水平井射孔技术介绍.doc

水平井射孔技术介绍.doc水平井射孔技术介绍一、水平井射孔技术“水平井射孔技术”是国家“八五”重点科技攻关的配套项目,大庆油田水平井开采的主要对象是低丰度、低渗透、低产的“三低"汕层,需要压裂改造方能投产。当水平井的汕层胶结很差或汕层需压裂改造的情况下,在汕层套管较低的一侧射孔比较合适,使射孔孔眼在汕层水平面的下方,因此,产层流体上行流动,避免了油层吐砂及后期开采套管沉砂问题。另外,还为压裂提供了沿油层两侧延伸的水平通道,避免垂向通道可能造成的油层顶底盖层被压开的问题。为此我们开发研制了几种低边定向射孔枪。一种是弹架旋转低边定向射孔枪,它主要由枪体、弹架、配重块、轴承等组成。由于采用了这种结构,不论射孔枪体随着水平段井眼如何转动,相邻二个射孔弹相位均为低边央角120%这样就达到了低边发射的目的。它的特点是结构紧凑,灵活可靠,不受枪身外部环境的影响,安装比较容易,起下安全顺利,它适合于射孔井段多且井段较短的井。另一种是枪身旋转低边定向射孔枪,它在井下的管柱组合为:弓I鞋+射孔枪+传爆接头(带导向块)+......+压力起爆器+旋转接头+油管至井口。在射孔枪组的顶部接一个旋转接头,再在每两支枪间的传爆接头上加工有导向块,弹架和射孔弹及枪体是相对固定的。由于射孔枪的形心与重心不重合,产生一个扭转力矩,在进入造斜段后射孔枪便在此力矩作用下,开始转动,使重心向下、形心在上沿水平段前进,以保证射孔弹发射方向是低于水平面,从而达到低边发射的目的。依据上面的技术原理,根据油田开发的需要,我们还研制成功了水平180。射孔枪,以及三相位水平井射孔枪等,水平井射孔枪己形成系列化。二、复合射孔技术复合射孔工艺技术是一项集射孔完井与高能气体压裂(简称HEGF)于一体的高效完井技术。它能一次完成射孔和高能气体压裂两道工序,做到在射孔的同时对近井地层进行气体压裂,形成多条微裂缝,并可解除钻多、固井、射孔等过程对地层的污染,从而改善近井地层导流能力,提高射孔完井效果,达到射孔完井和增产、增注的目的。1、作用机理由于复合射孔技术是聚能射孔与高能气体压裂技术的结合,因此,有必要介绍高能气体压裂的作用机理。高能气体压裂和爆炸压裂、水力压裂有着本质的不同,对比其压裂过程中的P・t曲线可以清楚地看到这一点,下表列出了三种增产措施的主要参数。(1) 造缝作用气体发生器在目的层段引燃后,迅速产生高温、高压气体,对井壁形成脉冲加载,井眼周围地层的岩石被压缩,当井筒内压力超过对应加载速率下岩石的破裂压力时,即在井眼周围形成多条径向裂缝。(2) 裂缝的延伸达到峰值压力后,发生器产生的大量燃气继续释放,当进入裂缝的燃气在裂缝面上形成的压力超过裂缝的延伸压力时,裂缝得以向前扩展。与此同时,井筒内的压力不断下降,至D点时,井筒内的压力与地层压力达到平衡,裂缝延伸终止。(3) 裂缝的支撑及闭合水力压裂是采用支撑剂支撑形成的裂缝。而HEGF无支撑剂,却能长期保持较高的裂缝导流能力,其原因在于HEGF是一个动态过程,在一定的加载速率冲击载荷作用下,形成的多条径向裂缝具有一定的随机性,裂缝面不再垂直于最小主应力的方向。由于地应力产生的剪切应力作用于这些裂缝面上而产生偏轴效应,使裂缝面之间发生微小的错位,从而使裂缝不易闭合。(4) 机械作用高能***燃烧产生大量高温高压气体通过射孔孔眼进入地层,对地层形成脉冲加载。当井筒内压力大于岩石破裂压力时