熱采水平井裸眼完井技術(shù)

1、熱采水平井裸眼完井熱采水平井裸眼完井防砂技術(shù)防砂技術(shù)1 1、概述、概述2 2、四種完井防砂方式分析、四種完井防砂方式分析3 3、篩管完井工藝進(jìn)展、篩管完井工藝進(jìn)展目目 錄錄4 4、下步工作方向、下步工作方向 至至0909年年7 7月，中心投產(chǎn)水平井月，中心投產(chǎn)水平井8686口（不包括鄭科平口（不包括鄭科平1 1、濱濱425-425-平平1 1，義古，義古1111平平1 1，不包括合作區(qū)塊）。套管完井，不包括合作區(qū)塊）。套管完井4 48 8口，篩管完井口，篩管完井3838口（其中未進(jìn)行礫石充填的口（其中未進(jìn)行礫石充填的6 6口）?？冢３碛蜔岵删碛蜔岵删?878口口。單單 元元 Z411 Z3

2、2 T826 Z408 C109 C4 C128 KD12 K69 草南草南 C705 合計(jì)合計(jì) 總井總井 402921444322486熱采井熱采井402911424002478篩管完井篩管完井 25072200001138概概 述述套管射孔完井套管射孔完井+金屬氈濾砂管防砂金屬氈濾砂管防砂濾砂管完井濾砂管完井+礫石充填防砂礫石充填防砂套管射孔完井套管射孔完井+濾砂管充填防砂濾砂管充填防砂 濾砂管完井濾砂管完井概概 述述概概 述述完井方式完井方式應(yīng)用井?dāng)?shù)應(yīng)用井?dāng)?shù)（口）（口） 出砂井?dāng)?shù)出砂井?dāng)?shù)（口）（口） 所占比例所占比例（% %） 套管射孔完井套管射孔完井掛金屬氈濾砂管防砂掛金屬氈濾砂管防砂

3、16168 85050掛濾砂管礫石充填防砂掛濾砂管礫石充填防砂25253 31212裸眼完井裸眼完井濾砂管防砂完井濾砂管防砂完井6 64 466.67 66.67 濾砂管管外充填防砂完井濾砂管管外充填防砂完井31317 722.58 22.58 合計(jì)合計(jì)7878222228.21 28.21 至至0909年年7 7月，中心投產(chǎn)的水平井中冷采目前均工作月，中心投產(chǎn)的水平井中冷采目前均工作正常，熱采井問(wèn)題較多，為此我們重點(diǎn)對(duì)正常，熱采井問(wèn)題較多，為此我們重點(diǎn)對(duì)7878口熱采水平口熱采水平井進(jìn)行分析。井進(jìn)行分析。目前因出砂造成水平井停產(chǎn)的為目前因出砂造成水平井停產(chǎn)的為4口。其余問(wèn)題井為帶病生產(chǎn)?？?。

4、其余問(wèn)題井為帶病生產(chǎn)。1 1、概述、概述2 2、四種完井防砂方式分析、四種完井防砂方式分析3 3、篩管完井工藝進(jìn)展、篩管完井工藝進(jìn)展目目 錄錄4 4、下步工作方向、下步工作方向四種完井防砂方式分析四種完井防砂方式分析 為了更好地評(píng)價(jià)為了更好地評(píng)價(jià)4 4種完井防砂方式，我們對(duì)鄭種完井防砂方式，我們對(duì)鄭411411區(qū)區(qū)塊油井進(jìn)行對(duì)比分析，鄭塊油井進(jìn)行對(duì)比分析，鄭411411塊投產(chǎn)水平井塊投產(chǎn)水平井4040口，采用口，采用的完井防砂方式如下表。的完井防砂方式如下表。完井方式完井方式應(yīng)用井?dāng)?shù)應(yīng)用井?dāng)?shù)（口）（口） 出砂井?dāng)?shù)出砂井?dāng)?shù)（口）（口） 所占比例所占比例（% %） 套管射孔完井套管射孔完井掛金屬氈

5、濾砂管防砂掛金屬氈濾砂管防砂9 93 33333掛濾砂管礫石充填防砂掛濾砂管礫石充填防砂6 61 11818裸眼完井裸眼完井濾砂管防砂完井濾砂管防砂完井6 64 467 67 濾砂管管外充填防砂完井濾砂管管外充填防砂完井19191 15 5 合計(jì)合計(jì)40409 923 23 2005年底開(kāi)始年底開(kāi)始DCS技術(shù)在直井鄭技術(shù)在直井鄭412井獲得成功后，井獲得成功后，開(kāi)始采用水平井開(kāi)發(fā)鄭開(kāi)始采用水平井開(kāi)發(fā)鄭411塊，當(dāng)時(shí)常用的技術(shù)為套管完井塊，當(dāng)時(shí)常用的技術(shù)為套管完井+掛金屬氈濾砂管完井，該技術(shù)一共實(shí)施了掛金屬氈濾砂管完井，該技術(shù)一共實(shí)施了9口井，從整體口井，從整體情況來(lái)看，取得了較好的效果。第一周

