射孔完井
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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。
石油工程中的油井射孔技术资料石油工程中的油井射孔技术石油工程是利用各种技术手段从地下储层开采石油的过程。
而射孔技术则是石油工程中非常重要的一项技术,它能够有效地增加油井的产能和提高采收率。
本文将对石油工程中的油井射孔技术进行详细的介绍和解析。
一、油井射孔技术的概述油井射孔技术是在油井完井后利用特殊的射孔工具在油井套管和地层之间打通一定尺度的孔眼,以实现高效的油气生产或水的注入。
射孔技术可以用于新钻井、旧井维修和改造等操作中。
通过射孔,可以增加油井与油藏的有效接触面积,改善油井产能,提高油井的采收率。
二、射孔技术的分类射孔技术根据不同的分类标准可以分为多种类型,主要包括“火药射孔”、“射孔弹”、“液体射孔”等。
1. 火药射孔:这是一种古老的射孔方法,通过引爆火药炸药使射孔器在油井套管内爆炸,形成孔眼。
火药射孔技术存在较大的安全隐患,因此在现代石油工程中已经较少采用。
2. 射孔弹:射孔弹是一种利用压力释放原理进行射孔的装置。
它通过射孔弹器在套管内形成高压区域,当射孔器受到压力时,内部物质将瞬间释放,产生足够的冲击力以形成孔眼。
3. 液体射孔:液体射孔技术是指利用高压液体射入套管,使套管在地层中形成孔眼。
这种技术可以在射孔孔道中形成较大的动能,有效提高射孔效果。
三、射孔技术的操作流程射孔技术的操作流程一般包括井下准备、射孔方案设计、射孔施工和射孔质量评价等环节。
1. 井下准备:在进行射孔前,需要进行井下设备的准备工作,包括检查井下设备状态,准备射孔工具等。
确保井下设备运行正常,为射孔施工奠定基础。
2. 射孔方案设计:根据不同的井型和需求,制定合理的射孔方案。
射孔方案设计包括确定射孔区域、射孔密度和射孔深度等参数,以确保射孔施工的准确性和有效性。
3. 射孔施工:按照射孔方案进行实际施工。
根据具体情况选择适当的射孔工具,并进行井下操作。
射孔施工需要注意安全、准确和高效。
4. 射孔质量评价:射孔施工完成后,需要进行射孔质量的评价。
第五节射孔校深方法一、电缆射孔校深方法1.校深原理目的层(射孔层位)的深度可在裸眼测井中的GR 或SP 曲线读出。
测固井质量时将套管接箍的深度标定成裸眼测井的深度,固井后套管与地层的相对深度不变。
射孔时,以固井质量测井图上的套管接箍曲线作为标准曲线进行校深。
2.校深及射孔装置如图6-5-1 所示,可分三部分:①马笼头,用来连接电缆与井下仪器;②定位器,用来校深定位一般都使用CCL。
GR 仪也可用来校深定位,但因其探头是晶体材料,一般不用来与射孔枪连接使用;③射孔枪,分点火头、枪身、枪尾三部分。
为便于校深定位,通常都在固井下套管时,在靠近射孔井段顶界预先下一根短套管,射孔前进行校深测井,以确保射孔枪能定位在预先设计的深度上。
值得注意的是卡准射开地层底界对准第一枪底端第一发射孔弹和射开地层顶界对准最后一枪顶端第一发射孔弹的深度尤为重要。
3.校深过程射孔管串井口对零,入井后,首先测量标准接箍(即短套管)深度。
校深时,测得曲线的深度比标准深度曲线浅时,其差值D>0;测得曲线的深度比标准深度曲线深时,其差值D<0。
测完标准接箍后,与固井质量图上的曲线相比较,可标出D,在深度面板上,则可校得正确的深度=测量深度+D。
