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摘要：高压低渗透油藏存在着渗透率低，孔隙度小，天然能量弱，储层敏感性强，易被外来流体污染的特点，射孔效率的高低直接影响着油气井的产能。而常规射孔方式已逐渐不能满足高压低渗油藏对油气层保护的要求，负压射孔是保护油气层的一种重要方式。目前该项技术已在我厂成功实施35井次，平均单井日油8.1 吨/天，超过同区块同类型油藏常规射孔投产初期产量，达到了保护油气层提高产能的目的。
关键词：负压射孔 低渗透 油气层保护
1 前言
现河采油厂低渗透油藏储层物性差，孔隙度一般为15-22%，渗透率一般为10-50毫达西，且滑塌浊积砂岩，应力集中，微裂缝发育，具有双重孔隙特征。孔喉半径小，一般为1.4-3.5um；平面及纵向非均质性严重，砂体核部物性明显好于砂体边部 ，渗透率级差105，储层内部夹隔层发育。储层以泥质胶结为主，粘土矿物含量高。主要为非速敏，中-强水敏，中-弱酸敏，弱盐敏。储层易受污染，且污染后难以恢复。
常规射孔方式普遍采用过压射孔，即井筒压力大于储层压力射孔，过压射孔可使井筒内的流体在正压差的作用下进入储层，一旦流体是损害型的，将对储层造成严重的伤害。同时射开的孔眼得不到清洗，一些固相物质堵塞在孔道内，使孔眼导流能力下降。随着勘探开发的不断发展，常规射孔方式已逐渐不能满足高压低渗油藏对油气层保护的要求，负压射孔是保护油气层的一种重要方式。
2 负压射孔技术的基本原理
负压射孔是指射孔时，井底液柱压力低于储层压力条件下的射孔，在负压射孔的瞬间，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，避免孔眼堵塞和射孔液对储层的损害，同时还有可能减轻压实作业程度。因此负压射孔是一种保护储层、提高产能、降低成本的射孔方法。
负压射孔是用来得到清洁的射孔孔道，消除射孔伤害、提高产能的射孔技术。所需的负压大小主要取决于岩石性质，如渗透率和强度。而传统意义上的负压射孔，在射孔器点火前即使井眼压力低于储层压力。一般情况下实现负压条件采用掏空的方法，这种方法局限性很大。另一种是注液态氮的方法，这种方法成本太高。使用油管传输隔离负压，方法简便，成本低廉。负压开孔装置适用于油气井负压射孔工艺，具有较高的安全性和可靠性，使用简单、方便。
技术特点：
能够产生动态负压井筒环境，产生强力诱喷作用；
射孔后可有效清理射孔孔道，降低钻井过程中对储层污染及射孔伤害，提高产能；
根据储层特性，准确实现任意负压值；
射孔后可直接生产，并可实现与泵抽联合作业，节约作业成本；
大斜度及水平井中实现负压射孔，适用于超高压油气井的射孔；
管串操作简便，便于后期作业。
3 负压射孔技术的创新应用情况
3.1 单井初步应用情况
在应用初期，我们优选高压低渗透区块新井，开展该项技术的现场工艺试验，观察实施效果。典型井如史3-5-斜101井，该井位于史南油田史100区块南部井区，待射储层为沙三中2，平均渗透率468.9 ×10-3um2，平均孔隙度20.5%，平均泥质含量16.5%，属于中孔中渗储层。
优化设计施工参数：射孔器参数采用102型射孔枪，127王深穿透弹，孔密16孔/m，相位90°，螺旋式布弹方式；射孔工艺采用自控式负压射孔工艺，设计负压值20MPa，油管传输，采用GR校深，投棒引爆。
根据求产测试结果反映出负压射孔后，能够使流体较快的流动到井底，可以不采取压裂措施，直接下泵生产。该井直接下泵生产后，取得了初期日油11.9吨/天的高产，避免了二次投入，节省了压裂费用。
3.2 大规模推广应用情况
在工艺试验井取得良好效果的基础上，我们加大应用规模，在低渗油藏史南油田史100东井网加密调整区，整体采用负压射孔工艺技术。
史100区块原始地层压力45.75-49.19MPa，压力系数1.38-1.51，储层平均孔隙度18.5%，空气渗透率13.3×10-3?m2，为埋藏深、高压、低渗、边水不活跃的岩性油藏。史100东井网加密调整区动用含油面积1.55平方千米，地质储量255万吨，方案整体设计油水井工作量共计20口，新增产能3.75万吨，增加可采储量30.8万吨。
