完井复习
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课程编号:学习中心:专业:一、名词解释1. 泥侵2. 井身结构3. 后期裸眼完井4. 射孔孔眼参数5. 石油井口装置6. 地应力7. 水浸 8. 水灰比9. 水泥浆稠化时间10. 窜槽11. 射孔12. 正压射孔13. 完井14. 出砂15. 砂桥16. 端部脱砂二、判断正误(正确的打√,错误的打×)1. 地应力是地壳外部作用力()2. 轴向拉力作用下,套管的抗外挤强度提高()3. 套管柱的设计通常是由下而上分段设计的()4. 通常用套管的抗滑扣力表示套管的抗拉强度()5. 中间套管的作用主要是封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂层安装井口()6. 固井时前置液的作用是将水泥浆与钻井液隔开()7. 无枪身射孔器的使用容易受到井下温度、压力的影响()8. 铅模通井应该快速下钻()9. 套管头用来安装采油树的井口装置()中国石油大学(北京)远程教育学院《完井工程》期 末 复 习 题姓 名: 学 号: 考场号:座位号:题号 一二三四五总分得分 阅卷人10. 偏心配水器可保持管柱有较大的通道,便于井下工具通过()11. 套管所受轴向拉力一般在井口最大。
()12. 由拉应力引起的破坏形式:本体被拉断、脱扣()13. 外挤作用下破坏形式有失稳破坏和强度破坏()14. 通常以套管鞋处的地层破裂压力值确定井口内压力。
()15. 以井口装置承压能力作为套管在井口所受的内压力。
()16. API 套管系列中的抗硫套管有:H K J C L 级套管。
()17. 套管柱设计表层套管的设计特点:主要考虑内压载荷。
()18. 套管柱设计技术套管的设计特点:既要高抗内压强度,又要抗钻具冲击磨损。
()19. 套管柱设计油层套管的设计特点:上部抗内压,下部抗外挤。
()20. 大位移井是指井的水平位移与垂深之比等于或大于 2 的定向井。
大位移井具有很长斜度稳斜段,大斜度稳斜角大于60 °()21. 射孔器按结构可以分两类:有枪身射孔器和无枪身射孔器。
1、完井工程:是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程.是从钻油层开始,到下套管,注水泥固井,射孔,下生产管柱,直至投产的一项系统工程。
2、抽吸压力系数:上提钻柱时,由于抽吸作用使井内液柱压力降低的值,用当量密度表示。
3、激动压力系数:下放钻柱时,由于钻柱向下运动产生的激动压力使井内液柱压力的增加值,用当量密度表示。
4、先期裸眼完井:是指在钻到预定的产层之前先下入油层套管固井,然后换用直径较小的钻头以及符合打开油气层条件的优质钻井液钻开油气层裸眼完成的完井方法。
5、后期裸眼完井:钻头直接钻穿油层至设计井深,然后下套管至油层顶界限近,注水泥固井。
6、注水泥:从井口经过套管柱将水泥浆注入井壁与套管柱之间的环空中,将套管柱和地层岩石固结起来的过程。
7、水化作用:水泥与水混合成水泥浆后,与水发生化学反应,生成各种水化产物。
水泥浆逐渐由液态变为固态,使水泥硬化和凝结,形成有一定强度的固体状物质――水泥石。
8、前置液前置液体系是用于在注水泥浆之前,向井中注入的各种专门液体。
其作用:是将水泥浆与钻井液隔开,起到隔离、缓冲、清洗的作用,可提高固井质量。
9、顶替效率:水泥浆在环形空间顶替钻井液的程度,用η表示。
10、窜槽:在注水泥过程中,由于水泥浆不能将环空中的钻井液完全替走,使环形空间局部出现未被水泥浆封固住的现象。
11、射孔:将射孔枪下入到油层位置,利用射孔枪将套管、水泥石以及地层一并射穿,建立油气层与井眼流通的通道的工艺过程。
12.射孔枪是指射孔施工中承载射孔弹的密封承压发射体,一般有枪身、枪头、枪尾和密封件组成13.油井水泥的水化作用:水泥与水混合成水泥浆后,与水发生化学反应,生成各种水化产物。
1、速敏损害机理:作用在岩石孔隙表面颗粒上的冲击力和剪切力,随孔隙中流速而增加。
当流速达到一定值时,作用在颗粒上的冲击力和剪切力达到其抗剪切强度(胶结强度),颗粒就会脱落,然后随流体一起运移,并在孔喉处堆积,使流道缩小或部分流道堵塞,从而导致渗透率下降。
1、完井定义:指油气井的完成,即建立生产层与井眼之间的良好连通,是联系钻井和采油两大生产过程的一个关键环节。
完井是以油气储集层的地质结构、储集层的岩石力学性质和油层物性以及地层流体物性为基础,根据开发开采的技术要求,研究储集层与井眼的最佳连通方式的技术工艺过程。
2、完井内容:钻开生产层;下套管、注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液;确定完井井底结构,使井眼与产层连通;安装井底和井口装置等环节,直至投产。
