【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 21D＝井筒內(nèi)徑，ind＝槍外徑，in 射孔孔徑的選擇與完井工藝有重要的關(guān)系。防砂完井要求大孔徑，礫石充填的容量大，孔道的流動(dòng)面積大，減少油氣流動(dòng)的阻力和速度，有利于提高產(chǎn)能和減少出砂。對(duì)常規(guī)完井和增產(chǎn)完井，射孔孔徑是較次要的影響因素，而在其他條件相同的情況下，射孔孔徑越大，生產(chǎn)的產(chǎn)能越大，如圖625所示。影響孔徑的另一因素是射孔槍與套管之間的間隙，當(dāng)射孔槍處于套管的中心位置引爆射孔時(shí)，射孔的孔徑最大；而當(dāng)射孔槍靠近套管一邊的位置引爆射孔時(shí)，孔徑最小；當(dāng)射孔槍處于套管中心和靠邊之間的位置引爆射孔時(shí)，孔徑則介于兩者之間，如圖626所示。由此可見，射孔槍處于井筒中心位置射孔效果最好，在射孔作業(yè)中，采取適當(dāng)措施使射孔槍處于井筒中心位置是很有必要的。 五、孔密和相位 如前所述射孔槍的孔密和相位有多種。孔密和相位對(duì)完井產(chǎn)能的影響由圖627可知，隨著孔密的增大和相位的減小，完井產(chǎn)能增高。當(dāng)射孔密度為13孔／m（4孔／ft）、相位為90176。和射孔穿透深度達(dá)152mm時(shí)，在無鉆井液污染和射孔污染的理想條件下，完井產(chǎn)能可達(dá)到裸眼完井的效果。 在完井作業(yè)中，不同完井工藝方法對(duì)射孔孔密和相位的要求不同，防砂完井要求大孔徑和高孔密，常規(guī)完井則要求高孔密和深穿透。增產(chǎn)完井卻要求高孔密和低相位。由此可見，高孔密是各種完井方法都要求的重要條件。而在酸化壓裂的增產(chǎn)完井作業(yè)中，高孔密和低相位射孔，可使井筒周圍更均勻的注入酸液，提高酸化效果；井筒周圍均勻密集地形成射孔孔道，水力壓裂沿著射孔孔道產(chǎn)生裂縫，可提高壓裂效果和產(chǎn)能。 射孔相位的選擇不僅對(duì)完井工藝方法和產(chǎn)能有影響，而且對(duì)套管射孔后的強(qiáng)度也有影響，由圖628可知，射孔相位為135176。／45176。時(shí)套管強(qiáng)度保持在較高的比值范圍內(nèi)，達(dá)原套管強(qiáng)度的80％以上，這對(duì)油氣井的生產(chǎn)壽命有重要影響。 六、射孔穿透深度 射孔穿透深度是射孔孔道的長(zhǎng)度。射孔穿透深度由射孔彈結(jié)構(gòu)類型和彈藥量決定。深穿透型大藥量的射孔彈，其穿透深度長(zhǎng)，穿透深度一般在146～813rnm的范圍內(nèi)，彈藥量增加穿透深度隨其增加。不同完井工藝方法和地層物性對(duì)射孔穿透深度的要求不同。常規(guī)完井和嚴(yán)重污染的地層要求深穿透，高滲透地層、裂縫性地層和鉆井液污染程度大的地層，也要求深穿透射孔，使井筒與高滲透地層、裂縫性地層之間建立暢通的流動(dòng)通道，減小阻力，提高產(chǎn)能。 同一類型射孔彈的穿透深度與地層的抗壓強(qiáng)度和孔隙度有關(guān)，如果知道地層的抗壓強(qiáng)度和孔隙度，對(duì)于每種射孔彈的穿透深度，可以通過API標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)（即在貝雷砂巖靶——BereaTarget）的深度校正到實(shí)際的地層深度。 七、完井工藝對(duì)孔徑、孔密和孔深的要求不同地層物性類型和完井工藝方式對(duì)射孔的孔徑、孔密、相位和孔深的要求不同。根據(jù)實(shí)際地層物性和完井工藝要求，優(yōu)選出合理的孔徑、孔密、相位和孔深等參數(shù)組合。如表627所示，疏松砂層的防砂完井，射孔參數(shù)的選擇一般首先考慮孔徑，其次是孔密，再者是相位，最后是孔深。表627 完井工藝方式對(duì)射孔參數(shù)的選擇① 完井方式射孔參數(shù)防砂完井常規(guī)完井增產(chǎn)措施完井②污染地層完井孔密21或222孔徑13或434相位33或423孔深41或241① 表中1，2，3，4表示參數(shù)的重要程度，數(shù)字根表為最重要?？酌?、相位都為什么，表示兩者都同等重要。 各種物性類型地層在完井工藝中對(duì)射孔參數(shù)的組合結(jié)構(gòu)選擇可參考表628的順序。 表628 地層類型對(duì)射孔參數(shù)的選擇 地層類型射孔參數(shù)均質(zhì)地層非均質(zhì)地層頁巖地層裂縫性地層低滲透地層井筒污染嚴(yán)重地層孔密211312孔徑434434相位343223孔深122141八、不同油氣藏類型對(duì)射孔參數(shù)的選擇 1．孔隙性油藏 （1）孔深孔密的影響孔深孔密對(duì)油井產(chǎn)能的影響如圖629所示，高孔密和深穿透是提高產(chǎn)能的重要手段之一，尤其要重視射孔深度穿透地層污染損害區(qū)。當(dāng)油層的各向異性不嚴(yán)重時(shí)（≤Kz／Kr≤）若無法穿透地層污染損害區(qū)時(shí)，則孔深比孔密更重要。