6、期單井注汽壓力情況來(lái)看，取得了較好的效果。第一周期單井注汽壓力14.1-20.3MPa，平均干度僅有，平均干度僅有2口井小于口井小于70%，平均油汽，平均油汽比為比為0.63。技術(shù)分析技術(shù)分析- -套管完井掛精密濾砂管完井套管完井掛精密濾砂管完井套管完井套管完井+金屬氈濾砂管防砂井第一周期情況統(tǒng)計(jì)表金屬氈濾砂管防砂井第一周期情況統(tǒng)計(jì)表井號(hào)井號(hào)射射開(kāi)開(kāi)厚厚油油壓壓溫度溫度平均平均干度干度平均平均速度速度注汽注汽量量周期產(chǎn)周期產(chǎn)油油周期產(chǎn)周期產(chǎn)水水含水含水采注采注比比%油汽油汽比比%鄭鄭411-P220319.2357408.82187 2241254953.2 2.19 1.02 鄭鄭411-P

7、624019.73657162012 417169080.2 1.05 0.21 鄭鄭411-P415019.93667172009 54589162.1 0.71 0.27 鄭鄭411-P816520.3364236.52007 1246129150.9 1.26 0.62 鄭鄭411-P12301936370.362501 1269122249.0 1.00 0.51 鄭鄭411-P1023014.1345.3709.72147 1392271166.1 1.91 0.65 鄭鄭411-P1220016.8352.5729.5220433 5.77 0.67 鄭鄭

8、411-P322518.8352.771.18.92504 3030178637.1 1.92 1.21 鄭鄭411-P521016.5355.871.99.12500 987179564.5 1.11 0.39 合計(jì)合計(jì)20071 12611 25172 1.88 0.63 套管完井掛精密濾砂管完井套管完井掛精密濾砂管完井技術(shù)分析技術(shù)分析- -存在的問(wèn)題存在的問(wèn)題1、水平井鉆、固井期間對(duì)油層傷害較大，僅能通過(guò)深穿透、水平井鉆、固井期間對(duì)油層傷害較大，僅能通過(guò)深穿透射孔對(duì)已發(fā)生污染進(jìn)行處理。射孔對(duì)已發(fā)生污染進(jìn)行處理。2、現(xiàn)有防砂工藝擋砂效果差，僅靠一層濾砂管擋砂，隨著、現(xiàn)有防砂工藝擋砂效果差，

9、僅靠一層濾砂管擋砂，隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，防砂管外環(huán)空逐漸為不等粒地層砂充填，降低生產(chǎn)的進(jìn)行，防砂管外環(huán)空逐漸為不等粒地層砂充填，降低油井產(chǎn)量。油井產(chǎn)量。3、 防砂管柱壽命短，后期處理措施難度大。防砂管柱壽命短，后期處理措施難度大。技術(shù)分析技術(shù)分析- -套管完井套管完井+精密濾砂管充填防砂精密濾砂管充填防砂 實(shí)施精密濾砂管擠壓充填防砂，改善了原有水實(shí)施精密濾砂管擠壓充填防砂，改善了原有水平井防砂技術(shù)的不足，有效地提高了單井產(chǎn)量，延平井防砂技術(shù)的不足，有效地提高了單井產(chǎn)量，延長(zhǎng)了防砂有效期。長(zhǎng)了防砂有效期。技術(shù)分析技術(shù)分析- -存在的問(wèn)題存在的問(wèn)題1、一次性投資大，相對(duì)篩管完井防砂費(fèi)用高、一次性投資大

10、，相對(duì)篩管完井防砂費(fèi)用高50-70萬(wàn)。萬(wàn)。2、油層接觸面積小。、油層接觸面積小。3、 一旦出砂，后期處理措施難度大。一旦出砂，后期處理措施難度大。技術(shù)分析技術(shù)分析- - 技術(shù)分析技術(shù)分析- - 隨著水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)的進(jìn)步，精密濾砂管完井技術(shù)以其隨著水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)的進(jìn)步，精密濾砂管完井技術(shù)以其低成本、高瀉油面積、無(wú)水泥漿傷害的優(yōu)勢(shì)逐步受到各大油低成本、高瀉油面積、無(wú)水泥漿傷害的優(yōu)勢(shì)逐步受到各大油田的重視，中心在前期調(diào)研的基礎(chǔ)上引入了該技術(shù)，先期試田的重視，中心在前期調(diào)研的基礎(chǔ)上引入了該技術(shù)，先期試驗(yàn)了驗(yàn)了6口井，總體效果上不理想?？诰?，總體效果上不理想。精密濾砂管完井精密濾砂管完井 存在的問(wèn)題存在

