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2、LFIELD SERVICES LIMITED射孔优化概念射孔是一种普遍应用的完整方法，从总体效益上分析射孔它既是统筹兼顾 井底流通性的过程，又是对井筒附近地层污染的过程。射孔质量好，使用的射 孔液恰当，射孔参数合理，就可以消除一部分钻井对地层的损害，同时在射孔 过程中，孔眼周围不可避免地将形成压实带，它的渗透率比钻井污染带的渗透 率更低。可见，射孔的优劣直接影响到油井的产能大小。射孔优化设计就是针 对不同的储层和不同的射孔目的，对射孔器、射孔条件、射孔方法进行优选， 尽可能地减少射孔对地层的损害，从而达到增加产能的目的。 射孔优化工作流程 图 中海油田服务股份有限公司中海油田服务股份有限公司
3、CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED射孔优化基础知识（一）根据地层特性选择射孔参数地层参数是直接影响射孔井产量计算结果正确与否的主要参数。可通过岩心、电测、高压物性取 样等工作取得垂向渗透率与水平向渗透率的比值Kz/Kh,f地层渗透率、孔隙度、流体粘度等参数。n地层厚度应选用射孔层位通知单中提供的有效厚度，如果没有选用测井解释的数据。n垂向渗透率与水平向渗透率比值（储层非均质性）可根据岩心实测数据确定。n渗透率的确定可根据实际情况选用岩心分析的液相渗透率或中途测试解释渗透率，也可采用测井解释 渗透率加权平
4、均值。n孔隙度的确定可选用声波测井解释孔隙度值，也可选用岩心分析的有效孔隙度加权平均值。n地层压力的确定可选用电缆重复式地层测试器测得的地层压力，也可选用预测的地层压力或邻井同层 位地层压力。n井底流动压力探井选用根据地层条件及试油工艺进行预测的井底流动压力。开发井选用根据地区、地层条件及开发部署要求预测的井底流动压力。n油井半径选用钻井时使用钻头的半径。射孔优化参数设计中海油田服务股份有限公司中海油田服务股份有限公司CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED射孔优化基础知识n射供油半径探井供油半径可利用下式计
5、算：ri=3.79(KT/C1)1/2 式中 ri供油半径，m; K地层渗透率，m2;T试油设计总开井时间，h; 原油粘度，mPa s;地层有效孔隙度，%； C1压缩系数，Mpa-1.开发井的供油半径可根据井网类型和井距确定。n泥质含量：泥质含量可选用测井解释数据或岩心分析数据。n高压物性体积系数、压缩系数、原油粘度等高压物性数据若无取样可选用同区块、同层 高压物性资料。n声波时差及泥岩密度可直接从测井综合成果图上读取。 射孔优化参数设计中海油田服务股份有限公司中海油田服务股份有限公司CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED CHINA OILFIELD SERVICES
6、 LIMITED射孔优化基础知识（二）射孔穿深、孔径及压实厚度参数确定射孔穿深、孔径及压实厚度的分析目的在于根据实际套管、水泥环和 油藏特性选择合适的射孔器。同时我们也要调查所选射孔枪的参数。射孔 枪参数包括枪外径、适用孔密、相位角、枪的工作压力和发射后的外径（ 包括毛刺）以及适用射孔弹型号。1 贝雷靶与混凝土砂岩靶数据间的换算一般情况下我们贝雷靶的数据较少，只能通过混凝土靶数据进行换 算。根据大庆检测中心1987和1988年公布的数据和1993年公布的数据， 贝雷靶与混凝土靶有明显的关联性。如下图。 射孔优化参数设计中海油田服务股份有限公司中海油田服务股份有限公司CHINA OILFIELD
7、 SERVICES LIMITED CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED射孔优化基础知识2、射孔弹在地层条件下穿透深度、孔径的确定及压实数据的确定我们通过进行贝雷靶或混凝土靶打靶实验来获得射孔弹穿深与孔径的数据，因其抗压强度、孔隙度、渗透率等各项指标与实际地层条件下的数据不可能相同，因此对这一数据需要进行折算。（1）、孔隙度折算法当（B/s）1时： B1.731 312, 则Kd/K0=0.20.35;若P/Ps K-0.185 986 Rmf/Rw0.116 025 mf0-0.0300.06378, 则Kd/K0=0.40.6,否则为轻度污染， d/K0=0.65
8、0.8。当产层深度3000时：若P/Ps K-0,3385 T0.9557.058,则Kd/K0=0.20.35；若P/Ps K-0.132 27 T0.0678930.194 5705,则Kd/K0=0.40.6, 否则为轻度污染Kd/K0=0.680.8。射孔优化参数设计中海油田服务股份有限公司中海油田服务股份有限公司CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED射孔优化基础知识（2）气层：若P/Ps K-103141 T1.048950.608605,则Kd/K0=0.20.35；若P/Ps K-0.132
