10、SAGD井钻完井技术

石油公司工作人员的油井钻探与完井技术一、引言油井钻探和完井技术是石油行业中至关重要的环节之一。

作为石油公司的工作人员，掌握和应用这些技术是必不可少的。

本文将介绍油井钻探和完井技术的基本概念、主要流程以及相关的注意事项。

二、油井钻探技术油井钻探是指通过钻井工具将钻杆逐渐送入地下，在地下岩石中形成井眼并取得地层样本的过程。

油井钻探技术的主要步骤包括钻井设计、井口准备、钻井工艺等。

1. 钻井设计钻井设计是针对特定地质条件和油气开发方案制定的一系列工艺和技术参数。

设计要考虑到井眼直径、井深、井壁稳定性以及井筒环境保护等因素。

2. 井口准备井口准备是指在开始钻井前所进行的准备工作，包括选址、土地收购、安全防范设施的建设等。

这些工作的完成对于后续钻井操作的顺利进行至关重要。

3. 钻井工艺钻井工艺是指井下作业中使用的钻井工具和方法。

常见的钻井工艺包括旋转钻井、循环泥浆钻井、冲洗钻井等。

根据地质条件和目标，选择适当的工艺可以提高钻井效率和成功率。

三、油井完井技术油井完井是指完成钻井和地层勘探等作业后，对井眼进行处理，以便形成完整的油气产能。

完井技术的主要步骤包括套管设计、固井、射孔等。

1. 套管设计套管是一种环保井壁保护工具，用于维持井壁稳定，防止井眼塌陷。

套管设计要考虑到井眼直径、井深、井筒分段等因素，确保井筒的完整性和安全性。

2. 固井固井是指在套管与井眼之间注入水泥浆体，将套管与地层粘结在一起的工艺。

固井的目的是防止井壁泥浆漏失、地层窜水和污染等问题，保证井筒的完整性。

3. 射孔射孔是指在套管上进行穿孔操作，以便与油层建立通道。

射孔操作要综合考虑地层特征、射孔位置和井壁强度等因素，以确保射孔质量和产能。

四、注意事项在进行油井钻探和完井技术时，工作人员需要注意以下几点：1. 安全防护油田工作环境复杂，需要采取严格的安全防护措施，包括穿戴个人防护装备、做好井场安全标识和警示、定期进行设备检查和维护等。

2. 地质勘探在钻井和完井前，必须进行详尽的地质勘探工作，以确定井位和井段范围。

钻完井工程技术
1、取心技术措施：取心工具必须按照使用说明认真检查，钻头水眼畅通，齿刃完好，工具内筒运转灵活，岩心爪无变形，弹性好，工具螺纹完好，不合格工具严禁下入井内。

2、取心操作要求：取心过程中严格执行取心操作要求，下钻操作平稳，杜绝猛刹、猛放，控制下放速度，严防顿钻，钻头距井底一个单根深度时，开泵循环清洁井底。

3、钻井技术措施：配套升级钻井泵、循环系统、高频固控设备，实现强化参数钻井；推广应用大扭矩螺杆钻具、射流冲击器、机械式旋冲工具、低压耗水力振荡器等提速工具；试验控压循环排气技术，解决钻遇高压裂缝性气层时循环排气时间过长的问题；攻关超长水平段快速钻井技术、“一趟钻”钻井提速技术，储备立体井网分支井安全成井技术；攻关油基钻井液堵漏技术，提高堵漏时效和成功率，储备合成基超润滑钻井液技术。

科技资讯2015 NO.27SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 业 技 术52科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION作为非常规油气资源的油砂在地球上分布广泛,其中加拿大储量最为丰富,SAGD技术(蒸汽辅助重力泄油技术)是一种开采油砂比较有效的方式,1994年Butler等人提出SAGD技术,该技术具有采收率高和井间干扰少等特点,对埋深大于75m的油砂矿开采具有很好的适用性,主要利用水平井、浮力及蒸汽来进行稠油的有效开采［1］。

