6--华北油田--井身结构优化方案

石油钻井工程技术的优化措施摘要：目前，各国的建设、发展中都以石油为主要能源，而石油的稳定供给将直接关系到我国的社会、经济、国防等领域的发展。

随着社会的发展以及科技的发展，为石油企业的发展和有效的开发提供了新的机遇，促进了石油企业的发展，逐步成为了国民经济的支柱。

因此，在开发石油资源时，应注意优化开发工艺，改善其产品的品质。

关键词：石油钻井；工程技术；优化措施引言：要进一步提高我国石油钻井工程技术，必须充分认识到自身存在的问题，积极提高石油钻井技术、提高技术人才，结合我国国情，创新出更适合我国的石油钻井工程技术，同时要继续推进石油钻井技术的智能化和自动化发展，使钻井效率得到有效提升。

一、石油钻井工程技术1、气钻井施工技术气钻井技术是目前油田钻井中常用的一种技术，它是利用天然气作为施工的循环介质，将钻井过程中的碎渣从井下输送到地表，气钻井技术安全可靠，成本低，施工效率高。

气钻井技术中使用的气体介质多种多样，主要有空气、氮气、天然气等，采用气体介质可以防止井漏事故，便于井斜度的控制，加快钻井进度，减少钻探费用。

但天然气钻探技术并不适合于所有的地层，在含水量大、含硫量高、易崩塌的地层中，不能使用天然气钻探，所以在施工前要进行正确的地质勘察，以免出现安全事故。

2、自动控制技术井下自动控制技术在油田的钻探作业中的应用，主要是为了实现钻井深度的测量，同时也是为了传递油气的信息，加强钻井安全管理。

目前，随着对石油钻探的需求越来越高，井下自动控制技术在今后的石油钻井技术中占有举足轻重的地位。

现在，将自动钻井技术划分为有限钻井和无限钻井，并与相应的电磁探测技术相结合，以提高钻井安全、确保钻井精度，另外，在钻井过程中，主要采用CGDS-1钻头来进行油气勘探和测量。

3、连续管和套管钻井技术目前，连续管钻井技术已经进行了一些调整，在防喷器上方加装了环状橡胶，可以有效地解决压力不足的钻井问题，同时也可以防止对地层造成损害。

油田井下作业工艺技术优化
油田井下作业工艺技术是指对油田井下作业进行优化改进，以提高油田开发生产效益
和降低成本。

通过科学合理的工艺技术优化，可以提高油井的采收率、延长井筒寿命，减
少井下作业风险，提高作业效率。

优化油井的采收率是油田井下作业工艺技术优化的重要目标。

通过优化注水、注气工
艺等作业参数，可以提高油井的采收率。

通过优化注入压力、注入流量和注入层数等参数，可以改善注水效果，增加储层的有效驱替面积，提高采收率。

通过优化提高采油工艺，如
地面提升系统、改善油井生产液位等，也可以有效提高油井的采收率。

延长井筒寿命也是油田井下作业工艺技术优化的重要内容。

井筒毛细管压力分布不均匀，井筒周围地质条件复杂，油井运行环境恶劣，这些因素导致油井井筒产生腐蚀和磨损
等问题。

通过优化井筒防腐措施、井筒维护和井筒清洗等工艺技术，可以延长井筒寿命，
减少油井磨损和故障，降低井下作业的风险。

149提速提效是钻井技术发展的趋势，通过技术攻关切实解决油田勘探开发面临的难题，从而为油田高效开发保驾护航[1-4]。

随着全球能源结构的不断变化和天然气需求量的不断增加，储气库的建设越来越受到人们的关注，而储气库水平井作为一项新兴技术，具有储层渗透性好、储气能力强、钻井周期短等优点，在储气库建设中得到了广泛应用。

