固井完井與試油

第八章固井、完井與試油主要內(nèi)容

固井

射孔方案設(shè)計(jì)

油氣層保護(hù)

試油

完井方式1精選課件第一節(jié)固井固井：在鉆出的井眼內(nèi)下入套管柱，并在套管柱與井壁之間注入水泥漿，使套管與井壁固結(jié)在一起的工藝過程。主要包括：下套管和注水泥兩個(gè)過程。一、固井的目的1、安裝井口裝置：控制鉆進(jìn)過程中遇到的高壓油氣水層；2、穩(wěn)固疏松井段，隔離復(fù)雜地層；3、封隔地下油氣水層，防止上下串通；4、封隔暫不開采的油氣層；5、鉆井或作業(yè)中出現(xiàn)井噴時(shí)，不會(huì)因壓井而壓裂地層；6、為油氣生產(chǎn)建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的通道。2精選課件二、井身結(jié)構(gòu)保護(hù)井口附近的表土地層，防止被經(jīng)常流出的洗井液體沖垮穩(wěn)固上部比較疏松易塌的不穩(wěn)定巖層；安裝防噴器等井口設(shè)備，控制鉆開高壓層時(shí)可能發(fā)生的井噴現(xiàn)象封隔某些難以控制的復(fù)雜地層，以便能順利地鉆達(dá)預(yù)定的生產(chǎn)目的層封隔油、氣、水層，保證油井的正常生產(chǎn)生產(chǎn)套管技術(shù)套管表層套管導(dǎo)管指井內(nèi)所下套管層數(shù)、尺寸、深度、水泥返高等。3精選課件三、下套管1、定義：將按強(qiáng)度要求設(shè)計(jì)好的套管及其附件組成的套管柱下入井眼內(nèi)的工藝2、套管性質(zhì)：油井用套管使用無縫鋼管制成的，長(zhǎng)度一般為10m左右，要滿足鉆井和采油的需要，必須要有足夠的強(qiáng)度。⑴套管抗拉強(qiáng)度：套管柱是由絲扣連接而成的，因此絲扣是套管柱最薄弱的環(huán)節(jié)⑵套管抗擠強(qiáng)度：當(dāng)套管受外擠壓力大于本身的抗擊強(qiáng)度時(shí)就會(huì)發(fā)生失穩(wěn)擠扁、破壞⑶套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度：套管的切向應(yīng)力到達(dá)鋼材平均屈服極限時(shí)的內(nèi)壓力3、套管柱設(shè)計(jì)：尺寸設(shè)計(jì)、強(qiáng)度和密封性設(shè)計(jì)4精選課件一般要求水泥環(huán)在最上部油層50～100m以上。四、注水泥水泥漿是由干水泥和水配制而成，用一套專用設(shè)備〔水泥車、混合漏斗、灰罐車〕將水泥漿按設(shè)計(jì)用量注入井內(nèi)，使其返至套管外設(shè)計(jì)的位置。水泥返高指固井時(shí)套管與井壁之間水泥環(huán)上升的高度，常指水泥環(huán)上端到井口方補(bǔ)心的距離。5精選課件完井工程：是銜接鉆井和采油工程而又相對(duì)獨(dú)立的工程，是從鉆開油層到固井、完井、下生產(chǎn)管柱、排液、誘導(dǎo)油流，直至投產(chǎn)的工藝過程組成的系統(tǒng)工程。完井工程設(shè)計(jì)的任務(wù)

對(duì)油氣層潛在損害進(jìn)行評(píng)價(jià)，提出相應(yīng)保護(hù)措施，盡可能減少對(duì)儲(chǔ)層的損害，使油氣層與井筒間保持良好的連通條件，最大程度發(fā)揮其產(chǎn)能；

