射孔-高能气体压裂复合技术研究

对增加油气产量的射孔-高能气体压裂复合技术进行了详细的研究。重点对射孔-高能气体压裂复合器的设计原理进行了深入的探讨,其中包括枪管的耐压设计,枪身螺纹牙强度的设计,枪身内火药燃烧速度与压力范围及温度的定量关系,射孔后火药燃烧时的气体流速,射孔枪身内火药燃烧气体对射孔孔眼的冲刷作用及射孔枪身内火药燃烧气体射流的高能气体压裂作用。同时对枪身内火药装药的设计及现场施工工艺也进行了一定的研究。在延长油矿360m井深做射孔-高能气体压裂的现场试验结果表明,该技术操作简便,成本低,综合处理效果好,有广阔的应用前景。     

复杂储层射孔工艺技术

本文阐述了适应复杂渗储层的深穿透射孔技术、多脉冲复合射孔技术以及负压射孔工艺和定方位射孔工艺的特点及优越性。从射孔器装配结构到射孔弹设计优化等方面进行研究改进,解决了射孔弹装配后穿透深度降低的问题,使射孔孔道在低渗储层有效长度增加;在复合射孔基础上增加二级火药,使火药燃烧产生的压力峰值时间延长,增强了对射孔孔道气体压裂效果;采用合理的负压差,依靠储层能量进行返排冲洗孔道,将孔道内残渣带出,达到降低射孔孔道污染的目的;针对压裂储层进行定方位射孔,使射孔孔道与最大主应力方向一致,从而降低启动压力和施工压力,消除了扭曲摩阻的影响,达到提高压裂效果的目的。深穿透射孔技术、多脉冲复合射孔技术、负压射孔工艺、定方位射孔工艺的广泛应用,为提高复杂储层采收率提供了技术支持。     

定方位射孔在黄陵油区的应用及效果评价

定方位射孔是一种可以实现井下有方向性射孔的新技术。通过实现最大主应力方向的射孔，可有效降低地层破裂压力和地面施工压力，提高压裂效果。本文通过对定方位射孔工艺技术的介绍，利用岩石力学，油藏地质学，流体力学等相关学科知识，结合其在黄陵地区的应用效果，利用取得的现场压裂施工数据，试油结论分析了定方位射孔技术对压裂效果的重要影响。     

水力射孔参数对起裂压力影响的实验研究

采用真三轴实验架,对岩样施加三轴应力,通过改变岩样中的射孔深度、射孔直径、射孔轴线和最大水平应力之间的夹角α等参数,考察了不同射孔参数条件下的起裂压力变化规律.结果表明,起裂压力随射孔深度和直径的增加而降低,随夹角α的增加而增加.实验结果可为水力射孔及压裂的现场施工提供参考.     

水力射孔参数对起裂压力影响的实验研究

采用真三轴实验架，对岩样施加三轴应力，通过改变岩样中的射孔深度、射孔直径、射孔轴线和最大水平应力之间的夹角α等参数，考察了不同射孔参数条件下的起裂压力变化规律。结果表明，起裂压力随射孔深度和直径的增加而降低，随夹角α的增加而增加。实验结果可为水力射孔及压裂的现场施工提供参考。     

核磁共振成像在射孔完井中的应用

在实验室条件下对贝雷砂岩进行射孔试验,并分别对射孔后的靶体进行酸化、压裂工艺处理,利用核磁共振和工业XCT技术分别对未射孔的靶体、射孔后的靶体、射孔后酸化的靶体、射孔后压裂的靶体进行测试。定量分析了射孔对砂岩靶体的损害及酸化、压裂对射孔损害的解除作用,并进行现场试验验证。对合理有效地规划油田采油工艺具有一定的参考价值和指导意义。     

水力喷砂射孔机理实验研究

根据材料冲蚀磨损理论和磨料射流切割原理 ,对利用水力喷砂射孔技术切割套管和近井地层岩石的机理及其影响因素进行了分析。在实验室条件下进行了水力喷砂射孔地面模拟实验 ,并在胜利油田现场进行了施工工艺设计和试验。实验结果表明 ,在压力为 2 3～ 2 4MPa的条件下 ,水力喷砂射孔能有效地穿透套管并在天然砂岩上射出直径 30mm以上、深达 780mm的孔眼 ,现场试验证实水力喷砂射孔油井增产效果明显。水力喷砂射孔增产的机理主要是解除近井地带污染 ,松弛密实圈 ,避免炮弹射孔的压实污染 ,增加地层渗透率并扩展油流通道。     

