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1、河南油田稠油井优化射孔技术应用河南油田稠油井优化射孔技术应用河南油田分公司石油工程技术研究院一、前言一、前言二、二、稠油油井射孔参数优化稠油油井射孔参数优化 三三、现场应用情况现场应用情况 四、四、结论结论前 言 近两三年来，河南油田新开发区块主要是稠油油田，2007年河南油田稠油产量达62.3万吨，占河南油田产量的1/3，稠油开发已成为河南油田产能的主要支撑。河南油田稠油油藏特点:油层埋深变化大，埋深在1001000米；油层物性好，孔隙度在24.4-39.8%，渗透率在0.2-11.6m2油藏埋藏浅，成岩作用差，储层胶结疏松，易出砂 稠油类型多，稠油粘度主要在55.67-72270 mPa.
2、s之间，有普通稠油、超稠油、特稠油。前 言 稠油井优化前都是采用102射孔枪/102射孔弹，孔密16孔/米射孔。稠油井措施工艺增多，但射孔工艺参数单一，通过进行稠油井优化射孔，结合完井防砂工艺要求，优选了不同防砂工艺下稠油油井射孔参数，现场应用见到了明显的效果。一、前言一、前言二、二、稠油油井射孔参数优化稠油油井射孔参数优化 三三、现场应用情况现场应用情况 四、四、结论结论 射孔井射孔孔眼是产层与井筒之间唯一的通道，射孔的质量对射孔井射孔孔眼是产层与井筒之间唯一的通道，射孔的质量对油井生产产能具有直接影响。油井生产产能具有直接影响。根据河南油田各油田储层特点，从原油物性、出砂防砂情况、根据河南
3、油田各油田储层特点，从原油物性、出砂防砂情况、套管强度保持等几方面情况进行射孔参数优化。套管强度保持等几方面情况进行射孔参数优化。杨楼油田杨楼油田新庄油田新庄油田古城油田古城油田井楼油田井楼油田二、稠油油井二、稠油油井射孔参数优化射孔参数优化二、稠油油井二、稠油油井射孔参数优化射孔参数优化1、射孔枪优选、射孔枪优选 射孔枪：射孔枪：73、89、102、114、127、140、178等等 射孔枪射孔枪7389102114127140178适用套管适用套管类型类型51/251/251/2 /77779枪套间隙枪套间隙mm25.6317.6311.13/28.7122.7116.29.7115.3射
4、孔枪与油层套管匹配表射孔枪与油层套管匹配表5 1/2套管选择102枪，7套管选择127或者说114射孔枪。2、射孔弹优选、射孔弹优选 稠油井与稀油井相比，原油高粘度大，原油在孔眼内稠油井与稀油井相比，原油高粘度大，原油在孔眼内流动阻力大，需要比稀油井更大的孔径降低原油流动阻力。流动阻力大，需要比稀油井更大的孔径降低原油流动阻力。河南油田稠油区块多，储层物性差异大，有胶结较好的稳定河南油田稠油区块多，储层物性差异大，有胶结较好的稳定地层，也有出砂严重的疏松地层。地层，也有出砂严重的疏松地层。二、稠油油井二、稠油油井射孔参数优化射孔参数优化 无防砂措施稠油井射孔选择 压裂充填防砂措施v无防砂措施稠
5、油井射孔弹选择无防砂措施稠油井射孔弹选择二、稠油油井二、稠油油井射孔参数优化射孔参数优化v常规稠油井射孔参数优化常规稠油井射孔参数优化 稠油油层射孔参数优化结果表弹型相位角（度）孔密（孔/米）孔径mm穿深mm产率比套管强度降低%DP40RDX601815.90600.001.05304.20DP45RDX-1601812.00782.001.04832.0BH51601820.0230.000.91565.70BH58RDX6018252260.90028.90二、稠油油井二、稠油油井射孔参数优化射孔参数优化选择中深穿深、较大孔径的射孔弹选择中深穿深、较大孔径的射孔弹DP40具有较高的产率比。
6、具有较高的产率比。v压裂防砂稠油井射孔参数优化压裂防砂稠油井射孔参数优化 二、稠油油井二、稠油油井射孔参数优化射孔参数优化 在疏松砂岩油藏中，油气井出砂严重制约油气产量，预防出砂是油田增储上产的关键因素。孔眼不稳定，易坍塌，地层砂堵塞孔眼。v压裂防砂稠油井射孔参数优化压裂防砂稠油井射孔参数优化炮眼长度LP2环空区割缝筛管油层套管水泥环射孔孔眼管外充填区P1P3 公式中第一项是层流所产生的压降，第二项是紊流产生的压降。假设射孔孔径为12mm,弹孔长度为200mm，炮眼内充满0.4-0.8mm的砾石(渗透率为120m2)。充填防砂井井底的压降主要来自于射孔孔眼。二、稠油油井二、稠油油井射孔参数优化