目前方案区已投产新油井11口，全部采用负压射孔方式，负压值在20兆帕以上。从新井投产情况来看，新井主要采用常规投产（采用102枪102增效弹负压射孔），油井初期产能可达到方案设计目标。投产油井初期日油77.2吨/天，平均单井日油8.6吨/天，目前开井8口，日油46.7吨/天，平均单井日油5.8吨/天，已累积产油7117吨，方案实施后区块采油速度提高0.03%，采收率提高6%，取得了较好效果。
通过加强油层保护，有效解放了油层潜力，新井常规投产即可获得8吨以上的产能，平均产量高于单元投产初期产量，是同一区块内不同加密区（史103加密区）常规投产的3-4倍。
3.3 创新应用情况
为满足油田开发需要，我们在原技术的基础上进一步加以改进，与测井公司多次结合，创新实施负压射孔-压力（恢复）测试联作，下一趟管柱，同时完成负压射孔和压力（恢复）测试作业，既减少下管柱次数，又缩短试油周期，并可避免对油气层的伤害。
目前负压射孔技术已在我厂成功实施35井次，初增能力282.2吨，平均单井日油8.1 吨/天，超过同区块同类型油藏常规射孔投产初期产量，达到了保护油气层提高产能的目的。
4 认识与体会
（1）低渗透油藏储层埋藏深，地层压力高，储层渗透性差，普遍存在水敏、速敏等敏感性，对外来液体配伍性要求较高。
（2）负压射孔不仅可以避免有害流体侵入地层，也可使射孔后地层流体在负压差作用下瞬间流出，冲洗孔道解除一部分破碎低渗透带，使射孔压实带影响减小，提高了射孔的效率，有效保护了油气层，提高储层产能。
（3）负压射孔的作用已被现场实践和室内试验所证实，但负压值过大会引起地层出砂并损害套管，负压值过低又不能确保孔眼的清洁，必须利用相关公式进行严格的测算，选定合理的负压值。
（4）负压射孔测试联作，可在负压射孔后进行求产压力测试，根据测试结果可计算出不同泵深下的日产液量，为下步部署提供指导性意见，若地层能量充足，可以不采取压裂措施，直接下泵生产，避免了二次投入，节省了压裂费用。
参考文献
[1]李克向.保护油气层钻井完井技术.北京：石油工业出版社，1993
[2] P.M.Halleck.George Jacob.平衡射孔与负压射孔的对比[J].陈福明，译.海外油田工程，2000
[3]刘玉坤，韩秋，孙国军.优化射孔完井工艺提高油井产能[J].大庆石油地质与开发，2006
关键词：负压射孔 低渗透 油气层保护
1 前言
现河采油厂低渗透油藏储层物性差，孔隙度一般为15-22%，渗透率一般为10-50毫达西，且滑塌浊积砂岩，应力集中，微裂缝发育，具有双重孔隙特征。孔喉半径小，一般为1.4-3.5um；平面及纵向非均质性严重，砂体核部物性明显好于砂体边部 ，渗透率级差105，储层内部夹隔层发育。储层以泥质胶结为主，粘土矿物含量高。主要为非速敏，中-强水敏，中-弱酸敏，弱盐敏。储层易受污染，且污染后难以恢复。
常规射孔方式普遍采用过压射孔，即井筒压力大于储层压力射孔，过压射孔可使井筒内的流体在正压差的作用下进入储层，一旦流体是损害型的，将对储层造成严重的伤害。同时射开的孔眼得不到清洗，一些固相物质堵塞在孔道内，使孔眼导流能力下降。随着勘探开发的不断发展，常规射孔方式已逐渐不能满足高压低渗油藏对油气层保护的要求，负压射孔是保护油气层的一种重要方式。
2 负压射孔技术的基本原理
负压射孔是指射孔时，井底液柱压力低于储层压力条件下的射孔，在负压射孔的瞬间，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，避免孔眼堵塞和射孔液对储层的损害，同时还有可能减轻压实作业程度。因此负压射孔是一种保护储层、提高产能、降低成本的射孔方法。
负压射孔是用来得到清洁的射孔孔道，消除射孔伤害、提高产能的射孔技术。所需的负压大小主要取决于岩石性质，如渗透率和强度。而传统意义上的负压射孔，在射孔器点火前即使井眼压力低于储层压力。一般情况下实现负压条件采用掏空的方法，这种方法局限性很大。另一种是注液态氮的方法，这种方法成本太高。使用油管传输隔离负压，方法简便，成本低廉。负压开孔装置适用于油气井负压射孔工艺，具有较高的安全性和可靠性，使用简单、方便。