通過節(jié)點(diǎn)分析，優(yōu)化壓力系統(tǒng)，根據(jù)油藏工程和油田開發(fā)全過程特點(diǎn)以及開發(fā)過程中所采取的各項(xiàng)措施來選擇完井方式、方法和選定套管尺寸。第二節(jié)油氣井完成6精選課件完井方式：油層與井筒的連通方式完井方式要求：(1)保持最正確的連通條件，油層所受的損害最??；(2)應(yīng)具有盡可能大的滲流面積，入井的阻力最?。?3)有效地封隔油、氣、水層，防止竄槽及層間干擾；(4)有效防止油層出砂和井壁坍塌，確保油井長(zhǎng)期生產(chǎn)；(5)應(yīng)具備便于人工舉升和井下作業(yè)等條件；(6)施工工藝簡(jiǎn)便，本錢低。一、完井方式7精選課件完井方式分類：

套管或尾管射孔完井

割縫襯管完井

裸眼完井

裸眼或套管內(nèi)礫石充填完井8精選課件(一)裸眼完井方式先期裸眼完井方式復(fù)合型完井方式后期裸眼完井方式9精選課件優(yōu)點(diǎn)：

油層完全裸露，不會(huì)產(chǎn)生附加滲流阻力，產(chǎn)能較高，完善程度高。缺點(diǎn)：

不能克服井壁坍塌和油層出砂對(duì)油井生產(chǎn)的影響；

不能克服生產(chǎn)層范圍內(nèi)不同壓力的油、氣、水層的相互干擾；

無法進(jìn)行選擇性酸化或壓裂等。裸眼完井方式的主要特點(diǎn)：10精選課件(二)射孔完井方式套管射孔完井方式優(yōu)點(diǎn)可選擇性地射開油層，避免層間干擾；具備實(shí)施分層注采和選擇性壓裂或酸化等分層作業(yè)的條件。缺點(diǎn)出油面積小、完善程度較差，對(duì)井深和射孔深度要求嚴(yán)格，固井質(zhì)量要求高，水泥漿可能損害油氣層。尾管射孔完井方式特點(diǎn)有利于保護(hù)油層，可以減少套管重量和固井水泥的用量，從而降低完井成本。11精選課件(三)割縫襯管完井方式割縫襯管完井方式改進(jìn)后的割縫襯管完井方式12精選課件(四)礫石充填完井方式直接充填先將繞絲篩管或襯管下入油層部位，然后用充填液將在地面上預(yù)先選好的礫石泵送至繞絲篩管與井眼或繞絲篩管與套管之間的環(huán)形空間內(nèi)，形成礫石充填層，阻擋油層砂流入井筒，到達(dá)保護(hù)井壁、防砂入井的目的。預(yù)制充填在地面預(yù)先將符合油層特性要求的礫石填入具有內(nèi)外雙層繞絲篩管的環(huán)形空間而制成的防砂管，將篩管下入井內(nèi)，對(duì)準(zhǔn)出砂層位進(jìn)行防砂。13精選課件二、完井方式選擇14精選課件第三節(jié)射孔方案設(shè)計(jì)一、射孔參數(shù)設(shè)計(jì)主要考慮的問題：參數(shù)組合的產(chǎn)能比、套管損害情況和孔眼的力學(xué)穩(wěn)定性1.資料準(zhǔn)備①收集射孔槍、彈的根本數(shù)據(jù)②進(jìn)行射孔彈穿深、孔徑校正③計(jì)算鉆井損害參數(shù)15精選課件2.射孔參數(shù)優(yōu)選過程①建立各種儲(chǔ)層和產(chǎn)層流體條件下射孔完井產(chǎn)能關(guān)系數(shù)學(xué)模型,獲得各種條件下射孔產(chǎn)能比定量關(guān)系；②收集本地區(qū)、鄰井和設(shè)計(jì)井有關(guān)資料和數(shù)據(jù)，用以修正模型和優(yōu)化設(shè)計(jì)；③調(diào)配射孔槍、彈型號(hào)和性能測(cè)試數(shù)據(jù)；④校正各種彈的井下穿深和孔徑；⑤計(jì)算各種彈的壓實(shí)損害系數(shù)；⑥計(jì)算設(shè)計(jì)井的鉆井損害參數(shù)；⑦計(jì)算和比較各種可能參數(shù)配合下的產(chǎn)能比、產(chǎn)量、表皮系數(shù)和套管抗擠毀能力降低系數(shù)，優(yōu)選出最正確的射孔參數(shù)配合。16精選課件圖9-24孔深、孔密與油井產(chǎn)能比關(guān)系曲線圖9-25相位角和各向異性與油井產(chǎn)能比關(guān)系曲線圖9-26孔徑與油井產(chǎn)能比關(guān)系曲線圖9-27油井射孔壓實(shí)程度與產(chǎn)能比關(guān)系曲線影響油井射孔產(chǎn)能的因素孔深、孔密、孔徑、相位角、傷害程度、傷害深度、壓實(shí)程度、壓實(shí)厚度及非均質(zhì)性等17精選課件二、射孔工藝設(shè)計(jì)射孔方式、射孔槍、彈和射孔液選擇〔一〕射孔方式選擇

