完井方法
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水平井完井主要有三种方式:裸眼完井、固井射孔完井和割缝衬管完井。
在3种完井方式中,割缝衬管水平井堵水难度最大,因为割缝衬管与岩石壁面之间无隔挡,底水或边水进入井筒有径向流和横向流2种方式,机械封隔方法仅能实现割缝衬管内部空间的封隔,不能实现割缝衬管与岩石壁面之间环形空间的封隔。
国外主要针对割缝衬管水平井进行。
早期主要采用化学剂笼统注入法[6-8]。
90年代中期环空封隔技术(ACP)的提出为割缝衬管水平井堵水技术提供了新的思路。
环空封隔(ACP)定位注入技术是借助连续油管(CT)和跨式封隔器(IBP),在割缝套管与井壁之间的环空放置可形成化学封隔层的可固化液,形成不渗透的高强度段塞,达到隔离环空区域的目的。
然后配合管内封隔器,实现堵剂的定向注入(图2)。
如果出水部位在水平井段上部或下部,需要1个ACP,如果出水部位在水平井段中部,则需要设置2个ACP。
当过量水(气)的产出不是由于断层或裂缝引起时,可考虑采用ACP直接封隔水(气)部位。
4 水平井堵水研究的难点、重点l)难点水平井堵水具有共性的瓶颈技术难点有3个:一是出水层位判定技术,二是堵水工艺技术,三是堵水剂技术。
出水层位判定技术与水平井测井技术密切相关;堵水工艺技术与井下工具、管柱技术、完井方式、堵水剂特性有关;堵水剂技术与化工技术工艺、材料科学有关,是研究比较活跃的技术难点。
2)重点水平井堵水最大的重点是堵水剂,特别是有较强的油、水选择性,合成生产方便,化学性能稳定,适应性强,施工工艺简单的选择性堵水剂的研究开发。
其次,适合油藏、油井特点的选择性堵水工艺研究也是水平井堵水的重点。
两个选择性——堵剂的选择性和工艺的选择性研究的突破是水平井堵水技术能工业化应用的关键。
完井方法类型及其特点完井是指将井底岩心取出,使地面井完井的工艺技术,是地质勘探中最关键的环节,其重要性不言而喻。
完井过程包括活井、完井和原油井等三个组成部分,工艺技术很复杂,可以根据井型、井底介质、井底地层等不同情况而采取不同的完井方法。
1. 井内备孔完井:井内备孔完井是指在钻井的过程中,将取心筒插入井内成为井柱,形成一个取心孔,并在取心孔旁凿备孔,以方便取出岩心的完井方法。
它的优点是井柱可以固定,岩心可以被准确取出,取心及备孔的耗费也较少。
但是它的缺点也不可忽视,需要在钻井的时候先进行井内备孔工作,会使得钻井的时间被延长,钻井的成本增加,而且还会有一定的井柱抗拔能力,井眼倾角容易大,影响取心的准确性。
2. 井筒式完井:井筒式完井是指将取心的井筒在井中插入,以液压把岩心压碎或把岩心吊取出来的完井方法。
它的优点是可以大大减少钻井时间和成本,在不改变井柱抗拔能力和井眼倾角的情况下,也可以取出准确的岩心。
但是它也有缺点,即当岩心类型多变时,岩心取心很容易堵塞,影响取心效率。
3. 井底流体完井:井底流体完井是指在井底注入足量的水、油、气或其他流体的完井方法。
它的优点是井内岩石破坏程度小,取心效率高,可以将岩心吸入注入的流体,而且不受岩心形状的影响。
但是它也有一些不利的地方,需要在井底注入大量的流体,耗费经济,而且当岩心类型多变时,容易产生岩心堵塞现象。
4.孔完井:炮孔完井是指用爆破弹或砂轮将井底岩心破碎,再将岩碎和液体一起吸入井筒的完井方法。
它的优点是可以快速取出岩心,取心效率高,且取出的岩心质量较高,缺点也很明显,即由于破坏会大大加重完井液体对井底的冲击力,会影响井柱的稳定性,而且会污染环境,可能造成其他隐患。
通过以上介绍,可以看出,完井方法有很多,但因地质条件不同,需要采取不同的完井方法。
在这里强调,选择完井方法时,必须根据实际情况综合分析,以有效把握完井的风险和成本,使完井工作顺利完成。
完井射孔简单介绍一、油井的完井完井方式:指油井的目的层与井底的连通方式、井身结构及完井工艺。