1 SAGD 工作原理SAGD开发即利用一口上部水平井注入蒸汽,一口下部水平井采油。

向注入井中注入高干度蒸汽,在地层中形成蒸汽腔,蒸汽DOI:10.16661/ki.1672-3791.2015.27.052加拿大油砂SAGD 井钻完井技术张鑫 李斌 朱立凡(中国海洋石油国际有限公司 北京 100027)摘 要:加拿大是世界上油砂资源最为丰富的国家,油砂开发技术比较成熟,其中SAGD技术是开采油砂的一种有效开发方式。

该文通过对加拿大油砂SAGD井的钻完井技术进行分析,列出了SAGD井对间距离及布井方式、钻机选择、井场位置、井身结构、定向井设计、钻井顺序、完井管柱及完井工艺等内容。

通过分析,加拿大油砂SAGD钻完井技术相对成熟,对中国的油砂开采有一定的借鉴意义。

关键词:加拿大 油砂 SAGD 稠油中图分类号:TE2文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)09(c)-0052-02图1 生产井完井管柱(注汽循环阶段)图2 生产井完井管柱(生产阶段)图3 注入井完井管柱(注汽循环阶段)图4 注入井完井管柱(生产阶段). All Rights Reserved.科技资讯2015 NO.27SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 业 技 术53科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 腔向上及侧面扩展,与油层中的原油发生热交换,原油被加热使得粘度降低,粘度降低的原油和蒸汽冷凝水由于重力作用向下流动,从水平生产井中采出,蒸汽腔持续扩展并占据原油的体积,在重力和加热降粘作用下原油开始流动,最终被采出。

钻井技术完井和交井操作规程1.1 完井和交井应具备的条件1.1.1 井眼质量1.1.1.1 井内无影响产层或进一步作业（如测井、试井仪器下出油管鞋）的落物，套管无变形及破裂，油管与环形空间不堵塞。

油管不卡、不断、不漏。

油管下入深度合格，管内畅通，下部带有标准油管鞋，能保证测井、试井仪器顺利通过。

井身质量合格。

1.1.1.2 已获工业性油、气井，必须将井内积液喷尽。

尚未试油的井，套管鞋内应用清水循环二周以上，出口应不见沉淀物。

1.1.2 固井质量1.1.2.1 各层套管外水泥浆返高符合设计要求，双级固井第一级水泥浆返至双级箍，尾管外水泥浆返至喇叭口，各层套管固井质量合格。

1.1.2.2 油气井的油层套管试压应根据采油（气）树工作压力、预计关井最高压力、套管柱最低抗内压强度的80%三者中的最低值进行清水试压，稳压30min，压力降低不大于0.5MPa为合格。

1.1.3 完井井口装置1.1.3.1 完井井口装置试压应使用试压塞，按采油（气）树额定工作压力清水试压，不渗不漏，稳定时间不少于30min，允许压降不大于0.5MPa为合格。

