完井方法选择
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海洋石油深水钻完井技术措施随着全球能源需求的不断增长,海洋石油的开发已成为人们关注的热点之一。
而深水油田的开发更是海洋石油开发中的一大挑战,因为深水条件下的石油开采和完井技术要求更高,成本更大。
本文将重点介绍海洋石油深水钻井完井技术措施。
一、深水钻井完井技术要求1.水深要求深水钻井一般指水深超过500米的区域,500-1500米为中水深钻井,超过1500米为深水钻井。
由于深水区域的水深较大,风浪和洋流的影响较小,因此深水钻井完井的技术要求较高。
2.环境条件要求深水区域的环境条件十分恶劣,海底水深,海流湍急,海底温度低,而且还存在着飓风、沙尘暴等极端天气,对钻井作业的安全性和可靠性提出了更高的要求。
3.技术难度要求深水区域的地质情况复杂,地下石油资源分布不均,水平分布广泛,开采难度大,深水钻井完井技术的难度也就更大。
二、深水钻井完井技术措施1.钻井平台选择深水区域的钻井平台要求比较苛刻,一般有浮式钻井平台、半潜式钻井平台和固定式钻井平台等,根据实际情况选择合适的钻井平台模式,以满足深水钻井作业的需求。
2.井眼稳定措施深水钻井井眼稳定是深水钻井完井中的一项关键技术,包括对井眼的泥浆配方、井眼的支撑和防护等技术措施,以确保井眼在钻井和完井过程中保持稳定。
3.井眼冲洗技术深水钻井完井中,井眼冲洗技术是必不可少的一项工艺,通过冲洗井眼可以清除井底碎屑、减轻井眼摩阻,提高钻井速度和井眼质量。
4.钻头选择深水钻井中,选择合适的钻头是十分重要的,在深水区域,一般使用可控方向钻头和导向钻头等,以满足深水井眼质量和完井效果的要求。
5.完井工艺技术深水完井技术主要关注几个方面:封隔技术、井筒治理技术、水泥浆配方、井眼净化技术等,这些技术对于深水油田的开发至关重要。
6.安全与环保技术深水油田开发中,要严格把控环境保护和安全生产,尤其是深水油田的开发,更要注重安全和环保,加强对海洋环境的保护。
7.智能化技术在深水钻井完井中,智能化技术是未来的发展方向,包括智能化钻井井下设备、智能化井筒监测系统等,提高深水钻井的效率和安全性。
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。
第二章完井方式选择完井方式选择是完井工程的重要环节之一,目前完井方式有多种类型,但都有其各自的适用条件和局限性。
只有根据油气藏类型和油气层的特性去选择最合适的完井方式,才能有效地开发油气田,延长油气井寿命和提高其经济效益。
合理的完井方式应该力求满足以下要求:(1)油、气层和井筒之间保持最佳的连通条件,油、气层所受的损害最小;(2)油、气层和井筒之间应具有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)应具备进行分层注水、注气、分层压裂、酸化等分层措施以及便于人工举升和井下作业等条件;(6)稠油开采能达到注蒸汽热采的要求;(7)油田开发后期具备侧钻的条件;(8)施工工艺简便,成本较低。
第一节完井方式目前国内外最常见的完井方式有套管或尾管射孔完井、割缝衬管完井、裸眼完井、裸眼或套管砾石充填完井等。
由于现有的各种完井方式都有其各自适用的条件和局限性,因此,了解各种完井方式的特点是十分重要的。
1 射孔完井方式射孔完井是国内外最为广泛和最主要使用的一种完井方式。
其中包括套管射孔完井和尾管射孔完井。
(1)套管射孔完井套管射孔完井是钻穿油层直至设计井深,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、水泥环并穿透油层某一深度,建立起油流的通道。
如图2-1所示。
套管射孔完井既可选择性地射开不同压力、不同物性的油层,以避免层间干扰,还可避开夹层水、底水和气顶,避开夹层的坍塌,具备实施分层注采和选择性压裂或酸化等分层作业的条件。
(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,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。
尾管和技术套管的重合段一般不小于50m.再对尾管注水泥固井,然后射孔。
如图2-2所示。