3、储层岩性特征:油气储层的岩石以碎屑岩和碳酸盐岩为主,少量岩浆岩和变质岩以及页岩。
4、储层物性:孔隙度、渗透率、孔隙结构、润湿性。
5、储层流体:油、气、水。
6、油气藏分类:(1)按油气储集空间和流动通道不同分类:孔隙型油气藏、裂缝型油气藏、裂缝孔隙型油气藏、孔隙裂缝型油气藏、洞隙型油气藏。
(2)按油藏几何形态分类:块状油气藏、层状油气藏、断块油气藏、透镜体油气藏。
(3)按原油物性分类:常规油藏、稠油油藏、高凝油油藏、天然气藏。
7、地应力:岩层产生一种反抗变形的力,这种内部产生的并作用在地壳单位面积上的力。
8、地应力的具体确定方法:(1)矿场应力测量;(2)利用地质地震资料分析;(3)岩心测量;(4)地应力计算。
9、井身结构:不同尺寸钻头所钻井深和与之对应的不同尺寸套管的下入深度。
10、套管类型:(1)表层套管:封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂层,安装井口、悬挂及支撑后续各层套管。
(2)中间套管:表层和生产套管间因技术要求而下,可以是一层、两层或更多层主要用来封隔井下复杂地层。
(3)生产套管:钻达目的层后下入的最后一层套管,用以保护生产层,提供油气生产通道。
(4)尾管:在已下入一层技术套管后采用,只对裸眼井段下套管(注水泥),而套管柱不延伸至井口。
减轻下套管时钻机的负荷和固井后套管头的负荷;节省套管和水泥;一般深井和超深井。
11、井身结构设计原则:(1)有效保护油气层;(2)避免漏、喷、塌、卡等井下事故,安全、快速钻井;(3)发生井涌时,在一定压力范围内,具有压井处理溢流能力;(4)下套管顺利,不至于压差卡套管。
绪论1.完井工程的定义:完井工程是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程,是从钻开油层开始,到下套管注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液,直至投产的一项系统工程。
2.完井工程的理论基础:1)通过对油气层的研究以及对油气层潜在损害的评价,要求从钻开油层开始到投产每一道工序都要保护油气层,以保证油气层发挥其最大产能。
2)通过节点分析,优化压力系统,根据油藏工程和油田开发全过程特点以及开发过程中所采取的各项措施,来选择完井方式及方法和选定套管直径。
3.套管设计的基础依据:5.完井工程的理论方法:岩心的分析:常规分析,薄片分析,X射线衍射(XRD),电镜扫描(SEN)敏感性分析:速敏,水敏,酸敏,碱敏,盐敏,应力敏6.完井工程的目的:1)减少对油气层的损害。
2)调节生产压差,提高单井产量。
3)提高储量的动用程度。
4)为采用不同的采油技术提供条件。
5)保护套管、油管,延长油气井寿命。
6)近期与远期相结合,低投资,高效益。
第一章1.油气藏的类型:(1)按形态分类: 1)块状油气藏2)层状油气藏3)断块油气藏4)透镜状油气藏(2)按储集岩特性分类1)孔隙型2)裂缝型3)裂缝孔隙型4)孔隙裂缝型5)洞隙型(3)按储层流体特性分类1)天然气藏2)凝析气藏3)挥发性油藏4)常规油藏5)高凝油藏6)稠油油藏3.油田水主要有三个来源:1)边水:位于油藏边缘支托着油气的水。
层状油气藏一般具有边水。
2)底水:位于油藏底部支托着油气的水。
块状油气藏一般具有底水。
3)夹层水:油气层中所夹的薄层水,可以是完整的水系,也可以是分布不稳定的透镜体。
6.四种矿物的特性:1)高岭石构成:由一个硅氧四面体和一个铝氧八面体组成,属1:1型粘土矿物。
2)蒙脱石构成:由两个硅氧四面体夹一个铝氧八面体组成,属2:1型粘土矿物。
3)伊利石构成:伊利石的晶体结构与蒙脱石类似,由两个硅氧四面体夹一个铝氧八面体组成,属2:1型粘土矿物。
其不同之处在于伊利石中硅氧四面体上有较多的Si4+被Al3+取代,所缺的正电荷由位于晶层间的K+补偿。
完井工程复习三、简答题1.完井与完井工程的定义是什么?2.解释地应力,坍塌压力,破裂压力概念。
3.简述裂缝性油气藏勘探开发的关键技术。
4.在高温井的固井中要解决的问题是什么?如何解决这些问题?5.简述井下条件对射孔的影响6.水平井射孔与常规射孔相比有什么异同?7.出砂的危害包括哪些?8.简述出砂的机理。
9.套管损坏的原因和形式是什么?10.简述套管技术状况检测方法。
1.现代完井工程的内容是什么?2.高压气井和腐蚀性气井固井完井中存在什么问题?3.超高外压产生的条件是什么?4.射孔液的伤害机理是什么?5.简述影向射孔能力的因素。
6.简述套管断铣的工具及工艺过程。
7.防砂用的砾石质量指标有哪些?8.砾石携带液的要求是什么?9.简述油井结蜡的原因。
10.简述影响油井结蜡的因素。