完井方法总要求:1、使油气层与井底能有效地连通起来;2、妥善地封隔油气层,防止层间干扰,便于分层开采;3、克服井壁坍塌和油层出砂的影响,保证油井长期正常开采;4、能为今后修井与增产措施提供方便;5、工艺简单,完成速度快,成本低。
目前一般有四种完井方式:裸眼完井、射孔完井、衬管和尾管完井、砾石填充完井。
裸眼完井:适用于灰岩、花岗岩、变质岩及较坚硬的致密地层。
分为:先期裸眼完井:钻达油气层顶部,下套管固井,再用小钻头钻开油气层,完井;后期裸眼完井:用同一尺寸的钻头钻过油气层,再把套管下至油气层顶部。
射孔完井:钻穿油气层,下套管固井,然后下入射孔器,将套管、水泥环直至油气层射开,为油气流入井筒打开通道。
该方法有利于分层开采、注水及增产措施。
目前采用最多。
衬管完井:与先期裸眼完井相近,是在钻达油气层之前,下套管固井,换小钻头钻开油气层,然后下衬管(筛管或割缝套管),用封隔器固定在套管上,并把套管与衬管间隙堵塞。
尾管完井:小直径的套管悬挂在上部较大直径的套管上,其余同射孔完井法。
目前辽河一般有f177.8挂f127.0,f244.5挂137.5。
砾石充填完井方法:人为地在井筒(裸眼或衬管)内充填一定尺寸的砾石,起防砂和保护生产层的目的。
二、射孔:概念:射孔是把专门的井下射孔器下放至油层套管内预定的深度,引爆射孔弹爆炸后产生的高能粒子流射穿套管、管外水泥环,并穿进地层一定深度,打开油气层与井筒的通道。
射孔一般分为电缆输送射孔和油管输送射孔两种方式。
(一)电缆输送射孔:用电缆将射孔器下放到井筒内对套管进行射孔。
适用于已探明的低压油气井的射孔,一般要求井内压井液液柱压力不小于预测地层压力。
电缆射孔分为:1、过油管射孔:优点:①、清水代替泥浆或无固相等高密度压井液,减少了射孔正压差,对地层伤害小;②、有枪身射孔时,可使全井射孔处在平衡压力下射孔;③、无枪身射孔时,可配合气举、抽汲等进行全井负压射孔。
完井方法类型及其特点
钻井方法作为采油气行业的基础工艺,在各类采油气项目中扮演着极其重要的
角色,因此钻井工艺的合理选择和安全施工对采油气项目的经济效益有着决定性的作用。
目前在工业界,主要有5种钻完井方法,分别是全钻井法、整经法、纵穿法、边穿法以及折线法,其中各种钻完井方法的应用均需根据具体钻井项目以及当地井位特点而定。
我们将对每种钻井完井方法进行详细分析介绍。
首先、全钻井法,也叫闭口法或者持久法,是采油气行业最为常用的一种钻完
井工艺。
该钻完井方法的特点是钻头一路下穿井斜,基本无缝隙,具有采收率高、施工效率快的特点。
接着、整经法是应用较为普遍的一种钻完井方法。
由于这种钻完井工艺的特殊性,可以使钻头反复折线,既将合理的缝隙留在井壁上,又能在较短的时间内完成钻井施工,因此采收率较高。
此外、边穿法比较适合钻头完全能够通过当地岩层的紧折井项目,该钻完井工
艺的优势在于能够将钻头穿入岩层的较深处,保证排采遍地,另外,也可以有效节省钻井时间,使井能及时投入生产。
再者、纵穿法因其施工效果好而得到广泛使用,该钻完井方法可以使钻头一直
下穿井斜,另外,不妨碍探测仪表的照射,能够使钻头一路下穿井斜,从而节省钻井时间。
最后、折线法最终能将井底达到预定位置,并且具有易于施工、效率高、安全
可靠的优点,因此在采油气行业有着广泛的应用。
综上所述,以上5种钻井完井方法各有运用范围,合理的选择钻完井工艺,钻
井项目才能获得预期的经济效益和安全性。
完井方法类型及其特点油气井是油气开采的关键,完井方法是油气井完工的重要环节,不仅直接关系到井的有效性,而且影响着后期的油气开采。
因此,深入了解完井方法的种类及其特点对于石油开发者来说至关重要。
完井方法可以大致分为三类:一是胶结完井,二是堵漏完井,三是调剖完井。
首先,胶结完井是通过将胶结剂注入井中,使井壁结合在一起,起到密封作用的完井方法。
