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垂直应力导向射孔方案

垂直应力导向射孔方案

是否正在为油井出砂感到烦恼?是否在为产量太低感到无奈?哈里伯顿垂直应力导向射孔(VSOP)方案可以轻松通过复杂井身结构,在需要的位置为直井进行准确的导向射孔,在最大化油井产量的同时以最低的成本解决了油井的出砂问题!

来自 | Halliburton
编译 | 钱佳成 二丫

现如今,业内作业者正在使用经过改良的研究地质力学和地下应力分布的方法来寻找解决复杂油藏问题的方案。而在这些方法中,有一种方法是在脆性、非胶结砂岩地层中寻找油藏最大水平应力方向,从而进行射孔并实现油气开采。这种方法可以有效降低地层出砂,油井在以较大的流速生产时也无需进行昂贵的油井冲砂作业。

在最大地应力方向上射孔这一做法,已经被证实可以有效的防止油井生产出砂。而随之而来的问题是:在使用这种方法时,如何在垂直井筒内正确地将射孔枪方向指向最大地应力方向?为解决这一难题,哈里伯顿引入了一套包含几种不同技术元素的客制化解决方案。这些元素包括油管下入射孔枪技术、陀螺技术和射孔技术等。
 
应用案例

技术挑战

一家中东地区的作业者,希望通过优化射孔来提高垂直井普通完井的油藏产量。油藏内井段的井斜角只有3度,无法提供足够的重力来定位射孔方向。哈里伯顿为用户定制了一套简单而有效的垂直应力导向射孔方案。

垂直应力导向射孔方案在射孔后可以形成较大的流动面积,进而减小射孔后地层流体的流入速度,有效控制地层砂和陶粒的回流。

用户同时要求增加砾石充填的防砂效果。因此,这口直井需要使用180°的射孔相位角,保证射孔方向和最大地应力方向一致。

由于地球磁场在套管内会发生扭曲,因此使用地磁导向定位不现实;由于倾角仪在这种接近垂直的井中会失去效果,故工具无法参考其朝上的那端来做射孔方向定位。

鉴于以上原因,准确定位射孔枪的朝向就只能使用陀螺,而现代工业陀螺又不具备防震特性。因此,定向和射孔将需要下两趟不同的钻来完成。

解决方案

垂直应力导向射孔方案(VSOP)整合了油管下入射孔枪、陀螺和射孔等多项技术来解决这口井的技术难题。经过与用户的详细沟通,哈里伯顿最终为这口井选用了基于物理法的定向点。作业人员通过获取陀螺仪和固定参考点的位置来调整井下射孔工具定向总成的朝向。射孔枪会在下入后,使用定向总成锁定其射孔朝向和位置,以消除点射孔时射孔枪所产生的定向和定位误差。

当作业人员需要定向长射孔枪系统,同时又想消除垂直普通井或智能井完井中由定向不准所产生的风险时,EZ PassTM 导向型射孔枪悬挂器(OGH)是一个极具优势的选择,可保证用户成功实现定向射孔。

EZ PassTM导向型射孔枪悬挂器(OGH) 是一种为单井筒复杂结构井设计的定向射孔工具。对于普通悬挂器因台阶、内径导致无法进入,同时又对射孔定向要求极高的井,EZ Pass十分适用。

EZ PassTM 导向型射孔枪悬挂器独特的定向系统,使其在垂直井中准确定向成为可能。在工具坐封前,工具卡瓦会处于回收状态;一旦工具被激发,工作管柱内的静液柱压力会确保工具处于坐封状态,对工具施加钻压会进一步强化工具坐封进程。

作业结果

哈里伯顿垂直应力导向射孔(VSOP)服务在这口井中实现了成功应用,用户对作业结果给予了好评。使用该服务后,作业油井完工后产量为1000万标准桶/天(SCFD),在4000psi的生产压差下没有出现油井出砂或产水现象,油井表现超出预期。

如果没有使用垂直应力导向射孔方案,油井的产量将会远远低于现有水平,且在生产过程中也极有可能出现出砂的情况。这是垂直应力导向射孔方案的首次应用,用户最后使用多爪井径测井来确认炮眼朝向,测井解释表明,这是一次非常成功的作业。

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