储气库水平井井身结构的设计是一项复杂的工作，需要考虑多种因素，如储层的地质条件、储气能力、钻井设备、材料强度等[5]。

因此优化储气库水平井井身结构，提高储气能力和钻井效率，是当前储气库建设中的一项重要任务。

1 技术研究背景储气库水平井井身结构优化技术应用价值非常高，能为我国能源工业的发展和进步做出重要贡献。

首先，优化后的井身结构，可以更好地适应储气库的地质条件和生产环境，避免传统受到外部因素干扰导致产能下架的弊端，进一步储气库的储气能力。

同时由于结构得到优化，干扰因素减少，钻井效率提高，这对于提高储气库的经济效益和社会效益具有重要意义[6]。

其次，保护储气库的地质环境。

优化后的井身结构能减少对储气库的地质环境的破坏，避免出现渗漏、坍塌等问题，减少对地层的破坏和污染，便于储气库水平井可持续发展[7]。

最后，满足储气库产能扩大的需求。

优化后的井身结构得到稳固，储气能力和储气效率显著提升，满足日益增长的储气量需求，对于保障国家能源安全和能源战略的实施具有重要价值。

2 储气库钻井技术介绍随着技术的革新换代，如今储气库水平井井身结构优化技术已经演化出很多技术分支。

2.1 套管钻井技术套管钻井技术是指在套管中钻井，减少钻井液对储层的污染和破坏，提高储气库的储气能力。

该技术适用于储层较稳定、地层压力较高的储气库。

在套管钻井过程中，使用套管作为钻井的支撑结构，能够避免钻井渗漏的情况产生，降低污染和能源浪费，保证生产安全[8]。

2.2 欠平衡钻井技术欠平衡钻井技术是指钻井在钻进过程中，保持欠平衡状态，通过控制钻井液的压力，使其低于地层压力，减少对储层的压力和破坏，优化储气库的地质环境，确保安全生产。

油井方案优化设计摘要：油井方案优化设计的目的就是要选择与油井特性相适应的抽汲设备和参数，按选定方案施工，以便充分发挥油层和抽汲设备的潜力，使油井在高产量、高效益下安全生产。

本文介绍了“油井方案优化设计”软件的编制与应用方法，展示了优化设计软件的应用前景。

关键词：油井;方案;供排协调;优化设计1 引言影响油井开采效果的因素是多方面的，其中与油井的采油工艺设计水平有很大关系。

设计不合理，作业实施后，就不能确保油井合理正常的生产，不但不能充分发挥油层或抽吸设备的潜力，而且还会影响检泵周期。

因而做好设计意义重大。

传统的凭经验出设计的方法，人为因素多、误差大，容易造成一些不必要的损失。

为提高油井采油工艺设计水平，我们开发了这套油井方案优化设计软件，主要包括：电泵井、抽油机井、抽稠泵井、混合杆柱井等生产系统方案的优化设计软件，这些软件都不同程度的在胜利油田投入了实际应用，不仅提高了采油工艺方案设计水平，同时为实现油井管理由经验型向科学管理型的转变，提供了一种有效的手段。

2 技术理论与数学模型油井方案优化设计是以油井生产系统为研究对象，以油井供排能力（IPR曲线）为依据，以整个系统的协调为基础，采用节点系统分析的方法，在充分研究油层、井筒、排出系统工作规律、相互作用和其对油井生产动态影响的基础上进行设计的，各部分都采用了较为先进的数学模型与计算方法。

2．1流入动态计算准确预测油井的产能是油井生产系统优化设计的前题。

该系统中采用的产能预测方法是以广义IPR方法为基础，同时充分考虑到现场中的使用条件，并根据能录取到的油井资料情况，采用多种方式来预测油井的产能，其数学关系可表示为：Q=F（Pwf）式中：Ｑ——油层的产液量Ｐwf——井底流压2．2压力分布计算流体在井筒中的流动以及在油管中的流动为多相垂直管流（有杆泵泵上油管中的流动为多相垂直环空流），其压力分布采用目前被广泛应用且较为精确的orkiszewki方法进行计算。

井身结构优化设计方法摘要：分析了国内外井身结构系列的特点，讨论了井身结构设计原则和井身结构设计系数。

探讨了井身结构设计方法；提出了井身结构优化方案。

为钻井工程设计提供了参考依据，具有一定的实用价值。

关键词：井身结构；套管系列；优化设计；设计系数；原则；方法1 国内外井身结构系列分析评价1.1 国内常用井身结构系列的分析评价国内常用的井身结构系列在地质条件不太复杂的地区是适用的，这已为钻井实践所证明。