7、射孔参数优化弹孔区压降的线性流关系式：不同射孔参数下射孔孔道压降计算结果表孔密（孔/米）地层砂充填孔道压降/MPA砾石充填孔道压降/MPAD=12D=20D=12D=20160659042601650073240438036801120055320365031708710032400212015505640018v压裂防砂稠油井射孔参数优化压裂防砂稠油井射孔参数优化 二、稠油油井二、稠油油井射孔参数优化射孔参数优化 射孔孔道内充填砾石砂、增大射孔孔眼直径、提高射孔密度能够降低井底压降，减小油流阻力。v压裂防砂稠油井射孔参数优化压裂防砂稠油井射孔参数优化 二、稠油油井二、稠油油井射孔参数优化射孔
8、参数优化v射孔孔密优化射孔孔密优化二、稠油油井二、稠油油井射孔参数优化射孔参数优化射孔密度提高到射孔密度提高到24孔孔/米后，射孔密度对油井产能的影响就很小。米后，射孔密度对油井产能的影响就很小。v射孔孔密优化射孔孔密优化 当射孔孔径较小时，孔密增加对套管强度降低影响不大，当射孔孔径较小时，孔密增加对套管强度降低影响不大，而当孔径增大后，随着射孔密度的增加，套管的强度明显降而当孔径增大后，随着射孔密度的增加，套管的强度明显降低。低。二、稠油油井二、稠油油井射孔参数优化射孔参数优化为保证套管强度，使用大孔径弹射孔时，应适当控制孔密。为保证套管强度，使用大孔径弹射孔时，应适当控制孔密。v射孔相位角
9、优化射孔相位角优化 孔密小于孔密小于20孔孔/米时，米时，120、90、60度相位射孔对套管强度度相位射孔对套管强度影响较小，孔密大于影响较小，孔密大于20孔孔/米后，米后，60度相位射孔对套管强度影响度相位射孔对套管强度影响最小。最小。二、稠油油井二、稠油油井射孔参数优化射孔参数优化v根据河南油田稠油区块的地层特征，对稠油压裂充填防根据河南油田稠油区块的地层特征，对稠油压裂充填防砂井优选以下射孔参数砂井优选以下射孔参数:BH51RDX 弹，弹，24孔孔/米、米、60度相位。度相位。v为降低特超稠油粘度高在孔眼的渗流阻力，降低井底压为降低特超稠油粘度高在孔眼的渗流阻力，降低井底压降，选择大孔径
10、、高孔密射孔参数：降，选择大孔径、高孔密射孔参数：BH51RDX 弹，弹，40孔孔/米。米。二、稠油油井二、稠油油井射孔参数优化射孔参数优化一、前言一、前言二、二、稠油油井射孔参数优化稠油油井射孔参数优化 三三、现场试验情况现场试验情况 四、四、结论结论v 根据稠油井射孔后防砂工艺的不同及以上射孔参数优根据稠油井射孔后防砂工艺的不同及以上射孔参数优选，在不防砂稠油中采用了中深穿透，较大孔径射孔弹进行选，在不防砂稠油中采用了中深穿透，较大孔径射孔弹进行射孔；在压裂充填防砂井中采用了大孔径、浅穿透射孔工艺，射孔；在压裂充填防砂井中采用了大孔径、浅穿透射孔工艺，在特超稠油井中采用大孔径、高孔密射孔工
11、艺。在特超稠油井中采用大孔径、高孔密射孔工艺。三、三、现场试验情况现场试验情况 优化前后射孔参数对比表优化前后射孔参数对比表射孔参数射孔参数稠油井稠油井优化前优化前优化后优化后常规稠油井常规稠油井压裂防砂井压裂防砂井特超稠油井特超稠油井射孔枪射孔枪102102/127102/127114/127射孔弹射孔弹102127/DP40BH51/BH54 BH51/BH54相位相位9090/606060/135孔密孔密1616-182424-40v1、无防砂措施稠油井、无防砂措施稠油井 v 根据优化结果，对常规热采稠不需要防砂的稠油井，分别进行了中深穿透、大孔径射孔和大孔径、高孔密、浅穿透的射孔工艺对