11、的問(wèn)題1、早期酸洗工藝與熱采工藝的銜接出現(xiàn)問(wèn)題。殘酸返排不、早期酸洗工藝與熱采工藝的銜接出現(xiàn)問(wèn)題。殘酸返排不徹底、等注汽時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。徹底、等注汽時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。2、泥餅清洗程度低，注汽壓力反而較套管射孔井更高。、泥餅清洗程度低，注汽壓力反而較套管射孔井更高。3、單一的防砂體系難以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效防砂。、單一的防砂體系難以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效防砂。技術(shù)分析技術(shù)分析- - 精密濾砂管完井管外礫石充填防砂技術(shù)精密濾砂管完井管外礫石充填防砂技術(shù) 技術(shù)分析技術(shù)分析- -泡沫酸洗技術(shù)泡沫酸洗技術(shù) 泡沫酸洗、防砂一體化技術(shù)泡沫酸洗、防砂一體化技術(shù) 泡沫酸洗、防砂一體化技術(shù)泡沫酸洗、防砂一體化技術(shù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)技術(shù)優(yōu)勢(shì) 根據(jù)草根據(jù)草109-平

12、平2等井的施工經(jīng)驗(yàn)，采用酸洗方式雖然能等井的施工經(jīng)驗(yàn)，采用酸洗方式雖然能對(duì)泥餅進(jìn)行處理，但仍有大量泥餅沒(méi)有被攜帶出地面，草對(duì)泥餅進(jìn)行處理，但仍有大量泥餅沒(méi)有被攜帶出地面，草109-平平2井酸洗出大量泥餅后，在防砂后（該井后期采用了井酸洗出大量泥餅后，在防砂后（該井后期采用了循環(huán)充填）由沖出泥漿狀物達(dá)循環(huán)充填）由沖出泥漿狀物達(dá)2方之多。因此在酸洗后采用方之多。因此在酸洗后采用循環(huán)充填的方式，通過(guò)大排量的攜砂液流對(duì)井壁進(jìn)行沖刷，循環(huán)充填的方式，通過(guò)大排量的攜砂液流對(duì)井壁進(jìn)行沖刷，能夠更加徹底的去除鉆井期間形成的污染。能夠更加徹底的去除鉆井期間形成的污染。 1、能夠更加徹底的去除鉆井期間形成的污染。

13、、能夠更加徹底的去除鉆井期間形成的污染。技術(shù)分析技術(shù)分析- - 采用循環(huán)方式充填，一般設(shè)計(jì)液量均在采用循環(huán)方式充填，一般設(shè)計(jì)液量均在80m3以上，這以上，這些高粘度的攜砂液比常規(guī)入井液有更高的驅(qū)替洗酸效果，些高粘度的攜砂液比常規(guī)入井液有更高的驅(qū)替洗酸效果，能夠有效將井筒及地層中的殘酸洗出地面，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，能夠有效將井筒及地層中的殘酸洗出地面，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，出口出口PH值在值在6.5左右，基本上呈現(xiàn)中性。左右，基本上呈現(xiàn)中性。2、避免由于酸洗不徹底造成精密濾砂管壽命降低的問(wèn)題。、避免由于酸洗不徹底造成精密濾砂管壽命降低的問(wèn)題。泡沫酸洗、防砂一體化技術(shù)泡沫酸洗、防砂一體化技術(shù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)技術(shù)分析

14、技術(shù)分析- - 采用循環(huán)充填防砂，可以在井壁與篩管環(huán)空形成一個(gè)連采用循環(huán)充填防砂，可以在井壁與篩管環(huán)空形成一個(gè)連續(xù)的砂體，這一砂體的作用一是在井壁與篩管之間形成支撐，續(xù)的砂體，這一砂體的作用一是在井壁與篩管之間形成支撐，避免由于熱采造成近井地帶環(huán)空由于地層坍塌造成滲透率下避免由于熱采造成近井地帶環(huán)空由于地層坍塌造成滲透率下降，二是在井壁與篩管之間形成高滲透的檔砂屏障，避免生降，二是在井壁與篩管之間形成高滲透的檔砂屏障，避免生產(chǎn)式的攜砂液流對(duì)精密濾砂管的沖擊和磨蝕，提高其使用壽產(chǎn)式的攜砂液流對(duì)精密濾砂管的沖擊和磨蝕，提高其使用壽命。命。 3、能夠保護(hù)精密濾砂管并提高近井地帶的滲透率。、能夠保護(hù)精

15、密濾砂管并提高近井地帶的滲透率。 泡沫酸洗、防砂一體化技術(shù)泡沫酸洗、防砂一體化技術(shù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)技術(shù)分析技術(shù)分析- -四種完井防砂方式分析四種完井防砂方式分析 綜合評(píng)價(jià)下來(lái)，濾砂管完井泡沫酸洗防砂一體化工藝實(shí)施后，綜合評(píng)價(jià)下來(lái)，濾砂管完井泡沫酸洗防砂一體化工藝實(shí)施后，取得油氣比升高，投資大幅下降的效果，具有良好的前景。取得油氣比升高，投資大幅下降的效果，具有良好的前景。 完井方式完井方式應(yīng)用井?dāng)?shù)應(yīng)用井?dāng)?shù)/ /可對(duì)比井?dāng)?shù)可對(duì)比井?dāng)?shù)第一周期平第一周期平均單井累油均單井累油第一周期平第一周期平均油汽比均油汽比完井費(fèi)用完井費(fèi)用200米水平段米水平段套管射孔濾砂管完井套管射孔濾砂管完井9/99/913

