射孔优化设计

摘要：射孔完井水平井产能与打开段数和程度密切相关，将油藏动态和水平井多相流联立起来得到水平井的总动态。

把油藏中流体的流动作为水平井的流入条件，用多相流模型计算井筒压力分布。

同时考虑气液比、粘度变化以及其他相关参数对流动动态的影响，借助计算机编程来模拟计算，以某油田一底水油藏水平井为例，借助数值模拟来优化设计该井射孔完井时的打开程度和射孔位置，以获得较高的产能。

关键词：底水油藏；水平井；打开程度；射孔位置理论上水平井的打开程度越大产能越大，但要在最小打开程度下获得期望的产值，节约施工费用，还必须结合射孔孔眼的位置和分段。

目前对于孔眼分布方式的研究并不多，而油田现场一般都采用均匀射孔的方式来完井，长时间的实践使人们认识到，均匀射孔方式不是最好的方式，尤其是水平井筒存在压降的情况下，更需要对孔眼的分布方式有新的认识。

周生田[1]等人已经利用油藏流体渗流模型和水平井筒内流体流动模型用理论推导来研究孔眼的分布优化问题，但研究的油藏只是无限大均质油藏。

本文成功地运用了一个表述射孔水平井流动的综合模型[2]。

格林函数和源函数的解被成功地用于推导油气藏朝射孔孔眼的三维聚集所引起的储层压力响应。

此计算模型严格地考虑了完井参数对储层压力响应和井内流体力学的影响。

由于计算模型是一非线性矩阵方程式，将它离散后用数值方法求解。

而且半解析模型也包含了不一致的机械表皮因子和非达西流的影响。

在射孔径向流和井筒径向流中，推导出了机械表皮因子和非达西流影响引起的附加压力降的表达式，通过使用牛顿—拉弗逊迭代方法编制程序快速求解计算模型。

通过实例计算来验证模型。

1水平井产能评价原理1.1油藏渗流动态主要采用格林函数和叠加原理，建立水平井油藏流入的压力响应半解析模型（是射孔打开段长度和分布的函数）[3]，可以考虑钻井污染、射孔伤害以及部分完善的影响。

1.2水平段井筒流动动态井筒动态的计算是以多相管流模型为基础，将井筒划分成两类流动段，即有油藏径向流入段和非流入段，然后再将每个段分成若干小段，依次从水平井末端向水平井始端计算，前一段的末点计算压力和流量是后一段压力和流量计算的初始条件，依次向水平井始端计算，可以得到沿水平井筒的压力和流量分布曲线。

优化油气井射孔工艺技术设计油气井射孔技术属于勘察、采掘油气田的核心技术，油气田所在地理环境、地质条件均不相同，为从根本上达成各类别油气田采掘所提出的实际需求，在通过长时间的技术改革与创新之后，慢慢产生了与各种环境对应的射孔技术。

经由这些前沿的射孔技术与配套工艺，不仅可以大幅度增加射孔完井和产能，也能借助合理设定储集层维护办法，对油气田采掘时间进行扩张。

并且，油气井射孔工艺技术伴随科学技术的发展得以持续创新、健全，很大程度地保证了射孔应有的稳定、可靠性，让射孔工艺技术的运用愈加便捷。

1 油气井射孔理论经由研究、分析油气井射孔相应理论，能够发现岩石层之间的空隙对油气井产量具备直观影响，若只單纯通过油气井射孔工艺打造的孔道，那么是无法与油气井管道周边滋生空隙所提需求达成一致的。

但是，由于射孔与空隙两者不存在相同走向，如此也就无法从根本上降低油气井底层的破裂压强。

故而，油气井射孔工艺技术存在限定性，这也就促使现阶段怎样将这一限定性消除变为了油气井射孔理论研究的重心。

在将上述问题处理以后，势必对油气井射孔工艺技术的应用和宣传起到较好的推动效用，且还可以有效缩减压实带来的破坏，改善油气井产能效率。

2 油气井射孔技术及配套工艺2.1 深穿透聚能射孔技术以往的射孔技术选取子弹式射孔工作，然而其穿透深度存在限定，难以与相应标准相符，反装甲武器中的聚能射孔技术获取了较好的发展，其通过聚能效应能改善射孔穿透深度。