但在复杂地质条件下，如此少的套管和钻头系列便显示出局限性。

主要存在以下几方面的问题：（1）套管层数少，不能满足封隔多套复杂地层的要求。

目前采用的套管程序中仅有一至两层技术套管，在钻达设计目的层前只能封隔一至两套不同压力系统的地层，遇到更多的不同压力系统的地层只能把目的层套管提前下入，结果是提前下入了层套管井眼就缩小一级，最后无法钻达设计目的层。

（2）目的层套管（7＂和5＂）与井眼的间隙小，易发生事故。

在81/2＂（215.9mm）井眼内下7＂套管，其接箍间隙为9.1mm。

在6＂（57/8＂）井眼内下5＂套管，接箍间隙只有5.6mm（4.0mm）。

由于套管与井眼的间隙小，易发生下套管遇阻或下不到预定深度，且固井质量难以保证。

（3）下部井眼尺寸（6＂或57/8＂），不利于快速、优质、安全钻井，也不能满足采油工艺和地质加深的要求。

1.2 国外常用井身结构系列的特点（1）开眼直径大，导管和表层套管尺寸大。

大多数深井及超深井大都采用一层至两层较大尺寸的导管来封隔多套不同压力系统的复杂地层，给下部井段套管及钻头尺寸的选择留有充分的余地。

而且下部井眼可采用较大尺寸钻头钻进，有利于钻井作业。

（2）完钻井眼尺寸大。

全井能用5＂或更大尺寸钻杆钻进，能使钻头类型及钻井水力参数得以优化，有利于采油和井下作业。

（3）套管与井眼尺寸选配合理。

较小井眼尺可能选用大尺寸钻头，大尺寸井眼尽可能选用较小尺寸钻头，利于充分发挥钻头的破岩效率，提高机械钻速，降低钻井成本。

油田井下作业工艺技术优化随着石油勘探技术的发展，油田井下作业工艺技术也得到了不断的更新与改进。

作为石油勘探过程中最关键的步骤之一，井下作业对于油田的开发和生产起着举足轻重的作用。

因此，如何优化油田井下作业工艺技术，提高井下作业效率和经济效益成为了工业界和学术界共同关注的问题。

1. 作业设备的优化在井下作业中，作业设备的选择和优化是至关重要的。

传统的下井作业设备主要包括抽油机、悬挂泵、进口阀、油管、套管等。

随着科技的进步，液压技术、电子技术和计算机技术的应用不断创新，使得作业设备得到升级换代。

例如，井下液压控制技术的应用，可以优化作业设备的控制效果，减少操作环节，提高工人的操作效率，降低工作难度；井下阀门和泵的浸入式设计，可以有效防止泵体和阀门的漏油，提高设备的工作效率和可靠性。

2. 工艺流程的优化油田井下作业的工艺流程决定了作业的效率。

在传统作业中，操作流程繁琐，需要进行多次下井，浪费时间和人力资源。

油田井下作业工艺技术的优化主要包括：智能控制技术的应用、作业流程的升级、作业监控和管理方式的改进等。

智能控制技术是油田井下作业工艺技术的重要方向，采用智能控制技术能够自动化操作，实现对作业设备的实时监控和控制，提高工作效率和安全性，降低能源消耗和成本。

如何优化作业安全性成为了工业界和学术界共同关注的问题。

首先，选择合适的作业设备和工具，进行安全训练和操作规范；其次，加强作业监控和管理，及时发现和处理安全隐患；最后，制定健全的安全法律法规和管理制度，保证井下作业的安全性。

总之，油田井下作业工艺技术的优化既包括技术手段的提升，也包括对作业设备、工艺流程和作业安全的综合升级，只有在这些方面同时得到提升，才能实现更高效、更安全的油田作业。

油水井压裂改造方案优化设计一、引言近年来，随着能源需求的增加，油水井的开采工作也变得尤为重要。

传统的油水井开采方式往往无法满足现代工业生产的需求，因此需要对油水井进行压裂改造，以提高生产效率、延长井的使用寿命以及减少生产成本。

本文将对油水井压裂改造方案进行优化设计，以期为相关部门提供设计方案参考。

二、压裂改造的必要性1. 当前油水井的开采效率低下，无法满足产量需求；2. 井底储层渗透率低，需要通过压裂改造以提高产能；3. 井眼壁面存在结垢、堵塞等现象，影响产能；4. 井底压力降低，需要通过压裂改造提高井底压力。