當(dāng)油層的各向異性嚴(yán)重時(shí)(Kz／Kr≤)，無論孔深能否穿透地層污染損害區(qū)，都應(yīng)采用高孔密。如圖6110所示： （2）布孔相位角的影響 布孔相位角對(duì)油井產(chǎn)能的影響如圖6211所示，當(dāng)?shù)貙痈飨虍愋圆粐?yán)重時(shí)（≤Kz／Kr≤）按產(chǎn)能從高到低的順序，相位角依次為90176。、120176。、60176。、 45176。、180176。、0176。”。當(dāng)?shù)貙痈飨虍愋灾械葧r(shí)（≤Kz／Kr≤），產(chǎn)能最高的為120176。相位，最差的為0176。相位。當(dāng)各向異性嚴(yán)重時(shí)(Kz／Kr≤)，按產(chǎn)能比高低依次為180176。、120176。、90176。、60176。、45176。、0176。 因此在各向異性嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)采用180176。和120176。的高相位射孔。而在各向異性不嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)采用90176。、60176?；?5176。的低相位射孔。 （3）孔徑的影響 射孔孔徑的大小對(duì)產(chǎn)能的影響不大，只要保證孔徑在10min以上，可獲得較好的產(chǎn)能。 2．孔隙性氣藏 （1）孔深孔密的影響 如圖6212所示，當(dāng)孔深不能穿透鉆井污染區(qū)時(shí)，隨孔深的增加氣井的產(chǎn)能比升高，當(dāng)射孔孔深穿透鉆井污染區(qū)時(shí)，孔深對(duì)氣井的產(chǎn) 能比影響較小，但孔密對(duì)氣井產(chǎn)能比的影響，無論是否穿透鉆井污染區(qū)，孔密增大，產(chǎn)能比大幅度增加。囚此，氣井用高孔密射孔比油井更重要。 （2）孔徑的影響如圖形6213所示，無論射穿鉆井污染區(qū)是否，孔徑增大，氣片的產(chǎn)能比增加，因此，氣井的射孔應(yīng)選擇大孔徑。（3）相位角的影響相位角對(duì)氣井產(chǎn)能的影響，與地層各向異性、是否穿透鉆井污染區(qū)和生產(chǎn)壓差有關(guān)。當(dāng)?shù)貙拥母飨虍愋試?yán)重時(shí)，相位角降低，產(chǎn)能比增大，應(yīng)選用90176。60176。、0176。的低相位角射孔。當(dāng)生產(chǎn)壓差增大時(shí)，由于紊流效應(yīng)的影響，產(chǎn)能比減小。當(dāng)射孔不能穿透鉆井污染區(qū)時(shí)，若地層層的各向異性不嚴(yán)重，應(yīng)選擇高相位角射孔，如180176。和藹20176。；若地層的各向異性嚴(yán)懲，應(yīng)選擇低相位角射孔，如60176。和90176。相位角對(duì)氣井產(chǎn)能的影響和在地層各向異性、生產(chǎn)壓差、能否穿透鉆井污染區(qū)等條件下的合理選擇，參考表639。表629 不同條件不相位角對(duì)氣井產(chǎn)能比的序號(hào)生產(chǎn)壓差MPaKz／Kr是否穿透鉆井污染帶相位角從高到低的次序（括號(hào)內(nèi)是產(chǎn)能比PR）151未穿透180176。()120176。()90176。()60176。()0176。()2穿 透180176。()120176。()90176。()60176。()0176。()3未穿透180176。()120176。()90176。()60176。()0176。()4穿 透120176。()90176。()60176。()180176。()0176。()5未穿透120176。()90176。()180176。()60176。()0176。()6穿 透90176。()60176。()120176。()0176。()180176。()7未穿透90176。()60176。()120176。()0176。()180176。()8穿 透60176。()90176。()120176。()0176。()180176。()9101未穿透180176。()120176。()90176。()60176。()0176。()10穿 透180176。()120176。()90176。()60176。()0176。()11未穿透180176。()120176。()90176。()60176。()0176。()12穿 透120176。()90176。()60176。()180176。()0176。()13未穿透60176。()90176。()0176。()120176。()180176。()14穿 透90176。()60176。()120176。()0176。()180176。()15未穿透0176。()60176。()90176。()120176。()180176。()16穿 透60176。()90176。()120176。()0176。()180176。()17201未穿透180176。