射孔优化在红河油田应用效果分析

昌犇

【摘要】射孔是油田开发中提高油井产能的重要方法，正确地选用射孔方式和射孔参数能有效地提高油井产能。鄂尔多斯工区油井、气井均需要射孔压裂求产，目前射孔的方式主要有常规聚能弹射孔、复合射孔等，射孔方式和射孔参数没有统一。通过三维有限元数模拟计算，得出油井、气井射孔参数与产率比关系，结合各井区储层类型及各种射孔方式实际的应用效果进行优化设计，提出了红河油田的射孔优化方案，为提高油气井的采收率提供有效依据。

【关键词】射孔参数 产率比 射孔优化

1 产率比数值模拟计算

油气井射孔主要考虑的是产率比参数PR（式1），即射孔条件下与无污染、无射孔条件下的产量比，气井与油井的最大不同之处在于气井中存在稳流现象，稳流现象的存在使气井产能下降，所以在气井的模型建立时增加了地层总紊流项，包括地层紊流、污染紊流、压实紊流和射孔孔道紊流。（式7）

式中：h、Hp分別为地层厚度和射孔厚度；k、kd、kc、rc、rd分别为地层渗透率、污染带渗透率、压实带渗透率、射孔压实半径、地层污染半径；Den、lp、rp分别射孔孔密、孔深、孔径。式（4）-（7）带入式（1）可得到气井产率比的关系式。2 红河油田延长组射孔优化设计2.1 延长组裂缝性储层射孔优化

延长组储层裂缝发育，尤其是长8段高角度裂缝发育。从目前高产井的分析看，裂缝对产能的贡献大，裂缝性储层射孔完井的产能完全取决于射孔孔眼和裂缝系统的连通情况，而这又取决于射孔参数与裂缝类型、裂缝方位、裂缝密度等因素。

（1）当井轨迹与裂缝垂直时，应重点加强孔深，孔密的作用不明显。

（2）当井眼轨迹与裂缝平行时，应采用深穿透、高密度射孔方式。

（3）井眼轨迹与裂缝斜交时，也采用深穿透、高孔密的射孔方式。2.2 延长组孔隙性储层射孔优化

针对长6、长8孔隙性储层，目前常用102枪、127弹、20孔/米、60°相位角的射孔方式。127弹实际射孔穿深为800mm～900mm，一般能穿过污染带，但对压裂效果不利。为了增加储层的泄油面积，应采用孔密的射孔方式。为减小射孔枪与套管之间的空隙和高孔密布孔需要，选用大枪型。针对微孔隙含量多，吼道与微孔隙之间的连通性较好的长6段储层建议采用大枪型—深穿透—高孔密—低相位的射孔方式，如140枪、127弹王、40孔/米、45°相位角的射孔方式，可以适当的减少射孔深度和孔密，一方面保持一定的射孔深度和射孔产能，另一方面防止地层出砂。

常用的射孔方式与建议的射孔方式的产率比比较表。假设地层污染深度为0.5m，污染程度为0.3，按常用102枪、127弹、20孔/米、 60°相位角的射孔方式，孔渗假设为0.64m，射孔孔眼形成的压实程度为0.2，按产率比公式（2）计算的产率比为0.697，按建议的140枪、127弹王、40孔/米、45°相位角的射孔方式计算的产率比为1.136，经优化后的射孔方案在产率比上明显提高。3 实例分析

图1为红河26-X井测井曲线图，射孔段深度2175.00～2182.00米，采用复合射孔方式，压裂加砂量为22.2方，破裂压力5.48MPa，均低于本区压裂加砂量和破裂压力，特别是破裂压力明显的降低说明该射孔方式起到了沟通裂缝的效果。该井产液19.68d/t，产油9.97 d/t，利用复合射孔的方式获得了高产量的工业油流，也降低了压裂的规模，裂缝沟通效果显著。

图1 红河26-X井测井曲线图

4 结论和建议

利用三维有限元数模拟计算得到了油气井射孔参数和产率比的关系式，结合红河油田储层特征进行射孔优化设计，取得了明显的效果。

（1）利用建立的产率比关系式，可以对射孔参数敏感性分析，得到合理的射孔参数，为射孔优化设计提供依据。

（2）红河油田延长组长6段采用140枪、127弹王、40孔/米、45°相位角的射孔方式，比常用的射孔方式产率比提高了60%；长8段运用多级脉冲复合射孔方式沟通裂缝效果显著，不仅提高了压裂效果，同时有利于压裂成本的降低。

参考文献

[1] 练章华，等.射孔完井有限元模型的建立及网络划分[J].西南石油学院学报，2002，22（2）

[2] 李海涛，王永清，等.裂缝性油藏射孔完井产能的有限元分析[J]

[3] 李祥贵，王永清，等.射孔完井模型的数值模拟[J].石油大学学报（自然科学版），1996，20（2）