StimGun复合射孔技术的应用

随着油井勘探开发的深入,低孔、低渗、致密岩性的非常规油气层在油气储量中占较大的比例,由于其储层性质差,勘探开发难度大,采用常规射孔很难取得理想的效果.StimGun复合射孔技术是在射孔枪起爆后,推进剂燃烧产生高能气体,高能气体进入射孔孔道并在射孔孔眼周围形成多径向裂缝,从而沟通了天然裂缝,改善了油气流动通道,提高渗流能力.介绍了该技术的工作原理和技术优势,并通过现场试验、总结和完善,形成了一套满足于不同地质条件的、集安全施工设计和作业效果评价为一体的stimgun复合射孔技术.该技术成功应用于四川LG区块的射孔作业中,能有效的控制裂缝高度,达到清楚地层污染而又不出水的效果,对地透气性地层具有较好的改造作用,取得较好的作业效果.     

互相关函数法在定位射孔深度上的应用

油气井射孔深度校深技术是保证油气井完井精确射孔作业的前提。射孔作业利用油气井储层的自然放射性伽马校深和油套管接箍传统校深方法,随着油气开采时间延长,井下伽马放射性的减弱和油套管接箍的破损,射孔校深测量的这两路信号往往被井下噪声煙没,有效信号特征不明显,直接依靠传统的幅度识别法,会带来较大的射孔精度误差,甚至造成误射孔事故的发生,已无法满足薄储层精确深度射孔的需求。基于信号互相关函数法计算原理,将标准的接箍信号和伽马信号与射孔校深采集的对应信号进行互相关运算,压制背景噪声,突出有效信号,实现射孔精确校深的目的。现场应用表明,该方法校深技术简单,能够满足现场一次作业实现实时校深和射孔完井的目的,具有一定的实际应用价值。     

水力喷砂射孔机理实验研究

根据材料冲蚀磨损理论和磨料射流切割原理，对利用水力喷砂射孔技术切割套管和近井地层岩石的机理及其影响因素进行了分析。在实验室条件下进行了水力喷砂射孔地面模拟实验，并在胜利油田现场进行了施工工艺设计和试验，实验结果表明，在压力为23－24MPa的条件下，水力喷砂射孔能有效地穿透套管并在天然砂岩上射出直径30mm以上，深达780mm的孔眼，现场试验证实水力喷砂射孔油井增产效果明显，水力喷砂射孔增产的机理主要是解除近井地带污染，松弛密实圈，避免炮弹射孔的压实污染，增加地层渗透率并扩展油流通道。     

无围压射孔技术在低渗透油田的应用与认识

本文介绍了无围压射孔技术的工艺原理,射孔器器的性能特点,从低渗透油田现场应用效果情况看,施工后,枪体无变形、最大胀径小于5mm,满足安全施工要求;本文从两个方面分析了无围压射孔工艺比常规射孔技术穿深提高原因,同时依据负压射孔理论,分析认为无围压射孔技术较适易地层胶结较好的油层应用;并且对开发层系隔层大、地层压力差异大的分层合采井的完井具有重要应用价值。     

螺旋射孔条件下地层破裂压力的数值模拟研究

水力压裂技术已经在低渗地层的石油天然气开采中得到广泛的应用,螺旋射孔是该技术中的常用措施,在此条件下地层的破裂压力是影响施工成功率和效果的重要因素之一.采用三维有限元方法对螺旋射孔条件下地层的破裂压力进行了研究,建立了套管完井(考虑水泥环及套管的存在)情况下井筒及地层的三维计算模型,首先计算和分析了定向射孔时不同的射孔密度和射孔方向角对地层的破裂压力的影响,与前人的实验结论进行了比较,在此基础上,进行了螺旋射孔条件下不同射孔方位角、相位角以及射孔密度对地层破裂压力的影响的研究,通过数值模拟的结果,给出了螺旋射孔对地层破裂压力的影响规律,可作为进一步研究螺旋射孔条件下的裂缝扩展规律的基础,同时对压裂设计和实际压裂施工中螺旋射孔参数的选取给出了具体的建议.     

