正交试验在水平井常规射孔因素优化中的应用
水平井射孔完井参数优化设计111
能的影响。
参考文献
[1] 万仁溥等编译．王鸿勋审校．水平井开采技术．石油工业出版社．1997 年 4 月 [2] 李宾元，税其达，廖润康，孙艾茵编著．水平井完井与防砂．成都科技大学出版社．1994 年 6 月 [3] 李克向主编．保护油气层钻井完井技术．石油工业出版社．1993 年 10 月 [4] 李介士等编译．水平井钻井完井及增产技术．石油工业出版社．1992 年 6 月 [5] 孙艾茵，林琪，冯斌，潘迎德．射孔完井电模拟研究．石油钻采工艺．1988， （6） ：99-107
1.8 1.6
产率比PR
1.4 1.2 1 0.8 0.6 200 400 600 800 1000
相 位 角 90 相 位 角 120 相 位 角 150 相 位 角 180
孔深（mm）
图 4-2 射穿污染带情况下相位角对油井产率比的影响
同时我们还得到了其它八个射孔参数在两种情况下对产率比的影响。 然后我们综合考虑各个单因素对产能的影响，应用正交设计的方法设计了计算方案， 并进行了二次回归分析，分清了这些因素的主次关系，得到了各个单因素与 PR 的定量关系 式和一些基本结论。
韩海龙，男，辽河油田公司欢喜岭采油厂技术管理科科长，高级工程师，通讯地址：辽宁省盘锦市欢喜岭采油厂技术 管理科，邮编：124114，联系电话：0427-7548360，Email:hanhl@
1
2 水平井射孔有限元计算的数学方法
为了研究油层中复杂的渗流状况，便于在数学上进行描述与处理，对所研究问题一般 化，特作如下假设： （1）油层是水平等厚的。 （2）垂向和水平渗透率在各自方向上是均质的，但并不要求二者一定相等。 （3）油层中的流体是单相、不可压缩的、稳定线性渗流，渗流规律符合达西定律。 （4）不计重力的影响。 （5）油藏中的流体只能从射孔孔眼流入井筒。 （6）区域内无源无汇。 （7）不同带内(指污染带、未污染带、压实带等)的渗透率不同，但在同一带内垂向和 水平渗透率均匀分布。渗透率的突变仅发生在带与带的交接面上。 根据渗流力学的基本理论，在内部无源的情况下，服从达西定律的三维稳定渗流，可 用下面的偏微分方程进行描述：
基于正交试验的水平井射孔参数优化设计
摘 要 ： 目前 水 平 井射 孔 完 井 已在 国 内外 各 油 田取 得 了 广 泛 的 应 用 ， 孔 参 数 的 优 化 是 水 平 井 经 济 、 射 高效 生 产 运 行 的 关 键 。在 建 立 了基 于 正 交 试 验 的 水 平 井射 孔 参 数 优 化 设 计 模 型 的基 础 上 ， 究 并 筛 选 了研 主要 因 素 ， 析 了各 因素 对 水 平 井 产 能 影 响 的 权 重 ， 化 了射 孔 完 井 参 数 方 案 ， 水 平 井射 孔 参 数 优 化 提 供 了新 的 方 法 分 优 为
和 技 术 支持 。
关键词 ： 正交 试 验 ； 孔 参 数 ； 化 设 计 ； 重 ； 平 井 射 优 权 水
中图 分 类 号 ： ２ ７ １ ＴＥ ５ ． 文 献标识码 ： Ａ
Ｔｈｅ ｏ ｉ ｉ ａ ｉ ｎ ｄｅ ｉ ｎ ｏｆｐｅ ｆ ｒ ｔｎ ａ ａ ｅ ｅ ｓ ｐｔｍ ｚ ｔｏ ｓ ｇ ｒ ｏ ａ ｉ ｇ ｐ ｒ ｍ ｔ ｒ ｂ ｓ ｄ ｏ ｒ ｈ ｇ ｎａ ｅ ｔｍ ｅ ｈ ｄ ｆ ｒ ｈｏ ｉｏ ａ ｌｓ ａ ｅ ｎ ｏ ｔ ｏ ｏ ｌｔ ｓ ｔ ｏ ｏ ｒｚ ｎｔ ｌｗｅ ｌ
海 洋 石 油
第 ２ ８卷 第 ４期
０Ｆ Ｈ０ＲＥ ０Ｉ ＦＳ Ｌ ・ ９１・
文章 编 号 ：０ ８ ３ ６ ２ ０ ｝４ ０ １ ５ １ ０ —２３ （０ ８ ０ —０ ９ —０
基 于 正 交 试 验 的水 平 井射 孔 参 数 优 化 设 计
李 华 刘 满 军 陈德 春 ， ，
ｆ ｃ ｏ ｓ ｎ ｈｅ ｏ ｉｏ ｔ ｌ ａ ｔ ｒ ｏ ｔ ｈ ｒｚ ｎ ａ ｗｅｌ ｒ ｄ ｃ ｉ ｉｙ ｓ ｎ ｌ ｚ ｄ． Ｐｅ ｆ ｒ ｔ ｄ ｏ ｌ ｔｏ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｃ ｅ ｉ ｌ ｐ ｏ ｕ ｔｖｔ ｉ ａ ａｙ ｅ ｒｏ ａ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｉ ｎ ａ ａ ｔ ｒ ｓ ｈ ｍｅ ｓ ｏ ｉ ｚ ｄ．Ｔｈｅ ｓｕｄ ｏ ｉ ｅ ｗ ｔ ｏ ｎ ｅ ｈ ｃ ｌｓ ｐ ｒ ｏ ｅ ｆ ｒ ｔｎ ａ ａ ｔ ｒｏ ｔｍｉａ ｉｎ ｐｔｍｉｅ ｔ ｙ ｐｒ ｖ ｄ ｄ ａｎｅ ｍｅ ｈ ｄ ａ ｄ ｔ ｃ ｎｉａ ｕｐ ｏ ｔｆ ｒ ｐ ｒｏ ａ ｉ ｇ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｐ ｉ ｚ ｔｏ
循环正交算法优化压裂水平井井网参数
缝 数一 ｌ１ｌ１ ｌ２２２
１ａ ＝４ａ —７ａ ＝２ａ ＝６ 其 他 因素各 水平 的取 ，３ ，５ ，２ ，４ ，
０． ７５
０．８
０．１ ２
０．１ ５
平长ｌ ４ ２ 一２ ５ ３ ３ １
数 值 模 型 网格 数取 为 ５ ×５ ｘ３ Ｘ×Ｙ×Ｚ ， １ １ （ ）
‘