電纜輸送套管槍射孔

油管輸送射孔(TCP)

油管輸送射孔聯(lián)作

電纜輸送過油管射孔(TTP)

超高壓正壓射孔

高壓噴射和噴砂射孔18精選課件射孔液對(duì)油層可能造成損害①射孔液固相顆粒損害②射孔液濾失造成損害③射孔液速敏造成損害〔二〕射孔槍、彈選擇有槍身射孔和無槍身射孔〔三〕射孔液選擇①密度可調(diào)節(jié)②腐蝕性?、鄹邷叵滦阅芊€(wěn)定④無固相⑤低濾失⑥本錢低、配制方便射孔液性能要求19精選課件射孔液體系①無固體清潔鹽水射孔液②聚合物射孔液③油基射孔液④酸基射孔液20精選課件第四節(jié)油氣層保護(hù)一、油氣層損害入井流體與儲(chǔ)層及其流體不配伍時(shí)造成近井地帶油層滲透率下降的現(xiàn)象。損害機(jī)理①外來流體與儲(chǔ)層巖石礦物不配伍造成的損害；②外來流體與儲(chǔ)層流體不配伍造成的損害；③毛細(xì)現(xiàn)象造成的損害；④固相顆粒堵塞引起的損害。21精選課件二、儲(chǔ)層敏感性指儲(chǔ)層對(duì)可能造成損害的各種因素的敏感程度儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)：通過巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，考察油氣層巖心與各種外來流體接觸后所發(fā)生的物理化學(xué)作用對(duì)巖石性質(zhì)〔主要是對(duì)滲透率〕的影響及其影響程度。油氣層敏感性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)速敏、水敏、鹽敏、堿敏、酸敏——“五敏實(shí)驗(yàn)〞22精選課件第五節(jié)試油試油：根據(jù)地質(zhì)錄井資料和測(cè)井資料解釋結(jié)果、鉆井過程中油氣顯示等資料，利用一套專用的設(shè)備和方法，對(duì)可能出油的層位的油氣水產(chǎn)量、溫度、壓力及油氣水性質(zhì)進(jìn)行直接測(cè)量，以鑒別和認(rèn)識(shí)油氣水層的工作。試油目的：為勘探開發(fā)提供依據(jù)23精選課件一、試油的任務(wù)及工作內(nèi)容主要任務(wù)：(1)了解儲(chǔ)層及流體性質(zhì)，為附近同一地層的其它探井提供重要的地質(zhì)資料；(2)查明油、氣田的含油面積及油水或氣水邊界以及驅(qū)動(dòng)類型，為初步計(jì)算油氣工業(yè)儲(chǔ)量提供必要的資料；(3)了解儲(chǔ)層產(chǎn)油氣能力和驗(yàn)證測(cè)井資料解釋的可靠程度；(4)整理和分析試油資料結(jié)果，