16、7813780.630.63221221萬(wàn)萬(wàn)套管射孔濾砂管礫石套管射孔濾砂管礫石充填完井充填完井6/56/5150615060.690.69270270萬(wàn)萬(wàn)濾砂管完井濾砂管完井6/66/6161916190.680.68102102萬(wàn)萬(wàn)濾砂管礫石充填完井濾砂管礫石充填完井19/1619/16175117510.910.91146萬(wàn)萬(wàn)1 1、概述、概述2 2、四種完井防砂方式分析、四種完井防砂方式分析3 3、篩管完井工藝進(jìn)展、篩管完井工藝進(jìn)展目目 錄錄4 4、下步工作方向、下步工作方向熱采井篩管完井工藝進(jìn)展熱采井篩管完井工藝進(jìn)展 頂部注水泥篩管完井技術(shù)在中心的應(yīng)用經(jīng)過(guò)了一個(gè)復(fù)雜頂部注水泥篩管完井

17、技術(shù)在中心的應(yīng)用經(jīng)過(guò)了一個(gè)復(fù)雜的發(fā)展歷程，先后出現(xiàn)了多種的問(wèn)題。的發(fā)展歷程，先后出現(xiàn)了多種的問(wèn)題。 中心的熱采井篩管完井防砂工藝經(jīng)過(guò)多次工藝技術(shù)改進(jìn)，中心的熱采井篩管完井防砂工藝經(jīng)過(guò)多次工藝技術(shù)改進(jìn)，目前已基本適應(yīng)了目前熱采開(kāi)發(fā)的要求。目前已基本適應(yīng)了目前熱采開(kāi)發(fā)的要求。熱采井篩管完井工藝進(jìn)展熱采井篩管完井工藝進(jìn)展 直接引入當(dāng)時(shí)的篩管完井工藝后，中心增加了水泥漲封直接引入當(dāng)時(shí)的篩管完井工藝后，中心增加了水泥漲封封隔器封堵上部水層，增加了套管熱采補(bǔ)償器一個(gè)，在鄭封隔器封堵上部水層，增加了套管熱采補(bǔ)償器一個(gè)，在鄭411塊實(shí)施塊實(shí)施6口井試驗(yàn)?？诰囼?yàn)。歷程一：歷程一：注汽壓力高注汽壓力高部分井精密

18、濾砂管損壞部分井精密濾砂管損壞？精密濾砂管防砂常規(guī)酸洗第一周期情況統(tǒng)計(jì)表精密濾砂管防砂常規(guī)酸洗第一周期情況統(tǒng)計(jì)表井號(hào)井號(hào)周期周期周期周期累油累油周期周期累水累水采注率采注率回采回采水率水率油氣比油氣比備注備注壓力壓力干度干度注汽量注汽量zh411-p9zh411-p91 116.416.470.570.5 1786178616791679203320332.08 2.08 113.8 113.8 0.94 0.94 1 1周期后出砂周期后出砂zh411-p11zh411-p111 118.418.472.172.11843.21843.2113911391281.91281.91.31 1.3

19、1 69.5 69.5 0.62 0.62 1 1周期后出砂周期后出砂zh411-p13zh411-p131 119.519.550.350.3 20042004578.3578.31591.31591.31.08 1.08 79.4 79.4 0.29 0.29 濾砂管損壞出砂濾砂管損壞出砂 zh411-p47zh411-p471 117.517.569.569.52001.62001.6455455786.9786.90.62 0.62 39.3 39.3 0.23 0.23 分級(jí)箍處損壞停分級(jí)箍處損壞停zh411-p14zh411-p141 119.619.648.548.5 23552

20、35518471847231323131.77 1.77 98.2 98.2 0.78 0.78 zh411-p16zh411-p161 119.819.870.370.33016.53016.5341234123292.93292.92.22 2.22 109.2 109.2 1.13 1.13 熱采井篩管完井工藝進(jìn)展熱采井篩管完井工藝進(jìn)展熱采井篩管完井工藝進(jìn)展熱采井篩管完井工藝進(jìn)展 為提高油井生產(chǎn)效果，采用酸洗礫石擠壓充填防砂的方式改造油層，為提高油井生產(chǎn)效果，采用酸洗礫石擠壓充填防砂的方式改造油層，施工方式上采用常規(guī)的高壓充填程序，快速提升砂比一次充填，在草施工方式上采用常規(guī)的高壓充填程

21、序，快速提升砂比一次充填，在草109、坨坨826塊實(shí)施塊實(shí)施10井次，結(jié)果井次，結(jié)果5口井先后出現(xiàn)問(wèn)題?？诰群蟪霈F(xiàn)問(wèn)題。歷程二：歷程二：熱采井篩管完井工藝進(jìn)展熱采井篩管完井工藝進(jìn)展發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及采取的措施：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及采取的措施：1、原有的分級(jí)箍最大允許內(nèi)徑為、原有的分級(jí)箍最大允許內(nèi)徑為154mm，鉆塞過(guò)程中易損，鉆塞過(guò)程中易損壞造成套管破損。壞造成套管破損。對(duì)策：研制大通徑分級(jí)箍。（已完成）對(duì)策：研制大通徑分級(jí)箍。（已完成）2、鉆塞過(guò)程造成套管串損壞。、鉆塞過(guò)程造成套管串損壞。對(duì)策：對(duì)策：1）制定了鉆完井施工技術(shù)要求。）制定了鉆完井施工技術(shù)要求。 （已完成）（已完成） 2）配套了可旋轉(zhuǎn)扶正器。）