根据 优势方 案绮小 各参数取值 范围 再浚正交 设计妻 方案组 合
／
＝
否
图 ２ 五 点 法 压 裂 水 平 井 井 网单 元
评 价 方法 采 用 经 济评 价 方 法 ， 以无 因次 净 现值
为评价因子进行评 价， 此处定义给定年限的净现值
与该面积上含油量的毛收入之比。
（） ２与裂缝条数压裂费用 ： 裂缝条数 ＊ 裂缝成
本
（） ３ 与产 油量相关 的费用 ： 产油量 ＊（ 储量使用 费 ＋燃料费） （） ４ 与产 液量 相关 的 费用 ： 液 量 ＊（ 气 处 理 产 油
２１ 年第 １ 期 ０１ ８
２ ２ 评 价 因子评价 并排 序 ．
齐 桃 等 循 环 正 交 算 法 优 化 压 裂水 平 井 井 网参数
现金 流 出壤 的计算 ：
现金 流 出量 由六部 分 构 成 ， 各项 及 其计 算 方法 分别 为 ： （） 井数 相关 成本 ： 数 ＊（ １与 井 钻井 费用 ＋工 人
工资 ＋工人福利＋油井修理费＋其他开采费用＋井
下作 业 费 十测 井测 试 费 十油 田维护 费＋管 理费 ）
对应 的裂缝条数 、 水平井段长度 、 导流能力、 裂缝半
长 、 距 和 排 距 分 别 为 ５ ４０ ４Ｄ．ｍ， ０ｍ， 井 ， ０ｍ， ０ ｃ １ ５
一种优选射孔参数的方法及应用
一种优选射孔参数的方法及应用X刘文苹1,2(1.浙江大学地球科学系;2.大庆油田有限责任公司采油工程研究院,黑龙江大庆 163453) 摘 要:本文根据孔深、孔径、孔眼相位等射孔参数对井眼稳定及产量的影响,利用正交实验方法进行了多因素分析,结合松辽盆地龙西地区的地质情况,以孔眼稳定及产能为目标,最终优选出射孔参数,为实际应用提供可靠的理论依据。
关键词:射孔;孔眼稳定;产能;正交实验分析 中图分类号:T E 342 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)07—0034—02 油井射孔孔眼参数是影响油井产率比的重要因素,对孔眼稳定和产能高低起着重要作用[1];因此,研究射孔参数对射孔完井出砂和产能的影响规律,获得射孔参数与出砂和产能比之间的定量关系,可为优选射孔参数、科学地进行射孔作业和提高油井产能提供理论依据。
本文根据孔深、孔径、孔眼相位等射孔参数对出砂的影响,来研究孔眼周围应力,利用正交实验方法进行了多因素分析,从而优选出射孔方案,为现场实际应用提供理论依据。
1 各射孔参数对出砂及产能的影响根据文献可知[2～5],孔眼随孔深增加会变的越来越不稳定,但随着孔眼逐渐变深,应力增加的幅度会变小,说明孔眼加深到一定程度后对出砂的影响就变的很小,同时孔眼随着孔深增加,产量会不断增加。
孔径增加,孔眼稳定性增强,但影响幅度不大,产能随孔径增大而增加,但趋势逐渐降低。
孔密越大孔眼越不稳定,随着孔密变大,会使孔眼间干扰变大,极易出砂,但产能会随着孔密的增加而逐渐增大。
生产压差与产量之间是正比例关系,且呈线性增长,但孔眼周围应力会随之变大,所以开采时应控制好压差,防止由于过分追求效益而提高生产压差带来的出砂量大的危害。
就产量而言,一般相位角90°时产量最高,0°时产量最低。
考虑到上述因素,我们结合松辽盆地龙西地区的地质情况,将采用正交试验校准这几种射孔参数对孔眼稳定性及产能情况的影响。
正交实验设计在胜利油田底水油藏水平井出水规律分析中的应用
约了其有效改善油田开发效果的技术优势。 特别是在复杂砂岩底水油藏中， 水 平井的开发效果受到底水陕速锥进的影响更为明显。 全面地考虑油藏地质及水 平井 生产 等参数 对水平 井 出水规律 或者水 淹规律 的影 响显得 尤为必 要 。 这 样 可 以为后 续 的水平 井堵 水治理 提供 必要 的 优化设 计依 据 ， 提高 堵水 成功 率 ， 从 而
根据敏感 陛分析 结论 ， 主要研 究厚油 层砂岩底 水油 藏不 同长度的水 平井对 应不 同采 液速 度 下 的 出水规 律 。 设 定水 平 井上 偏ｈ ｄ ／ ｈ ｏ ＝Ｏ ． ２ ， 底 水 层厚 度 为 ｈ ｗ／ ｈ ｏ ＝１ ， 垂 向渗透 率为 平面渗透 率 的１ ／ １ ０ 。 根据 数值 模拟方 法计 算不 同水平 井 长度 不同产 液速 度 时含水率 变 化特征 。 数模结 果 可以看 出 ， 同一 水平井 长度 不 同采液速 度含水 率随 生产 时间的单对 数变化 特征基 本相似 ， 根 据数学统 计 回
１前 育
水平 井技术 提 出于２ Ｏ 世纪２ Ｃ 晖代， 经 过几 十年的 发展 ， 该 项技术 已成 为油 气 田开 发 的重要 技 术［ １ 】 。 但 随着开 发 的进 行 ， 水 平井 快速 水 淹 问题 已经严 重 制
响程度 ， 计 算结果 如表 ３ 、 表４ 所示 ， 根据 表 中各 因素对 同一 评价指标 的影 响程度 的大 小排序 ， 然后 确定 不 同因素对 评价 指标 影响 程度大 小 或敏感 程度 。 采 液强 度对 见水 时 间的影 响程度 最大 ， 水平井 油层 偏心 距次 之 ， 水平 井长度 和垂 向渗 透率的影响程度基本相当， 水体倍数的影响程度较小。 水平井长度对水平井的
