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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)
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)