最近几年以来，油田开采对射孔提出的条件愈加严苛，使得国内外均大力进行超深穿透聚能射孔技术的研发。

较之2021年，现阶段国内外设孔弹平均穿透深度有了质的改变。

表1出具了美国API协会认定的几大部分厂家相同型号射孔器混凝土靶测试数据。

2.2 复合射孔技术该技术基于聚能射孔，把复合推进剂注射于孔腔内部构成二次能量，在弹射孔产生孔道期间，复合推进剂燃烧形成高温高压砌体，借助枪身泄压且面向孔道直接射入，促使底层气体压裂，产生孔道、缝隙融合的深度穿透。

油田射孔枪优化改进及应用介绍油田射孔枪是一种在石油开采过程中常用的工具，它通常是由气体或者液体驱动，用来在井壁上打孔，以按照设计要求进行注水或者注气等操作，使油田产出更多的石油或者天然气。

射孔枪的设计和施工对于油田的产量和安全运营十分重要。

在日常工作中，我们需要不断地优化改进射孔枪的设计和使用。

优化改进射孔枪的设计和使用方面都有一些可以改进的地方，这些改进对于油田开采的效率和安全性都有很大的提升作用。

1. 射孔枪的结构从射孔枪的结构设计方面，可以考虑以下几个方面进行优化：•减小射孔枪的长度和直径，使其能够适应更为狭窄的井管空间，提高施工的可操作性；•在射孔枪的设计中加入高强度的材料，增加射孔枪的耐用性和使用寿命；•优化射孔枪的射孔头部结构，使其能够更有效地打孔，并保证孔的质量；•考虑使用新型的推进方法和打孔方式，例如先进材料的应用、热能流、水靶推进等。

通过这些结构上的优化改进，可以提高射孔枪的精准度和工作效率，有效地增加油田的产量。

2. 射孔枪的使用和维护在射孔枪的使用和维护方面，我们可以考虑以下几个方面进行优化：•尽可能减小射孔枪的阻力和摩擦力，使其能够更快地沿着井管推进；•在射孔枪的使用中严格按照设计要求和操作规程进行，尽可能减小操作失误；•定期检查、维护和保养射孔枪，及时更换磨损部件，确保射孔枪的正常工作；•对于出现故障或者异常情况的射孔枪，及时对其进行检修和维修。

通过这些使用和维护的优化改进，可以确保射孔枪能够长期稳定地工作，为油田开采提供持续支持。

应用经过优化改进的油田射孔枪不仅能够提升工作效率，还有更多应用的潜力。

1. 油井增产射孔枪在油井的增产过程中，可以通过控制打孔孔径和孔数，将注水或者注气等介质精准地注入到油层中，从而在提高油井产出的同时，还能够有效地减少一部分的资源浪费。

优化改进的油田射孔枪能够获得更高的注入精度，从而进一步提升油井的增产效果。

2. 井下修井和井壁加固油田射孔枪不仅能够用来打孔，还可以用来进行井下修井和井壁加固等操作。

水平井射孔完井参数优化设计水平井是一种常见的油气采收方式，射孔完井参数的优化设计对于提高水平井生产能力和经济效益具有重要的意义。

本文将从水平井的射孔完井原理入手，探讨射孔完井参数的优化设计，以及如何根据实际情况进行参数选择。

一、水平井射孔完井原理水平井射孔完井工艺一般包括三部分：射孔、完井和产出。

其中射孔是通过人工或机械在钻杆上安装炮管进行的，完井则是在射孔后进行的水泥注入以及管柱调整工作，产出则是通过油管将油气输送到地面。

射孔是水平井完井的关键环节，射孔长度和完井参数的选择将直接影响到水平井的产出效率。

二、射孔完井参数的优化设计1. 射孔长度水平井根据需求可以进行千米级别的射孔，但射孔长度过长会使得井底部受到压力过高，引起分支出现，在射孔时需要对井底特殊情况进行考虑。