［ 摘 要］ 运用 数值 模拟 和 正交 实验 设计 手段 ， 对 影响胜 利 底水 油藏 水平 井 出水 的 因素进 行 了敏 感性分 析 。 确 定 了采 液强 度和 水 平段 长度 分别 是影 响胜 利某 区块 水平 井见 水 时间 和含水 上升 率 的主要 因素 。 在 此基 础上 ， 回归 建立 了厚油 层 砂岩 油藏不 同水 平段 长度 和采 液强 度下 水平 井 出水规律 预测 数学 模型 。 拟 合结 果 表明， 能够 较好 的预 测 水平 井 的 出水 规律 ， 从 而为水 平 井找水 、 堵水 提供 重 要参 考 。 ［ 关键词］ 水平井 。 底水油藏 ・ 出水规律 ， 数值模拟， 正交设计 中图分类号： ０ ２ ４ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号： １ ０ ０ ９ － ９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ５ ） ０ ９ — ０ ０ ０ ７ 一 Ｏ １
多因素影响下水平井射孔参数优化设计
说 ，孔 径对 产 能的 影响 较小 ，在 设备 一定 的情 况 下 ，一般 倾
向于牺 牲孔 径 ，追 求孑 深 。 Ｌ
图 ｌ 产 能 比 随孔 密 变 化 曲线
图 ３反映 了不 同孑 深条 件下 产能 比与孔密 的关 系 。从 图 ３中看 出 ，相 同 的孔 密条 件 下 ，孔 深越 大 ， Ｌ 油井 的产 能 比越 大 ，孔 密越 大 ，孔深 的 变化对 油井 的产 能 比影响 越不 明显 ，所 以在 进行 射孔 设计 时 ，一 味的追 求 孔深 是没 有必 要 的 ，在 考虑 到射 孑 器 装 药量 和地 层 及射 孔 等 因素 下 ，一般 设 计 孑 深 在 ０ ６ Ｌ Ｌ ． ｍ～
１ 水 平 井 射 孔 完 井 产 能 预 测 模 型
早期 的 Ｊ ｓ ｉ ｏ ｈ 公式 是 目前 国 内外应 用 比较广 泛 的一种 水 平 井 产能 预测 模 型 ，理 想水 平 井裸 眼完井 产
能 预测 模 型Ｃ ： 为
ｒ 一
５ ２ ８ ＾ Ｂ。 ４ ． Ｋｈ／
…
・－ａ （ ）＿ ） ］ ｎｔ ２ Ｌ ２ （ ［ － － ／ ａ￣ ２ｊ ／ ｑ
式 中 ， 为射孔 完井 水 平井 采油 指数 ， 。 （ ＭＰ ） Ｋ 为 地层 水 平 渗透 率 ， Ｔ ； ｒ ／ ｄ・ ａ ； ｎ Ｉ。ｈ为储 层 有效 厚 度 ， ｌ ｍ；
Ｂ 为地 层 原油溶 解 气油 比 ，标准 ） Ｉ ｍ。 为原 油 粘度 ， ａ・ ； 与材料 及 套管外 径及 壁厚 有关 的系 。 （ Ｉ。 Ｔ／ ； ｍＰ Ｓ口为
［ 收稿日期］２ １ ００—１ —２ １ ９ ［ 作者简介］曲占庆 （ ９ ３ ） １ ６ 一 ，男 ，１８ ９ ６年华东石油学院毕业 ，教授 ，博士生导师 ，现主要从事油气 田开发方面的教学及科研工作。
用正交实验设计方法分析水平井井网参数对开发效果的影响
表 ２ 方 案 设计 表
吕
效果 的影 响 程度 。
邑
捌
景
｛ Ｌ
戚｝
４
６
８
１ Ｏ
１ ２
１ ４
１ ６
生 产时间侔
关键 词 ： 交 实验 设 计 方 法 ； 平 井 ； 网参 数 ； 正 水 井 开发 效 果 ； 差 分析 极
中 图分 类 号 ： Ｅ １ Ｔ ３３ 文 献标 识码 ： Ａ
井网参数 对油 田开发 至 关 重要 ， 合 理 的井 网 不
安排 三个水 平 ， 四个 因子 的水 平取值 列 于表 １ 。
孙建芳 ， 王 华
（ 北京 科 技 大 学 ， 京 １ ０ ８ ） 北 ０ ０ ３
摘 要 ： 用正 交 实验 设 计 方 法 中 的极 差 分 析 方 法 对 影 响 水 平 井 开 发 效 果 的 井 网 参 数 进 行 研 究 。 结 合 实 际 油 田 区 利 块， 通过 正 交 实验 设 计 方 法 对 井 网参 数 进 行 优 化 组 合 ， 利 用数 值模 拟 计 算 不 同 井 网 参 数 的 累 积 产 油 量 。通 过 对 并
石
２０ ０ ９年 ９月
油
地
质
与
工
程
ＰＴ Ｏ Ｅ Ｅ Ｒ Ｌ ＵＭ Ｅ Ｌ ＧＹ Ａ Ｄ Ｅ Ｇ Ｎ Ｅ Ｉ Ｇ Ｇ Ｏ Ｏ Ｎ Ｎ ＩＥ ＲＮ
第２ ３卷 第 ５期
文章 编号 ：６ ３—８ １ （０ ９ ０ —０ ６ —０ １７ ２ ７ ２ ０ ）５ ０ ６ ３
水平井射孔技术的现场应用分析
80在当今世界已经探明的石油储量当中，石油储量大，但有很大一部分仅仅离地面只有几百米的深度，传统的直井技术开采生产起来耗时耗力，不利于产量的增加，但是如果能合理的利用水平井技术，一口井就能大大的增产。
如何合理稳定的使用水平井射孔技术已经越来越多的得到了油田企业的关注和思考[1-3]。
1 水平井射孔技术探究1.1 水平井射孔技术及关键对于水平井射孔技术而言，是一种为了提高油田产量而发明的新型技术，顾名思义就是在直井中继续水平的延伸打井，其斜角一般大于86°。
水平井射孔技术不光可以提高油井产量，还能辅助后续的增产工作。
除了增产之外，在开采完毕后，水平井射孔比起传统技术更易进行封堵工作，节约开采成本。
通常情况下，在现场作业的时候，水平井射孔作业是一次性完成的，中间没有间断，水平的向两边或者以小角度定向射孔，可以防止在采油时压力不均导致的砂石沉降和地下水涌出等问题发生[4-6]。
