完井概念介绍
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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。
完井概念:使井眼与油气储集层(产层、生产层)连通的工序(Well Completion ),联系钻井和采油生产的一个关键环节。
完井工程内容1钻开储集层(生产层);2下套管、注水泥固井,射孔、生产管柱、完井测试、防砂排液;3确定完井井底结构,使井眼与产层连通;4安装井底和井口装置,投产措施等;井身结构设计和套管柱设计为主要内容套管的分类及作用表层套管—Surface casing 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中间套管—Intermediate casing 表层和生产套管间因技术要求所下套管,可以是一层、两层或更多层主要用来分隔井下复杂地层生产套管—Production casing 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 尾管(衬管) —Liner 在上一层中间套管下端悬挂下来的。
二、井身结构设计原则 1、有效保护油气层 2、有效避免漏、喷、塌、卡等井下复杂事故,安全、快速钻井3、井涌时,有压井处理溢流能力4、下套管顺利,不压差卡套管三、井身结构设计基础数据4个剖面:孔隙压力剖面;破裂压力剖面;坍塌压力剖面;漏失压力剖面6 个设计系数:抽吸压力系数Sb:0.024~0.048 g/cm3激动压力系数Sg:0.024~0.048 g/cm3压裂安全系数Sf:0.03~0.06 g/cm3井涌允量 Sk:0.05~0.08 g/cm3压差允值 △P : △PN = 15~18 MPa △P A = 21~23 MPa四、裸眼井段应满足的力学平衡条件(1)防井涌(2)防压差卡套管(3)防井漏(4)防关井井漏六、套管尺寸和井眼尺寸选择目前我国使用最多的套管/钻头系列是:套管和井眼尺寸确定一般是由内到外进行根据采油要求 油层套管尺寸 匹配钻头 ……套管与井眼间间隙与井身质量、固井水泥环强度要求、下套管时井内波动压力、套管尺寸等因素有关,9.5mm ~ 19mm 。
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。
第⼀章油井完井概述第⼀章油井完井概述§1—1 油井基本知识凡是属于进⾏⽯油勘探、索取油(⽓)层地质资料和开采⽯油、天然⽓所钻凿的岩⽯通道,统称为⽯油井。
⼀.⽯油井的作⽤1.获取⽯油勘探所需要的地质资料,发现和评价油⽓⽥。
2.开采地下油⽓层中的⽯油和天然⽓。
3.检查注⽔开发油⽥⽔线推进情况。
4.改造油层。
5.利⽤⽯油报废井往地层⾥注⽔、注⽓。
⼆.⽯油井的钻凿1.钻井应⽤钻井机械设备向地下岩层钻凿孔眼,并采⽤⼀定的⼯艺技术措施与⽅法是之构成地⾯到地下油(⽓)层通道的⼯艺过程。
2.钻井⼯艺过程钻前准备,钻进和完钻三个阶段(1)基本概念:井⼝:井眼顶部;井底:井眼底部;井径:井眼直径⼤⼩;井壁:井眼周壁;井段:井⾝某段;井⾝:整个井筒。
(2)⽅补⼼:旋转钻井时,带动井下钻具旋转的转盘中间⽤来卡住⽅钻杆的部件。
⽅补⼼顶⾯是计算井深的起点。
(3)完钻井深:从转盘⽅补⼼上平⾯到井底的距离。
正常情况下,每⼝井都必须钻达设计完钻井深。
钻井过程⽐较复杂,易出现井喷和卡钻事故。
三.井的类型1.根据井的作⽤分类井筒基本概念采油井(油井):开采地下原油钻凿的井眼。
分为:⾃喷井、⾮⾃喷井。
采⽓井(⽓井):开采地下天然⽓钻凿的井眼。
注⽔井:注⽔开发油⽥,为给地层注⽔补充能量⽽钻凿的井眼。
⽔源井(⽔井、热⽔井):为注⽔⽤⽔、油⽥⼯业⽤⽔和民⽤⽔提供充⾜⽔源⽽钻凿的井眼。
观察井(实验井):开发过程中,为了解油层动态、油⽓⽔运动规律和变化情况⽽钻凿的井眼。
探井、了解地层的年代、岩性、厚度、⽣储盖的组合和区域地质构造,地质剖⾯局部构造⽽钻凿的井眼。
2.根据井的深度分类浅井:井深:500~1000⽶。
中深井:井深:1000~2500⽶。
深井:井深:2500~4000⽶。
超深井:井深:4000⽶以上。
3.根据井眼轨迹分类垂直井:井斜⾓⼩于150。
⽔平井:在钻到⽬的层位时,井斜⾓超过850,并进⽬的层⽔平钻进距离超过10倍以上由层厚度。
完井部份一、完井概念笼统的讲,完井是指裸眼井段钻达到设计深度后,使井底和油气层以一定的结构方式连通起来的整个作业工艺。
完井又可细分为钻井完井和生产完井。
1. 钻井完井:如果是套管完井,它包括从钻井作业开始,直到完成全部固井、CBL测井作业结束为止的全过程。
如果是裸眼井完井,它包括从钻井作业开始,直到钻完裸眼井段,替入油层保护液,并完成电测作业为止的全过程。
2. 生产完井:从钻井完井作业结束之后,根据油、气、水井生产工艺要求,所进行的与井身结构建设、油气层保护、生产管柱设计、直至投产作业结束,其间一系列的作业过程叫生产完井。
3.钻井井身结构为了确保安全顺利地钻达目的层,钻井过程中所采用的某种套管柱组合结构形式叫井身结构。
典型井身结构,如图--1所示。
图—1 井身结构示意图①方补心;②-套管头;③-导管;④-表层套管;⑤-表层套管水泥⑥-技术套管;⑦-技术套管水泥环;⑧-油层套管;⑨-油层套水泥环;1.导管:井身结构下入的第一层套管,用来隔离海水和地表淤泥层,以利于钻井作业,一般使用30”套管,下入深度泥面以下大约50M左右。
2.表面套管:井身结构中的第二层套管,下入后立即用水泥固井,水泥返至地面,一般使用20”套管,下入深度一般为几十米至几百米不等。
3.技术套管:表层套管与油层套管之间的套管叫技术套管。
在钻到目的层之前,用来隔离在钻井途中可能遇到的其它油、气、水层、漏失层和易坍塌层等复杂地层,以利钻井顺利作业。
一般使用13-3/8”套管,下入深度和固井水泥返高,根据现场实际情况而定。
4.油层套管:井身结构中最内一层套管叫油层套管,用来封隔目的层中的油、气、水层,射孔后为长期开采目的层的油、气、水层提供通道。
一般使用5-1/2”~9-5/8”套管,下入深度根据现场实际情况而定。
固井时一般要求水泥返高至最上一层油、气层顶部以上200~250m。
二、渤海地区油田防砂完井主要作业工艺简介(以“一趟管柱作业,多层防砂”技术为例)主要作业程序:1)作业前的准备工作施工设计—由项目经理组织完井监督编写,它应包括现场主要施工作业步骤设计(含安全内容)、地质射孔方案设计、完井液体系配方设计以及作业设备、器材准备清单等。