牛东区块射孔工艺技术设计

黄太 贺强 刘生春 等

摘 要：射孔完井为气藏常见的完井投产方式，牛东区块近年来射孔工艺存在着参数较为单一，射孔液对储层有一定的污染，为进一步提高研究区射孔工艺技术应用效果，开展射孔工艺设计设计方面的优化。优选了电缆传输作为主要的射孔完井方式，分注水井和气井进行射孔枪弹的设计，采用无固相的KCl和NaCl射孔液降低射孔过程对储层的污染，气井射开程度控制在60-70%，注水井射开程度70%。并提出了相应的射孔过程储层保护及固井质量要求，最终推荐了针对研究区的射孔工艺方案。

关键词：青海油田；牛东区块；射孔工艺；技术优化

中图分类号 TE358；文献识别码 A

针对于边底水气藏，射孔完井是较为常见的气井完井类型，射孔工艺技术的效果，直接决定了气藏开采的情况[1]。统计研究区气藏有射孔数据的气井，对射孔枪弹类型、射开厚度、孔密、相位角和射孔液进行了分析。从分析中可知：该区射孔方式均采用电缆输送正压射孔；射孔枪弹主要是102枪127弹；射开厚度为2～8m，其中以4m居多；孔密全部采用16孔/m；相位角主要为90°为主，采用螺旋布孔；射孔液为河水。存在问题：（1）射孔参数单一，未进行优化；（2）射孔液为河水，对地层污染严重。因此，需要对射孔工艺技术进行优化和革新，进而提高射孔工艺质量，改善氣藏开发效果。

1.射孔工艺方案设计

（1）射孔方式选择

目前国内外常用的射孔工艺主要有三种：电缆传输射孔、过油管射孔、油管传输射孔[2]。根据上述各种射孔工艺的优缺点，结合现场射孔实际经验和可操作性，认为在研究区气藏套管完井射孔中，建议采用电缆传输射孔。

（2）射孔工艺优化设计

由于研究区气藏储层薄，低孔低渗特征明显。为提高射孔效果，采用深穿透枪弹射孔。对于压裂投产气井，考虑射孔与压裂的协同效应，采用大孔径、高孔密思路优选孔径、孔密和相位角。对注水井，采用深穿透射孔器，加大射孔厚度，高孔密射孔；对于注不进的注水井，可采用清水压裂、清水低砂比压裂工艺技术提高地层吸水能力[3]。

在考虑研究区气藏基础数据的基础上，对射孔工艺参数进行了优化，射孔参数优选应满足产率比相对较大的原则和满足套管强度的要求。一般情况下套降系数小于5%是安全的。考虑该区气井都需要压裂改造，为安全起见，气井射孔参数套降系数要求小于2%。优选结果如下（表1）。

（3）射孔液选择

在射孔液的选择上，应选取与地层及流体配伍性好，配置方便，成本低的射孔液。通过对研究区气藏储层敏感性实验得出，本区主要储集层属于中等偏弱水敏，较强酸敏，弱盐敏，弱速敏。故采用无固相清洁盐水射孔液，具有成本低、配置方便、使用安全等特点[4]。射孔液中无固相颗粒，不会发生外来固相侵入气层的问题，故建议采用无固相的KCl和NaCl射孔液。

（4）射开程度优化

①气井射开程度

根据国内低渗气藏生产及开发经验，低渗透气层打开程度为气层厚度的2/3为好，对储层特别致密低渗且含气饱和度低的气层，应适当加大射开程度。根据低渗气藏开发经验和研究区气藏射开程度优化结果分析，推荐射开程度控制在60-70%。

②水井射开程度

新投水井采用深穿透射孔器射孔投注。射孔采用102枪1m弹，孔密16孔/m，90o相位。为提高注水井吸水能力，改善吸水剖面，提高水驱效率，应增大水井射开程度。根据国内外气田生产经验，推荐注水井射开程度70%。

2.射孔储层保护及固井质量要求

2.1射孔过程储层保护要求

（1）采用低伤害射孔液配方，降低对储层的污染程度。

（2）应用射孔软件对射孔参数进行优化计算，降低射孔参数不合理对气层造成的伤害，提高射孔质量，取得良好的射孔效果和经济效益。

2.2技术套管质量要求

（1）对于API系列套管，用双轴应力校核的安全系数应该符合表2规定。

（2）若采用原井眼尺寸的裸眼口袋，对浅于600m的技术套管，其深度不超过3m；600～800m的技术套管，裸眼口袋不超过4m；超过800m的技术套管，裸眼口袋不超过4.5m。

（3）水泥塞高度不超过20m。

（4）水泥返高必须达到设计要求。

3.射孔工艺推荐方案

射孔方式：气水井推荐采用电缆传输射孔的方式，气水井可采用负压射孔。

射孔枪弹：气井102枪127弹；注水井102枪1m弹。

孔密：气井16孔/m，水井16孔/m。

相位：气井60°，水井90°。

布孔方式：螺旋布孔。

射孔液：采用无固相的KCl和NaCl射孔液。

4.结语

本文结合多年来工作实践，分析了研究区射孔工艺存在的问题，并针对性从射孔方式、射孔工艺技术、射孔液和射开程度4个方面进行了优化，并对射孔过程储层保护和技术套管固井质量提出了相关的要求。最后设计了射孔工艺并应用于实践，效果良好。

参考文献

[1]赵金洲，陈曦宇，李勇明，等.水平井分段多簇压裂模拟分析及射孔优化[J].石油勘探与开发，2017，44（1）：117-124.

[2]尹建，郭建春，曾凡辉.水平井分段压裂射孔间距优化方法[J].石油钻探技术，2012，40（5）：67-71.

[3]彪仿俊，刘合，张劲，等.螺旋射孔条件下地层破裂压力的数值模拟研究[J].中国科学技术大学学报，2011，41（3）：219-226.

[4]郭祥波，郭昭学，朱忠伟，等.低压油气藏地下储气库井射孔工艺优化[J].断块油气田，2013，20（2）：255-257.

作者简介

黄太（1991-），男，汉族，助理工程师，从事油气田开发工作。

（作者单位：中国石油青海油田分公司采气三厂）