1完井设计的内容包括什么?2.钻开生产层储层岩石储油性质的有哪些变化?3.简述选择完井方法的主要依据.4.调整井的特点是什么?5.调整井钻井中的主要问题是什么?6.射开储层时要克服什么障碍?7.机械防砂的定义。
8.什么是化学防砂?包括哪些?9.简述油井结蜡的危害。
10.简述抽油井常见的井下故障。
四、综合回答题1.阐述储油特性对完井的影响。
2.阐述近井壁地带岩石力学性质的变化对钻井完井的影响。
3.阐述低渗透储层的特点及完井原则。
4.阐述射孔参数的概念及其对油井的生产能力的影响。
5.阐述裸眼砾石充填完井结构、工艺过程和适用性。
1.阐述高温井的特点及其主要固井技术。
2.射孔液的作用和对射孔液的基本要求是什么?3.如何确定砾石充填完井中的砾石直径?4.阐述油井防蜡、清蜡方法。
5. 阐述裸眼砾石充填完井结构、工艺过程和适用性。
1阐述六级多分支井的井底结构。
2.阐述调整井的固井与完井技术。
3.通常采用的清砂方法有哪些?4.阐述射孔参数的概念及其对油井的生产能力的影响。
5.射孔液的作用和对射孔液的基本要求是什么?。
钻完井新技术考试复习重点一、水平井的定义、优势、适用范围1、定义:水平井是指井眼轨迹达到水平以后,在储层内继续延伸一定长度的井。
2、优势:水平井由于增加了井筒与油层的接触面积,从而可大大提高单井产量3、适用范围:(1)开发薄油层,提高单井产量(2)开发低渗透油藏,提高采收率(3)开发重油或稠油油藏(4)开发以垂直裂缝为主的油藏(5)开发底水和气顶活跃的油藏(6)利用老井采出残余油(7)用丛式水平井扩大控制面积,减少丛式井的平台数(8)用水平可钻穿多个产层,往往相当于多口直井的勘探开发效果二、影响水平井井眼轨迹的因素,控制井眼轨迹的方法1、影响水平井井眼轨迹的因素:(1)底部钻柱的力学性能(2)地层岩石状态以及钻头与岩石的相互作用(3)钻井工艺参数及其它因素的影响2、控制井眼轨迹的方法:(1)用以往的的经验合理选用钻进工具,合理设计各种底部钻具组合,以尽量减少实钻轨道与理论轨道之间的误差,这是现场过去普遍采用的方法(2)用钻头侧向力定性测算井斜趋势(3)用钻头合力方向作为实际钻进方向(4)把最终使钻头侧向力为零的井眼曲率定为钻井曲率(5)把钻头轴线方向作为预计的钻进方向(6)用岩石——钻头相互作用模型决定钻进方向三、水平井中对钻井液的要求,必须要做到什么?(1)避免对油层特性的损害(2)避免储层流体和钻井液之间的不相配伍(3)在未胶结地层中确保井眼稳定(4)具有润滑性,用以降低扭矩和阻力四、提高井眼净化效率的技术(1)提高环空返速(2)增加钻杆直径能改善井眼净化(3)使用层流(0o~45o) (4)使用紊流(55o~90o) (5)增加钻井液比重(6)增加钻井液屈服值(7)增加钻井液动塑比(8)降低钻井液静切力(9)使钻柱居中,旋转钻柱,上下活动钻杆,进行划眼起下钻(10)泵硬壳果段塞流,泵入高粘度段塞流(11)控制钻速,使用高钻速金刚石钻头(12)监测钻屑沉积床的形成,使用井眼净化分析模型(13)使用摩阻/扭矩计算模型五、水平井完井方法有那些,优缺点,适应性六、水平井钻井技术的难点,及对策主要考虑水平井井眼轨迹的控制、固井、净化问题(1)水平井轨迹控制要求高,难度大(2)管柱受力复杂(3)钻井液密度选择范围小,容易井塌和井漏(4)岩屑携带困难(5)井下缆线作业困难(6)固井质量难以保证(7)完井方法选择和完井工艺难度大七、大位移钻井的定义,及适用范围1、定义:大位移井指测量深度大于真垂直深度两倍的井,特大位移井是指测量深度大于真垂直深度三倍的井2、适用范围:(1)用大位移井开发海上油田,大量节省费用(2)海边开采近海油藏(3)不同类型的油气藏钻大位移井提高经济效益(4)地面存在大范围障碍的区域八、大位移钻井的关键技术(1)降低摩阻扭矩的技术(2)钻柱设计(3)井壁稳定技术(4)井眼净化技术(5)技术套管下入及保护九、简述旋转导向,地质导向,几何导向的区别。
完井工程内容......第一章井身结构设计1井身结构:套管层次、套管下入深度以及井眼尺寸(钻头尺寸)与套管尺寸的配合。
2套管类型及功用1).导管:钻表层井眼时,将钻井液从地表引导到钻台平面上来。
2).表层套管(1)防止浅层水受污染,封闭浅层流砂、砾石层及浅层气等复杂地层。
(2)在井口安装套管头,并通过套管头悬挂和支撑后续各层套管。
(3)安装防喷器3).技术套管(中间套管)a.介于表层套管与生产套管之间的套管。
可以是一层,也可两层或多层。
b.封隔坍塌、易漏等复杂地层c.封隔不同的压力体系4)油层套管:a保护油气层b为油气提供从产层到地面的通道5).衬管(尾管):作用同中间套管:隔离地层空隙压力不同的层系和易塌易漏地层。