9、27 Vsh0.0084138 D/D00.720 1230.07037,则则Kd/K0=0.40.6, 否则为轻度污染Kd/K0=0.680.8。评判方程中：P/Ps=（P钻井液-Ps）/Ps,为超平衡压力系数；D/D0=（D实际/ D0）/ D0），为平均井径扩大率（D0为钻头直径）；Vsh为储层的粘土矿物绝对会含量；Rmf/Rw 钻井液滤液电阻率与地层水电阻率之比值；mf0为钻井液滤液和原油在佬层条件下的粘度积。Kd/K0的确定也可根据产层敏感度指标确定。主要指标有：粘土绝对含量Vsh7%;粘土中蒙脱石或伊/蒙混层的相对含量10%，钻井液的pH9；地层水中的Ca2+Mg2+含量占地层水总
10、矿化度的百分含量8%.一般来说，若产层的条件有两个或两个以上满足上述条件，则取高值（低污染），否则取低值。射孔优化参数设计中海油田服务股份有限公司中海油田服务股份有限公司CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED射孔优化基础知识（四）套管强度降低系数计算式中Pcrp射孔套管抗挤毁能力，Mpa； Pcr无射孔套管的抗挤毁能力，Mpak射孔套管抗挤毁能力系数； kJ强度降低系数PHA相位； DEN孔密； PD孔径mmDo套管外径，mm； 套管壁厚，mm； f孔边应力集中系数 射孔优化参数设计中海油田服务股份有限公司
11、中海油田服务股份有限公司CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED射孔优化基础知识（五）负压射孔设计1负压射孔的概念负压射孔是指井内液柱压力低于储层压力时的射孔施工作业。在负压射孔的瞬间，由于储层压力大于液柱压力，使地层流体产生一个反向回流，冲洗射击孔孔眼，避免射击孔杵堵和射孔液对地层的损害。因此负压射孔是一种保护储层，增加产能的射孔方法。2负压值的设计负压射孔是一种保护储层，提高产能的射孔方法，但负压值过大会引起地层出砂并损害套管，负压值过低又不能起到负压作用，因此必须对射孔负压值进行合理的设计。（1）确定最
12、小负压的方法1）美国岩心公司计算公式（主要用于油层）：lnP=5.471-0.366lnK 式中 P负压差值，kg/cm2; K油层渗透率，10-3m2。 射孔优化参数设计中海油田服务股份有限公司中海油田服务股份有限公司CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED射孔优化基础知识射孔优化参数设计中海油田服务股份有限公司中海油田服务股份有限公司CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED射孔优化基础知识射孔优化参数设计中海油田服务股份
13、有限公司中海油田服务股份有限公司CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED射孔优化基础知识射孔优化参数设计中海油田服务股份有限公司中海油田服务股份有限公司CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED射孔优化基础知识（六） 射孔参数对油气井产能的影响1、射孔参数的概念射孔参数是指孔深、孔密、相位、孔径等参数，射孔参数的选择直接影响流体流动效率。射孔优化参数设计2.射孔参数的影响机理从右图中可以看出流体，流体在井筒较远处流动是径向流，
14、从平面内观察流体是径向流入，从垂直面观察流线则是平行于油层的顶部和底部。从井眼附近的某处开始出现流线的汇集而为非径向流，此时尽管水平面内流线不再是径向的，但垂直面内流线仍然还平行于地层的上、下层面，这段为非径向流1相。此时已产生了部分附加压降，再往内某一位置开始，流线开始洪而流向孔眼，套管和水泥环变成了流动障碍，此时垂直面内流线也不再平行于地层面，称为非径向流2相。水平面和垂直面流线均洪流向孔眼，从而附加压降急剧增加。射孔几何参数越不合理，附加压降越大，油气井的产能将越低。中海油田服务股份有限公司中海油田服务股份有限公司CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED CHINA
15、 OILFIELD SERVICES LIMITED射孔优化基础知识射孔优化参数设计3、射孔参数对油气井产能影响分析（1）、射孔深度对产能的影响射孔孔眼的深度是影响产能的一个重要因素。下图是钻井损害带厚度为4in，孔深和产能比的实验曲线，图中K为渗透率。图中说明在有钻井伤害而无射孔伤害时，只有当射孔眼深度超过伤害带的40%或50%时，井的产能才不会降低，并且随孔深的增加而增加，但当孔深增加到一定程度后，产能基本稳定。中海油田服务股份有限公司中海油田服务股份有限公司CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED射孔优化基础知识射孔优化参数设计（2）、射孔密度对产能的影响一般情况下，获得最大产能需要有较高的射孔密度，但在选择射孔密度时，不能无限制地增加密度，应考虑以下几种因素：（）孔密太大容易造成套管损害；（）孔密太大成本较高；（3）孔密过大会使将来的作业复杂化。图给出了无损害条件下，孔密和产能比之间的关系，此图说明在孔密很小时，提高孔密时产能比的增大比较明显。但当孔密增大到某一值时，孔密对产能比的影响不明显。经验表明当孔密为2639孔米，会以最低成本使产能达到最大。中海油田服务股份有限公司中海油田服务股份有限公司CHINA OILFIELD