这种完井方法一般用于深井和高温井,可以起到提高井眼和盘柱稳定性的作用,从而控制气体和液体的渗漏。
其次,堵漏完井是一种通过在流体渗漏的部位注入密封材料,实现密封的完井方法。
堵漏完井也称作流体封堵,它可以有效控制井口渗漏和井壁渗漏,还可以有效控制井口应力,延长油气井的生产寿命。
最后,调剖完井是通过将水泥浆在井柱壁、盘柱和油层间,实现密封的完井方法。
在调剖完井过程中,井眼被彻底隔绝,油气不会再从井眼渗出。
同时,它还可以增强井壁稳定性,有效抑制井筒坍塌,从而控制井口应力。
完井方法的类型和特点的不同,主要考虑完井的实际要求和环境特征,也要考虑渗漏剂的特性和渗漏程度。
通常来讲,胶结完井可以有效抑制气体和液体的渗漏,尤其是对深井的密封作用尤为明显;堵漏完井可以有效控制井口渗漏和井壁渗漏,延长油气井的使用寿命;而调剖完井可以彻底隔绝井眼,并增强井壁稳定性,从而控制井口应力。
不管何种完井方法,都必须要确保完井质量,避免在完井过程中出现失效,从而影响后期油气开发和生产效率。
因此,石油开发者在选择完井方法时,一定要认真考虑实际情况,根据实际要求和环境特征来选择适当的完井方法,确保完井质量,正确把握完井过程,为后续油气开发提供保障。
以上就是完井方法类型及其特点。
完井方法虽然多种多样,但石油开发者在选择完井方法时,应考虑实际情况,综合考量各种因素,确保完井质量,为后续油气开发提供保障。
井身结构及完井方法1井身结构所谓井身结构,就是在已钻成的裸眼井内下入直径不同、长度不等的几层套管,然后注入水泥浆封固环形空间间隙,最终形成由轴心线重合的一组套管和水泥环的组合。
如图1所示。
图1井身结构示意图1—导管;2—表层套管;3—技术套管;4—油层套管;5—水泥环1.1导管井身结构中靠近裸眼井壁的第一层套管称为导管。
导管的作用是:钻井开始时保护井口附近的地表层不被冲垮,建立起泥浆循环,引导钻具的钻进,保证井眼钻凿的垂直等,对于不同的油田或地层,导管的下入要求也不同。
钻井时是否需要下入导管,要依据地表层的坚硬程度与结构状况来确定。
下入导管的深度一般取决于地表层的深度。
通常导管下入的深度为2~40m。
下导管的方法较简单,是把导管对准井位的中心铅垂直方向下入,导管与井壁中间填满石子,然后用水泥浆封固牢。
1.2表层套管井身结构中的第二层套管叫做表层套管。
表层套管的下入深度一般为300~400m,其管外用水泥浆封固牢,水泥上返至地面。
表层套管的作用是加固上部疏松岩层的井壁,供井口安装封井器用。
1.3技术套管在表层套管里面下入的一层套管(即表层套管和油层套管之间)叫做技术套管。
下入技术套管的目的主要是为了处理钻进过程中遇到的复杂情况,如隔绝上部高压油(气、水)层、漏失层或坍塌层,以保证钻进的顺利进行。
下入技术套管的层次应依据钻遇地层的复杂程度以及钻井队的技术水平来决定。
一般为了加速钻进和节省费用,钻进过程中可以通过采取调整泥浆性能的办法控制复杂层的喷、坍塌和卡钻等,尽可能不下或少下技术套管。
下入技术套管的层次、深度以及水泥上返高度,以能够封住复杂地层为基本原则。
技术套管的技术规范应根据油层套管的规范来确定。
1.4油层套管油井内最后下入的一层套管称为油层套管,也称为完井套管,简称套管,油层套管的作用是封隔住油、气、水层,建立一条封固严密的永久性通道,保证石油井能够进行长时期的生产。
油层套管下入深度必须满足封固住所有油、气、水层。
直(斜)井完井方式目前国内外常用的完井方式有裸眼完井、套管或尾管射孔完井、割缝衬管完井以及基于防砂目的的裸眼或管内砾石充填完井。
为了降低完井及开发成本以利于经济地开发低产油层,又出现了永久完井法、无油管完井法以及多油管完井法等新工艺。
本节主要介绍裸眼完井法、射孔完井法、割缝衬管/筛管完井及砾石充填完井方式。
1.裸眼完井裸眼完井(open hole completion)分为先期裸眼完井、复合型完井和后期裸眼完井三种方法。
