讲座聚焦于油气井防砂工艺中的射孔优化策略,核心内容如下:
生产压差控制:通过限制井底压力降幅(Drawdown),降低岩石剪切破坏风险。
定向射孔优化:针对胶结良好但存在地质弱面的储层(如地应力不均衡导致的剪切带),通过调整射孔方位避开高应力集中区。
地质力学基础:
地应力方向控制岩石破坏区域(图中"Breakout Zone")。
在弱面区域射孔会加剧岩石损伤,引发砂粒剥落(Sand Production)。
数值模拟结论(基于塑性应变阈值):
塑性应变 > 4% 时出砂风险显著升高(图示水平警戒线)。
垂直射孔:在任意井斜角下均能保持应变 < 4%,防砂效果稳定。
水平射孔:在大斜度井/水平井中应变急剧升高(超临界值),出砂风险剧增。
影响因素 | 对防砂效果的作用机制 | 模拟案例体现 |
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井斜角 | 角度越大,水平射孔风险越高 | 随井斜角增大风险曲线陡升 |
射孔方位 | 垂直射孔 > 倾斜射孔 > 水平射孔 | 水平射孔应变值突破阈值 |
生产压差 | 压差增大导致井周应力场恶化 | 多曲线对比不同压差影响 |
储层衰竭程度 | 孔隙压力下降加剧有效应力,弱化岩石结构 | 需耦合地质力学模型评估 |
多参数耦合:防砂设计需综合井眼轨迹、地应力方向、射孔方案及生产制度(模拟显示多变量强关联)。
数值模拟必要性:传统经验公式无法量化复杂工况(如射孔局部弱化效应),需依赖地质力学-流体耦合模型精准预测应变分布。
总结:讲座强调通过定向射孔(优选垂直方向) 与压差协同控制实现主动防砂,其有效性经数值模拟验证,为高应力储层完井提供关键决策依据。