技术特点：
能够产生动态负压井筒环境，产生强力诱喷作用；
射孔后可有效清理射孔孔道，降低钻井过程中对储层污染及射孔伤害，提高产能；
根据储层特性，准确实现任意负压值；
射孔后可直接生产，并可实现与泵抽联合作业，节约作业成本；
大斜度及水平井中实现负压射孔，适用于超高压油气井的射孔；
管串操作简便，便于后期作业。
3 负压射孔技术的创新应用情况
3.1 单井初步应用情况
在应用初期，我们优选高压低渗透区块新井，开展该项技术的现场工艺试验，观察实施效果。典型井如史3-5-斜101井，该井位于史南油田史100区块南部井区，待射储层为沙三中2，平均渗透率468.9 ×10-3um2，平均孔隙度20.5%，平均泥质含量16.5%，属于中孔中渗储层。
优化设计施工参数：射孔器参数采用102型射孔枪，127王深穿透弹，孔密16孔/m，相位90°，螺旋式布弹方式；射孔工艺采用自控式负压射孔工艺，设计负压值20MPa，油管传输，采用GR校深，投棒引爆。
根据求产测试结果反映出负压射孔后，能够使流体较快的流动到井底，可以不采取压裂措施，直接下泵生产。该井直接下泵生产后，取得了初期日油11.9吨/天的高产，避免了二次投入，节省了压裂费用。
3.2 大规模推广应用情况
在工艺试验井取得良好效果的基础上，我们加大应用规模，在低渗油藏史南油田史100东井网加密调整区，整体采用负压射孔工艺技术。
史100区块原始地层压力45.75-49.19MPa，压力系数1.38-1.51，储层平均孔隙度18.5%，空气渗透率13.3×10-3?m2，为埋藏深、高压、低渗、边水不活跃的岩性油藏。史100东井网加密调整区动用含油面积1.55平方千米，地质储量255万吨，方案整体设计油水井工作量共计20口，新增产能3.75万吨，增加可采储量30.8万吨。
目前方案区已投产新油井11口，全部采用负压射孔方式，负压值在20兆帕以上。从新井投产情况来看，新井主要采用常规投产（采用102枪102增效弹负压射孔），油井初期产能可达到方案设计目标。投产油井初期日油77.2吨/天，平均单井日油8.6吨/天，目前开井8口，日油46.7吨/天，平均单井日油5.8吨/天，已累积产油7117吨，方案实施后区块采油速度提高0.03%，采收率提高6%，取得了较好效果。
通过加强油层保护，有效解放了油层潜力，新井常规投产即可获得8吨以上的产能，平均产量高于单元投产初期产量，是同一区块内不同加密区（史103加密区）常规投产的3-4倍。
3.3 创新应用情况
为满足油田开发需要，我们在原技术的基础上进一步加以改进，与测井公司多次结合，创新实施负压射孔-压力（恢复）测试联作，下一趟管柱，同时完成负压射孔和压力（恢复）测试作业，既减少下管柱次数，又缩短试油周期，并可避免对油气层的伤害。
目前负压射孔技术已在我厂成功实施35井次，初增能力282.2吨，平均单井日油8.1 吨/天，超过同区块同类型油藏常规射孔投产初期产量，达到了保护油气层提高产能的目的。
4 认识与体会
（1）低渗透油藏储层埋藏深，地层压力高，储层渗透性差，普遍存在水敏、速敏等敏感性，对外来液体配伍性要求较高。
（2）负压射孔不仅可以避免有害流体侵入地层，也可使射孔后地层流体在负压差作用下瞬间流出，冲洗孔道解除一部分破碎低渗透带，使射孔压实带影响减小，提高了射孔的效率，有效保护了油气层，提高储层产能。
（3）负压射孔的作用已被现场实践和室内试验所证实，但负压值过大会引起地层出砂并损害套管，负压值过低又不能确保孔眼的清洁，必须利用相关公式进行严格的测算，选定合理的负压值。
（4）负压射孔测试联作，可在负压射孔后进行求产压力测试，根据测试结果可计算出不同泵深下的日产液量，为下步部署提供指导性意见，若地层能量充足，可以不采取压裂措施，直接下泵生产，避免了二次投入，节省了压裂费用。
参考文献
[1]李克向.保护油气层钻井完井技术.北京：石油工业出版社，1993
[2] P.M.Halleck.George Jacob.平衡射孔与负压射孔的对比[J].陈福明，译.海外油田工程，2000
[3]刘玉坤，韩秋，孙国军.优化射孔完井工艺提高油井产能[J].大庆石油地质与开发，2006