浅谈国内主要油气井射孔技术与测试(3)

2018-12-03 19:53

全通径射孔技术自上世纪九十年代后期开始研究以来,在国内应用得还不太多,这一方面是由于该项技术本身有一定难度,有时(尤其在长井段)形不成全通径,还有一个原因是对该项技术的应用环境和多种用途不熟悉,致使该项技术的推广受到很大制约。

1.6.1原理特点:

采用该技术,不需提出管柱或丢枪作业就可直接作为完井生产管柱,还可完成压裂酸化以及生产测井等后续作业。避免了反复起下管柱对地层的伤害,提高了生产能力,同时缩短了试油时间,降低了试油成本,增加了施工作业的安全性。

1.6.2适用范围:

1)一次性完井管柱,但井底口袋过短无法 2)多层位同井开采井; 3)需要分层测试的注采井; 1.6.4应用实例:

我们从2005年起,在四川、塔里木等油气田成功地进行了二十七口井的全通径射孔施工,其中最长的射孔井段320m,在该项技术的应用技术方面积累了一些经验。

1.7套管外射孔技术

美国Marathon石油公司对多层完井工艺及产能进行分析表明,用传统的射孔方法会使30%的净油层得不到处理。对各油层段独立运作虽然可以使多层得到有效处理,但太耗时间和金钱。于是该公司推出套管外射孔完井系统(EXCAPE系统)。该系统可对多层地层顺序

射孔并分层增产,而且套管柱内不用任何其他工具,有效地克服上述传统射孔的缺点。

1.7.1原理特点:

将射孔枪及相关硬件(如点火头、控制管线、单向止回阀及压力计等)装在套管外面,套管下入时,各射孔枪隔开放置,以使需完井的各层都有射孔枪。套管柱精确定位,下到相关深度后固井,枪身也凝固住。射孔枪液力和电力驱动点火两种,若为液力点火,使用液驱点火头的复合剪切销来顺序对各层射孔,射到套管和地层,接着进行增产处理。射孔时,通过外点火线对地层的下层射孔,接着仍通过此线对下一个下层射孔。射孔弹定向射通套管和地层。射孔作业还能驱动枪下面的瓣阀来隔开另一个下层。一旦每个层射开并强化处理以后,就可用钢丝或连续油管取出隔离装置。隔离装置是一种压力为28MPa(最大可达70MPa)的陶瓷瓣阀装在两枪之间,能分层处理。其特点是,省时、省钱、高产量。据初步统计,在第5~6层完井后,该方法比常规多层射孔完井法省时60%,成本节约15%—20%。更重要的是能有效增加产量、提高采收率。 套管外射孔系统可从两个方面提高产量,一个是做到对每个油层单独处理和设计,可以很好地解释每个油层的独特性质;第二个是由于节省时间,可更快地采出原油并把对油层的潜在伤害降到最小。

1.7.2应用实例:该系统于1999年在第一口井(Marathon公司所属)上试验,该井深762m,分4个潜在生产层段。在3h以内将其全

部射开,各层点火相隔时间20 min,测试产能是相邻的用传统法射孔井的两倍;随后在美国俄克拉何马州进行射孔作业,成功地在一口深达2438m的井中射开12个层段。 2 其它射孔工艺技术

2.1激光射孔工艺:

自1997年以来,美国一直在探索激光在钻井和完井中的应用。激光射孔技术是由美国国防部牵头研究的一项射孔前沿课题。它是在地面上装置大功率激光发射器,发出强激光,用光缆将激光导向井下,在井下用激光接收器接收激光,并横向折射到射孔位置。强激光被聚集成细的光束射在套管壁上,高功率的光束产生的高温可熔化套管、水泥、岩石,射开套管和地层岩石。

它可按要求射开多个孔眼,孔径为9.5mm~25.4mm。当激光射孔器能量足够大时,可使孔道向地层深处延伸。这种射孔方法可避免聚能射孔弹造成的压实带对油气层的影响。

激光射孔目前尚只能用在空的井筒中。若井筒中有透明的液体,虽然激光可穿过液体,但在液体中要损耗大量的能量,使激光的射孔能力大为下降。若井筒中有不透明的液体,射孔则不能进行。 在这方面我国目前还没有进行相关的研究。 连续油管射孔:

目前连续油管作业技术在美国、英国、加拿大等石油工业技术发达的国家已经成为一项非常成熟的技术,广泛应用到钻井、完井、试油、测井、修井、采油等各个作业领域,并向更广、更复杂的领域扩

展。在完井上主要用于水平井和斜井射孔。我国近年来也展开了相关的研究,但是因技术方面的原因,这两项技术目前仍处于试验研究阶段。

3 结论

1 )负压射孔完井仍是我国油气田主要的完井方法,在理论和实践上已经相当成熟,其关键是射孔负压的合理确定。

2 )超正压射孔、全通径射孔、复合射孔 以及水力割缝射孔工艺,在我国部分油气田得到成功的运用,取得了明显的效果,具有很大的发展潜力,需要继续加以完善、推广和应用。

3 )过油管张开式射孔解决了过油管射孔枪小、弹小、穿透浅的问题,在不取油管情况下进行射孔,使油气井产能得到较大的发挥。

4 )套管外射孔和连续油管输送射孔是比较新型的射孔技术,国外已经走在前列,我国也应加大研究力度,加强国际合作,把我国的射孔技术提高到一个新水平。


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