先期裸眼完成法是钻头钻至油层顶部附近后,取出钻具下套管注水泥浆固井,水泥浆从套管和井壁之间的环形空间上返至预定高度,待水泥浆凝固后,从套管中下入直径较小的钻头,钻穿水泥塞和油层,直至达到设计井深。
对于油层较厚、油层上部有气顶或顶界附近有水层时,此时可以将生产套管下过油气界面,用以封隔上部的气顶,然后下部裸眼完成,必要时可以再将上部的含油段射开。
这种类型的完井称为复合型完井法。
后期裸眼完井是当钻头钻至油层顶部附近后,不用更换钻头,用同一尺寸的钻头钻穿油气层直至设计井深,然后下套管至油气层顶部,注水泥固井。
为了防止固井时水泥浆损害套管鞋以下的油层,通常在油层段垫砂或替入低失水、高粘度的钻井液,防止水泥浆下沉。
裸眼完井方式的主要优点是产层完全裸露,产层具有最大的渗流面积,流线平直,符合平面径向渗流规律,这种井称为水动力学完善井,其产能较高。
此外,由于井底没有任何设备,也不需要诸如射孔、砾石充填等工序,因此工艺简便,成本低,完井速度快。
与后期裸眼井完井方式相比,先期裸眼完井还具有下述优点:(1)先期完井由于在钻开之前已经完成了固井工序,因此在起钻、下套管、挤水泥浆期间,泥浆对产层没有任何影响。
即缩短了泥浆对产层的浸泡时间;(2)消除了高压油气对固井的影响,有利于提高固井质量;(3)钻开产层时已经排除了上部地层的干扰,为采用清水或其他符合产层特性的优质钻井液打开产层或采用平衡钻井创造了良好条件。
完井与修井同钻井作业一样,完井与修井作业同样存在井控问题。
简单来说,钻井作业以后的所有作业都是完井和修井作业(remedial operations),包括修井(workover)、电缆作业(wireline)、提下管住(stripping)、强行提下钻(snubbing),完井(completion)、射孔(perforating)等等,目的在与恢复产层能量,提高油气井产量,更换或修理井下设备和工具。
常规完井方法( common completions)裸眼完井(open hole or barefoot completion)套管射孔完井(case hole completion)单封隔器完井(single packer completion)多管完井(multiple completion)人工举升完井(artificial lift completion)气举完井(gas lift completion)裸眼完井(open hole or barefoot completion)裸眼完井包括先期裸眼完井、后期裸眼完井、筛管完井和筛管砾石填充完井。
先期裸眼完井是在油层顶部下入技术套管并固井,然后钻开产层试油投产。
后期裸眼完井是在钻开产层后,将油层套管下入油层顶部完井。
筛管完井是在钻开产层后,把带筛管的套管柱下入油层顶部,然后封隔产层以上的环形空间完井。
筛管分打孔筛管和割缝筛管。
砾石填充完井(gravel packing completion)是油层部位的井眼下入筛管,在筛管与井眼环形空间填入砾石,最后封隔筛管以上的环形空间,油层油流通过砾石和筛管流入井内。
套管射孔完井(case hole completion)这是使用最广泛的完井方法。
套管射孔完井是在钻开油层后,下入油层套管并在环形空间注入水泥,用射孔器射穿套管和水泥环和部分产层,构成井筒和产层的通道。
单封隔器完井(single packer completion)单管完井法是套管射孔完井法的一种,是最常见的一种完井方法。
水平井完井工艺技术水平井是指与地表垂直井相比,井身倾斜角度在70度至90度之间,并且是在目标层内以水平方向钻探出来的井。
水平井在石油、天然气等资源勘探开发中具有重要意义,因为它可以最大限度地拓展产能,并提高资源的采收率。
水平井完井工艺技术是指在水平井钻探完毕后,进行井身完井以保证产能有效释放和生产设备的安装。
