少二次作業(yè)費用，創(chuàng)造了一定的經濟效益。 2、提高了防砂質量，由于流動阻力減少，易于防砂施工。例如：GN4產能塊，127槍89彈射孔的B42-1井、GN4-4井，南區(qū)東擴邊井N33X3井，地填、腹膜砂防砂后，下注汽前地層均返砂，并且均進行了二次高壓充填和高壓注汽，作業(yè)成本基本是正常井的1倍半，GN4-3井采用127槍89彈射孔，進行地填下燒絲后，只正常生產了9天，而采用114大孔徑、高空密防砂射孔器的新井，則填砂阻力低，加砂量大，地層填砂效果好，地層返砂少，17口新井中未有因出砂而停產的井。也減少了作業(yè)費用。 表一 射孔效果對比分類井數厚度（米）地填情況投產初期油層射開石英砂總量（t）填砂強度（每米填砂量）地填初始壓力（MPa）地填結束壓力（MPa）日液（t/d）日油（t/d）含水（%）127槍89彈36孔/米4口3324.813.30.5411.820.811.34.064114槍11