水平井筛管完井定向射孔应用技术研究

水平井试采作业通常采用诱喷工艺,但是,由于工程和地质条件限制,达不到筛管完井效果,影响试采作业质量,甚至引发安全事故。本文针对两种工况,采用水平井筛管完井内定向射孔技术,通过地面模拟试验,确定合适的射孔工艺,完成射孔方案设计,实施现场射孔完井作业。验证了水平段不同筛管完井适用条件,达到了射孔完井并增产的目的。     

低渗透岩芯实弹射孔实验研究

针对低渗透露头岩芯进行了实弹射孔实验,对射孔孔眼穿透深度、孔眼周围渗透率变化情况进行了分析。结果表明:孔眼周围的渗透率变化规律和常规地层不同,沿孔眼轴线方向,渗透率呈单调下降趋势,孔眼末端的渗透率接近于原始值;在沿孔眼径向方向,渗透率也呈下降趋势,压实带特征不明显,且压实带部位的渗透率仍明显大于岩石原始渗透率;低渗透岩石射孔孔眼穿透深度明显比常规储层中小。由于常规射孔技术对低渗透储层的改造深度有限,应大规模推广采用复合射孔等新技术以改善射孔效果。     

油井激光射孔可行性实验研究及防砂机理分析

针对常规射孔技术在应用时存在严重的污染和出砂问题,进行了激光射孔技术可行性实验研究。通过室内物理实验,研究了激光能量对岩石烧灼量的影响。水深及不同介质对激光能量衰减的影响。结果表明:采用高能激光进行射孔是可行的。高能激光能烧灼岩石,形成较深的孔眼。介质及水深都会影响激光能量的衰减。介质深度是影响岩石烧灼质量损失的主要因素。在足够深度处,介质对岩石烧灼质量损失的影响可以忽略不计。激光具有融结岩石的作用,从根本上解决油井出砂问题。该研究对指导激光射孔的现场应用具有一定意义。     

普光气田长井段延时起爆射孔技术

普光气田具有井深、射孔井段长、高含H2S等特点,射孔作业潜在的安全风险较大。针对普光气田射孔面临的技术问题和难点,从射孔工艺选择、射孔枪及射孔参数确定、抗硫材料选取、油管保护、起爆及传爆可靠性设计等方面进行阐述。通过对普光气田主体的射孔作业效果分析,证实采用防硫114射孔枪并进行变孔密射孔等技术设计能满足普光气田射孔后的酸压改造要求,不同壁厚管柱组合、分段延时射孔、纵向和径向减震器组合等技术措施可有效地防止油管脱扣,增强型固弹系统可以满足长井段射孔可靠传爆的要求。     

分层射孔调剖技术在大庆油田采油六厂的应用

目前,常规的物理和化学调剖难以完全满足长井段、多层的调剖需要,因此展开了分层优化射孔参数调整注采剖面的研究。也就是在多层同时生产的情况下,通过调整射孔参数来调节各层的吸水量,使全井段注采剖面达到平衡,最终达到提高注水驱油采收率的目的。本文利用两相渗流理论及射孔损害与产能的关系建立了分层优化射孔参数调整注采剖面的数学模型。在模型建立的基础之上,编制了优化射孔参数的软件。利用射孔优化设计软件,针对不同地质条件和施工目的,开展不同形式的优化设计工作。优化设计结果在大庆油田采油六厂进行了应用试验,使用优化的参数射孔后吸水剖面明显趋于均衡,现场应用表明效果良好。     

致密岩性油藏射孔工艺优选实验研究

南泥湾地区储集层主要为延长组长4＋5、长6,储层岩性为致密砂岩,且具有低压低渗的特点。为了提高射孔的效率,应采用高性能射孔枪弹进行穿透射孔。本文通过大量现场实验,分析孔深、孔径、孔密、相位角等射孔参数对产率比的影响,从而优选出最佳孔深、孔径、孔密、相位角,并在此基础上,优选射孔枪弹,优化射孔参数组合,最终为致密岩性油藏提出合理的射孔工艺。     

基于多目标粒子群算法与TOPSIS的射孔方案优选研究

射孔完井是油气井的主要完井方式之一,在世界范围内得到了广泛的应用。它涉及孔径、孔密、相位、孔深、压实伤害等多种参数,不同的射孔参数对射孔效益有不同的影响,为了能够获得理想的射孔效果,需要对射孔参数进行优化设计。为此,利用多目标粒子群算法(MOPSO),结合TOPSIS算法对射孔参数进行优化,建立一种射孔方案的优选模型。仿真实验表明该优选模型的有效性,为科学地进行射孔设计、提高油气井产能提供了依据。     

各种射孔系列完井方式下水平井产能预测研究

本文针对套管射孔完井、射孔套管内绕丝筛管完井、射孔套管内井下砾石充填完井、射孔套管内预充填砾石筛管完井等四种射孔系列的水平井完井方式,考虑地层损害和完井方式及完井参数的影响,进行了产能预测数学模型的研究。实例计算表明,其数学模型及计算方法是可行的,可用于水平井完井方式的选择与完井参数优化设计。