下面将介绍水平井完井工艺技术的几个关键步骤。
首先是井筒清洗。
井筒清洗是指将井底残留物和钻井液冲掉,以净化井筒环境。
该步骤使用高压水冲洗井底,将残留物冲刷到井口,并通过抽泵设备将其抽出。
接下来是井筒壁完井。
井筒壁完井是指在井筒内铺设一层水泥浆或涂饰一层聚合物涂料,以加固和保护井壁。
这一步骤可以防止井筒塌陷、砂浆渗入井内以及地层污染。
然后是套管固井。
套管固井是指在水平井内铺设套管,并通过向套管外注入水泥浆来加固井壁。
这样可以防止井筒塌陷和地层涌入,保证井筒的稳定性和完整性。
最后是水平井井口装置和设备的安装。
这包括安装油气产量计量装置、防喷器、管柱软接头、泥浆泵等设备,并进行连接和调试。
这些设备的安装能够实现对水平井产能的有效释放和产量的测量。
水平井完井工艺技术具有复杂性和重要性,需要经验丰富的工程师和技术人员进行操作。
通过科学合理的井筒清洗、井筒壁完井、套管固井以及设备安装,可以保证水平井的高效生产和资源采收。
同时,合理的完井工艺技术也能够降低井筒的维修和施工风险,提高生产设备的使用寿命和运行效率。
水平井是目前石油、天然气勘探开发领域的重要技术之一,它能够充分利用油气层的储量,提高采收率。
而水平井完井工艺技术作为水平井开发中不可或缺的环节,对于确保井筒的稳定性和生产设备的安全运行至关重要。
在水平井完井工艺技术中,井筒清洗、井筒壁完井、套管固井和设备安装是重点环节,下面将对这几个环节进行详细介绍。
井筒清洗是水平井完井的第一步。
其目的是清除井底残留物和钻井液,净化井筒环境,保证井壁的清洁。
水平井通常是在地表水平段结束后开始完井的,而地表水平段施工时难免会有残留物和泥浆进入井底,因此需要进行井筒清洗。
完井方式文献调研一、常用完井方式(一)、射孔完井方式1、套管射孔完井套管射孔完井是钻至油层直至设计井深,然后下油层套管至油层底部注水泥固井,最后射孔,射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿至油层某一深度,建立起油流通道。
2、尾管射孔完井尾管射孔完井是在钻头钻至油层顶界后,下技术套管注水泥固井,然后用小一级的钻头钻穿油层至设计井深,用钻具将尾管送下并悬挂在技术套管上,再对尾管注水泥固井,然后射孔。
(二)、裸眼完井先期裸眼完井:先下套管,后钻开油层。
后期裸眼完井:先钻开油层,再将套管下至油层顶部。
复合型完井方式:在产层段既有射孔完成,又有裸眼完成的井。
(三)、割缝衬管完井方式:这种方法是将油层套管下到油气层顶部固井,然后钻开油气层。
在油气层部位下入预先加工好的割缝套管或打孔套管,用衬管悬挂器将其悬挂在油层套管上,并将套管和衬管的环空密封起来。
油气流经过割缝衬管的缝或打孔套管的孔进入井筒。
(四)、砾石充填完井方式概念:是指将分选的砾石泵入(或其他方式)筛管与油层之间,以阻止油层砂流入井筒,达到保护井壁、防止砂入井之目的。
1、裸眼砾石充填充井方式在地质条件允许使用裸眼而又需要防砂时,就应该采用裸眼砾石充填完井方式。
其工序是钻头钻达油层顶界以上约3m后,下技术套管注水泥固井,再用小一级的钻头钻穿水泥塞,钻开油层至设计井深,然后更换扩张式钻头将油层部位的井径扩大到技术套管外径的1.5~2倍,以确保充填砾石时有较大的环形空间,增加防砂层的厚度,提高防砂效果。
一般砾石层的厚度不小于50mm。
注意:其方式的施工作业程序:在油层顶界附近固井后-改用小一级的钻头钻穿油层-再更换扩张式钻头将油层扩大,便于充填砾石。
2、套管砾石充填完井方式套管砾石充填的完井工序是:钻头钻穿油层至设计井深后,下油层套管于油层底部,注水泥固井,然后对油层部位射孔。
要求采用高孔密(30~40孔/m),大孔径(20~25.4mm)射孔,以增大充填流通面积,有时还把套管外的油层砂冲掉,以便于向孔眼外的周围油层填人砾石,避免砾石和地层砂混合增大渗流阻力。