22、配套了可旋轉(zhuǎn)扶正器。 （已完成）（已完成） 3）研發(fā)新型可取免鉆分級(jí)固井裝置。（正試驗(yàn)）研發(fā)新型可取免鉆分級(jí)固井裝置。（正試驗(yàn)）3、水平井沖砂（含大礫石）困難。、水平井沖砂（含大礫石）困難。對(duì)策：配套泡沫沖砂工藝，設(shè)計(jì)專(zhuān)用工具。（已完成）對(duì)策：配套泡沫沖砂工藝，設(shè)計(jì)專(zhuān)用工具。（已完成）熱采井篩管完井工藝進(jìn)展熱采井篩管完井工藝進(jìn)展發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及采取的措施：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及采取的措施：3、發(fā)現(xiàn)部分油井出現(xiàn)固井水泥進(jìn)入篩管段。、發(fā)現(xiàn)部分油井出現(xiàn)固井水泥進(jìn)入篩管段。對(duì)策：優(yōu)化鉆井完井管柱。對(duì)策：優(yōu)化鉆井完井管柱。 （已完成）（已完成）4、無(wú)法判斷充填服務(wù)器是否到位，個(gè)別油井防砂后充填口無(wú)、無(wú)法判斷充填服務(wù)器是否

23、到位，個(gè)別油井防砂后充填口無(wú)法正常關(guān)閉。法正常關(guān)閉。對(duì)策：改進(jìn)了充填服務(wù)器和井下充填工具。對(duì)策：改進(jìn)了充填服務(wù)器和井下充填工具。 （已完成）（已完成）5、原有酸洗工藝泥餅處理不徹底，酸液返排效果差。、原有酸洗工藝泥餅處理不徹底，酸液返排效果差。對(duì)策：開(kāi)發(fā)了泡沫酸洗防砂一體化工藝。（已完成）對(duì)策：開(kāi)發(fā)了泡沫酸洗防砂一體化工藝。（已完成） 熱采井篩管完井工藝進(jìn)展熱采井篩管完井工藝進(jìn)展發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及采取的措施：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及采取的措施：6、發(fā)現(xiàn)部分油井出現(xiàn)套管損壞和錯(cuò)斷。、發(fā)現(xiàn)部分油井出現(xiàn)套管損壞和錯(cuò)斷。坨坨826-平平4井出現(xiàn)井出現(xiàn)130mm的大塊巖塊的大塊巖塊0.48m熱采井篩管完井工藝進(jìn)展熱采井篩管完

24、井工藝進(jìn)展 對(duì)坨對(duì)坨826-826-平平4 4實(shí)施了電磁探傷，發(fā)現(xiàn)篩管段頂部發(fā)實(shí)施了電磁探傷，發(fā)現(xiàn)篩管段頂部發(fā)生套管錯(cuò)斷，鉛印顯示通徑為生套管錯(cuò)斷，鉛印顯示通徑為126mm126mm。 該井封隔器驗(yàn)套確定漏點(diǎn)在1488-1503米，出砂量不大（2方），礫石粒徑在20mm以?xún)?nèi)，刮刀鉆頭在分級(jí)箍（1492）米遇阻。因此該井很有可能就是分級(jí)箍破損造成的出砂絲堵1835.99m 油層濾啥官管頂界1505.53m 濾砂管底界1831.37m 分級(jí)箍1492.47-1495.6m沖砂漏失處1484m盲板1502.66-1503.2m鄭鄭411411- -平平1111熱采井篩管完井工藝進(jìn)展熱采井篩管完井工藝

25、進(jìn)展坨坨826-826-平平2 2 電磁探傷顯示，在高精密濾砂管中部出現(xiàn)明顯損傷。1652-1670m油層段：1531-1726m最大礫石：50mm熱采井篩管完井工藝進(jìn)展熱采井篩管完井工藝進(jìn)展鄭411-P9熱采井篩管完井工藝進(jìn)展熱采井篩管完井工藝進(jìn)展 該井已經(jīng)生產(chǎn)了兩個(gè)周期，刮刀探?jīng)_砂至1599.18m遇阻，累計(jì)沖出地層砂4方，礫石60余塊。驗(yàn)套證實(shí)分級(jí)箍和盲板完好,懷疑濾砂管在1599米處錯(cuò)斷。完井管柱損壞原因分析完井管柱損壞原因分析 由于多口井沖出了大塊礫石,在除去因鉆塞造成分級(jí)箍破損之外，更多的是在固井以下的完井管柱出現(xiàn)了問(wèn)題，為此我們針對(duì)完井管柱的受力進(jìn)行了分析：影響因素1 1）管柱下

