[發(fā)明專利]一種提高套管斜井壓裂效果的射孔方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010568124.1
• 申請(qǐng)日: 2010-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN102477852A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉筱筱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉筱筱
• 主分類號(hào): E21B43/00
• 分類號(hào): E21B43/00;E21B43/117;E21B43/26
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種射孔方法，具體是指一種提高套管斜井壓裂效果的射孔方法。

背景技術(shù)

射孔對(duì)水力壓裂的影響研究始于七十年代，研究的范圍只針對(duì)直井的情況，研究方法只限于模擬試驗(yàn)進(jìn)行定性分析。八十年代，隨著線彈性斷裂力學(xué)的發(fā)展，開始對(duì)水力壓裂的機(jī)理進(jìn)行研究，首先建立起直井水力壓裂的理論計(jì)算模型，并對(duì)斜井、水平井進(jìn)行了初步探討。九十年代，建立起大斜度井水力壓裂的理論計(jì)算模型，并對(duì)斜井、水平井進(jìn)行更加深入的試驗(yàn)研究。研究發(fā)現(xiàn)實(shí)際的水力壓裂產(chǎn)生多條裂縫，而不是傳統(tǒng)的平面雙縫。認(rèn)為多條裂縫是導(dǎo)致壓裂作業(yè)失敗的主要原因。

對(duì)于壓裂過程中出現(xiàn)的多種問題，國(guó)內(nèi)外研究人員提出許多解決方法，其中欲壓裂井的優(yōu)化射孔設(shè)計(jì)被認(rèn)為是一種行之有效的方法。根據(jù)斜井周圍的應(yīng)力分布可以計(jì)算出最大切應(yīng)力的方位即射孔的方位。根據(jù)初始裂縫尖端之間的傳播即串聯(lián)成一條主裂縫，可以計(jì)算出射孔的間距。成功的定向射孔技術(shù)，減少炮孔的摩擦損失，增加裂縫寬度，提高了壓裂成功率。定向射孔應(yīng)將方位放在地層中易產(chǎn)生水力裂縫的方向，可以在儲(chǔ)層中形成一條寬的平面裂縫，而不會(huì)產(chǎn)生如多條平行裂縫、重新定向裂縫以及T型裂縫，有助于壓裂處理的成功。通過定向射孔產(chǎn)生裂縫所需壓力低于異向射孔產(chǎn)生裂縫的壓力。套管射孔應(yīng)與壓裂處理相結(jié)合，但以往射孔的唯一目的是進(jìn)行開采作業(yè)，而將壓裂處理放在井的開發(fā)后期，如果將井的射孔與未來(lái)可能的壓裂處理相結(jié)合，將會(huì)提高壓裂處理的成功性及整個(gè)開采工作。另外定向射孔還能控制膠結(jié)差的產(chǎn)層出砂。因此對(duì)于一定的完井工作來(lái)說(shuō)，應(yīng)考慮到井筒與儲(chǔ)層的連通、增產(chǎn)及防砂工作。

具體設(shè)計(jì)方法：

1.縱向射孔。對(duì)于垂直井，在最大水平應(yīng)力方向高密射孔。對(duì)于垂直于最小水平應(yīng)力的水平井，在井眼的上下方進(jìn)行射孔，炮孔進(jìn)入井眼的張破壞地區(qū)，沿井軸方向形成一條理想裂縫。

2.周向射孔。對(duì)于垂直于最大水平應(yīng)力的水平井，沿井周360度射孔，產(chǎn)生垂直于井軸的橫斷裂縫。

3.有角度射孔。當(dāng)水平井與水平主應(yīng)力成一定角度時(shí)，射孔應(yīng)朝著欲壓裂方向射孔。

4.重力方向射孔。(一組射孔形成大孔洞)不管斜井和水平井的方向如何，在垂向產(chǎn)生最大的孔洞，易形成大的垂直裂縫。

在壓裂的早期階段，每個(gè)炮孔都產(chǎn)生初始裂縫，為了在井眼和裂縫間得到好的連通性，這些初始裂縫應(yīng)該形成一條拉鏈?zhǔn)降牧芽p，但是初始裂縫的結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的。初始裂縫的串聯(lián)決定于垂直炮孔平面上的應(yīng)力差和施工泵的壓力。大的應(yīng)力差不利于裂縫的串聯(lián)。液體繞套管壁流動(dòng)有利于裂縫的串聯(lián)，但是裂縫可能從炮孔以外的地方起裂。

壓裂施工后，最終在氣層中形成的有效裂縫尺寸(最主要是有效裂縫長(zhǎng)度)是水力壓裂工藝效果評(píng)估的重要指標(biāo)。而裂縫的有效尺寸與射孔工藝及射孔參數(shù)的選取有著直接聯(lián)系，因?yàn)樯淇坠に噷⒅苯佑绊懙綁毫咽┕さ钠屏褖毫Α⑵鹆盐恢谩⒘芽p形態(tài)等重要參數(shù)。對(duì)于斜井而言，射孔參數(shù)對(duì)壓裂效果的影響更為復(fù)雜，因此，對(duì)射孔方法進(jìn)行優(yōu)化有著重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種提高套管斜井壓裂效果的射孔方法，該提高套管斜井壓裂效果的射孔方法提高了射孔成功率，射孔后無(wú)噴勢(shì)，達(dá)到了優(yōu)化裂縫形態(tài)、降低地層破裂壓力的目的。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種提高套管斜井壓裂效果的射孔方法，包括以下步驟：

(a)首先進(jìn)行射孔深度定位；

(b)然后進(jìn)行多次坐鍵；

(c)進(jìn)行方位測(cè)定，再進(jìn)行井下定向；

(d)定向完成后，加壓起爆；

(e)進(jìn)行定向射孔。

所述步驟(a)中，采用自然伽馬和磁性定位器進(jìn)行射孔深度定位。

所述步驟(b)中，通過陀螺儀進(jìn)行多次坐鍵，以保證坐鍵成功。

所述步驟(c)中，通過井口旋轉(zhuǎn)油管進(jìn)行井下定向。

所述步驟(e)結(jié)束后，立即進(jìn)行了加砂壓裂改造。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果是：提高了射孔成功率，射孔后無(wú)噴勢(shì)，達(dá)到了優(yōu)化裂縫形態(tài)、降低地層破裂壓力的目的。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不僅限于此。

實(shí)施例：

本發(fā)明涉及的一種提高套管斜井壓裂效果的射孔方法，其具體步驟如下：

(a)首先進(jìn)行射孔深度定位；

(b)然后進(jìn)行多次坐鍵；

(c)進(jìn)行方位測(cè)定，再進(jìn)行井下定向；