完井原則及完井方式的選擇

1、完井原則及完井方式的選擇,1,,,主要內(nèi)容,完井方式,完井方式的選擇,,完井方式的原則,1,2,3,2,回 顧,3,完井方式的原則,完井的原則,1、對完井的要求 （1）最大限度保護儲集層，防止對儲層傷害 （2）減小油氣流入井筒內(nèi)的流動阻力 （3）有效封隔油氣水層，防止各層間干擾 （4）克服井塌或出砂，保障長期穩(wěn)產(chǎn)，延長壽命 （5）可以實施注水、壓裂、酸化等增產(chǎn)措施 （6）工藝簡單、成本低,4,2、完井設計的內(nèi)容：,完井方

2、式的原則,(1)、根據(jù)儲集層的特點，提出井底結構的類型；(2)、提出完井段的井眼尺寸，如井徑、打開儲集層的長度、口袋的長度等；(3)、完井管柱的設計，有油層套管的直徑、下入深度、水泥漿的返高；油層套管的射孔的參數(shù)；篩管和襯管的有關尺寸等；(4)、完井液的設計，提出完井液的類型、參數(shù)、使用及調(diào)整方法等。,5,完井方式的原則,完井井底結構根據(jù)儲層條件，完井的井底結構可分為四類：1）封閉式井底—鉆開后下油套或尾管固井，射孔；2）敞

3、開式井底—鉆開后產(chǎn)層裸露，或下篩管不固井；3）混合式井底—產(chǎn)層下部裸露，上部套管固井射孔；4）防砂完井——礫石充填，篩管。,6,完井方式的原則,7,射孔完井、割縫襯管完井、裸眼完井、礫石充填完井等。,完井方式,1、射孔完井 鉆穿生產(chǎn)層，下套管至油氣層底部后固井，射孔完井。分兩種方式：套管射孔和尾管射孔。,工藝步驟： 鉆穿油層至設計井深，下油層套管至油層底部注水泥固井，射孔，射孔彈射穿油層套管、水泥環(huán)并穿透油層某一深度

4、，建立起油流的通道。,8,完井方式,(1)套管射孔完井：套管射孔完井是鉆穿油層直到設計井深，然后下油層套管至油層底部注水泥固井，最后射孔，射孔彈射穿油層套管、水泥環(huán)并穿透油層某一深度，建立起油流的通道。如圖。,9,完井方式,(2)尾管射孔完井：在鉆頭鉆至油層頂界后，下技術套管注水泥固井，然后用小一級的鉆頭鉆穿油層至設計井深，用鉆具將尾管送下并懸掛在技術套管上，尾管和技術套管的重合段一般不小于50m。再對尾管注水泥固井，然后射孔。如圖。,

5、10,完井方式,單管和多管射孔完井法 單管：一口井內(nèi)下一根油管，一次開采一層或性能和壓力相近的多層油氣層。,多管： 也稱多層完井法或平行管多層完井法，系在油層套管內(nèi)下入兩根以上油管柱，以便同時分別開采壓力、性質(zhì)不同的幾個油層或氣層。,11,完井方式,封隔器射孔完井法 是將套管封隔器接在套管柱的適宜部位，下入井內(nèi)，使它正對生產(chǎn)層。優(yōu)點： (1) 支持上部液柱壓力，使產(chǎn)層不受水泥漿侵入危害；

6、(2) 封隔器封閉了油氣層，減少了水泥漿的氣侵，有利于提高固井質(zhì)量； (3) 能在產(chǎn)層附近形成良好的密封； (4) 可減少油氣竄通。,12,完井方式,射孔完井的優(yōu)缺點,優(yōu)點：(1) 能夠比較有效地封隔和支撐疏松易塌產(chǎn)層；(2) 能夠分隔不同壓力和不同性質(zhì)的油氣層；(3) 可進行無油管完井和多管完井； (4) 除裸眼完井法外，它是最經(jīng)濟的。缺點：(1) 鉆井和固井時對油氣層的損害較為嚴重；(

7、2) 油氣層與井底連通面積小、油氣層流入井阻力較大。,13,完井方式,2、裸眼完井 不下套管柱支撐井壁，油氣直接從地層經(jīng)過井壁流入井內(nèi)。 裸眼完井方式有兩種完井工序：,先期裸眼完井,后期裸眼完井,14,完井方式,(1)先期：鉆頭鉆至油層頂界附近后，下套管注水泥固井。水泥漿上返至預定的設計高度后，再從套管中下入直徑較小的鉆頭，鉆穿水泥塞，鉆開油層至設計井深完井。如圖。,一般結構距產(chǎn)層20m左右。,15,完井方式,(2)后期