12、比试验。三、三、现场试验情况现场试验情况 类型类型弹弹型型相位角（度）相位角（度）孔密孔密（孔（孔/米）米）孔径孔径mm穿深穿深mm深穿透深穿透DP40RDX601815.90600.0大孔径大孔径BH51602420.0230.0稠油优化射孔现场试验射孔参数稠油井优化射孔后产量效果表井号层厚m枪型弹型/孔密平均(液/油)L712164.4102DP40/187.4/3.61L710124.6102DP40/188.43/3.01平均平均7.92/3.31L77003.4102102/182.5/2L711094.6102102/183.5/2.5L78104.2102102/187.48/4
13、.5平均平均4.5/3.0三、三、现场试验情况现场试验情况 井号井号层厚层厚m枪型枪型弹型弹型/孔密孔密平均平均(液液/油油)古古4014.0127BH51/244.78/1.75古古4044.8127BH51/243.71/3.08古古4052.6127BH51/246.29/4.13古古4064.6127BH51/244.39/1.94古古4084.8127BH51/243.2/1.3平均平均4.47/2.44古古4024.24.2102127/164.3/3.3古古4034.74.7102127/166.9/5.5古古4144.54.5102127/168.6/0.1平均平均6.6/2.
14、9古城泌古城泌125区块不同射孔参数效果对比表区块不同射孔参数效果对比表三、三、现场试验情况现场试验情况 稠油井优化射孔后产量效果表井号层厚m枪型弹型/孔密平均(液/油)防砂方式L79095.6127BH51/249/6.02压裂防砂L711177.4127BH51/247.92/4.69压裂防砂平均8.46/5.36L77003.4102102/182.5/2对比井L711094.6102102/183.5/2.5对比井L78104.2102102/187.48/4.5对比井平均4.5/3.0三、三、现场试验情况现场试验情况 2、压裂防砂稠油井、压裂防砂稠油井 通过实施优化后的射孔工艺，压裂
15、防砂井平均日产液通过实施优化后的射孔工艺，压裂防砂井平均日产液/日产油日产油8.46 m3/5.36t，稠油井产液量和产油量均优于原来的，稠油井产液量和产油量均优于原来的102枪配装枪配装102弹射孔投产井的弹射孔投产井的4.5 m3/3.0t。3、特超稠油井、特超稠油井 河南油田于河南油田于1991年年-2003年期间分三批对特、超稠油年期间分三批对特、超稠油5口井口井进行了注蒸汽吞吐试采。由于原油粘度过高，出砂严重，未突进行了注蒸汽吞吐试采。由于原油粘度过高，出砂严重，未突破效益关。破效益关。2006年在对特超稠油井试采时，采用大孔径射孔弹，高年在对特超稠油井试采时，采用大孔径射孔弹，高孔
16、密射孔配合压裂充填防砂工艺，终于突破了特超稠油出油效孔密射孔配合压裂充填防砂工艺，终于突破了特超稠油出油效益关益关。特超稠油井射孔参数及生产效果表井号井号射孔参数射孔参数生生产产效果效果射孔射孔枪枪射孔射孔弹弹孔密孔密孔孔/m/m峰峰值产值产量量t t周期累周期累计产计产油油 m m3 3/t/t油气比油气比L121L121114114BH51BH51404020.220.2306/890306/8900.3440.344G61008G61008140140BH51BH51404019.319.3175/248175/2480.2470.247三、三、现场试验情况现场试验情况 井号层位井 段(
17、m)厚度(m)有效厚度(m)孔隙度（）渗透率(um2)含油饱和度（）原油粘度mPa.sL12161360.0-365.85.84.836.623.70842.0281925首轮产油首轮产油306.2吨，油汽比吨，油汽比0.34三、三、现场试验情况现场试验情况 一、前言一、前言二、二、稠油油井射孔参数优化稠油油井射孔参数优化 三三、现场试验情况现场试验情况 四、四、结论结论v1、普通稠油热采井射孔在保证射孔孔深的情况下增大孔径有利于提高油井产量，使用浅穿透大孔径射孔生产效果不如深穿透射孔。v2、压裂充填防砂井射孔，使用浅穿透、大孔径、高孔密射孔，有利于提高油井产能。v3、特超稠油井大孔径、高孔密射孔，可降低高粘度原油近井地层渗流阻力，改善油井开采效果。四、四、结论结论