[发明专利]基于砂岩耐压射孔测试的负压值优化方法

说明书

本发明公开了一种基于砂岩耐压射孔测试的负压值优化方法，包括如下步骤：首先根据预开发井区块的测井数据选择合适露头砂岩制作靶样，并利用射孔实验装置进行靶样的介质流动测试；其次，利用射孔实验装置模拟预开发井井况条件进行射孔实验，并在实验后再次按未射孔时的状态进行介质流动测试，对比两次流动测试的介质流量值，得到流量增幅；最后，通过对比多次不同负压条件下的射孔后流量增幅，以及射孔靶体切剖后孔道壁的渗透率损伤情况，判断适合该油气藏的射孔完井最小负压值。本发明提出的方法可有效评价不同负压设计方法对应开发储层的适用性，弥补了负压值评价手段的缺失，对油气井的射孔完井方案设计有重要意义。

技术领域

本发明涉及石油开采射孔完井技术领域，具体为一种基于砂岩耐压射孔测试的负压值优化方法。

背景技术

射孔作业是油气开采过程中的重要一环，其根据聚能射孔原理，利用爆炸能量，推动药形罩形成高速金属射流，依次在套管、固井混凝土和地层岩石里侵彻出油气流通的孔道，实现开采目的。在这一过程中，爆炸形成的压力载荷挤压碎裂孔道周围的砂岩骨架和颗粒，在孔道周围形成复杂的破碎和压实区，造成砂岩的孔隙度和渗透率损伤；同时，金属射流残留物和岩层破碎的颗粒容易堵塞孔道，导致油气井产能大幅下降。

为了解决因射孔导致的孔道堵塞和孔壁污染的问题，通常采用负压射孔的方法。负压射孔是指射孔时，油井套管内液柱压力低于储层压力，在射孔的瞬间，由于负压差的存在，可使地层流体产生一个反向回流，冲洗射孔孔眼，避免孔眼堵塞，缓解射孔对储层的损害。因此负压射孔是一种保护储层、提高产能的射孔方法，目前国内外射孔施工大部分采用负压射孔。所需的负压大小主要取决于岩石性质，如渗透率和强度。

负压值的大小关系到油气井最终产量，负压值过低起不到孔道清洁的作用，负压值过高会引起地层出砂或引起套管损伤，因此必须对射孔负压值进行合理的设计。目前，常用的负压设计方法有，W.T.Bell经验准则、美国岩芯公司经验公式、美国conoco公司计算方法、斯伦贝谢Behrmann方法等。

上述设计方法主要根据地层渗透率进行计算，考虑因素单一，且各方法在同一种情况下的设计计算负压值差异较大，而目前没有合适的验证手段来评价不同负压设计方法的适用性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种基于砂岩耐压射孔测试的负压值优化方法。本发明是以在地面实验室里开展模拟地层条件的射孔实验为基础，进行射孔前后对射孔靶体整体以及射孔孔道局部的渗透性检测，获取不同负压值下射孔前后靶体渗透性的改善情况，确认适合于特定储层的射孔负压值，实现油气井产能的最大释放。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于砂岩耐压射孔测试的负压值优化方法，其特征在于：首先根据预开发井区块的测井数据选择合适露头砂岩制作靶样，并利用射孔实验装置进行靶样的介质流动测试；其次，利用射孔实验装置模拟预开发井井况条件进行射孔实验，并在实验后再次按未射孔时的状态进行介质流动测试，对比两次流动测试的介质流量值，得到流量增幅；最后，通过对比多次不同负压条件下的射孔后流量增幅，以及射孔靶体切剖后孔道壁的渗透率损伤情况，判断适合该油气藏的射孔完井最小负压值。

所述方法具体包括如下步骤：

步骤一、收集预开发井区块的测井数据，获取射孔层位井况数据，选择性质与地层接近的地面露头砂岩制作符合射孔实验设备尺寸要求的靶样；

步骤二、将制作好的靶样装配到射孔实验设备中，根据获取的上覆地层应力、油藏压力计算有效应力，对靶样施加等同于有效应力的围压；再从靶样不射孔端通入流体介质并维持入口端的介质压力，测量并记录出口介质流量值；

步骤三、根据收集的上覆地层应力、油藏压力和温度，在射孔实验设备里对靶体施加等值的围压、孔隙压力和温度，并通过调整井筒压力值完成负压的建立，待压力、温度稳定后点火射孔；