8、：鉆頭直接鉆穿油層至設計井深，然后下套管至油層頂界限近，注水泥固井。如圖。,16,完井方式,復合型完井 裸眼完井與射孔完井相結合的一種完井方式。 主要針對有氣頂或頂部有夾層水的適合裸眼完井的厚油層。,17,完井方式,裸眼完井的優(yōu)缺點,最大優(yōu)點：油層或氣層直接與井眼相通，油或氣流入井內(nèi)的阻力?。蛔罱?jīng)濟。主要缺點：井壁易跨塌和油層易出砂；不能分層開采和分層進行油層改造(壓裂、酸化)。,裸眼完井適用范圍： 孔隙型、裂縫型、裂縫

9、—孔隙型或孔隙—裂縫型堅固的均質(zhì)儲集層使用。 井內(nèi)只有單一儲集層，不需分層開采，不含水含氣夾層的井。,18,3. 防砂完井法,完井方式,為什么會出砂?,油層出砂引起地層坍塌示意圖,(a)地層壓力處于平衡狀態(tài)。(b)開采后地層壓力減小，上覆地層壓力下傳，破壞骨架砂粒膠結，產(chǎn)層出砂，打破了地層壓力的平衡狀態(tài)。 (c)產(chǎn)層進一步出砂，上覆地層下沉，套管變形。 (d)上覆地層嚴重下沉而擠毀套管，油井報廢。,1、油層出砂引起地層坍塌,19

10、,完井方式,2、易出砂地層的膠結方式,易出砂的油層巖石以“接觸膠結”方式為主，膠結數(shù)量少，膠結物中含有粘土。這種產(chǎn)層的孔隙度大，滲透率高。在其它條件相同時，滲透率愈高，砂巖強度愈低，愈容易出砂。原油粘度高、密度大的油層容易出砂。因原油流動阻力大，攜砂能力強。,20,完井方式,3.1 裸眼礫石充填完井 鉆開產(chǎn)層之前下套管固井，鉆開產(chǎn)層并在產(chǎn)層段擴眼，下篩管，井眼與篩管間環(huán)空充填礫石。 礫石和篩管對地層的出砂起阻擋作用。,21,

11、完井方式,3.2 套管礫石充填完井,在套管射孔完井的出砂井段下篩管，篩管和油層套管之間環(huán)空中充填礫石。礫石直徑：6～8倍砂粒中徑礫層厚度： ≥8倍礫石直徑裸眼礫石充填礫層厚≥30mm套管礫石充填礫層厚≥15mm,22,完井方式,3.3 人工井壁完井： 滲透性可凝固材料注入出砂層，人工井壁阻擋沙礫。 滲透性固井射孔完井法：滲透性良好材料注入套管和地層之間，小功率射孔彈射開套管但不破壞注入的滲透層。 滲透性襯管完

12、井法：在襯管與裸眼之間注入滲透性材料 滲透性人工井壁完井法：裸眼井段注入滲透性材料形成人工井壁。,23,完井方式,3.4 預充填礫石繞絲篩管完井 在地面將符合油層性質(zhì)的礫石充填在內(nèi)外雙層繞絲篩管的環(huán)形空間內(nèi)制成防砂管，下入井中油層部位防砂。它不能像礫石充填那樣能阻擋地層砂進入井筒，只能阻擋地層砂不進入油管。,24,4. 復合完井法 有的厚油層適于裸眼完成，但上部有氣頂或頂界鄰近又有水層時，可將技術套管下過

13、油氣界面，封隔油層上部，然后裸眼完井，必要時再射開其中的含油段。,完井方式,25,完井方式,水平井完井,26,完井方式,水平井裸眼完井 技術套管下至預計水平段頂部，注水泥固井封隔，然后換小一級鉆頭鉆水平井段至設計長度完井。 主要用于碳酸鹽巖等堅硬不坍塌地層，特別是有一些垂直裂縫的地層。,27,完井方式,水平井割縫襯管完井,割縫襯管懸掛在技術套管上，靠懸掛封隔器封隔管外環(huán)形空間，扶正器保證割縫襯管居中。有助于裸眼完井防塌，方法簡單。

