复合射孔技术在河南油田低孔低渗油藏中的应用

袁结连，杨 芳 （中石化河南油田分公司采油一厂，河南 南阳474780）

李 军 （中石化河南油田分公司石油工程技术研究院，河南 南阳474780）

袁光忠 （中石化河南油田分公司水电厂，河南 南阳474780）

姜 涛，牟汉兵 （中石化河南油田分公司采油一厂，河南 南阳474780）

复合射孔技术在河南油田低孔低渗油藏中的应用

袁结连，杨 芳 （中石化河南油田分公司采油一厂，河南 南阳474780）

李 军 （中石化河南油田分公司石油工程技术研究院，河南 南阳474780）

袁光忠 （中石化河南油田分公司水电厂，河南 南阳474780）

姜 涛，牟汉兵 （中石化河南油田分公司采油一厂，河南 南阳474780）

复合增效射孔技术是将射孔和压裂造缝两项技术合为一体，利用炸药和固体推进剂的燃速差来实现先射孔后造缝的目的。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，并可解除钻井、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。为正确评价该技术在河南油田采油一厂低孔低渗油藏的应用效果，分不同的区块先后实施了26井次，通过和与之相邻且油层物性非常相近的常规射孔井的射孔效果进行对比评价，结果表明，复合射孔技术对提高低孔、低渗油藏产能的效果显著。

低孔低渗油藏；常规射孔；复合射孔；效果对比；河南油田

低孔低渗油藏由于岩性致密，渗透率低，油井自然产能低，提高单井产量是开发上产、稳产的关键。由于常规聚能射孔弹的射流在穿透过程中，产生的高冲击压力会在射孔孔道周围的岩石基体中造成压实带，造成地层孔隙度与渗透率的下降。压实带由被压实和压碎的颗粒组成，在射孔孔道周围形成厚约6.35～12.7mm的颗粒层，渗透率为原来地层渗透率的7%～20%，不利于地层与井筒内流体的交换［1］，采用常规射孔技术射孔效果不理想。

而复合增效射孔技术是将射孔和压裂造缝两项技术合为一体，利用炸药和固体推进剂的燃速差来实现先射孔后造缝的目的，可以提高近井带地层的孔隙度和渗透率。河南油田采油一厂在低孔低渗油藏试验了复合增效射孔技术，并和与之相邻且油层物性非常相近的常规射孔井的射孔效果进行对比评价。

1 复合射孔技术原理

复合射孔技术是一项集射孔完井与高能气体压裂于一体的高效完井技术。它通过一次施工完成两道工序。它在常规聚能射孔弹 （一次能量）的射孔枪内置入高能复合钝感火药饼 （二次能量），同时引爆后，利用射孔弹炸药与高能复合钝感火药饼的时间差 （炸药爆速为微秒级，火药燃速为毫秒级），实现先射孔后压裂。可有效克服常规射孔的穿深浅、无法突破近井污染带、存在压实伤害等缺陷，可以提高近井带地层的孔隙度和渗透率，对提高低孔、低渗油藏的产能效果显著。

2 复合射孔技术在低孔低渗油藏的应用

低孔低渗低产地层，普通方式射孔后，穿深不足且压实污染严重，阻碍油气产出，而采用负压射孔没有足够的冲洗能量，达不到清洁标准，没有成效。常规射孔后需采用压裂措施才行，但由于常规射孔后，孔径和穿深有限，实际压裂可能效果不会很明显，为此可采用复合射孔。

河南油田采油一厂有针对性地在不同区块低孔低渗储层，试用复合射孔工艺。先后在低孔低渗油藏上应用了26井次，其中新井8井次，老井18井次，射孔层厚累计达到118.4m （见表1）。

表1 复合技术应用情况统计表

3 复合射孔技术应用效果对比分析

为了正确评价其效果，挑选了与其相邻且油层物性等方面非常相近的区块常规射孔井进行对比。对比原则采用同层系的生产井作为可对比井，即通过可对比井和被对比井射孔井段单位产能系数下的产液量进行对比，具体公式如下：

式中，R为被对比井与可对比井相比单位产能系数产液量增长幅度；Q1为被对比井射孔层段单位产能系数下的产液量；Q2为可对比井生产层段单位产能系数下的产液量；h1、k1为被对比井射孔小层段的有效厚度及其渗透率；h′1、k′1为可对比井生产小层段的有效厚度及其渗透率；Q′、Q″为被对比井、可对比井射孔后同时期单位产能系数下的产液量［2］。

赵凹油田安99和安100井，两口井储层参数及实施补孔后产状如表2所示。

表2 安棚油田射孔效果对比表

安99和安100井两口井储层参数较为相同，且射孔时间相近。通过公式计算，单位产能系数下产液量分别为179.23、634.06m3/（d·μm2·m），增幅高达254%，可以看出在赵凹油田复合射孔相比常规射孔技术具有明显的增产效果。

双河油田江河区H3Ⅷ－Ⅸ油组是双河油田埋藏最深、油层最多、物性最差的一个开发单元，双H10－20井在实施补孔措施时，先后采用了超正压射孔和复合增效射孔，具体实施情况见表3。

表3 双H10－20井射孔效果对比表

由表3可以看出，H10－20井 H3Ⅸ11－4层和Ⅷ1－6层储层参数基本相同，射开厚度分别为7.4m和7.8m，通过公式计算，单位产能系数下产液量 （Q/hk）分别为475.18、1201.34m3/ （d·μm2·m），增幅高达152.82%。

通过可对比井单位产能系数下产液量比较，可以看出复合射孔相比超正压射孔技术具有明显的增产效果 （见表4）。

表4 射孔效果对比表

由表4可知，复合射孔技术在低孔低渗油藏中共应用26口井，在单位产能系数下的产液量比常规射孔102枪/102弹和深穿透射孔102枪/127弹有显著的提高，说明采用复合射孔技术可提高射孔孔道附近地层的渗透率，改造低渗、特低渗储集层的效果比常规射孔技术更为明显。

4 结 论

复合射孔对储层具有一定改造作用，在选井上，主要应用在低孔低渗油藏。通过在采油一厂低孔低渗油藏的现场试验，证明该技术有如下3方面的优势：

1）应用范围广，适应各种地质条件的油、水井的射孔作业需要，在低渗、特低渗地层中的应用效果更明显。

2）使用复合射孔有利于诱导近井带油层产生微裂缝，提高单井产油量。

3）高能复合钝感火药饼爆燃产生的气体压力可以解除常规射孔技术无法避免的钻井液及完井液对油层的伤害。

虽然在低孔、低渗透油藏采用复合增效射孔技术增产效果显著，但由于复合射孔中的高能气体压裂会对油井的固井和套管有一定的损害，因此，应用复合射孔的井应有良好的固井质量和套管质量。

［1］李保民，赵大华.复合射孔技术在长庆油田的应用效果 ［J］.石油勘探与开发，2005，32（1）：103～104.

［2］雷雨田，毛玉萍，安军辉，等.大斜度井射孔工艺技术及其应用 ［J］.钻采工艺，2006，29（3）：119～120.

TE257.1

A

1000－9752（2011）06－0274－03

2011－05－05

袁结连 （1975－），女，2004年中国石油大学毕业，工程师，现主要从事射孔优化设计工作。

［编辑］ 萧 雨