26、入過(guò)程中的受力影響管柱下入過(guò)程中的受力影響2 2）地層條件下水平井管柱受力影響）地層條件下水平井管柱受力影響3 3）注氣條件對(duì)下管材強(qiáng)度影響。）注氣條件對(duì)下管材強(qiáng)度影響。 4 4）注氣條件下熱應(yīng)力對(duì)管柱的影響）注氣條件下熱應(yīng)力對(duì)管柱的影響1）管柱下入過(guò)程中的受力影響 在相關(guān)的文獻(xiàn)中，水平井管柱下入過(guò)程中，在彎曲段所受到的力最大。以坨826-平4為例，下入過(guò)程中最大套管應(yīng)力為85MPa，深度1628米，套管應(yīng)力明顯要低于套管屈服應(yīng)力值，可見(jiàn)整個(gè)套管在完井過(guò)程中是安全的。套管外壁套管外壁MisesMises應(yīng)力圖應(yīng)力圖完井管柱損壞原因分析完井管柱損壞原因分析2）地層條件下水平井管柱受力影響 根據(jù)國(guó)

27、家地震局地質(zhì)研究所收集整理的渤海灣盆地油田水力壓裂地應(yīng)力測(cè)量資料，對(duì)勝利油田地應(yīng)力測(cè)量數(shù)據(jù)按深度進(jìn)行線性回歸得到:hh=-22.58+0.034D h 為最小水平地應(yīng)力，Mpa； v 為垂向地應(yīng)力，Mpa；D為深度，m。 以坨826-平4井為例，水平地應(yīng)力取 =-11.65+0.0221413=19.46Mpa；垂直地應(yīng)力取 =0.0221413=31.08Mpavv=（0.0210.022）D完井管柱損壞原因分析完井管柱損壞原因分析 在無(wú)固井地層原始條件下，使用高精密濾砂管，無(wú)水泥環(huán)情況下套管受力模型如圖5所示 套管在X軸方向的最大應(yīng)力為89.4Mpa；套管在Y軸方向的最大應(yīng)力為208Mpa

28、；套管最大有效應(yīng)力為198Mpa。因此不會(huì)對(duì)套管有破壞作用。2）地層條件下水平井管柱受力影響完井管柱損壞原因分析完井管柱損壞原因分析 在稠油熱采井中，目前主要使用177.8mmN-80或P-110套管。99年天津鋼管公司專(zhuān)為稠油熱采井開(kāi)發(fā)一種非API系列套管TP-110H。鋼級(jí)最小屈服強(qiáng)度/MPa 最小抗拉強(qiáng)度/MPa H-40 275.8 413.7 H-55 379.2 482.6655.0 K-55 379.2 482.6655.0 N-80 551.6 689.5 L-80 551.6 689.5 C-75 517.1 655.0 C-95 655.0 723.9 TP-110 758

29、.4 861.8 3）注氣條件對(duì)下管材強(qiáng)度影響完井管柱損壞原因分析完井管柱損壞原因分析3）注氣條件對(duì)下管材強(qiáng)度影響 熱采井注蒸汽的溫度在350左右，在此溫度下，N-80套管屈服強(qiáng)度降低約18%，彈性模量降低約38%，抗拉強(qiáng)度降低 7%。 國(guó)內(nèi)外的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與理論研究結(jié)果表明，N-80套管在300時(shí)鋼材發(fā)生塑性變形，套管所受的最大應(yīng)力會(huì)達(dá)到700MPa以上。 因此熱采井采用N-80材質(zhì)套管是不能滿(mǎn)足注汽應(yīng)力要求的！完井管柱損壞原因分析完井管柱損壞原因分析 中心13口采用N80材質(zhì)的濾砂管完井的水平井，防砂失效井9口，占69，正常生產(chǎn)井僅1口。3）注氣條件對(duì)下管材強(qiáng)度影響序號(hào)井號(hào)完井日期直徑鋼級(jí)壁厚

30、精密濾砂管井段備注1坨826-平32007.06.227N809.191495.061808.182坨826-平52007.07.137N809.191577.341791.40 出砂3草109-平22007.07.097N809.191517.451750.19出砂4坨826-平22007.07.297N809.191522.041726.32出砂5坨826-平42007.08.177N809.191607.091779.15 出砂6鄭411-平132007.06.187N809.191553.311736.12出砂7草109-平52007.04.237N809.191629.821775.

31、07出砂8鄭411-平472007.08.057N809.191491.481662.96出砂9坨826-平172007.09.087N809.191520.451714.78低液停10鄭411-平162007.05.187N809.191424.151733.62高含水停11鄭411-平142007.06.027N809.191503.951757.28高含水停12鄭411-平112007.06.067N809.191505.531831.37出砂13鄭411-平792007.08.247N809.191505.361701.43出砂完井管柱損壞原因分析完井管柱損壞原因分析測(cè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)套管內(nèi)壁套

32、管內(nèi)壁MisesMises應(yīng)力應(yīng)力(MPa)(MPa)套管外壁套管外壁MisesMises應(yīng)力應(yīng)力(MPa)(MPa)5757669.18669.18504.17504.175858713.38713.38482.78482.785959721.42721.42481.72481.726060693.04693.04489.68489.686161639.58639.58527.64527.6462598.92564.963656.73513.49 選取注汽溫度360，飽和蒸氣壓為18MPa，地層參考溫度取60，計(jì)算壁厚為9.17mmTP110H管材在注汽過(guò)程中的三維的應(yīng)力情況。 由上面的計(jì)算