这项技术的关键在于水平井射孔器的选用，要根据工作区的地质条件和作业条件，因地制宜选择合适的水平井射孔器，为了使水平孔能够保持水平，要合理地调整射孔枪的配置和参数设定。
除此之外，弹架轴承、弹架结构、弹架配重以及所用的材料，都需要进行设计改造，使其适用于水平井射孔技术。
1.2 水平井射孔的作业要求对于水平井射孔技术而言，在现场应用时，还需要有很多细节和问题要注意。
作业过程中要注意以下方面：将井段分成多个射孔子系统进行确认。
通过分段确认，可以减少因为导爆索的爆速下降，从而引发的射孔弹爆燃，就会产生卡枪等事故。
而且相对独立的子系统可以进行分期分批起爆，防止同时爆破的冲击对水平井造成损伤。
在进行水平井射孔作业时要进行多次的磁控定深度。
根据地层的不同，要在不同的地理位置，进行不同的多次的磁控定深工作，在直井中进行磁控定深，在水平井中用磁控定位，根据水平和垂直的数据可以大大的增加准确性，从而保证精确度，减少层位确定的失误几率，可以大大的节约成本，为后续的工作打下良好的基础。
水平井射孔技术研究与应用
水平井射孔技术研究与应用发布时间：2021-06-28T16:04:32.187Z 来源：《工程管理前沿》2021年第7期作者：刘贤亮[导读] 研究表明，低渗透薄差层性质的油田是我国众多油田类型中刘贤亮盘锦辽河油田裕隆实业集团有限公司 124011摘要：研究表明，低渗透薄差层性质的油田是我国众多油田类型中的一种。
开发该油田最需要的的核心技术就是水平井技术。
到目前为止，这项技术已经被各大油田开发企业应用到日常生产中了，而水平井技术的核心组成之一就是水平井射孔技术，但是目前我国对水平井射孔技术的应用还不成熟，因此，本文主旨是对水平井射孔技术在理论上进行研究，同时并探讨在作业现场的一个实际技术应用情况，对在现场作业应用水平井射孔技术时，应该要注意哪些事项来进行一个研究探讨。
由此得来的综合数据，并进行归纳分析，为我国油田企业在进行应用水平井射孔技术时提供合理合规的参考数据。
关键词：水平井射孔技术；油田现场实践作业；研究结论归纳分析引言：目前我国已经探知的的石油储量有256亿桶左右，在世界上的石油储量排名为第13名，正是因为我国的石油储量极其丰富，传统的石油开采方式非常昂贵，成本很高，严重影响了企业的经济发展，所以为了促进我国油田开采事业的快速发展，就必须尽快开发研究出先进的石油开采技术。
先进石油开采技术的应用能够真正意义上的提升油田企业经济利润水平。
根据我国目前的的石油储量情况来看，其中有很大一部分油井是离地面仅有几百米的深度，依然采用的是传统直井开采技术，耗费的时间和资金都很大，而且不能保证油田开采产量能够达到目标，因此水平井技术的出现能够大大提升油田开采的产量，百里而无一害。
在石油现场应用水平井射孔技术的过程中，如何保证能够稳定运行不出问题，就成为了我国各个油田企业现在需要研究解决的问题。
一．水平井射孔技术水平井射孔技术的整体概述为了提升油田的生产产量，才研发出了水平井射孔技术研发。
简单来说就是在作业现场，将直井设施做一个水平延伸打井，要求斜度要接近90°。
水平井射孔技术的现场应用研究
水平井射孔技术的现场应用研究摘要：随着我国水平井行业领域的快速发展，为了保证水平井射孔的正常运行，避免产生故障而对整个水平井造成一定程度的影响。
因此，我们必须定期对水平井射孔技术的现场应用研究，通过对水平井射孔技术进行分析，及时发现潜在的风险，促使技术人员对整个水平井的情况进行全方面的了解和掌握。
本文从水平井的地质特点出发，分析了常规射孔技术的不足，并就复合射孔技术进行了研究和探讨，希望能够促进油井开采效果的提升。
关键词：水平井射孔技术；现场应用；研究引言：射孔是水平井的主要完井方式之一，由于水平井井筒内质量流量的变化，造成水平井井筒内的压力损失，主要包括摩阻压力损失、加速压力损失和流动混合压力损失，基于椭圆泄油区和矩形泄油区，建立了储层渗透率计算模型，建立了地层进入水平井井筒的流动计算模型和压力计算模型推导了水平井井筒压降计算模型，分析了水平井射孔技术的现场应用研究，为水平井变密度射孔在油田的应用提供了理论依据。
1.水平井地质存在的问题1.1孔隙率和渗透率小水平井开采的目的层以低孔隙率低渗透率地层为主，至少就目前而言，水平井油层的开发厚度相比较常规井更小，地层的孔隙率和渗透率更低，产能并不能得到有效发挥。
1.2钻井污染在进行钻井和固井的过程中，固相颗粒入侵以及泥浆失滤可能引发井筒周围的污染，对于一些污染严重的水平井，表皮系数可以达到20-40，甚至会对地层近井带渗透率以及水平井本身的采收效率产生影响。
1.3水淹层剩余油因为顶部渗透性较差，采用常规射孔技术会导致直接投产的产量不高，想要促进水平井采收率的进一步提升，必须做好射孔技术的深入研究。
2.常规射孔技术存在的不足多年来，水平井变工况射孔一直是南海地区最大的难题之一。
作为油井周期中的关键步骤，操作人员必须确定最佳射孔方法，以最安全的方式达到预期效果，同时保持成本效益。
连续油管（CT）传输射孔提供了一系列的灵活性，作为一种吸引人的方法，可以在一次下入中传输长管段的枪支；然而，根据近年来开发的可用替代方案，这项技术是否可以被认为是最合适的解决方案，仍然存在疑问。
提高水平井射孔完井固井质量方法的研究与应用.