14、,28,完井方式,水平井射孔完井,技術套管下過直井段，注水泥封固；水平段下尾管，注水泥封固，尾管靠懸掛器掛技術套管內(nèi)，然后尾管水平段射孔?？煞謱铀峄毫鸭胺謱幼⑺?，稀油、稠油均可使用。,29,完井方式,水平井礫石充填完井,水平井防砂多采用預充填礫石篩管、金屬纖維完井。裸眼水平井預充填繞絲篩管完井，結構同直井，使用時要加扶正器；套管射孔水平井預充填礫石繞絲篩管完井。,30,完井方法選擇,由前分析可見，各種完井方法都有其優(yōu)點與不足

15、，受到油氣層地質(zhì)條件的限制。因此，確定油氣井的完井方法時，應根據(jù)油藏巖石是否堅固，多油層的壓力和性質(zhì)是否一致，以及是否有夾層水、底水、邊水、氣頂?shù)?，選擇適當?shù)耐昃椒ā?歸結起來，各種完井方法適應的地質(zhì)條件如下：,31,完井方法選擇,裸眼完井適應的地質(zhì)條件1）巖石堅硬致密，井壁穩(wěn)定不坍塌的儲層；2）不要求層段分隔的儲層；3）天然裂縫性碳酸鹽巖或硬質(zhì)砂巖；4）短或極短曲率半徑的水平井。,32,割縫襯管完井適應的地質(zhì)條件

16、1）井壁不穩(wěn)定，有可能發(fā)生井眼坍塌的儲層；2）不要求層段分隔的儲層；3）天然裂縫性碳酸鹽巖或硬質(zhì)砂巖儲層。,完井方法選擇,33,帶管外封隔器的割縫襯管完井適應的地質(zhì)條件1）要求不用注水泥實施層段分隔的注水開發(fā)儲層；2）要求實施層段分隔，但不要求水力壓裂的儲層；3）井壁不穩(wěn)定，有可能發(fā)生井眼坍塌的儲層；4）天然裂縫性或橫向非均質(zhì)的碳酸鹽巖或硬質(zhì)砂巖儲層。,完井方法選擇,34,完井方法選擇,射孔完井適應的地質(zhì)條件1）要求實施

17、高度層段分隔的注水開發(fā)儲層；2）要求實施水力壓裂作業(yè)的儲層；3）裂縫性砂巖儲層。,35,完井方法選擇,裸眼預充填礫石篩管完井適應的地質(zhì)條件1）巖性膠結疏松，出砂嚴重的中、粗、細粒砂巖儲層；2）不要求分隔層段的儲層；3）熱采稠油油藏。,36,完井方法選擇,套管預充填礫石篩管完井適應的地質(zhì)條件1）巖性膠結疏松，出砂嚴重的中、粗、細粒砂巖儲層；2）裂縫性砂巖儲層；3）熱采稠油油藏。,37,完井方法選擇,完井方法的選擇原則油氣

18、井是連通油氣藏的唯一通道，每口油氣井的完井設計必須以獲得最大的綜合利潤為前提。選擇完井方法所要考慮的問題相當廣泛，但可找出其中的主要因素。 這些因素有： (1)儲集層的類型：例如孔隙性、裂縫性或復合型、孔隙裂縫或裂縫孔隙。,38,(2)儲集層的均質(zhì)程度：均質(zhì)產(chǎn)層是指在整個產(chǎn)層厚度內(nèi)滲透率等巖性相同，沒有含水及易坍塌夾層，沒有被分隔為許多壓力不同的油氣層的單一產(chǎn)層，或者即使被分隔成為許多層但各分層的壓力相近。非均質(zhì)產(chǎn)層是指存在壓力

19、、巖性各不相同的若干小分層之間的層間干擾或存在含水夾層、易坍塌粘土夾層等。,完井方法選擇,39,(3)產(chǎn)層巖石的穩(wěn)定性。 (4)產(chǎn)層附近有無底水或氣頂。 (5)產(chǎn)層的滲透性等。,完井方法選擇,40,適應各種地質(zhì)特征和工程要求的完井方法,完井方法選擇,41,由上表可見，綜合上述因素可以確定完井方法：(1)均質(zhì)、不準備進行選擇性作業(yè)（采油、壓裂、酸化、注水等）、巖石堅固的產(chǎn)層可以選用裸眼完井；(2)均質(zhì)、不準備進行選擇性作業(yè)、巖