33、結(jié)果可知套管內(nèi)壁最大的Mises應(yīng)力為721.42MPa，小于TP110H型的屈服極限758MPa，大于N80套管的屈服強(qiáng)度550MPa3）注氣條件對(duì)下管材強(qiáng)度影響完井管柱損壞原因分析完井管柱損壞原因分析 篩管的中心管采用標(biāo)準(zhǔn)套管(TP110H鋼級(jí)），中心管采用螺旋打孔形式，減少了管體橫截面的開(kāi)孔面積，在保證管體整體過(guò)流面積的基礎(chǔ)上，使中心管強(qiáng)度得到最大限度的保留。在上述鉆孔模式下，套管的管體強(qiáng)度略有減小，影響幅度約為23%。 如果考慮到鉆孔及受熱對(duì)管材的影響，則屈服強(qiáng)度下降到720.3MPa，已經(jīng)非常接近高溫下最大應(yīng)力。完井管柱損壞原因分析完井管柱損壞原因分析完井管柱損壞原因分析完井管柱損壞

34、原因分析4 4）注氣條件下熱應(yīng)力對(duì)管柱的影響）注氣條件下熱應(yīng)力對(duì)管柱的影響 根據(jù)國(guó)內(nèi)外資料顯示，即使套管強(qiáng)度滿(mǎn)足應(yīng)力要求，也會(huì)因?yàn)槭Х€(wěn)根據(jù)國(guó)內(nèi)外資料顯示，即使套管強(qiáng)度滿(mǎn)足應(yīng)力要求，也會(huì)因?yàn)槭Х€(wěn)造成套管損壞。造成套管損壞。 NlEIPcr50451042.159108 .17764)1675 . 0(1020614. 3434329222水平段發(fā)生失穩(wěn)破壞時(shí)的臨界切向力為（水平段兩端固定）：水平段發(fā)生失穩(wěn)破壞時(shí)的臨界切向力為（水平段兩端固定）： 在注汽狀態(tài)下產(chǎn)生的軸向力為：在注汽狀態(tài)下產(chǎn)生的軸向力為：NltdDElEAP600704422 當(dāng)水平段套管柱有垂直切向應(yīng)力時(shí)，其失穩(wěn)破壞所需應(yīng)力遠(yuǎn)小于

35、軸向應(yīng)力，當(dāng)水平段套管柱有垂直切向應(yīng)力時(shí)，其失穩(wěn)破壞所需應(yīng)力遠(yuǎn)小于軸向應(yīng)力，雖然現(xiàn)實(shí)水平井身受到井眼及支撐劑限制，實(shí)際損壞應(yīng)力會(huì)遠(yuǎn)大于上面的計(jì)算雖然現(xiàn)實(shí)水平井身受到井眼及支撐劑限制，實(shí)際損壞應(yīng)力會(huì)遠(yuǎn)大于上面的計(jì)算值，但應(yīng)仍遠(yuǎn)小于軸向應(yīng)力，因此針對(duì)控制水平井套管失穩(wěn)變形及破損必須采值，但應(yīng)仍遠(yuǎn)小于軸向應(yīng)力，因此針對(duì)控制水平井套管失穩(wěn)變形及破損必須采取相應(yīng)措施取相應(yīng)措施 。119119倍倍完井管柱損壞原因分析完井管柱損壞原因分析4 4）注氣條件下熱應(yīng)力對(duì)管柱的影響）注氣條件下熱應(yīng)力對(duì)管柱的影響失穩(wěn)破壞的原因形式1、井徑變化造成失穩(wěn)：鉆井過(guò)程中井徑的大幅度變化，使管柱外壁產(chǎn)生空腔，形成局部失穩(wěn)。2、

36、熱補(bǔ)償距不足：熱補(bǔ)償位移不足或因應(yīng)力無(wú)法傳遞造成的不補(bǔ)償也會(huì)產(chǎn)生失穩(wěn)。3、不同防砂方式造成的失穩(wěn)：不充填或不均勻的擠壓礫石充填都會(huì)造成管柱的失穩(wěn)。完井管柱損壞原因分析完井管柱損壞原因分析4 4）注氣條件下熱應(yīng)力對(duì)管柱的影響）注氣條件下熱應(yīng)力對(duì)管柱的影響井徑變化造成失穩(wěn)T826-P4Z411-P9T826-P2完井管柱損壞原因分析完井管柱損壞原因分析4 4）注氣條件下熱應(yīng)力對(duì)管柱的影響）注氣條件下熱應(yīng)力對(duì)管柱的影響 水平段長(zhǎng)度和注汽溫度與地層溫差計(jì)算，以200米和250米的水平段計(jì)算，不同溫度下套管柱伸長(zhǎng)量（熱補(bǔ)償位移）, 一個(gè)熱補(bǔ)償器不能滿(mǎn)足要求。00.20.40.60.81240260280