2. 炮弹数量和炮距射孔时的炮弹数量和炮距的选择同样非常重要，对于提高射孔质量和减低成本具有重要意义。

炮弹数量的增加可以增加射孔的效率，但是同时会增加成本的花销。

炮距的设置也要根据实际情况来选择，如一些强差异的区域需要考虑较短的炮距，而一些平缓的地区则可以选择更长的炮距。

3. 射孔方向和角度射孔方向和角度的选择也影响到水平井的产出效率。

通常情况下，水平井射孔时会选择油水层的主导方向进行射孔，如出现深层裂缝的情况则需要考虑多个角度射孔，并根据地质构造进行调整。

4. 完井参数完井是在射孔后进行的填充和调整工作，通过水泥注入和管柱调整使得井壁更加稳定，促进产油。

完井参数的选择同样需要根据实际情况进行调整，如考虑地层富水或高砂含量的情况，则需要选择更加密实的水泥，而在平缓的地理条件下则可以选择更加轻松的参数。

三、如何进行参数选择1. 对井底实测数据进行分析并根据需求进行射孔长度的调整。

射孔长度不宜过长，否则会增加成本，以及引发井底压力过高等问题。

2. 根据地质环境及地层实际状况选择炮弹数量、炮距、射孔方向和角度。

在射孔方向上，需要考虑主导方向进行射孔，同时对于地质构造呈折线和平缓曲线段区域需要进行特别的处理。

石油开采中的采油射孔技术优化与研究在石油开采领域，采油射孔技术是一项至关重要的工艺。

采油射孔技术通过在油井壁上穿孔，以提高油井的产能和油藏开采效率。

本文将探讨石油开采中采油射孔技术的优化与研究。

首先，优化采油射孔技术是提高油井产能的关键。

射孔设计合理与否直接影响油井的产能。

传统的射孔设计方法通常是基于油井柱状岩石的均匀性假设，然而实际情况往往复杂多样。

因此，采用一种集成流体动力学数值模型和岩石力学模型的射孔优化方法是值得推崇的。

该方法结合了流体动力学和岩石力学的关系，可以更准确地预测射孔过程中的渗流和裂缝扩展，从而优化射孔设计。

采用该优化方法，可以准确确定射孔位置、射孔角度和射孔数量，最大程度地提高油井产能。

其次，研究新型的射孔技术对于提高石油开采效率具有重要意义。

传统的射孔技术往往会引起油井壁垮塌、井壁损害等问题，从而影响油藏的产能。

然而，新型的射孔技术可以避免这些问题，并有效提高石油开采效率。

例如，爆破射孔技术是一种被广泛应用的新型射孔技术。

该技术通过爆破作用产生的冲击波和超高速气流，可以在成功穿过井壁的同时，有效地防止岩石垮塌和井壁损害。

此外，爆破射孔技术还可以产生一系列分布均匀的裂缝，增加油井周围的裂缝网络，从而提高油藏的开采效率。

此外，采用精确的射孔定位技术是石油开采中至关重要的一环。

传统的射孔方法通常是通过地面操作，根据井深和井壁地层性质来确定射孔位置。

然而，这种方法在作业过程中存在误差和不确定性。

为了减小误差，采用无人机辅助射孔技术是一个很好的选择。

无人机可以搭载高精度的传感器和导航系统，能够提供实时的井内环境信息，并进行准确的射孔定位。

这种无人机辅助射孔技术可以减小由于操作误差引起的射孔偏移，提高射孔的精确度和成功率。

在优化采油射孔技术和开展相关研究的过程中，需要充分考虑环境保护和可持续发展的要求。

尽管石油开采本身对环境造成一定的影响，但通过合理的技术设计和选择，可以最大限度地减少对环境的不良影响。

射孔优化设计软件应用戴 江 姜晓燕 戴 庆(大庆油田有限责任公司试油试采分公司)摘 要戴 江 , 姜晓燕 , 戴 庆 . 射孔优化设计软件应用 . 测井技术 , 2003 , 27( 1) :55～58介绍射孔优化设计软件功能特点及在大庆油田的应用情况 。

主要功能有 :产能分析 、射孔器优选 、负压射孔设计 、射 孔液优化及措施推荐等 。

利用射孔优化设计软件 ,针对不同地质条件和施工目的 ,开展不同形式的优化设计工作 。

对于 开发井 ,在射孔参数优选的基础上 ,结合射孔工艺 、地层条件以及开发目的等实际情况 ,进行了区块或单井射孔方案优化 设计 ;对于测试井 ,将射孔方案优化与段塞流试井设计方法有机的结合 ,设计出不同射孔参数下合理的测试工作制度 ,达 到地质设计的目的 。