其优点(1)可减轻下套管时的负荷和固井后套管头的负荷(2)可节省大量套管和水泥(3)降低固井成本3抽吸压力系数S b:上提钻柱时,由于抽吸作用使井内液柱压力降低的值,用当量密度表示;4.激动压力系数S g:下放钻柱时,由于钻柱向下运动产生激动压力使井内液柱压力的增加值,用当量密度表示;5地层压裂安全增值S f:为了避免上部套管鞋处裸露地层被压裂的地层破裂压力安全增值,用当量密度表示,与预测精度有关。
6井涌(kick)允值S K由于地层压力预测误差所产生的井涌量允值(增加值),用当量密度表示,与地层压力预测精度有关。
7最大允许压差ΔPΔP N:正常压力井段;ΔP a:异常压力井段。
第二章套管柱设计1套管柱的定义:通常是由同一外径、相同或不同壁厚、钢级的套管用接箍连接而成的管柱。
2套管柱强度设计的原则:(1)满足钻井作业,油气层开发和产层改造的需要(2)在承受外载时,应有一定的储备能力(3)经济性要好3外挤压力的来源:(1)管外液柱的压力(2)地层中流体的压力(3)高塑性岩石的侧向挤压力(4)其它作业时产生的4各层套管柱的设计特点1.)表层套管:表层套管是为巩固地表疏松层并为了安装井口防喷装置而下入的一层套管。
一、钻开油气层1.钻开油气层会出现哪些伤害?2.从钻井的角度出发,钻开油气层应该注意哪些问题?3.井身结构是指油井钻完后,所下入套管的层次、直径、下入深度及相应的钻头直径和各层套管外水泥的上返高度。
二、完井方法(一)基本概念:完井方式;水平井(二)基本问题1.直斜井常见完井方法有哪几种?各有何特点?答:完2.绕丝筛管砾石充填完井有何优点?答:1)缝隙宽度比割缝衬管小,适应范围大2)流体通过筛管时压力降小;具有一定的“自洁”作用3)绕丝筛管以不锈钢丝为原料,其耐腐蚀性强,使用寿命长,综合经济效益高。
3.合理的完井方式应主要满足哪些要求。
答:完井方式的选择主要考虑的是油田地质及油藏工程条件和采油工程技术措施要求。
4.完井方式选择需要考虑的主要因素是什么?答:* 1、油气层和井筒之间应保持最佳的连通条件,油气层所受的损害最小;2、油气层和井筒之间应尽可能大的渗流面积,油气入井的阻力最小;3、应能有效地封隔油气水层,防止气窜或水窜,防止层间干扰;4、应能有效地控制油层出砂,防止井壁坍塌,确保油井长期生产;5、应具备便于人工举升和井下作业等条件;6、施工工艺简便,成本低。
*完井方式的选择主要考虑的是油田地质及油藏工程条件和采油工程技术措施要求。
完井方式:是指油、气层与井底的连通方式、井底结构及完井工艺。
水平井:是井眼的井斜角超过85°并且井眼要沿基本是水平的方向延伸一定距离的井,一、概念:修井(井下作业);小修、大修。
油补距;套补距;压井;修井检泵;计划检泵;躺井检泵;修井:修井是指为恢复井的正常生产或提高井的生产能力,对它所进行解除故障的作业和实施措施。
亦称为井下作业。
小修:一般指只需要起下作业和冲洗作业就能完成的修井作业。
小修工作内容:冲砂、清蜡、检泵、简单打捞、注水泥等。
大修:则指工艺复杂、动用工具和设备较多的一些井下作业。
大修工作内容:井下故障诊断、复杂打捞、找封窜、找堵漏、修套管、取套换套、过引鞋加深钻井、套管补贴、套管内侧钻、油水井挤封(窜、堵)、油水井报废等。
1、油井水泥的主要成分:硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。
2、排液方法:替喷排液、抽汲排液、气举排液、泡沫排液。
3、常见的出砂井完井方法井底结构:裸眼砾石充填、管内砾石充填、渗透性人工井壁.4、常用地面实验主要是射孔弹的性能标定,分为:混凝土靶实验、贝雷砂岩靶射孔试验、钢靶实验。
5、我国常用完井液是:清洁盐水聚合物完井液。
6、化学防砂分:树脂预涂层砾石防砂工艺、树脂预包核桃壳防砂工艺、树脂固砂工艺。
7、防砂完井方法:砾石充填、机械防砂、化学防砂、焦化防砂、复合防砂、其他防砂法。
8、通井分:管柱通井和钢丝绳通井。
9、井的出砂分:游离砂的析出、弱胶结砂岩层的出砂、砂岩骨架破碎出砂。
1、水泥的水化作用:水泥与水混合成水泥浆后,与水发生化学反应,生成各种水化产物。
逐渐由液态变为固态,使水泥硬化和凝结,形成水泥石。
2、水泥浆的稠化时间:水泥浆从配制开始到其稠度达到其规定值所用的时间。
3、水泥浆凝结时间:从液态转变为固态的时间。
4、水灰比:水与干水泥的重量之比。
5、窜槽:由于水泥浆不能将环空中的钻井液完全替走,而使环形空间局部出现未被水泥浆封固住的现象。
形成窜槽的原因:○1套管不居中、井眼不规则;○2水泥浆性能及顶替措施不当○3接触时间、顶替速度等因素影响。
提高顶替的效果措施:○1采用套管扶正器○2在注水泥过程中活动套管○3调整水泥浆性能○4调节水泥浆再环空中的流速。
6、通井目的:检验井筒是否畅通无阻。
方法:通径规通井、铅模通井。
刮管目的:清除套管内壁水泥及炮眼毛刺,保证下井工具正常工作及封隔器坐封成功。
工具:胶筒式套管刮削器、弹簧式套管刮削器。
洗井目的:将井筒内的脏物用洗井液冲洗带出井筒。
