本發(fā)明提出一種防止射孔引發(fā)套管損壞的優(yōu)化方法，包括：a)選取射孔相位角：最小水平地應(yīng)力和最大水平地應(yīng)力之差在5MPa內(nèi)時，采用射孔相位角為90°進(jìn)行螺旋射孔，射孔方向與最大水平地應(yīng)力方向呈45°；最小水平地應(yīng)力與最大水平地應(yīng)力相差大于7MPa時，射孔方向沿著與最大水平地應(yīng)力方向呈180°定向射孔；最小水平地應(yīng)力與最大水平地應(yīng)力之差介于5MPa與7MPa之間時，用射孔相位角為90°進(jìn)行螺旋射孔，射孔方向與最大水平地應(yīng)力方向呈45°，或者射孔方向沿著最大水平地應(yīng)力方向呈180°定向射孔；b)選擇射孔孔密和射孔孔徑：射孔孔密為13孔/米至16孔/米之間，射孔孔徑為10.2～12.6毫米；c)確定射孔槍的直徑與套管內(nèi)徑的匹配：射孔槍的直徑比套管的內(nèi)徑小10～20毫米。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油田開發(fā)優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防止射孔引發(fā)套管損壞的優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

隨著油田的長期開發(fā)，地層的原始應(yīng)力被改變，表現(xiàn)為水平方向地應(yīng)力不相等，套管強(qiáng)度因射孔而被削弱，孔的方位與地應(yīng)力的方向?qū)μ坠軌勖拈L短影響顯著。但孔的方位與地應(yīng)力的大小和方向共同決定了初始水力裂縫的方位，如果不能有效控制水力裂縫的起裂位置，那么很難實(shí)現(xiàn)壓裂轉(zhuǎn)向的目的，因而如果只關(guān)心套管的保護(hù)而忽略了水力裂縫的起裂，將影響壓裂效果，造成油田減產(chǎn)。因此確定一種考慮射孔引發(fā)套管損壞并又兼顧水力壓裂效果的防治方法尤為重要。

在分析射孔與套管損傷之前，請分別參考圖1a、圖1b和圖1c所示，根據(jù)國外用三軸試驗(yàn)?zāi)M井下射孔井壓裂的試驗(yàn)研究成果可以得知：第一、裂縫起裂點(diǎn)有三種情況：a，裂縫1可能沿孔眼2起裂然后重新定向；b，裂縫面垂直于孔軸；c，裂縫1經(jīng)孔眼2沿井筒3起裂；第二、裂縫的產(chǎn)生與孔眼和最佳平面的夾角密切相關(guān)；第三、裂縫的產(chǎn)生與泵的排量有關(guān)，裂縫的起裂和套管的保護(hù)需做到有機(jī)統(tǒng)一，射孔方位角對起裂的方位具有重要影響。

同時，發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，射孔參數(shù)的選取對于套管損傷也具有緊密的關(guān)系。在不造成油田減產(chǎn)的前提下，確定好合理的射孔參數(shù)，可以減弱因射孔造成的套管抗擠毀強(qiáng)度，即射孔相位角、孔徑、孔密、射孔最優(yōu)時機(jī)等射孔參數(shù)都與套管保護(hù)直接相關(guān)。因此，綜合考慮水力壓裂增產(chǎn)與套管保護(hù)的有機(jī)統(tǒng)一是十分必要的，既要保證增產(chǎn)效果，又要最大限度減少套管損壞，對于射孔相位角、孔徑、孔密、射孔時機(jī)等多個因素需要給予合理的優(yōu)化設(shè)定，成為目前亟待解決的問題。

有鑒于此，本發(fā)明人根據(jù)從事本領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，研制出一種防止射孔引發(fā)套管損壞的優(yōu)化方法，以期解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在于提供一種防止射孔引發(fā)套管損壞的優(yōu)化方法，從射孔相位角、孔徑、孔密、射孔時機(jī)等多個因素對射孔參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，既保證了油田增產(chǎn)效果，又最大限度地減少了套管損壞。

為此，本發(fā)明提出一種防止射孔引發(fā)套管損壞的優(yōu)化方法，包括以下步驟：

a)選取射孔槍的射孔相位角：當(dāng)最小水平地應(yīng)力和最大水平地應(yīng)力之差在5MPa以內(nèi)時，采用射孔相位角為90°進(jìn)行螺旋射孔，并使射孔方向與最大水平地應(yīng)力方向呈45°；

當(dāng)最小水平地應(yīng)力與最大水平地應(yīng)力相差大于7MPa時，使射孔方向沿著與最大水平地應(yīng)力方向呈180°定向射孔；

當(dāng)最小水平地應(yīng)力與最大水平地應(yīng)力之差介于5MPa與7MPa之間時，采用射孔相位角為90°進(jìn)行螺旋射孔并使射孔方向與最大水平地應(yīng)力方向呈45°，或者使射孔方向沿著最大水平地應(yīng)力方向呈180°定向射孔；

b)選擇射孔槍的射孔孔密和射孔孔徑：射孔孔密為13孔/米至16孔/米之間，射孔孔徑為10.2～12.6毫米；

c)確定射孔槍的直徑與套管內(nèi)徑的匹配：射孔槍的直徑比套管的內(nèi)徑小10～20毫米。

如上所述的防止射孔引發(fā)套管損壞的優(yōu)化方法，其中，在步驟b)中，射孔槍采用10.2毫米的射孔孔徑。