关键词 : 射孔方案优化设计段塞流射孔参数工作制度ABSTRACTDa i Jiang , Jiang Xiaoyan , et a l . . U sage of t he Perf orat i ng Opt i mizat i on Design Sof t w are. WL T , 2003 , 27( 1) :55 - 58This paper int ro duces applicati o ns of t he perfo rating op timizat i o n design sof t ware in Daqing Oil 2f ield. Based o n t he geol ogical co ndit i o ns and perfo rating p urpo ses , vari o us op timizat i o n designs have been c o n 2 ducted wit h t he sof t ware . Fo r devel op ment wells , in additi o n to t he selecti o n of perfo rating parameters , t h e op timizati o n designs of areas and single wells are carried o ut acco rding to t he perfo rating techniques , fo r m a 2 ti o n co ndit i o ns and devel op ment p urpo ses. Fo r e x pl o rat i o n wells , t he perfo rating op timizati o n desi gn and slug fl ow well testing are co mbined to select an app r op r iate well tesit n g wo r k ing system in ter m s of different perfo r ating parameters so as to realize t h e geol ogical designing p u rpo s e . Sub jects : perfo rating plan ing systemop t imizati o n design slug fl ow perfo r ating parameterwo r k 2从而在整体上降低投入 ,保证效果 。

5. 士呈岛油田射孔参数优化设计自1932年美国加利福尼业州洛杉矶MO油田首次采用射孔完井以来，至今已有65年的历史，目前它已成为国内外各油田所采用一种最主要的完井方法。

从整个钻井、开采、采油过程来看，射孔完井是这个大系统中的一个子系统，而就射孔完井本身而言，所要考虑的因素也是很多很复杂的；因此必须把射孔作为一个系统工程，针对不同储层和油气井特性，优化射孔设计和射孔工艺。

射孔对油井产能的大小有很大的影响。

如果射孔作业得当,可以在很大程度上减少钻井对储层的损害，使油井产能达到理想；反之会对储层造成极大的伤害，从而降低油井产能。

射孔参数优化设计的目的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。

对丁堤岛油田SH201井区来说，必须考虑砾石充填防砂完井的特殊性，把防砂的因素考虑到整个射孔系统中来，把油井出砂与否作为射孔优化设计的约束条件。

5.1射孔系统对油气井的影响5.1.1射孔过程对油气井产能的影响分析射孔时聚能弹产生的高速高压金届射流穿透套管和水泥环进入地层，形成一个孔道。

套管、水泥环、岩石受到高温、高压射流冲击后变形、破碎和压实，在射孔孔道的周围就会产生一个压实损害带。

一般情况下这一压实损害带厚度约为0.64~1.27cm,渗透率下降为原始渗透率的7%~20%,如图5-1所示。

图5-1 射孔损害示意图由丁射孔过程中通常可形成压实带及固相堵塞，因此增大了地层流体流向孔眼的流动阻力，从而降低了油井的生产能力。

5.1.2射孔几何参数对油井产能的影响分析射孔几何参数包括孔密、孔深、孔径、射孔相位、布孔格式等参数。

若射孔几何参数选择不当，将会引起流动效率的降低。

对丁防砂射孔完井来说，孔密和孔径相对更重要一些，它们对油井的产能的影响比较大0射孔几何参数越不合理（如孔密很低、射孔相位少、孔深很小等），附加压降将很大，油井的产能将越低。