方式:正循环洗井:把洗井液从油管泵入,由套管返出。
反循环洗井:把洗井液从套管泵入,由油管返出。
判断:当泵压力和排量一定时,正循环洗井液井底回压较小,洗井液在套管中上返的速度较慢;反循环洗井液井底回压较大,洗井液在油管中上返速度较快。
完井工程复习总结题型:填空、多选、简答、论述、计算1、开采油气藏释放酸性气体:以碳酸盐岩为储层的气藏,当气藏中含有一定量的H2S和CO2酸性气体时,会危及操作人员的安全,这时对油套管防腐设计,井口装置、天然气处理及运输都应有特殊的要求。
2、酸化用什么酸?HCl、HF3、套管连接API规定的螺纹:套管有不同的壁厚。
API标准规定的各种套管的壁厚范围在5.21~16.13mm。
通常是小直径套管的壁厚小一些,大直径套管的壁厚大一些。
除标准的钢级和壁厚之外,尚有非标准的钢级和壁厚,这也是API标准所允许的。
套管的连接螺纹都是锥形螺纹。
API标准套管的连接螺纹有4种,即短圆螺纹(STC)、长圆螺纹(LTC)、梯形螺纹(BTC)、直连型螺纹(XL)。
除此之外还有非标准螺纹。
圆螺纹的锥度为1:16,螺距为3.175mm(8扣/in)。
梯形螺纹的锥度为1:16(外径<16 in)和1:12(外径≥16 in),螺距为5.08 mm(5扣/in)。
4、化学固砂三类东西:(1)支撑剂:硬质颗粒(2)胶结剂:水泥浆、酚醛树脂(3)增孔剂:轻质油5、加入钻井液中的HEC:羟基、乙基、羟乙基纤维素6、套管分类:(1)表层套管、(2)中间套管,亦称技术套管、(3)生产套管,亦称油层套管、(4)钻井衬管,亦称钻井尾管,作用同中间套管7、岩心分析:岩矿分析、孔隙结构分析、黏土矿物分析、粒度分析8、钻井液加重材料:除了在钻井液中最常用的重晶石粉以外,为提高完井液密度而使用的加重材料有两类:一类是可溶性盐,常用的有NaCl(可加重到1.20g/cm³),CaCl2(可加重到1.39 g/cm³),CaBr2(可加重到1.80 g/cm³),ZnBr2(可加重到2.30 g/cm³)等;二是可酸溶性加重剂,如碳酸钙粉(可加重到1.50 g/cm³)、碳酸铁粉(可加重到2.00 g/cm³)和氧化铁粉(可加重到2.30 g/cm³以上)等。
简答题1. 简述异常高压地层形成的因素。
答:地层在沉积压实过程中, 能否保持压实平衡重要取决于四个因素:(1)上覆岩层沉积速度的大小, (2)地层渗透率的大小, (3)地层孔隙减小的速度, (4)排出孔隙流体的能力。
在地层的沉积过程中, 假如沉积速度不久, 岩石颗粒没有足够的时间去排列, 孔隙内流体的排出受到限制, 基岩无法增长它的颗粒和颗粒之间的压力, 即无法增长它对上覆岩层的支撑能力。
由于上覆岩层继续沉积, 岩层压力增长, 而下面的基岩的支撑能力并没有增长, 孔隙流体必然开始部分地支撑本应有岩石颗粒所支撑的那部分上覆岩层压力。
假如该地层的周边又有不渗透的地层圈闭, 就导致了地层的欠压实, 从而导致了异常高压的形成。
2. 简述牙轮钻头在井底的运动形式及破岩机理。
答: 牙轮钻头在井底产生的运动形式重要有:(1)在钻柱的带动下产生的公转;(2)由于牙轮安装在牙轮轴上, 在公转的同时产生自转;(3)单、双齿着地使得牙轮钻头的重心上下移动所形成的上下振动;(4)牙轮钻头的三种特殊结构——超顶、移轴、复锥使得牙轮在滚动的同时产生滑动。
牙轮钻头的破岩机理:(1)在钻压作用下形成的压碎作用;(2)牙轮的上下振动和滚动形成的冲击破碎作用;(3)三种特殊结构使得牙轮滚动的同时形成滑动所导致的剪切破碎。
3. 简述地层流体侵入井眼的重要检测方法。
答: 检测地层流体侵入井眼的重要方法有:(1)在不改变任何钻进参数的条件下, 钻速忽然加快;(2)钻井液池液面上升;(3)钻井液返出流量增长;(4)返出的钻井液温度升高;(5)返出的钻井液密度减少;(6)返出的钻井液导电率变化, 一般油气侵导电率变低, 盐水侵变高;(7)返出的钻井液粘度变化;(8)循环压力下降;(9)返出的钻井液有油气显示(即地面有油气显示);(10)由于钻井液粘度减少, 使得大钩负荷增大。
4. 述注水泥过程中提高顶替效率的重要措施。
答: (1)采用套管扶正器, 改善套管居中条件;(2)注水泥过程中活动套管, 增大水泥浆流动的牵引力;(3)调整水泥浆性能, 使其容易顶替钻井液;(4)注水泥过程中使水泥浆在环空的流动形成紊流或塞流, 有助于水泥浆的顶替;(5)在注水泥前, 打入一定量的隔离液或清洗液, 增长两者的密度差, 形成有利的“漂浮”。
钻井工程复习提纲1、完井工程定义:完井工程是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程,是从钻开油层开始,到下套管注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液,直至投产的一项系统工程。