三、优化设计方案1. 压裂技术选择针对不同的井底地质条件和井眼结构，选择合适的压裂技术，包括液压压裂、酸压裂、水力压裂等。

根据地质勘探资料和现场实际情况，综合考虑井底地层岩性、渗透率、孔隙度等因素，选择最适合的压裂技术，以保证改造效果。

2. 压裂液设计根据地层条件和压裂目的，合理设计压裂液配方，包括液体黏度、密度、PH值、添加剂等参数。

通过实验室试验和现场实际应用，确定最佳压裂液配方，以提高压裂效果和降低成本。

3. 压裂泵站布置合理布置压裂泵站设备，包括泵车、泵站、管道等，保证压裂液的输送和注入正常进行。

根据现场环境和作业条件，设计合理的泵站布局，确保作业安全和效率。

4. 压裂作业监控采用先进的监控技术，实时监测压裂作业过程中的压力、流量、液位等参数。

通过数据分析和实时调整，保证压裂作业的稳定和高效进行。

5. 压裂后处理针对压裂后井眼的情况，合理安排井口清洗、井下松淤等工作，保证井眼畅通，避免产能降低。

加强对井口设备和油水管道的检修和维护，延长设备寿命，保证生产连续进行。

四、效果评估1. 生产效率提高经过压裂改造后，井口产量明显增加，生产效率有所提高，能够满足产能需求。

2. 成本降低合理选择压裂技术和液体配方，能够降低改造成本和压裂作业的维护成本。

3. 设备寿命延长通过压裂后处理和设备维护，能够延长井口设备的寿命，减少故障率，提高设备使用效率。

优化井身结构简化套管层次及下深提高文留油田综合开发效益摘要：文留油田随着开发钻井过程中地质构造认识逐步完善，钻井工艺技术水平不断提高，文中、文东部分区块钻井三开井身结构及等技套下深不合理性凸显，重点在文48块优化井身结构，在文13块、文203块优化技套下深，节约了钻井周期，节省了钻井投资，对今后新井优化井身结构及技套下深提供了有一定的借鉴作用。

关键词：文留油田；井身结构；技套下深；钻井周期；钻井投资。

作者简介：鲁建军工程师工程监督中心一、基本概况长期以来，文留油田一般采用的井身结构标准系列为：文中老区块二开井身结构：13 3/8″（表套）——5 1/2″（油套）；文东区块采用三开井身结构：13 3/8″（表套）—9 5/8″（技套）—5 1/2″（油套），表套封固地表疏松黄土层，安装井控及井口装备，技套封固目的层上部低压易漏层，避免三开裸眼段过长，降低施工风险，满足后期钻穿盐层，稳定井壁的工程需求；部分新区块根据设计“加大一级，留有余地”的设计原则也采用三开井身结构：13 3/8″（表套）—9 5/8″（技套）—5 1/2″（油套），。

这套井身结构在油田开发过程中对于满足地质、钻井及采油等方面的要求起到了重要作用。

随着油田开发进入中后期，文留区块地质构造认识逐步完善，同时钻井工艺技术水平也在不断提升，常用这套井身结构弊病逐渐显现，目前实际情况主要存在以下三个方面的问题：1、二开井的表层套管尺寸单一、井眼锥度大，影响钻井成本、钻井速度。

2、文东盐间油藏区块（文13块、文203块）采用的三开井身结构，随着近年来钻井和开发经验的积累，区块的地质构造和地层特性有了进一步的认识，技套下深有待进一步优化。

3、新区文48块之前采用三开井身结构预探，实钻资料和后期地质开发经验证实该区块套管下入层次存在优化提升空间。

二、技术简介针对以上存在的几个方面问题，结合地质部门，在综合考虑区域地质构造，地层孔隙、坍塌、破裂压力，区块近年新井实钻资料以及目前长裸眼钻井技术、钻井液性能调整、堵漏材料性能以及井下复杂事故处理等方面工艺成熟状况等方面因素，对文留油田新钻井井身结构做出优化。