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
二、关键技术及创新点
（一）、双膨胀韧性水泥浆—水泥浆性能评价
配方
3%晶体膨胀剂
3%晶体膨胀剂
+0.4%发气膨胀剂 +0.4%发气膨胀剂
双
实验温度 （℃）
50
膨
密 度 (g/cm3)
1.9
胀 韧
流动度
(cm)
22.5
性
析水率 (%)
0
水 滤失量 (mL/30min)
32
70 1.89 22.5
（三）、漂浮顶替技术
套管居中 套管柱浮力增大
提高水泥环封固质量 提高套管居中度
管内注轻液体 套管自重
提高套管柱在水泥浆中的浮力 管柱靠近井壁下侧
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
二、关键技术及创新点
（三）、漂浮顶替技术
△F=(ρ 泥浆- ρ 轻液）* V* g
△F：替清水与泥浆相比水平段 套管增加浮力 V：水平段套管内容积
间差，从而达到减缓油、气、水侵的目的。
吐哈钻井固井工程公司
中国石油
三、同类技术对比
1、国内外各大油田水平井射孔完井固井技术在“八五”研
究成果的基础上，理论研究和施工技术方面又有了一些拓展和
完善，形成了一套较为成熟的综合配套技术，对提高固井质量
起到了积极的作用。
2、吐哈油田水平井射孔完井固井基本处于国内同行业相等 水平。双膨胀水泥浆的研发，丰富了水平井固井水泥浆体系。
（二）、套管居中提高顶替效率技术
考虑套管在井斜0-90°各段拟保证套管
居中度大于67%
科学的设计数量和位置尽量减小套管 下放摩阻，保证套管顺利下至井底
设计 原则
正交配置在试井模拟中的应用
动 ，而且这 种流 动考 虑 了井筒储 集和 表皮 效 应 的 影响 。 同时 ，还表 明 了运 用正 交配置 法 进 行试 井模 拟是切 实可行 的 ，并且在许 多情 况下 ，正 交配置 法得 到 的解要 比拉 普拉 斯 变
换 的 数 值 反 演 所 得 到 的 解 更 加 理 想 ，但 也 有
是 通过有 限元 的正 交配 置法 来解 决 ，那 么就 需要在 编 制程序 时额 外考 虑到 有 限差分 或者
是 拉普 拉斯 的数值 反 演 。 关 键词 正交 配置 试井 模 拟
案 ，每一 个试 验 函数 的定义 都包 括 了物理 域及 其边
Ｄ ： １ ． ９ ９ ｊｉ ｎ １ ０ ６ １ ． ０ ０ ７ ０ ６ ＯＩ ０ ３ ６ ／．ｓ ．０ ２— ４ × ２ １ ． ． ０ ｓ
定 的 不 足 之 处 。例 如 ，压 力 导 数 的 波 动 要
研制 的加 权剩 余 法 工 具 、 由 Ａ ｏ ｉｓ （ ０ ２ 为 ｄ ｍａｔ ２ ０ ） ｉ
ＭｗＲ研 制 的面 向对象 的最新 程序 设计 。 需 要投 入大 量 的研究 工作来 发展 数值 技术 以便 解 决边 界 值 和 偏 微 分 方 程 组 问题 。对 于 大 多 数 问 题 ，通 常根 据测试 函数 的展 开式 来提 出一 些解 决方
摘要
试 井是指 弱 可压 缩流体 在 多孔介
问题 的组合 。 自从 Ａｇ ａ 等 人 （ ９ ０ 在文 献 中 ｒｗａ １７ ）
讨 论 了拉普 拉斯 变换 以后 ，一 些试 井 问题 的解通 常
质 中的 流动 ，而 多孔 介质 的性 质通 常是 由一
类 非 线 性 的 偏 微 分 方 程 组 来 描 述 。 方 程 组 通
基于正交试验法与数值模拟的射孔弹优化设计
基于正交试验法与数值模拟的射孔弹优化设计吴焕龙;王庆兵;杜明章;杨超【期刊名称】《测井技术》【年(卷),期】2012(036)003【摘要】以穿深为设计指标,应用正交试验方法以确定聚能射孔弹各结构因素对穿深的影响.选择7个对穿深有影响的参数,用L8(27)正交试验表设计了7因素2水平的正交试验方案.利用LS-DYNA3D对全部情况进行了模拟计算.利用极差法对数值计算结果进行分析,分析得出各因素对射孔弹穿深的影响程度,炸高(G)对穿深的影响最大,为首要因素；罩锥角(A)、药型罩壁厚(B)对穿深的影响很大,次之；装药顶厚(F)及药型罩母线长(C)对穿深的影响较大,再次之；壳体大锥角(E)大于罩顶弧度(D)的影响；得出了A1B1CD1E1F2G2为最优方案.对优化方案组打靶验证,其穿深数据满足设计指标,可综合应用正交试验设计和数值计算进行射孔弹设计.【总页数】4页(P321-323,328)【作者】吴焕龙;王庆兵;杜明章;杨超【作者单位】四川石油射孔器材有限责任公司,四川内江642177;四川石油射孔器材有限责任公司,四川内江642177;四川石油射孔器材有限责任公司,四川内江642177;中国石油大学机电工程学院,山东青岛266555【正文语种】中文【中图分类】TJ450.2;O242【相关文献】1.基于数值模拟的筒形件成形正交试验法优化设计 [J], 黄少东;张志明;赵志翔;赵祖德2.基于正交试验法的汽车B柱结构优化设计 [J], 王涛;李航3.基于正交试验法的破碎齿结构优化设计 [J], 张明远4.基于正交试验法飞机支线架模具优化设计及缺陷分析 [J], 赵达峰;刘泓滨;郭文博5.基于正交试验法的三点接触球轴承结构参数优化设计 [J], 王廷剑;张静静;王黎钦;公平;于庆杰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
4(2)水平井变密度射孔优化设计模型
2 水平井变密度射孔优化设计模型的建立
2.2 油藏流体渗流模型 区域1 (1) 区域1中油藏流体渗流模型
根据Karcher等人的研究： 根据Karcher等人的研究： 等人的研究
µq L ∆pr = 2πk
Lc h
re −1 cosh 2 L c
h + h ln 2π ⋅ r ew
水平井变密度射孔优化设计模型
陈 德 春
石油大学（华东）石油工程学院 石油大学（华东） 2009年 2009年2月
1
水平井变密度射孔优化设计模型
摘要：水平井应用越来越广泛， 摘要：水平井应用越来越广泛，针对水平井应用过程中容易出现底水脊
