致密油水平井分簇射孔设计新方法与应用

柴丹丹

摘 要：针对水平井分簇射孔，其重要内容包括合理设计对布孔数、簇位置和间距等方面，以此保证在后续压裂施工中能够充分发挥储层改造的良好效果。本文针对致密油水平井分簇射孔设计新方法与应用进行深入性的分析与探究。

关键词：致密油;分簇射孔;设计方法;应用

在开发非常规油气田中，水平井分段多簇水力压裂是一种主流手段，在具体应用过程中具有良好的优势特点，但是由于其所存在的问题较为广泛，因此需要通过良好的方式促进应用。

1.设计方法与理论模型

1.1方法总述

致密油水平井分簇射孔在具体设计过程中的新方法功能主要包括四大点：分别为（1）预测可压性、物性指数;（2）工程甜点分段、评价;（3）合理优化射孔簇间距簇位置;（4）充分设计射孔抢枪弹方案、布孔数。在对其进行设计的过程中，需要与目标区域岩石力学测试、测井资料进行充分的结合。

1.2可压性指数和物性指数预测

针对表征工程甜点井段的参数中，物性指数、可压性指数作为两个重要的参数内容，根据目标井、邻井的测井相关资料为基础，充分结合目标区块岩石力学测试资料，为了能够在实际计算中充分获取可压性指数和物性指数剖面，在具体计算过程中可通过对目标井的岩石力学参数、地应力以及物性参数剖进行计算[1]。可压性指数所包括的力学性质较为广泛，主要涉及抗剪性质、岩石脆性以及断裂韧性等。在定义脆性指数方面，相关学者对此进行充分的分析与探究，基于此，本文设计通过根据矿物含量脆性指数、力学脆性指数，针对物性指数需要对含油饱和度、渗透率孔隙度等的发育程度进行详细的考虑。通过有效整理分析某致密油区域某井的相关资料，能够获取其物性指数剖面、可压性指数等。

1.3工程甜點井段评价与分段设计

对于工程甜点井段主要是其井段具备良好的可压性和物性，通过综合性的评价方式对可压性指数、物性指数剖面进行优先选择[2]。（1）针对两种指数可充分进行划分，从而形成好、中、差三个标定等级，同时对应为5分、3分、1分。（2）通过将累计频率分布的方式引入其中，以目标井可压性、物性指数数据分布特点为基准，对其相应的评定等级界限进行明确。（3）采用九宫格综合评价方式，通过应井深单位井段的物性、可压性指数评分进行相加评价，综合评分>5且固井质量好的情况下，可有限选择其井段作为工程甜点井段。

1.4簇间距、簇位置优化

根据诱导应力场作用下的裂缝转向机理、最大转向区的实际面积明确单段内最优簇间距。单缝诱导应力场解析模型为下列公式：

上述公式中，作为沿井筒方向上的水平诱导应力，MPa;作为锤向诱导应力，MPa;作为岩裂缝水平延伸方向上的诱导应力，MPa;和MPa;分别为净压力和泊怂比，C为裂缝半高，m。距离对先压裂缝近距离端内的某一区域内，通过诱导应力发挥出的作用下可能会导致后起裂缝出现转向，从而导致可能发生更多的天然裂缝，因此使改造体积变大，复杂缝网的发生几率会因此而增加。基于此，在此区域在红优先选择簇位置[3]。裂缝转向区范围，对其的判断标准使在X方向上的原地应力和诱导应力，两者相加后的和需要≥Y方向上的原地应力与诱导应力相加的和。

通过充分结合单段内簇位置和最优簇间距，对最小水平的主应力、施工条件等方面进行综合性的思考与设计[4]。明确单段内第1簇，其需要1/3断肠的趾端内最小水平主应力最小的点，针对后续射孔簇位置需要充分根据优簇间距，根据相应的顺序排布于端方向，最后单段内的各个簇位置都需要根据微小偏差朝着最小水平主应力最小的点进行，此时需注重完全避开套管接箍位置[5]。针对连续油管多级射孔的水平井，其应当与趾端的第一段只射1簇进行靠近，此簇的具体位置需要在段内水平应力最小处的临近位置进行设计，并注重与套管接箍避开。

1.5布孔数设计

为了确保破裂压力非均匀性，对此种情况需要进行充分的分析，以此确保后期压裂各簇裂缝同时起裂，与现场常用的均匀孔密布孔进行对比，需要通过按照破裂压力剖面分簇限流，对每一簇的布孔数进行充分的设计，从而能够更好地实现压力与排量的满足下所保持的平衡性关系。

结束语：

这对致密油水平井分段需要对可压性指数剖面和物性指数剖面进行综合性的考虑与分析，同时对目标区块岩石力学测试资料和测井资料有效结合，2种指数剖面所涉及的区块储层岩石力学性质、物性等相关施工参数和天然裂缝发育情况、矿物含量等多种因素，同时，需要在频率分布的手段不断进行积累，详细的评价工程甜点井段，以此更好地完成分段工作。另外，为了能够更好地加强主缝沟通天然裂缝带几率、形成复杂缝网，需要对裂缝诱导应力所存在的分布特点进行充分的分析与探究，通过构建诱导应力场和叠加应力场的解析模型，在对虑裂缝转向和裂缝干扰的考虑与掌握的基础上，可有效运用模拟计算对最优簇间距范围

进行分析，从而能够更加明确簇位置优选的相关方式与方法。除此以外，根据段内各簇同时起裂，并以此作为目的对各簇的布孔数，平衡了各簇的起裂阻力进行设计，可采用分簇限流的思想不断对其进行优化与完善设计。最后致密油水平井分簇射孔优化设计软件所具有的各种优势较为广泛，其具备强大的功能，同时，界面十分简洁，具有较强的实用性。

参考文献：

[1]曾波，刘望，陆应辉，等.触点式分簇射孔器研制及在川南页岩气井应用[J].石油矿场机械，2021，50（6）：45-50.

[2]王波，王佳，罗兆，等.水平井段内多簇清水体积压裂技术及现场试验[J].断块油气田，2021，28（3）：408-413.

[3]李宪文，李喆，肖元相，等.苏里格致密气水平井完井压裂技术对比研究[J].石油钻采工艺，2021，43（1）：48-53.

[4]李凯凯，安然，岳潘东，等.安83区页岩油水平井大规模蓄能体积压裂技术[J].石油钻探技术，2021，49（4）：125-129.

[5]莫红阳.低渗透致密油储层压裂改造技术研究及应用[J].中国石油和化工标准与质量，2021，41（15）：193-194.