油田井射孔方式选择分析

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【摘要】本文针对大庆油田储层情况，对油管输送和电缆输送两种射孔施工方式进行比较，结合射孔方案设计提供的地质条件及施工参数，分析出因地质及施工设计原因造成电缆输送式射孔井喷的潜在风险，明确除气井、水平井等必须使用油管输送式射孔的特殊井外，在高危区块、压井液密度大于1.3g/cm3、气油比大于100m3/t、存在过量硫化氢等有毒有害气体、负压等地质情况下，建议采用油管输送式射孔，以降低井喷风险。

【关键词】电缆输送 油管输送 井喷原因分析

1 前言

大庆油田是早期注水开发的大型陆相非均质、多油层砂岩油田。油层在纵向上和横向上均存在着严重的非均质性，在纵向上形成了正常压力层和异常压力层并存情况；在横向上形成了正常压力与异常压力区交错分布的复杂情况，随着开采的深入，储层流通通道改变，存在油气串层，造成复杂多变的地层环境[1]。随着几十年发展，大庆油田已具备国内外领先射孔技术水平，但在进入油田注水开发中后期，面对越来越复杂的地层情况，对地层流体、压力的准确判断以及选择合适的射孔方式，提高射孔作业的安全性及有效性依然具有十分重要的意义。

2 大庆油田常用射孔方式分析

目前采用的射孔方式[2]主要分为电缆输送式（WCP）和油管输送式（TCP）两大类型。

2.1 电缆输送射孔工艺分析

电缆输送式射孔是在油气水井压井后装好防喷器和大阀门，敞开井口的情况下，利用电缆下入射孔枪，通过在电缆上的磁性定位器测出定位对比曲线，调整射孔枪深度对准层位，进行射孔。

其技术特点包括：

（1）适应射孔枪和射孔弹种类多，能使用大直径射孔枪和大药量射孔弹，满足大孔径的射孔要求；

（2）射孔定位快速、准确，电雷管引爆可靠性强，作业简便快捷，能连续进行多层射孔，周期短；

（3）施工中能及时检查射孔弹发射情况。

缺点：

（1） 敞口施工，如果发生井喷，不易控制；

（2）正压射孔，对目的层造成射孔伤害，影响产能，负压射孔后容易发生井喷；

（3）每次下井射孔枪一般在4m以内，厚目的层作业时间长；

（4）对于一些补孔井，由于井内结蜡或油稠，下井较困难。

2.2 油管输送射孔工艺分析

油管输送式射孔是把一口井所要射开的油气层的射孔器全部串连在一起连接在油管的尾端，形成一个硬连接的管串下入井中。通过在油管内测量放射性曲线或磁定位曲线，校深并对准射孔地层，可采用投棒、分级等多种引爆方式引爆射孔器。

其技术特点包括：

（1）可采用各种有枪身射孔器，实现高孔密、深穿透、大孔径、多相位射孔的需要，从而获得最佳的油气井产能状态；

（2）可实现较高的负压值射孔，保护油气层提高产能；

（3）一次下井可同时射开较长的井段或多个层段的地层；

（4）可进行电缆射孔难以施工的大斜度井、水平井、稠油井等特殊井的射孔作业；

（5）对高压油气井射孔，安全可靠可防止井喷；

（6）可与地层测试联作，缩短试油周期，准确录取地层资料，有良好的经济效益。

缺点是施工难度大，成本高。

3 射孔方案设计提供地质条件

判断选用电缆输送射孔是否存在井喷风险，主要检查射孔方案设计中工艺设计部分提供负压值、完井液参数，及井控要求中的地层压力、流体等情况。以大庆油田杏×××井射孔方案设计为例见表1：

3.1 根据井控要求中地质因素判断是否存在井喷风险

（1）本井或本地区是否监测到硫化氢或有毒有害气体，存在较多有毒有害气体在发生井喷时容易造成污染、爆炸等危险。

（2）本井是否含气，当地层存在气体，地层压力不稳定，气体进入井筒内体积不断膨胀易造成井涌或井喷的发生。

（3）明确本井射开层位流体性质，是水层、油层还是气层或提供含水、含气比，不能为油（气）或油（水）层等模糊解释，一般对于气油比大于100m3/t的井，容易发生气体膨胀造成井喷。

（4）明确本井是否属于高危区块，电缆施工容易发生井喷，其次虽有些射孔层段有效渗透率小，但如果对地层长期注水、注聚合物会造成地层压力变化，形成地层异常高压的情况，容易发生井喷现象。

（5）明确提供本井当前射孔层段的分层压力或全井平均地层压力值，已知当前地层压力来判断工艺设计中提供完井液参数是否合格，如果压力不够，容易发生井喷。

3.2 根据工艺设计中提供施工参数判断是否存在井喷风险

（1）是否是负压射孔，如果是负压射孔，建议采用油管输送射孔或更改施工方式。

（2）根据完井液参数计算射开层段液柱压力：

4 结论

通过以上分析，针对大庆油田复杂地质环境，除要求大斜度井（井斜大于25°）、水平井、气井、稠油井等特殊井必须采用油管输送射孔方式外，当满足以下任一条件时建议采用油管输送式射孔，以减少电缆输送射孔井喷风险：

（1）负压射孔井；

（2）高危区块井；

（3）高压井，采用射孔液密度大于1.3g/cm3/的井；

（4）气油比大于100m3/t井；

（5）存在过量硫化氢等有毒有害气体井。

参考文献

[1] 刘丁增，王启民，李伯虎.大庆多层砂岩油田开发[M].北京：石油工业出版社，1996

[2] 万仁傅.现代完井工程[M].北京：石油工业出版社（第三版）2008.6

[3] 张桂林，张之悦，颜廷杰.井下作业井控技术[M]. 北京：中国石化出版社，2006，2

[4] 周金葵.钻井液工艺技术[M].北京：石油工业出版社，2009.2