由于广泛地采用了计算机技术,计算机可以将信号记录点的深度转换为上第一发射孔弹或下第一发射孔弹的深度,这须丈量图6-5-1 上的L、h 值并输入计算机。
通过测量井下标准接箍来定位是比较科学、可信的,但在特殊情况下也可用在电缆上做记号测量射孔深度,此方法仅作为一个辅助判断手段。
二、油管输送射孔校深的条件和方法条件:1)在组合井口中,已安装井口油管四通。
2)有准确的油气层射孔深度和钻井下油层套管,在射孔层顶界上100~150m 位置下入放射性记号,并测出套管放射性记号至油层顶界准确距离(D1)。
3)完井管柱中装有特殊的放射性记号,校深仪器应能通过管柱内孔到达两个放射性记号位置。
根据上述条件,应根据不同的完井管柱选择相应的校深方法:第一种:完井管柱带液压封隔器。
射孔完井法射孔完井法是国内外最为广泛和最重要实用的一种完井方法,包括套管射孔完井和尾管射孔完井。
一. 套管射孔完井1. 工艺步骤:套管射孔完井是用同一尺寸的钻头钻穿油层直至设计井深,然后下油层套管至油层底部并注水泥固井,最后射孔,射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层一定深度,从而建立起油(气)流的通道。
图1为直井套管射孔完井示意图。
2. 套管射孔完井优点:选择性射开不同压力、物性油层,避免层间干扰;避开夹层水、底水和气顶;避开夹层坍塌;具备分层注、采和选择性压裂或酸化等分层作业条件。
图1 直井套管射孔完井二.尾管射孔完井1. 工艺步骤: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。
图2为直井尾管射孔完井示意图。
2. 尾管射孔完井优点:有利于保护油层;钻开油层前上部地层已被技术套管封固,可采用与油层配伍的钻井液以平衡压力、低平衡压力的方法钻开油层。
降低完井成本;减少套管重量和油井水泥用量;目前较深的油、气井大多采用此法完井。
3. 主要不足:打开产层和固井中,钻井液和水泥浆对产层侵害较严重。
油气流入井内阻力较大。
尾管图2 直井尾管射孔完井三.套管及管柱1. 套管:优质无缝钢管,一端为公扣,直接车在管体上;一端为带母扣的套管接箍。
2. 套管尺寸: API标准,共14 种尺寸;壁厚:5.21~16.13 mm1 4 3. 套管钢级: API标准 8种10级H-40, J-55, K-55, C-75, L-80, N-80, C- 90, C-95, P-110, Q-125(数字×1000为套管的最小屈服强度 kpsi)。
H,J,K,N代表一般强度油套管,C,L,M,T代表限定屈服强度油套管,具有一定的抗硫腐蚀性能。
4. 螺纹类型:API标准:短圆(STC)、长圆(LTC)、梯形(BTC)、直连形(XL)。
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。
射孔完井工况下固井水泥环破坏研究进展射孔完井工况下固井水泥环破坏研究进展随着石油行业的发展,固井技术也不断地得到发展和应用。
射孔完井是固井工艺的一个重要环节,对固井水泥环的完整性能够造成一定的影响。
为保证固井水泥环的完整性,研究射孔完工工艺下固井水泥环破坏的影响因素和机理就显得尤为重要。
本文就是对该方向的一个研究进展的概述。
1.射孔造成固井水泥环破坏的机理射孔过程中产生的高温和高压会给固井水泥环带来一定的损伤,致使固井水泥环在射孔区域内破坏。
固井水泥环破坏的机理主要包括下列几种:1)水泥石与地层岩石之间粘结力不足;2)水泥石中存在裂纹、杂质等缺陷;3)射孔时产生的高温、高压作用下导致水泥石龟裂、开裂等。