5.1.3射孔压差对产能的影响分析正压射孔可使井筒内的流体在正压差的作用下侵入储层，若流体是损害型的，将对储层造成严重的伤害。

XX工程测井、射孔优化方案设计一、装备选型：选用中国石油测井自主研发的EILog05成套测井装备。

EILog 快速-成像测井成套装备由综合化地面仪器、高速数据传输仪器、集成化常规测井仪器、系列化成像测井仪器及套管井测井仪器、特种仪器和工具组成。

能完成裸眼井测井、套管井测井、工程测井，以及射孔和取心等作业。

集成化快速组合测井仪具有稳定性好、纵向分辨率高、探测深度大等特点。

组合测井能力强，测井效率高，一次下井取得全部常规测井资料，测井作业时效平均提高50% 以上。

二、测井效劳系列优化方案：〔一〕裸眼测井系列1、常规测井：包括四岩性、多电阻率、三孔隙度测井、工程测井和三参数测井。

2、优化工程介绍：1〕岩性密度PE：通过岩性密度测井得到的PE曲线，可精细划分岩性。

不同岩石的PE值不同，存在明显差异，而且PE受孔隙度的影响小，所以根据PE值可更加准确的划分岩性。

2〕阵列感应测井(MIT)：提供3 种纵向分辨率〔30cm、60cm、120cm〕、5 种径向探测深度〔25cm、50cm、75cm、150cm、225cm〕共计15条的地层电阻率曲线。

可有效地描述地层剖面的电阻率特征，提供地层视电阻率、地层含水/含油饱和度的二维剖面成像图，能够分析薄层和层内非均质性，直观清晰地描述泥浆侵入特征，判断油水层性质。

他甚至可以在录井和全烃无显示，井眼垮塌，孔隙度曲线失真的情况下，准确识别油层，防止油层漏失。

与常规双感应八侧向测井相比，它的优势在于：纵向分辨率高，分辨率统一，能精细描述侵入剖面，直接识别流体性质，准确确定地层真电阻率。

该项测井技术成熟，目前在大庆、吉林、长庆、华北、青海、吐哈等油田已投产120多支，累计测井6000多口，已成为发现、识别油气层的利器。

3〕三孔隙度测井：测井取全、取准三孔隙度测井资料对贵公司油田勘探开发是十分必要的。

由于三孔隙度测井采用了不同的工作原理，在不同的岩性地层有着不同的响应，但在确定地层孔隙方面有着密切的相关性，在计算岩性地层孔隙度及渗透率方面有着比其它测井资料更直接更准确的优势，能更直观的判定储集层的含油性、可动油气和可动水。

5．埕岛油田射孔参数优化设计自1932年美国加利福尼亚州洛杉矶MO油田首次采用射孔完井以来，至今已有65年的历史，目前它已成为国内外各油田所采用一种最主要的完井方法。

从整个钻井、开采、采油过程来看，射孔完井是这个大系统中的一个子系统，而就射孔完井本身而言，所要考虑的因素也是很多很复杂的；因此必须把射孔作为一个系统工程，针对不同储层和油气井特性，优化射孔设计和射孔工艺。

射孔对油井产能的大小有很大的影响。

如果射孔作业得当，可以在很大程度上减少钻井对储层的损害，使油井产能达到理想；反之会对储层造成极大的伤害，从而降低油井产能。

射孔参数优化设计的目的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。

对于埕岛油田SH201井区来说，必须考虑砾石充填防砂完井的特殊性，把防砂的因素考虑到整个射孔系统中来，把油井出砂与否作为射孔优化设计的约束条件。

5.1射孔系统对油气井的影响5.1.1射孔过程对油气井产能的影响分析射孔时聚能弹产生的高速高压金属射流穿透套管和水泥环进入地层，形成一个孔道。

套管、水泥环、岩石受到高温、高压射流冲击后变形、破碎和压实，在射孔孔道的周围就会产生一个压实损害带。

一般情况下这一压实损害带厚度约为0.64~1.27cm，渗透率下降为原始渗透率的7%~20%，如图5-1所示。

图5-1 射孔损害示意图由于射孔过程中通常可形成压实带及固相堵塞，因此增大了地层流体流向孔眼的流动阻力，从而降低了油井的生产能力。

5.1.2射孔几何参数对油井产能的影响分析射孔几何参数包括孔密、孔深、孔径、射孔相位、布孔格式等参数。

若射孔几何参数选择不当，将会引起流动效率的降低。

对于防砂射孔完井来说，孔密和孔径相对更重要一些，它们对油井的产能的影响比较大。

射孔几何参数越不合理（如孔密很低、射孔相位少、孔深很小等），附加压降将很大，油井的产能将越低。

5.1.3射孔压差对产能的影响分析正压射孔可使井筒内的流体在正压差的作用下侵入储层，若流体是损害型的，将对储层造成严重的伤害。