射孔成本过高、易损害套管等问题， 进、射孔成本过高、易损害套管等问题，基于射孔完井水平井生产流体流 动压降分析，研究了油藏流体渗流模型、 动压降分析，研究了油藏流体渗流模型、射孔孔眼流体流动模型和井筒流 体流动压力梯度模型以及流动耦合模型， 体流动压力梯度模型以及流动耦合模型，建立了水平井变密度射孔优化设 计模型。研究结果表明，通过优化水平井变密度射孔密度分布， 计模型。研究结果表明，通过优化水平井变密度射孔密度分布，可有效地 调节水平井生产流体流入剖面，防止底水脊进； 调节水平井生产流体流入剖面，防止底水脊进；变密度射孔可减少射孔的 密度，降低射孔成本及其对套管的损害程度；初始孔密、 密度，降低射孔成本及其对套管的损害程度；初始孔密、原油粘度以及是 否射穿污染带等影响变密度射孔孔密分布；初始孔密较大时， 否射穿污染带等影响变密度射孔孔密分布；初始孔密较大时，射孔密度的 变化较大；原油粘度较大时，射孔密度的变化较小； 变化较大；原油粘度较大时，射孔密度的变化较小；已射穿污染带时射孔 密度的变化大于未射穿污染带时射孔密度的变化。同时， 密度的变化大于未射穿污染带时射孔密度的变化。同时，初始孔密和原油 粘度对井底流压和孔眼压降也有较大的影响。 粘度对井底流压和孔眼压降也有较大的影响。研究为水平井变密度射孔完 井提供了设计理论和计算模型。 井提供了设计理论和计算模型。
水平井射孔完井参数优化设计
水平井射孔完井参数优化设计水平井是一种常见的油气采收方式，射孔完井参数的优化设计对于提高水平井生产能力和经济效益具有重要的意义。
本文将从水平井的射孔完井原理入手，探讨射孔完井参数的优化设计，以及如何根据实际情况进行参数选择。
一、水平井射孔完井原理水平井射孔完井工艺一般包括三部分：射孔、完井和产出。
其中射孔是通过人工或机械在钻杆上安装炮管进行的，完井则是在射孔后进行的水泥注入以及管柱调整工作，产出则是通过油管将油气输送到地面。
射孔是水平井完井的关键环节，射孔长度和完井参数的选择将直接影响到水平井的产出效率。
二、射孔完井参数的优化设计1. 射孔长度水平井根据需求可以进行千米级别的射孔，但射孔长度过长会使得井底部受到压力过高，引起分支出现，在射孔时需要对井底特殊情况进行考虑。
2. 炮弹数量和炮距射孔时的炮弹数量和炮距的选择同样非常重要，对于提高射孔质量和减低成本具有重要意义。
炮弹数量的增加可以增加射孔的效率，但是同时会增加成本的花销。
炮距的设置也要根据实际情况来选择，如一些强差异的区域需要考虑较短的炮距，而一些平缓的地区则可以选择更长的炮距。
3. 射孔方向和角度射孔方向和角度的选择也影响到水平井的产出效率。
通常情况下，水平井射孔时会选择油水层的主导方向进行射孔，如出现深层裂缝的情况则需要考虑多个角度射孔，并根据地质构造进行调整。
4. 完井参数完井是在射孔后进行的填充和调整工作，通过水泥注入和管柱调整使得井壁更加稳定，促进产油。
完井参数的选择同样需要根据实际情况进行调整，如考虑地层富水或高砂含量的情况，则需要选择更加密实的水泥，而在平缓的地理条件下则可以选择更加轻松的参数。
三、如何进行参数选择1. 对井底实测数据进行分析并根据需求进行射孔长度的调整。
射孔长度不宜过长，否则会增加成本，以及引发井底压力过高等问题。
2. 根据地质环境及地层实际状况选择炮弹数量、炮距、射孔方向和角度。
在射孔方向上，需要考虑主导方向进行射孔，同时对于地质构造呈折线和平缓曲线段区域需要进行特别的处理。
探析射孔新工艺在水平井的应用
探析射孔新工艺在水平井的应用发布时间：2022-07-16T08:49:14.973Z 来源：《科学与技术》2022年第5期第3月作者：赵晨醒[导读] 随着社会的不断发展，水平井射孔技术越来越完善，并且应用也越来越广泛，这些新工艺均可以较好地处理水平井作业中的一些难题赵晨醒（中国石油测井公司吉林分公司 138000）摘要：随着社会的不断发展，水平井射孔技术越来越完善，并且应用也越来越广泛，这些新工艺均可以较好地处理水平井作业中的一些难题。
本文主要介绍了射孔——测试联作技术、泵送桥塞射孔联作技术、超正压射孔技术以及增效射孔技术四种射孔新工艺的特点和应用流程。
关键词：射孔新工艺；水平井；应用引言我国地形地貌复杂，因为有些地方地质构造比较特殊，导致很多油田单位需要选择水平井技术开采原油。
水平井的应用在很大程度上提高了油田开采效率。
然而，水平井技术在使用过程中依然面临诸多挑战。
其中，最为显著的问题当属射孔难度大。
在水平井开采中，一旦射孔作业无法顺利实施，就不能发挥水平井的优势，还可能会导致油井产量减少。
为此，需要积极采用射孔新工艺，改善不足之处。
本文主要介绍了射孔——测试联作技术、泵送桥塞射孔联作技术、超正压射孔技术以及增效射孔技术四种射孔新工艺的特点和应用优势。
1射孔一测试联作技术分析水平井射孔——测试联作技术节约了生产成本，并且促使射孔作业效率得到大幅提升。
该联合技术起爆装置安全，避免了射孔误射。
此外，还较好地减小了爆炸、振动对封隔器和测试工具造成的影响。
在具体应用过程中，水平井组合射孔测试技术主要应用如下。
1.1射孔技术和MFE 技术联作技术在实验采矿作业中，通常会选择 MFE 测试工具及其配套设施开展工作。
在作业中，封隔器选择上提下放类型且引入扶正器。
在联合操作的时候，会选择起爆设施作为环形负压设施，它主要包含封隔器、负压阀。
此类新型组合射孔作业的主要操作过程如下：先需要在变压器内安装过流管，在负压阀内安装封隔器。
正交试验设计在射孔弹工艺研究中的应用
正交试验设计在射孔弹工艺研究中的应用
赵海文;赵云涛;徐文新;周曌
【期刊名称】《火工品》
【年(卷),期】2005(000)003
【摘要】为了分析影响射孔弹性能的工艺参数,将正交设计应用于射孔弹工艺研究中.确定了试验方案,根据方案完成了穿孔深度试验,并根据试验结果进行数据分析.分析表明:4个因素的影响大小依次为保压时间、药型罩成型压力、烧结时间、烧结温度,确定了较优的工艺条件并完成了验证试验.采用正交设计可缩短试验周期、降低试验成本.