()120176。()90176。()60176。()0176。()18穿 透180176。()120176。()90176。()60176。()0176。()19未穿透120176。()90176。()60176。()180176。()0176。()20穿 透120176。()90176。()60176。()180176。()0176。()21未穿透0176。()60176。()90176。()120176。()180176。()22穿 透90176。()60176。()120176。()0176。()180176。()231未穿透0176。()60176。()90176。()120176。()180176。()24穿 透60176。()90176。()120176。()0176。()180176。() 3．裂縫性儲(chǔ)層裂縫的類型可分為一組垂直裂縫、兩組互相正交的垂直裂縫、一組水平裂縫和三組相互正交的裂縫等四種。對(duì)于一組垂直裂縫，最好能沿垂直于裂縫面的方向射孔，并且采用高孔密。對(duì)于兩組相互正交的垂直裂縫，重要的是采用深穿透射孔，孔密影響不大。而對(duì)一組水平裂縫，應(yīng)采用高孔密射孔。對(duì)于三組相互正交的裂縫，要采用深穿透射孔，孔密影響不大。 4．疏松砂巖對(duì)于疏松砂巖，射孔參數(shù)對(duì)產(chǎn)能的影響與普通砂巖相同，但射孔參數(shù)的選擇要重點(diǎn)考慮如何減少地層出砂。地層出砂與孔密、孔深、孔徑和相位角都有關(guān)系，疏松地層的臨界出砂壓差如圖6214所示，在低孔密時(shí)，90176。相位的臨界出砂壓差最高；而在高孔密時(shí)， 60176。相位臨界出砂壓差最高。大孔徑和小孔深有利于增加孔眼的穩(wěn)定性和減少出砂。5．泥巖泥巖儲(chǔ)層的射孔應(yīng)首先選擇高孔密的高相位角。6．油氣層損害對(duì)射孔井產(chǎn)能的影響油氣層損害分為射孔壓實(shí)損害和鉆井污染損害兩種。射孔壓實(shí)損害是指射孔孔道周圍形成的壓實(shí)層厚度和壓實(shí)程度導(dǎo)致滲透率下降對(duì)產(chǎn)能的影響。鉆井污染損害是指鉆開油氣層時(shí)鉆井液滲漏進(jìn)入井壁周圍使?jié)B透率下降對(duì)產(chǎn)能的影響。（1） 射孔壓實(shí)損害聚能射孔時(shí)的高溫高壓沖擊波使孔眼周圍形成壓實(shí)層，壓實(shí)層厚度約13mm 左右，壓實(shí)層的滲透率為Kcz，同地層滲透率Ko相比，稱為壓實(shí)損害程度CZL（Kcz／Ko）。壓實(shí)損害程度對(duì)產(chǎn)能的影響如圖6215所示。尤其當(dāng)射孔穿透鉆井污染損害區(qū)后，其影響程度明顯增加。 （2）鉆井污染損害鉆井污染損害對(duì)產(chǎn)能的影響如圖6216所示。當(dāng)射孔能穿透損害區(qū)時(shí)，損害程度對(duì)產(chǎn)能的影響不大，當(dāng)射孔不能穿透損害區(qū)時(shí)，損害程度對(duì)產(chǎn)能的影響很大。在鉆開油氣層時(shí)使用優(yōu)質(zhì)鉆井液控制損害程度，使用深穿透射孔射穿損害區(qū)是提高產(chǎn)能的有效方法。 九、射孔參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì) 射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)是為了獲得最高的油氣井產(chǎn)能。根據(jù)油氣層的巖性結(jié)構(gòu)特性和流體類型特點(diǎn)，結(jié)合鉆井污染程度，可供選擇的射孔器材類型，不同條件下射孔參數(shù)對(duì)產(chǎn)能的影響程度，優(yōu)化組合射孔參數(shù)使油氣井獲得最高產(chǎn)能。 射孔參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法： 1．資料的收集 （1）地質(zhì)資料數(shù)據(jù) 油氣層的地質(zhì)條件包括油氣層的巖性類型、結(jié)構(gòu)特征、滲透率、孔隙度、地層溫度和壓力、流體類型和物性等。 （2）射孔器材 射孔器材的類型和性能包括射孔槍的直徑、工作壓力、孔深、孔密、相位角、射孔后槍外徑，射孔彈的類型、工作溫度、試驗(yàn)條件等數(shù)據(jù)。 （3）井筒條件 井筒條件包括井斜度、水平井、油氣層的套管尺寸、套管鋼級(jí)、套管層數(shù)，井底靜液柱壓力等。 （4）鉆井污染程度 鉆井作業(yè)中鉆井液滲漏進(jìn)井筒周圍地層的污染程度DC（Kd／Ko），射孔的穿透深度能否射穿污染厚度。 2．射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，可分為下列三種： 1）應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2）根據(jù)射孔各因素對(duì)油氣井產(chǎn)能影響的相對(duì)