2、完井工程的内容:(1)岩心分析及敏感性评价(2)钻开油层的钻井液(3)完井方式及方法(4)油管及生产套管尺寸的选定(5)生产套管设计(6)注水泥设计(7)固井质量评价(8)射孔及完井液选择(9)完井伤害评价(10)完井生产管柱(11)井口装置(12)投产措施3、完井工程中的岩心分析的主要内容:包括常规物性分析、岩相学分析、孔隙结构分析、敏感性分析、配伍性分析及配伍性评价。
4、常见粘土矿物:蒙皂石、高岭石、伊利石、绿泥石5、粒度分析:是指确定岩石中不同大小颗粒的含量。
6、油气层的速敏性:指在钻井、采油、增产作业和注水等作业或生产过程中,当流体在油气层中流动时,引起油气层中微粒运移并堵塞喉道造成油气层渗透率下降的现象。
7、油气层的酸敏性:是指油气层与酸作用后引起的渗透率降低的现象。
8、调整井:指油田开发中、后期,为了调整井网或者是油水井损坏不能利用,为完善井网重钻的油、水井。
9、完井方式应满足要求:(1)油、气层和井筒之间应保持最佳的连通条件,油、气层所受的伤害最小;(2)油、气层和井筒之间应具有尽可能大的渗流面积,油、气层入井的阻力最小;(3)应能有效地封隔油、气、水层,防止气窜或水窜,防止层间的相互干扰;(4)应能有效地控制油层出砂,防止井壁坍塌,确保油井长期生产;(5)完井后所下油井管柱既能适应自喷采油的需要,又要考虑到后期人工举升采油相适应;(6)应具备进行分层注水、注气、分层压裂、酸化以及堵水、调剖等井下作业措施的条件;(7)稠油开采能达到注蒸汽热采的要求;(8)油田开发后期具备侧钻的条件;(9)水平井具备钻分支水平井的条件;(10)应能有效防止H2S、CO2,高矿化度盐水等腐蚀;(11)能抗盐岩层、盐膏层的蠕动;(12)施工工艺简便,经济效益好10、完井方式的三种类型:套管射孔完井、裸眼完井、割缝衬管完井,其中割缝衬管完井又可细分为套管底部带割缝衬管完井和裸眼内下入割缝衬管完井。
《完井与井下作业》综合复习资料一、判断题(对的打“√”,错的打“╳”)1、同一类型的油气藏可采用不同的完井方式。
2、目前射孔作业用的射孔弹一般为高压聚能射孔弹。
3、低渗油气藏的孔隙度和渗透率很低,因此受污染的程度较小。
4、国外常用API度表示原油的密度,API度越大,表示原油的密度越大。
5、分支井技术是对水平井技术的发展和改进。
6、与射孔完井方法,衬管完井对产层的损害较大。
7、孔隙度大于20%的地层称为高孔隙地层。
8、一般砂岩的孔隙度较低,在砂质岩石中易形成孔隙性的油气藏。
泥页岩、碳酸岩等岩石的孔隙度一般都较高,易形成裂缝性油藏。
9、与普通的衬管完井相比,膨胀衬管完井具有更好的预防井壁坍塌及防砂效果。
10、分支井的完井方式分为1~6及6S 共7 个等级,其中1级完井难度最大。
11、在水泥中掺加大量的细石英砂可提高水泥石的抗高温性能。
12、裸眼砾石充填完井是直接在裸眼井筒内充满砾石的完井方法。
13、由于大多沉积岩地层具有层状结构,表现出各向异性,因此,在不同方向上岩石的渗透性具有一定的差异。
14、射孔相位角的大小对油井完善系数无影响。
15、采用衬管完井时,一般都要在衬管外注水泥固井。
16、高密度水泥浆体系可减小水泥浆失重引起的气窜,提高固井质量17、膨胀管柱主要有膨胀套管(或膨胀式衬管)和膨胀式管外封隔器等组成。
18、衬管完井方式属于敞开式完井底结构。
19、目前,化学防砂主要以化学固沙为主。
20、在水平井中广泛采用电缆传输射孔。
21、完井方式与油气层的性质和采油工艺有关。
22、射孔完井法是目前适用范围最广,采用最多的完井方法。
23、产层中的原油粘度在100 mPa.s以下的称为常规油层。
24、钻井液对产层的伤害与固相含量、颗粒大小及失水量有关,与产层性质无关。
25、裸眼砾石充填完井是在衬管与裸眼井壁之间充填砾石。
26、对裂缝型油气藏,最好采用水平井和裸眼或衬管完井方式进行开发。
27、裸眼完井可获得较高的油气产量,因此,它是目前最常用的完井法。
第一章1、油气藏的储、渗类型:孔隙型油气藏、裂缝型油气藏、裂缝-孔隙型油气藏、孔隙-裂缝型油气藏、洞隙油气藏。
2、油气藏的分类:常规油藏、稠油油藏、天然气藏、高凝油油藏(4个空填它)。
3、油气藏的岩石类型:碎屑岩、碳酸盐岩、其他岩石类型。
4、油层的物性参数(1)孔隙度:分为高中低三大类:高孔隙度(F>25%);中孔隙度(F=10%-25%);低孔隙度(F<10%).(2)渗透率:分为高中低三大类:高渗透地层K ≥0.5 μm2;中渗透地层:0.01 μm2 < K< 0.5 μm2;低渗透地层:K<0.01 μm2第二章1、完井井底结构的类型:封闭式井底结构、敞开式井底结构、混合式井底结构(半封闭式)、防砂完井(1)射孔完井,是典型的封闭式井底结构。
(2) 管内砾石充填防砂完井。
