射孔完井水平气井产能影响因素评价

　　摘 要：射孔完井是水平气井重要的完井方式，该文研究了射孔密度、射孔深度、孔眼半径和布孔方式4个关键参数，揭示了射孔参数对表皮系数、水平气井产能的影响规律。通过实例计算结果表明，射孔密度、射孔深度的增大有利于降低水平井表皮系数，增加气井产能，特别当射孔深度大于钻井损害带半径时，增产效果明显。孔眼半径对表皮系数和气井产能影响不大。

　　关键词：水平井 射孔完井 产能 影响因素

　　中图分类号：TE328 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（c）-0081-04

　　水平井在油气田开发中应用日益广泛，可增加储层泄油面积，提高油气产量，国内外成功的水平井产量是直井的4～6倍[1]，取得了良好的应用效果。射孔完井方式在水平井开发中应用较为广泛，通过射穿套管、水泥环直到地层，在井筒与储层之间建立流体通道。储层流体通过射孔孔眼进入井筒，水平井的产能主要受油藏参数、射孔参数和污染参数的影响，多因素共同作用导致水平井的产能计算较为复杂[2]。该文根据水平气井射孔完井表皮系数和产能计算模型，分析了射孔参数的影响规律。

　　1 射孔完井水平气井产能计算模型

　　水平井采用射孔完井时，将给储层带来不可避免的射孔损害，引起产能低于储层自然产能。射孔损害主要表现为储层打开程度不完善，流体在井眼附近处流动出现弯曲、聚集等现象引起的附加压降，同时孔眼形成过程中，孔眼周围的岩石被压实造成渗透率降低，引起井底附加压降。

　　目前针对射孔完井水平气井产能方面的研究，一般不考虑水平段的附加压降损失，部分研究中虽考虑了压降，但只有水平段的摩擦压降。而射孔孔眼处流体的加速引起的损失、孔眼处流体进入水平段产生的混合压力损失，这两种压降损失将影响射孔完井的表皮系数，进而影响水平气井产能。

　　2 表皮系数计算模型

　　水平气井的产能与表皮系数关系紧密，其中包括钻井污染表皮系数、裸眼水平井的钻井损害表皮系数和水平井射孔损害表皮系数。其中采用孔眼几何表皮系数、射孔压实损害表皮系数来表达射孔孔眼处流体的加速引起的压降、孔眼处流体进入水平段产生的压降。

　　2.1 钻井污染表皮系数

　　钻井时通过DST测试获得地层资料，地层资料的解释和分析获得钻井污染表皮系数的值。

　　2.2 裸眼水平井的钻井损害表皮系数

　　3 产能影响因素分析

　　井位确定后气藏参数和钻井污染参数均已确定，影响水平井射孔完井产能的因素主要为射孔参数，包括射孔密度、射孔深度、孔眼半径、相位角等，分别分析不同参数的影响规律，为优选射孔参数提供科学依据。

　　取一口实际水平气井数据，对射孔完井的产能进行预测和分析。气藏参数为：油层有效厚度m，油层水平方向um2，垂向的渗透率um2，天然气粘度MPa·s，水平段长度 m，井眼半径m，钻井损害带渗透率um2，钻井损害带半径 m，温度，偏差系数。计算中未考虑钻井污染表皮系数。

　　3.1 射孔密度

　　射孔密度对表皮系数、产量的影响如图1、图2所示。随着射孔密度的增加，水平井裸眼钻井产生的表皮系数减小，水平井射孔损害表皮系数减小，总表皮系数减小，气井的产量增加。这是因为射孔密度的增加扩大了井筒和储层的接触面积。

　　3.2 射孔深度

　　射孔深度对表皮系数、产量的影响如图3、图4所示。随着射孔深度的增加，水平井裸眼钻井产生的表皮系数增加，水平井射孔损害表皮系数减小，总表皮系数减小，气井的产量逐渐增加。当射孔深度小于钻井损害带半径0.3 m时，产量较低；当射孔深度超过0.3 m后，产量得到了明显提高。

　　3.3 孔眼半径

　　孔眼半径对表皮系数、产量的影响如图5、图6所示。随着孔眼半径的增加，水平井裸眼钻井产生的表皮系数减小，水平井射孔损害表皮系数减小，总表皮系数减小，气井的产量稍有增加。孔眼半径从0.01 m增加到0.02 m，产量仅增加10.8%，其影响作用较小。

　　3.4 布孔方式

　　布孔方式（射孔相位角）对表皮系数、产量的影响如图7、图8所示。通过对0 °、45 °、60 °、90 °、120 °、180 °六种射孔相位角的计算可知，60 °相位角时水平井裸眼钻井产生的表皮系数最小，水平井射孔损害表皮系数最小，医学论文总表皮系数也最小，气井的产量达到最高。

　　4 结语

　　（1）水平气井采用射孔完井方式时，射孔密度、射孔深度、射孔孔眼半径和射孔相位角都是重要的影响因素，其中射孔孔眼半径的影响相对较小。

　　（2）射孔密度、射孔深度的增加会提高井筒与储层流体的接触面积，有利于降低表皮系数，增加水平气井的产量。

　　（3）射孔孔眼半径的增加可以降低表皮系数，增加水平气井的产量，但其影响程度较小，当孔眼半径增大到一定程度后，作用效果已不明显。

　　（4）射孔相位角对表皮系数和产量的影响规律不明显，文中实例采用60°射孔相位角时能够获得最好的产能。

　　参考文献

　　[1] 祝金利，李德海，姜汉桥，等.影响水平井射孔完井产能的多因素分析[J].西南石油大学学报，2008，30（2）：97-100.

　　[2] 李宾元，税其达，廖润康.水平井完井与防砂[M].四川成都：成都科技大学出版社，1994.

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　　[4] 刘健，练章华，林铁军.水平井不同完井方式下产能预测方法研究[J].特种油气藏，2006，13（1）：60-63.

　　[5] 刘健，练章华，林铁军.水平井完井总表皮系数计算新方法[J].钻采工艺，2006，29（2）：10-13.

　　[6] 董长银，武龙，王爱萍，等.不同完井方式水平井表皮系数及产能评价新方法[J].特种油气藏，2009，16（6）：77-81.

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