尾管射孔完井由于在钻开油层以前上部地层已被技术套管封固,因此,可以采用与油层相配伍的钻井液以平衡压力、低平衡压力的方法钻开油层,有利于保护油层。
⽔平井完井⽅式及其选择⽔平井完井⽅式及其选择⽔平井完井⽅式可采⽤裸眼完井、割缝衬管、割缝衬管加管外封隔器、下套管注⽔泥⼀、完井⽅式1、裸眼完井裸眼完井费⽤不⾼,但局限于致密岩⽯地层,此外,裸眼井难以进⾏增产措施,以及沿井段难以控制注⼊量与产量,早期⽔平井完井⽤裸眼完成,但现在已趋步放弃此⽅法。
当今只有在具有天然裂缝的碳酸盐岩油⽓藏与油⽓井的泄油半径很⼩时才使⽤裸眼完井的⽅法。
2、割缝衬管完井该⽅法就是在⽔平段下⼊割缝衬管,主要⽬的就是防⽌井眼坍塌。
此外,衬管提供⼀个通道,在⽔平井中下⼊各种⼯具诸如连续油管。
有三种类型的衬管可采⽤:1)穿孔衬管。
衬管已预先预制好。
2)割缝衬管。
衬管已预先铣好各种宽度、深度、长度的缝。
3)砾⽯预充填衬管。
割缝衬管要选择孔或缝的尺⼨,可以起到有限的防砂作⽤。
在不胶结地层,则采⽤绕丝割缝筛能有效地防砂,另外在⽔平井采⽤砾⽯充填,也能有效防砂。
割缝衬管完井的主要缺点就是难以进⾏有效的增产措施,因为衬管与井眼之环形空间就是裸眼,彼此连通,同样,也不能进⾏进⾏分采。
3、割缝衬管加管外封隔器该⽅法就是将割缝衬管与管外封隔器⼀起下⼊⽔平段,将⽔平段分隔成若⼲段,可达到沿井段进⾏增产措施与⽣产控制的⽬的。
由于⽔平井并⾮绝对⽔平,⼀⼝井⼀般都有多个弯曲处,这样,有时难以下⼊衬管带⼏个封隔器4、下套管注⽔泥射孔该⽅法只能在中、长曲率半径井中实施。
在⽔平井中采⽤⽔泥固井时,⾃由⽔成分较直井降低得更多,这就是因为⽔平井中由于密度关系,⾃由⽔在油井顶部即分离,密度较⾼的⽔泥就沉在底部,其结果⽔泥固井的质量不好。
为避免这种现象发⽣,应做⼀些相应的试验。
注:1、超短曲率⽔平井:半径1~2ft,造斜⾓(45°~60°)/ft;2、短曲率⽔平井:半径20~40ft,造斜⾓(2°~5°)/ft;3、中曲率⽔平井:半径300~800ft,造斜⾓(6°~20°)/(100ft);4、长曲率⽔平井:半径1000~3000ft,造斜⾓(2°~6°)/(100ft)。
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。
稠油热采井完井设计稠油热采井是指通过注入热质体(例如蒸汽)将稠油加热,减低其粘度,从而实现较好的采油效果的一种采油方法。
稠油热采井完井设计的目标是保证井筒的完整性以及实现稠油有效的采集。
以下将详细介绍稠油热采井完井设计的几个关键方面。
1.井别和井型选择:稠油热采应选择合适的井别和井型。
井别常用的有垂直井、水平井、斜井等。
水平井是稠油热采的首选,因为水平井能够增加井底面积,提高稠油的采集效率。
而斜井则可以增加地层接触面积,有利于热量的传导。
2.钻完后的固井设计:稠油地层常常具有较高的渗透率,因此对井筒的固井非常重要。
固井设计应考虑稠油地层渗透率和井周地层的力学特性。
常用的固井材料有水泥和陶粒;固井工艺包括井筒预处理、套管运送、水泥浆充填和水泥浆固化等步骤。
固井需要保证井筒的完整性和固定套管,以防止地层的水和气进入井筒。
3.井筒表面的保温设计:稠油热采需要用到蒸汽等热质体,为了保证热能有效地传递到地层,井筒表面需要进行保温设计。
常用的保温材料有矿绵、钢皮耐火胶板等,可以降低热量的散失,提高整个采油系统的效率。
4.井底设备的选择和布置:稠油热采井底设备的选择和布置也是完井设计的关键。
井底设备主要包括蒸汽喷射器、热井口等设备。
蒸汽喷射器的选择需要考虑到井深、地层温度、油藏压力等因素。
而热井口则是将热能引入到地层的关键装置,其布置需要考虑到热量的均匀传递以及对井筒的保护。
5.安全措施:稠油热采井完井设计还需要考虑到安全措施。
稠油热采过程中,温度高、压力大等因素可能导致安全事故的发生。
因此需要合理设计井筒的通风、排水系统,保证井口和井筒的距离,设置防喷溅装置等,以提高工作人员的安全性。
6.井口设施:最后,完井设计还需要考虑到井口设施的设置,包括井口阀室、产油管道、测量仪表等。
井口设施的合理设计有助于井口操作的方便和井口生产的高效。
总之,稠油热采井完井设计要综合考虑地层特征、采油工艺、设备选择等多个因素。
通过合理的设计,可以保证井筒的完整性、提高采油效率,实现稠油的有效采集。