37、300320340360380400200米水平段位移位移(m)0.88m00.20.40.60.811.2240260280300320340360380400250米水平段位移位移1.08mm/(m)；軸向力軸向力熱補(bǔ)償距不足：完井管柱損壞原因分析完井管柱損壞原因分析4 4）注氣條件下熱應(yīng)力對(duì)管柱的影響）注氣條件下熱應(yīng)力對(duì)管柱的影響 早期水平井管柱只下一個(gè)熱補(bǔ)并把它放在分級(jí)箍以上，在水泥循環(huán)固井后，補(bǔ)償器無(wú)法對(duì)水平段進(jìn)行有效補(bǔ)償，這也會(huì)導(dǎo)致注汽狀態(tài)時(shí)管柱軸向失穩(wěn)破壞。 完井管柱損壞原因分析完井管柱損壞原因分析5 5）結(jié)論）結(jié)論 1 1、管柱起下及地應(yīng)力不足以對(duì)套管產(chǎn)生傷害（不考慮多周期、管

38、柱起下及地應(yīng)力不足以對(duì)套管產(chǎn)生傷害（不考慮多周期后在近井地帶產(chǎn)生虧空，容易產(chǎn)生地層錯(cuò)動(dòng)和坍塌）后在近井地帶產(chǎn)生虧空，容易產(chǎn)生地層錯(cuò)動(dòng)和坍塌）。 2 2、N80N80套管材質(zhì)不能滿(mǎn)足熱采條件下的生產(chǎn)需要。套管材質(zhì)不能滿(mǎn)足熱采條件下的生產(chǎn)需要。 3 3、采用、采用TP110HTP110H套管作為基管基本可滿(mǎn)足熱采條件下生產(chǎn)需要，套管作為基管基本可滿(mǎn)足熱采條件下生產(chǎn)需要，但考慮失穩(wěn)影響應(yīng)適當(dāng)加裝篩管伸縮補(bǔ)償裝置，根據(jù)受熱伸長(zhǎng)計(jì)算，但考慮失穩(wěn)影響應(yīng)適當(dāng)加裝篩管伸縮補(bǔ)償裝置，根據(jù)受熱伸長(zhǎng)計(jì)算，建議在頂部和中部添加。考慮失穩(wěn)影響，在井徑變化率較大處增加。建議在頂部和中部添加?？紤]失穩(wěn)影響，在井徑變化率較大

39、處增加。 4 4、采用支撐劑充填好環(huán)空可大大降低失穩(wěn)傷害發(fā)生機(jī)率，防、采用支撐劑充填好環(huán)空可大大降低失穩(wěn)傷害發(fā)生機(jī)率，防砂施工中應(yīng)盡可能保證循環(huán)充填實(shí)環(huán)空。砂施工中應(yīng)盡可能保證循環(huán)充填實(shí)環(huán)空。 5 5、水平段開(kāi)發(fā)程度不均也使造成失穩(wěn)的因素之一，在開(kāi)發(fā)中、水平段開(kāi)發(fā)程度不均也使造成失穩(wěn)的因素之一，在開(kāi)發(fā)中盡可能實(shí)現(xiàn)水平段均勻動(dòng)用。盡可能實(shí)現(xiàn)水平段均勻動(dòng)用。完井管柱損壞原因分析完井管柱損壞原因分析 1 1、采用、采用TP110HTP110H套管作為精密濾砂管打孔基管套管作為精密濾砂管打孔基管。 2 2、在頂部和中部添加熱力補(bǔ)償器，在井徑變化率較、在頂部和中部添加熱力補(bǔ)償器，在井徑變化率較大處增加。

40、大處增加。 3 3、在泡沫酸洗防砂一體化工藝中，實(shí)施循環(huán)（、在泡沫酸洗防砂一體化工藝中，實(shí)施循環(huán)（+ +擠壓）擠壓）+ +循環(huán)的方式確保循環(huán)充填密實(shí)。循環(huán)的方式確保循環(huán)充填密實(shí)。 4 4、采用底部充填及多點(diǎn)注汽或均勻注汽裝置提高水、采用底部充填及多點(diǎn)注汽或均勻注汽裝置提高水平段動(dòng)用用的均勻程度。平段動(dòng)用用的均勻程度。 5 5、在水平段中加、在水平段中加1-31-3段光套管，便于后期作業(yè)施工。段光套管，便于后期作業(yè)施工。 完井管柱損壞預(yù)防技術(shù)對(duì)策完井管柱損壞預(yù)防技術(shù)對(duì)策熱采井篩管完井工藝優(yōu)化后效果熱采井篩管完井工藝優(yōu)化后效果 由于整個(gè)工藝優(yōu)化過(guò)程是逐步實(shí)施的，所以在由于整個(gè)工藝優(yōu)化過(guò)程是逐步實(shí)施的，所以在2007-2008年投產(chǎn)的新井中有不少井未采用整體優(yōu)化后的工藝技年投產(chǎn)的新井中有不少井未采用整體優(yōu)化后的工藝技術(shù)，由于時(shí)間較短，目前尚不好評(píng)價(jià)。術(shù)，由于時(shí)間較短，目前尚