(3) 先期裸眼完井;(4) 衬管顶部注水泥完井;(5) 悬挂式衬管完井。
(6) 膨胀衬管完井;(7) 半闭式裸眼完井;(8) 半闭式衬管完井法;(9) 裸眼砾石充填完井(10) 渗透性人工井壁射孔完井法;(11) 渗透性人工井壁衬管完井法;(12) 渗透性人工井壁裸眼完井法。
以射孔完井、衬管完井、砾石充填完井和裸眼完井比较常见。
2、衬管完井:衬管顶部注水泥完井,特点:油层段采用筛管完井,保持了油层的原始渗透率。
3、衬管的种类及技术参数种类:割锋衬管、多孔衬管、绕丝衬管4、水平井管外封隔器完井优点:相对中等程度的完井成本;储层不受水泥浆的污染和损害;依靠管外封隔器实施层段隔,在一定程度上避免层段之间的窜通和干扰;可以进行生产控制、生产检测和选择性的增产增注作业。
5、水平井常规完井方式的不足1、当水平段长度达到某一临界值之后,增大水平段长度并不能增加油气井产能或产能增加很小。
2、对含有顶气和面底水的油气藏,水平井生产初期产量较高,但稳产时间短,开采一段时间后由于气、水脊进使含水量急剧上升或产能急剧下降。
3、采用割缝衬管完井时,由于缝隙被堵塞,水平井无产能或产能非常低。
6、水平段长度对产能的影响及改进措施(详细)1、分段射孔与变密度射孔;2、滑套与割缝衬管相结合的完井方式第三章1、分支井:是指在一口主井眼的下部钻出一口或多口分支井眼(二级井眼),甚至再从二级井眼中钻出三级子井眼的多底井。
2、分支井的TAML分级:1级完井:主井眼和分支井眼都是裸眼。
2级完井:主井眼下套管并注水泥,分支井裸眼或只放筛管而不注水泥。
主分井筒连接处不进行机械连接,也不注水泥。
3级完井:主井眼和分支井眼都下套管(或衬管),主井眼注水泥而分支井眼不注水泥。
分支井衬管通过悬挂器或者其它锁定系统固定在主井眼上。
主、分井筒连接处没有水力整体性或压力密封。
4级完井:主井眼和分支井眼都下套管并注水泥,分支井衬管与主套管的接口界面没有压力密封。
5级完井:五级完井增加了分支井衬管和主套管连接处提供压力密封的完井装置,连接窗口处具有压力整体性。
6级完井:主井眼和分支井眼均下套管注水泥,在分支井和主井筒套管的连接处具有一个整体式压力密封。
6S级完井:一般认为6S级完井是六级完井的次级。
它使用井下分支导向装置完成井眼的分支,即把一个大直径主井眼分成两个小尺寸的分支井筒。
3、井下分支方法(1)开窗侧钻现已出现了集成的造斜器及铣刀,可通过一次起下钻作业完成造斜器的定向、坐放及套管开窗,如Sperry-Sun公司的RDS系统。
(2)预设窗口将一个特制的留有窗口的短节接到套管柱中,窗口由易钻的复合材料组成,下井后用专用工具打开窗口。
(3)裸眼侧钻运用封隔器及造斜器直接进行裸眼侧钻,或打水泥塞,然后从水泥塞中造斜,或下裸眼造斜器进行侧钻。
(4)井下分支系统(Down hole Splitter System)集侧钻、完井于一体的多用途系统。
它便于在主、分井眼钻出后安装回接完井管柱。
下图为胜利油田采用的定向回接系统。
4、膨胀管系统的主要组成(机械、压力二者结合)(1)可膨胀的实体套管或衬管、(2)可膨胀悬挂器和封隔器、(3)膨胀锥、5、膨胀管的应用1、钻井方面(1) 优化井身结构在保证下部井径尺寸不变的情况下,可使上部井眼采用较小尺寸的技套,从而提高机械钻速和降低钻井成本。
对于超深井,可减少井眼锥度,提高处理井下突发事故的能力,从而钻更深的井眼,以便顺利达到勘探开发目的。
(2) 封隔缩径、坍塌、井漏或高压层2、套管修补作业3、完井衬管膨胀膨胀割缝衬管或筛管用于更好的支撑井壁和防砂。
第四章1、射孔弹常用的射孔弹是聚能射孔弹,也有子弹式射孔弹。
现在以聚能式射孔弹最多用。
聚能射孔的原理是将炸药点燃,形成高温高压气流,冲击到套管壁上,将障碍物击穿。
2、射孔弹的激发方式电缆激发点火方式、投棒激发点火方式、投棒(投球)与管内加压联合激发点火方式、环空加压点火方式、液压延迟点火。
3、射孔工艺特点(1)电缆传输射孔。
优点:1) 施工工艺简单,作业成本低。
2) 可采用大尺寸、高孔密、深穿透的射孔抢和射孔弹,提高射孔效果。
缺点:通常为正压射孔,易对地层造成污染,影响产能;对地层压力掌握不准时,射孔后容易发生井喷;受电缆输送能力或者防喷管长度的限制,一次下枪的长度有限。
(2)过油管电缆传输射孔。
1) 过油管射孔的适应能力强,可用在各种产层,工艺相对简单。
尤其适合于生产井不停产补孔和打开新层位,避免了压井和起下油管作业。
2) 可用于压力较高、自喷能力较强的井。
3) 采用负压射孔工艺,降低了对产层的污染。
4) 过油管射孔受油管尺寸限制,射孔枪的直径小,射孔的孔径、射孔弹的尺寸和装药量都受限制,射孔能力不高。
为了提高射孔能力,可采用过油管弹开式射孔枪。
5) 一次下枪长度受防喷高度限制,厚油气层需要多次射孔。