【总页数】3页(P51-53)
【作者】赵海文;赵云涛;徐文新;周曌
【作者单位】胜利测井公司,山东,东营,257096;中国兵器工业第213研究所,陕西,西安,710061;中国兵器工业第213研究所,陕西,西安,710061;中国兵器工业第213研究所,陕西,西安,710061
【正文语种】中文
【中图分类】TJ450.2;TJ459
【相关文献】
1.正交试验设计方法在试验设计中的应用 [J], 王乃坤;江树华;曲志程
2.正交试验设计在轴承新钢种GCrMo热处理工艺研究上的应用 [J], 谢业万
3.正交试验设计法在佛手多糖提取工艺研究中的应用 [J], 卢梦骁;曹丽英;刘晓茵
4.正交试验设计优化刺三加根中总多酚的\r提取工艺研究 [J], 高林晓;郭蒙;郭茂鸿;赵前程;吴伟;杨再波
5.胶布带粘贴工艺研究中的正交试验设计方法 [J], 穆家琛;王海;何月洲;周季冰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
水平井射孔工艺技术(科普)
水平井射孔工艺技术1、简介水平井工程是近年发展起来的一项新技术，是“稀井高产”的重要手段。
水平井技术已成为近50年来石油技术进步的代表象征，这从勘探到提高采收率各个阶段均有着广泛的应用潜力，在实现井网调整，控制流向和完井类型，减少液流损失和调整油藏压力等方面的灵活性，已成为一种油藏完井新方法，而水平井射孔技术则是水平井技术的重要组成部分。
四川石油测井公司早在1994年就对水平井射孔技术开始了立项研究，经过几年的研究和现场试验，形成了一整套中、长半径的水平井射孔工艺技术，该技术国内领先，部分技术达国际先进水平，该成果获中国石油天然气集团公司2000年技术创新二等奖。
水平井套管井射孔完井既有利于提高产量又有利于以后进行增产措施和封堵作业。
但水平井射孔井段长达几百米甚至上千米，要求射孔一次作业成功；要求向水平两边或两边以下３０°定向发射以免造成砂子沉降和底水突进；要求长达几百米的射孔枪顺利通过造斜段下入和起出。
实践证明，我们已经解决了上述难题并能保证施工的安全性和可靠性。
2、主要特点²采用液压延时分段起爆方式能完成长水平段的射孔作业。
²采用弹架旋转的内定向方式，定向精度高且与枪身旋转的外定向方式相比，在相同套管内径下可选择更大直径的水平井射孔枪。
²采用接头旋转扶正环和滚珠枪尾可大大减少起下射孔枪时的摩擦力。
²接头与枪体之间，公母接头之间采用防退扣装置，避免了落枪的可能。
²最新研制的起爆开孔装置可实现水平井的再射孔而不会将井液挤到地层中去。
²可实现全井筒氮气加压起爆方式完成水平井的射孔作业。
²可实现限流压裂的水平井射孔作业。
²利用独创的旁通传压起爆系统能完成水平井的射孔测试联作。
²采用地面监测系统能监测井下各段射孔枪的发射情况。
3、主要技术参数²射孔枪外径：Ф８９mm 、Ф102mm 、Ф127 mm²最高工作压力：９０MPa 、105MPa 、90MPa²延时时间：５—7min²定向方式：内旋转定向²定向精度：±５°²定向率：>９５％²发射率：>９９％²孔密：１０－２０孔／米²枪体抗弯能力：３０°／３０米。
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孔 径 （ ｍ）
试验时只需要根据条件套用就行了 ，不需要另行 编制。
１ 买验步骤
正交试验的安排 、分析均是借助 于正 交表进行 的 ，利用正 交表安 排试验 ，一般可分以下几个步骤。
（ １）确定试验因素和水平数 。 根据试验的 目的确定试验要研究 的因素 。如果对研究 的问题 了解 较少 ，可多选一些因素 。对研究的 问题 了解较 多 ， 可少选 或抓 主要因 素进行研究 。因素选好后定 水平 ，每个 因素的水平可 以相 等 ， 可以 也 不等 ，重要的或需要详细 了解 的因素 ，水平可适 当多一些 ， 而对 另一
厚 度 。ｍ； 为 ． ｚ 地 层 各 向异 性 系数 ；ｒ为井 筒 泄 油 半 径 ，ｍ ：ｄ为 井 筒 偏 ｒ 心
距 ，ｍ； Ｋ 为地层 水平渗透率 ．Ｄ；Ｋ为地层垂直渗透 率，Ｄ；ｒ ｗ 为水平 井筒的
半径，１ ；ｌ ７ ｆ 为射 孔深度 ，ｍ；ｒ ｌ ｐ 为孔 眼半径 ，ｉ ；Ｓ为水平井表皮 系数 ；△Ｐ 为 ｌ ｌ ． 水 平井筒摩擦 压降 ，Ｐ ；△Ｐ 为水平井筒加速度压降 ，Ｐ ；Ａｐ ａ ａ 为水平 井筒摩 擦压降；
