[发明专利]一种提高套管斜井压裂效果的射孔方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种射孔方法，具体是指一种提高套管斜井压裂效果的射孔方法。

背景技术

射孔对水力压裂的影响研究始于七十年代，研究的范围只针对直井的情况，研究方法只限于模拟试验进行定性分析。八十年代，随着线弹性断裂力学的发展，开始对水力压裂的机理进行研究，首先建立起直井水力压裂的理论计算模型，并对斜井、水平井进行了初步探讨。九十年代，建立起大斜度井水力压裂的理论计算模型，并对斜井、水平井进行更加深入的试验研究。研究发现实际的水力压裂产生多条裂缝，而不是传统的平面双缝。认为多条裂缝是导致压裂作业失败的主要原因。

对于压裂过程中出现的多种问题，国内外研究人员提出许多解决方法，其中欲压裂井的优化射孔设计被认为是一种行之有效的方法。根据斜井周围的应力分布可以计算出最大切应力的方位即射孔的方位。根据初始裂缝尖端之间的传播即串联成一条主裂缝，可以计算出射孔的间距。成功的定向射孔技术，减少炮孔的摩擦损失，增加裂缝宽度，提高了压裂成功率。定向射孔应将方位放在地层中易产生水力裂缝的方向，可以在储层中形成一条宽的平面裂缝，而不会产生如多条平行裂缝、重新定向裂缝以及T型裂缝，有助于压裂处理的成功。通过定向射孔产生裂缝所需压力低于异向射孔产生裂缝的压力。套管射孔应与压裂处理相结合，但以往射孔的唯一目的是进行开采作业，而将压裂处理放在井的开发后期，如果将井的射孔与未来可能的压裂处理相结合，将会提高压裂处理的成功性及整个开采工作。另外定向射孔还能控制胶结差的产层出砂。因此对于一定的完井工作来说，应考虑到井筒与储层的连通、增产及防砂工作。

具体设计方法：

1.纵向射孔。对于垂直井，在最大水平应力方向高密射孔。对于垂直于最小水平应力的水平井，在井眼的上下方进行射孔，炮孔进入井眼的张破坏地区，沿井轴方向形成一条理想裂缝。

2.周向射孔。对于垂直于最大水平应力的水平井，沿井周360度射孔，产生垂直于井轴的横断裂缝。

3.有角度射孔。当水平井与水平主应力成一定角度时，射孔应朝着欲压裂方向射孔。

4.重力方向射孔。(一组射孔形成大孔洞)不管斜井和水平井的方向如何，在垂向产生最大的孔洞，易形成大的垂直裂缝。

在压裂的早期阶段，每个炮孔都产生初始裂缝，为了在井眼和裂缝间得到好的连通性，这些初始裂缝应该形成一条拉链式的裂缝，但是初始裂缝的结构是复杂的。初始裂缝的串联决定于垂直炮孔平面上的应力差和施工泵的压力。大的应力差不利于裂缝的串联。液体绕套管壁流动有利于裂缝的串联，但是裂缝可能从炮孔以外的地方起裂。

压裂施工后，最终在气层中形成的有效裂缝尺寸(最主要是有效裂缝长度)是水力压裂工艺效果评估的重要指标。而裂缝的有效尺寸与射孔工艺及射孔参数的选取有着直接联系，因为射孔工艺将直接影响到压裂施工的破裂压力、起裂位置、裂缝形态等重要参数。对于斜井而言，射孔参数对压裂效果的影响更为复杂，因此，对射孔方法进行优化有着重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种提高套管斜井压裂效果的射孔方法，该提高套管斜井压裂效果的射孔方法提高了射孔成功率，射孔后无喷势，达到了优化裂缝形态、降低地层破裂压力的目的。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种提高套管斜井压裂效果的射孔方法，包括以下步骤：

(a)首先进行射孔深度定位；

(b)然后进行多次坐键；

(c)进行方位测定，再进行井下定向；

(d)定向完成后，加压起爆；

(e)进行定向射孔。

所述步骤(a)中，采用自然伽马和磁性定位器进行射孔深度定位。

所述步骤(b)中，通过陀螺仪进行多次坐键，以保证坐键成功。

所述步骤(c)中，通过井口旋转油管进行井下定向。

所述步骤(e)结束后，立即进行了加砂压裂改造。

综上所述，本发明的有益效果是：提高了射孔成功率，射孔后无喷势，达到了优化裂缝形态、降低地层破裂压力的目的。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

实施例：

本发明涉及的一种提高套管斜井压裂效果的射孔方法，其具体步骤如下：

(a)首先进行射孔深度定位；

(b)然后进行多次坐键；

(c)进行方位测定，再进行井下定向；