2.射孔前后固井水泥环力学特性的变化射孔对固井水泥环力学特性的变化是及其复杂的。
其中,强度和韧性是衡量固井水泥环力学性质的主要参数。
研究表明,射孔前后固井水泥环的强度和韧性都会发生变化。
在射孔前,固井水泥环的强度和韧性均较低,而在射孔后,固井水泥环的强度和韧性均有所提高。
这是由于射孔之后,由于固井水泥环具有一定的可塑性,固井水泥环会填补射孔后的缝隙,从而提高了固井水泥环的强度和韧性。
3.射孔防破坏措施的研究射孔后固井水泥环的破坏对于井筒壁的完整性和稳定性会产生很大的影响,因此,开展射孔防破坏措施的研究具有重要的意义。
目前,井下防破坏技术主要有改进型射孔枪、扩散材料、可退化射孔弹等。
其中,改进型射孔枪是一种摆脱固有的射孔结构、具有更好尺寸特性的射孔枪,可以提高射孔过程的稳定性,从而减少直接对固井水泥环造成的损害。
4.总结射孔完井工况下固井水泥环破坏机理的研究、固井水泥环力学性质变化的研究以及射孔防破坏措施的研究可以为石油勘探和开采提供有力的技术支持。
因此,研究射孔完井工况下固井水泥环破坏机理和防破坏措施的工作还需要不断进行。
5.射孔技术的优化为了降低射孔过程中对固井水泥环造成的影响,可以从技术方面进行优化。
射孔完井工艺设计射孔完井是油气井的主要完井方式之一,在采用射孔完成的油气井中,井底孔眼是沟通产层和井筒的唯一通道。
如果采用合理的射孔工艺和正确的射孔设计,并高质量的完成射孔作业,就可以使射孔对储层的伤害降到最小,井底完善程度高,从而获得期望的产能。
多年来人们对射孔工艺、射孔枪弹器材与配套设备、射孔伤害机理及检测评价方法、射孔优化设计和射孔液等进行了大量的理论、实验和矿场试验研究,尤其是近十几年来,射孔技术取得了迅速的发展。
人们已经认识到,射孔是完井工程的一个关键性环节。
为此,采用先进的理论和方法,针对储层性质和工程实际情况,把射孔完井作为一项系统工程来考虑,优选射孔设计,是搞好完井必不可少的基本条件。
一、射孔工艺应针对油气藏地质特征、流体特性、地层伤害状况、井类型(直井、斜井或水平井)、套管程序和油气井试油投产或完井目标,选择与之相适应的射孔工艺。
1.电缆输送射孔工艺(WCP)电缆输送射孔(wireline conveyed perfroating)就是利用钢丝铠装电缆将射孔器输送到目的层进行射孔。
按工艺的不同可分为普通电缆输送射孔工艺、电缆输送过油管射孔工艺(常规式和张开式)和电缆输送密闭式射孔工艺。
普通电缆输送射孔工艺是在井口只装放炮闸门情况下进行射孔,这种射孔工艺的射孔器直径可选范围大。
缺点是建立负压差比较困难,防喷能力较差,如遇井喷只能关闭放炮闸门,切断电缆。
这种方法主要用于低压油藏。
常规电缆输送过油管射孔工艺是利用电缆将射孔器从油管下到目的层进行射孔的一种工艺,这一工艺的优点是在井口安装防喷装置后进行射孔,所以有较好的防喷能力;射孔后可直接投产,可避免压井造成产层污染。
适合于生产井不停产补孔和打开新层位,海上作业应用此工艺可避免起出生产管柱。
缺点是油管的内径限制了射孔器的外径,使射孔弹的装药量受到影响,所以射孔弹穿深较浅。
为了克服这一缺点,在此基础上又发展了过油管张开式射孔,它是用电缆输送射孔枪,可在不起出油管的情况下,把大能量射孔弹用电缆输送到射孔目的层后,由地面对释放雷管发出电讯号,释放雷管起爆解锁后,射孔弹在弹簧拉力的作用下,旋转90°,与弹架轴线成垂直状态,然后由地面对电雷管发出起爆电讯号,雷管引爆导爆索,导爆索引爆射孔弹,从而实现过油管深穿透射孔。