ｌ ＝ △
＝
［ 等 － ＋ｎ 去
＝
一 赤
Ｄ ２
平井常规射孔因素优化分析研究 中，影响射孔水平井产能 的因素有九 项 之多 ，各因素 与产 能的关系也都是非线性 的。总共 有９ ５ ０ ９ ９ ４ 种组 ＝ 合方式 ，这样巨大的计算工作量显然难以接受 。而使用正交试验法却
可以很好的解决这一难题 。正交试验是利 用一套规格化的 正交表 ，科 学合理地安排试验 。其最大 的特点就是在试验 的全部处理组合 中，仅 挑 选部分有代表性的水平组合 （ 处理组合 ） 进行试验 ，通过部 分实施 了解全 面试验 情况 ，从 中找 出较优 的处理组 合 ，这 样可 以大 大节 省
式 中 ，Ｐ为 给边界压力 ，ＭＰ ；Ｐ为 ｇｉ 井筒单元段 的流压 ，ＭＰ ； 供 ａ ＋ ａ
叫
ｚ ｍ
为流体 粘度 ，ｍＰ ・ ；Ｑ 为第 ｉ ａｓ ． 个井筒单元段上的总流入量 ，ｍ ／；Ｋ为地层 有 ｓ 效渗透率 ，Ｄ； ‘为井筒单元段长度 ，ｍ；Ｌ 为水平井筒的长度 ，ｍ；ｈ 为油层
ｍ为 躺 搬
为摩擦 系数 ；Ｄ 为水平 井 筒直径 ，ｍ； Ｐ为流体 密度 ，ｋ ／ ｇｍ ；
’ 孔
一
人 、财 、物力 和时 间 ，使一些 难 以实施 的 多因素试验 得 以实施 。例 如 ，要 进行 一个 ４ 因素３ 水平 的 多 因素 试验 ，如果 全面 实施 就 需要
正交设计是一种研 究多因素试验 的设计方法。在多因素试验中 ， 随 着试验 因素和水平 数的增加 ，处理 组合数将 急剧 增加 。例如 ，３ 因 素． ｛ 水平 的 试验 ，就有 ３ ２ 个处 理组 合 ，４ ７ ＝ 因素４ 平的 试验 ，就有 水 ４ ２６ ＇ ５ ￣处 理组 合 ，要全面实施这么庞 大的试 验是相当困难的 。在水 ＝
根据渗流理论的一般分析和相关 的单 因素分析结果 ，本文将通过 正交 试验 法优化分析９ 严重影响水平 井的产能的影 响因素 ，其分别 个 为射孔深度 、 射孔孔密 、 射孔孔径 、 射孔的相位 角 、 井筒偏心距 、 压 实 带厚 度 、压实带渗透 率 、地层各 向异性 系数 、原油 粘度 。在这９ 个 因素 中，原油粘度对水平井产能的影响最大 ，原油粘度越小 ，水平井 的产能越大 。而在各个射孔 因素 中，射孔孔深是对水平井 的产能 影响 最 大的 因素 ， 以在射孔过程 中，一般采用 大孔深 的射孔方法 ， 所 射穿 污染层来提高产能 。射孔相位 角对 水平井 的产能影 响就非常小 了。取 原 油粘度 为４ ａ・ ，射孔孔深为０６ ｍＰ ｓ ．ｍ，射孔相位 角为９） （。现在通过 。 正 交试验 法分析其他 六个 影响因素对 水平井 产能的 影响来介 绍其应 用。各试验因素的取值如表１ 所示。
３ ８ 个 处理组合 ，试验规模 显然太大 ，很难 实施 。但是 ，如果采用 ＇ １ ＝ 张Ｌ （ ４） ３ 的正交表安排试验 ，则只要９ 个处理组合就够 了。
一
其
娅 Ｋ１ ｈ
Ｋｈ ｆ Ｋ
ｌ
主
专
正交表是正交设计 的基本工具 。在正交设计 中，安排试验 、 分析 结果均在正交表上进行 。常用 的正 交表 ，已由数学 工作者制定 出来 ，
堡
１
００６ ０
２
００８ ．０
３
Ｏ １ ０
４
Ｏ ０ ． １ ２
５
０ ｌ ０ ４
孔密 （ ， 孔 ｍ） 井筒偏心距 （１ ｎ）
８ ５
１ ２ ６
缸 科 技 ２ １年第９ ０２ 期
技 术 创 新
正交试验在 水平井常规射 孔 因素优化 中的应用
王红 林 ① 韩 锐 鹏⑦ 王
① 西南石油大学
星①
６ ｏ ０ 成 都 ；② 中原 石 油 勘 探 局 钻 井 三 公 司 １５０
摘 要 进行 多因素 多水平分析是一个 十分繁 杂的工作 ，如果 不对计 算量作 出科学合理的安排 。不仅会 盲 目地增加计算次数 ，而 且计算数据还往往 不能提供 充分的信 息 ，以至于在 多因子 问题 中达 不到计 算的 目的。正交试验是在计算模型建立 以后 ，可 以以较 少的 计算次数建 立精度 较高的因子之间的定量关 系式 ，进 而实现 了从 最少的计算数 据 中，获得 最 大且具有代表性的信息。本 文通过 实例分 析 ，介绍 了应 用正交试验 理论 如何快速有效地找 出最优化 的因素组合 ，并证 实 了正交试验 方法在油 田各践提 供可靠而有力的保 障 关键词 正交试验 最优组合 水平井 射孔 因素