(3)油管传输射特点:(1) 能在各种油气层所需的负压下进行射孔,对产层伤害小。
(2) 一次可射开所有的油气层。
(3) 能使用大直径的射孔枪,射孔参数易调整,可进行高孔密、多相位、大孔径射孔。
(4) 既适用于深井、超深井、大斜度的定向井和水平井中的射孔,也适用于超高压油气井的射孔。
(5) 由于射孔前已安装好井口,因此安全可靠。
(6) 可同时进行射孔、测试、压裂、酸化等作业。
油管传输射孔的不足之处是下油管的作业时间长,射孔弹在井下受高温的时间久,易使炸药分解,降低射孔能力。
另外作业成本相对较高。
(4)复合射孔工艺—射孔与高能气体压裂复合工艺(5)超正压射孔(6)定向射孔4、射孔参数1、射孔密度;2、孔道直径;3、射孔相位角;4、射孔抢扶正效果第五章MFE测试工具全通径APR测试工具第六章1、油气井出砂的原因岩石性质对出砂的影响、油气流动特性对出砂的影响、生产措施引起的出砂、第七章1、降低密度水泥浆方法:1加入减重材料,如漂珠、微硅玻璃球、煤灰。
2利用泡沫水泥浆。
2、分级固井:利用注水泥分级箍,把水泥浆分成两级(或三级)进行固井的方式成为分级固井。
3、预应力固井:在套管柱被水泥封固之前给套管以预拉应力,则在套管受热后就可减小或抵消其压力应力,这就是预应力固井。
第八章1、套管损坏的原因地质因素、工程因素、生产措施2、套损井的套管修复1变形套管的机械整形冲胀式整形工具:梨锥型胀管器、液压胀管工具;旋转碾压式整形工具;2套管补贴技术波纹管补贴技术、衬管两端加固补贴技术、膨胀衬管补贴技术3穿孔和破裂套管的封堵技术4悬挂小套管5错断套管的扶正6套管补接与取套换套技术简答题1、常规油藏与稠油油藏的划分标准常规油藏在油层温度下的脱气原油粘度小于50mPa·s,相对密度<0.9200稠油油藏脱气原油粘度不小于50mPa·s,相对密度大于0.92002、按储层孔隙度和渗透率吧地层划分为哪几类?答:特高孔特高渗(孔隙度>30%,渗透率>2μ㎡);高孔高渗(孔隙度25-30%,渗透率0.5-2μ㎡);中孔中渗(孔隙度15-25%,渗透率0.1-0.5μ㎡);低孔低渗(孔隙度10-15%,渗透率0.01-0.1μ㎡);特低孔特低渗(孔隙度<10%,渗透率<0.01μ㎡)3、常见的完井井底结构有哪几种,各有哪些对应的完井方法?答:1、封闭式井底结构,采用射孔完井方法;2、敞开式井底结构,采用先期裸眼完井;3、混合式井底结构,采用半闭式裸眼完井;4、防砂完井,采用裸眼砾石充填完井。
4、完井应考虑的主要因素有哪些?答:5、简述射孔和衬管完井的特点和适用地层?答:射孔完井之所以是目前应用最广泛、最成熟的完井方法,是因为射孔完井几乎可适用于各种类型的油气藏(当然,不一定是最好的完井方法)。
无论是空隙型砂岩产层,还是裂缝型灰岩产层,都可采用射孔完井。
射孔完井具有如下优点:(1)可有效地封隔油、气、水层及多压力体系产层间的相互干扰。
适用于有气顶、有底水、或有含水夹层、易塌夹层等复杂地质条件下的储层;(2)能方便地实现多套产层的分层测试、分层开采、分层压裂或酸化、分层注水等措施;(3)可有效地支撑井壁,防止井壁坍塌对生产带来的影响;缺点:如与地层连通性较差,特别是对裂缝型产层,需要进行定向射孔。
另外,射孔完井在固井过程中对产层污染大。
衬管完井的特点和适用性割缝衬管完井方法是当前主要的完井方法之一,特别是在水平井中应用较为广泛。
在碳酸岩裂缝型油气藏和岩性较为疏松的稠油藏,目前广泛采用水平井和衬管完井方式,如塔里木和四川地区的裂缝型高压气藏,渤海弯地区的海上稠油油藏等。
对低渗油气层进行压裂改造后也可下入衬管。
特点:(1)产层裸露,保持了油层的原始渗透率,渗流面积大,具有较高的产能,提高了采收率;(2)衬管不仅可以起到支撑井壁的作用,而且具有一定的防砂效果;(3)利用管外封隔器,隔断油气水窜的途径,提高了固井质量;(4)固井过程中水泥浆不与产层接触,消除了固井过程中水泥浆对产层的污染,有效地保护了产层。
衬管完井的使用的地质条件为:(1)产层相对稳定;(2)单一产层或压力、岩性基本一致的多储层;(3)不准备实施分隔层段,选择性压裂处理的储层;(4)岩性较为疏松的中、粗砂粒储层。
(5)稠油储层。
(6)特别试用于灰岩裂缝型储层和硬质砂岩储层。
6、水平井常用的完井方式有哪些?答:水平井裸眼完井、水平井独立衬管完井、水平井射孔完井、水平井砾石充填完井、水平井管外封隔器完井、水平井特种防砂管完井7、简述分支井的优点和常用分支方法,分支井的完井分几级?优点:(1)增大泄油面积,改善油藏动态流动剖面,减少生产压差,改善底水锥进状况,提高采收率。
(2)可应用于多种油气藏的经济开采。
有效地开采稠油油藏,天然裂缝致密油藏和非均质油藏;地质构造复杂,断层多和孤立分散的小断块、层状油气藏层等。
(3)可在一个主井眼钻出多个分支井眼,减少上部无效井段,降低总体开发成本。