云爆射孔技术提高单井产能30%

  提高单井产能,一直是油田开发人员孜孜以求的目标。由胜利油田和经纬公司联合研发的云爆射孔技术,试验53口油井,平均单井产能提高30%以上。

  射孔不到,油气不冒,射孔被称为油气勘探开发的“临门一脚”。石油开采过程中,射孔是非常重要的环节,目的在于打开油气层与井筒的流动通道,为油气向井筒内流动提供关键条件。目前,胜利油田广泛使用的聚能射孔弹,在射孔后产生射孔孔道,同时形成射孔压实带及杵堵,使地层渗透率降至原始值的70-80%左右,降低孔道流动效率,严重影响油井产能。

  云爆射孔技术是利用聚能射孔产生的高速射流将射孔弹前端的高能粒子(后效体)拖拽到射孔孔道内,高能粒子(后效体)被云雾化后在孔道内聚集、碰撞及相互作用,产生瞬间二次爆炸,实现孔道内二次做功。这样既对压实带进行破碎,对孔道进行造缝,孔道周围形成网状微裂缝,又达到了碎屑、杵堵等依托孔道内二次爆炸高压返排出孔道的效果。其主要目的是降低射孔压实带的影响,为油气流动建立更畅通、更洁净的通道。

  石油工程技术研究院压裂所数模室经理郑彬涛说,常见的增效射孔和云爆射孔都是两次爆炸,不同之处是,前者的两次爆炸是在井筒,能量大部分在井筒内释放,部分能量进入孔道,且对近井套管损伤大。而云爆射孔技术则是射孔弹前端的高能粒子(后效体),在高速射流下被拖拽进孔道,并产生聚集、碰撞,发生二次爆炸,不仅可以增加孔容,降低压实带影响,提高流动效果,还可以利用孔道内二次爆炸产生的瞬间高压将碎屑及射孔弹残渣返排出。

  二次爆炸作用时间越长,压力幅度越大,射孔径向穿深越深,效果就越好。胜利测井公司通过钢靶、混凝土柱状靶、混凝土环靶及贝雷砂岩靶等进行多次地面打靶试验,优化后效体与射孔弹组合,改进后效体壳体及药量配比设计,完善射孔枪系统,达到抗爆安全要求及射孔穿深最深要求,并进行增能优化设计研发,提升二次爆炸的作用时间,实现了峰值压力的高低交替。经纬公司胜利测井常规射孔工程部副经理庄金勇说,经过多次试验和技术改进,后效体由13克提高至20克,壳体结构更加优化,使云爆射孔的二次爆炸的作用时间从原来的10毫秒左右提高至20毫秒以上,且峰值压力实现高低交替。另外胜利测井公司还针对侧钻井小井眼的井筒,成功研制68型云爆射孔技术,使侧钻井小井眼的井也可运用云爆射孔技术。

  自2019年以来,胜利油田石油工程技术研究院联合经纬公司胜利测井公司开展了物模、数模研究,优化云爆射孔技术,重点优选了侧钻井、老区新井、老井补孔等三类项目实施53井次,有效率达90.9%,泵效平均提高6.4%,百米吨液耗电下降12.3%,预测有效期内平均增油433吨,平均新增利润54.9万元。


信息来源: 
2021-09-10