1.1.3.2 套管头和采油（气）树零部件完整、齐全、清洁、平正、闸门开关灵活。

在允许的最高压力下不渗漏。

套管头上法兰顶面距地面不超过0.5m。

1.1.3.3 未装采油（气）树的井口应在油层套管上端加装井口帽（或盲板）或井口保护装置，并在外层套管接箍上焊上明显的井号标志。

1.1.3.4 完井套管内外不得有油、气、水外泄，应在两层套管的环行空间安装泄压阀和压力表，并用合适的管线引出井口以外20m的安全位置。

1.1.3.5 提供采油（气）树使用说明书、生产许可证、产品合格证、气密封试验报告及采油（气）树厂家出厂原配套配件。

1.1.4 完井管柱1.1.4.1 油管柱符合设计要求，油管通径规能顺利通过，油管内畅通。

1.1.4.2 射孔完成的井，油管鞋应位于射孔层位顶部。

裸眼完成的井，油管鞋应位于套管鞋内10m。

油田开发施工工艺钻井与油井完井技术在油田开发的过程中，钻井和油井完井技术是非常关键的环节。

钻井是指通过井筒将钻头不断地向地下井孔中钻进，以达到获取石油和天然气的目的。

而油井完井技术则是为了保证井筒的完整性和地下油层与井筒之间的通畅连接。

一、钻井技术1. 钻井工序钻井工序是指进行钻井作业时的步骤和顺序。

一般来说，钻井工序包括井口组织、下套管、钻进、钻井液、取心、堵漏和固井几个重要环节。

其中，井口组织是指在开始钻进前所做的准备工作，包括安装钻台和井口装置，以及井口周围的辅助设备。

下套管是为了保证井孔的稳定性和防止井壁坍塌，通过安装不同尺寸的套管管柱来完成。

钻进则是通过旋转钻头，往下延伸井孔，获取地下的石油和天然气。

钻井液作为钻进过程中的重要工艺辅助物质，具有降温、润滑和排出岩屑等功能。

取心是为了对井孔中的地层进行采样分析，以判断含油气层的性质和质量。

堵漏和固井是为了确保地下油气不会泄漏到地面，以及保持井孔的稳定和完整性。

2. 钻井设备钻井设备包括钻井平台、钻机、钻杆、钻头和钻井液处理设备等。

钻井平台是进行钻井作业的场地，一般由钻井机、挂链系统、液压系统和控制系统等组成。

钻机是进行旋转钻头的主要设备，一般分为机械钻机和液压钻机两种。

钻杆则是连接钻机和钻头的金属管柱，它的尺寸和强度决定了钻孔的深度和井孔的稳定性。

钻头是进行钻孔的工具，一般由硬质合金制成，具有良好的抗磨损性能。

钻井液用于冷却、润滑、冲洗和输送岩屑，常见的钻井液有泥浆、泡沫和泡沫泥浆等。

二、油井完井技术1. 油井完井的目的油井完井是指在完成钻井作业后，进行油井装备和设施的安装和调试。

其主要目的有三个方面：首先是为了保证井筒的完整性和稳定性，防止井壁坍塌和泄漏；其次是为了建立起油层与井筒之间的良好通道，保证石油和天然气顺利流出；最后是为了方便后续的采油和生产作业，包括油井试油、固井、油管液体的测试和压力控制等。

2. 油井完井工序油井完井工序一般包括油管装设、压裂和射孔等步骤。

10 SAGD钻完井技术蒸汽辅助重力泄油(SAGD)方法的基本机理是流体热对流与热传导结合，以蒸汽作为热源，依据重力作用开采稠油，就是在靠近油层底部打一口水平井作为油井，在水平井上方打一口水平井或多口直井作为注汽井，由注汽井注入的蒸汽依靠超覆作用向油层顶部上升，加热油层中的原油，靠重力作用泄到下部的油井而被采出(如图10-1)。

在蒸汽辅助重力泄油模拟中，设计离油井底部8m打一口水平井为油井，距该井10m的正上方打一口与之平行的水平井为注汽井，水平井段长均为300m。

首先两口井同时吞吐预热270天，然后两口井同时注汽30天，焖井10天，井间基本形成热连通后转入辅助重力泄油，注汽井日注汽量为120t/d，注汽压力12MPa ，温度340℃，干度42%，生产井井底流压3 MPa，设计注采比为1.5，生产井的最大排液量为210t。

在吞吐预热阶段生产270天，采出程度1.63%，累积油汽比0.53。

在注蒸汽辅助重力泄油阶段生产2517天，采出程度37.35%，累积油汽比0.26，最终采收率为38.98%(表10-1)。

图10-1 SAGD成对水平井示意图188表10-1 蒸汽吞吐预热—辅助重力泄油生产指标预测10.1 SAGD成对水平井开采方式模拟水平井注蒸汽开采超稠油的方式主要有三种，即蒸汽吞吐、蒸汽吞吐—蒸汽驱、蒸汽辅助重力泄油。

为优选出适合辽河油田超稠油的开采方式，我们对以上三种开采方式进行了模拟和生产效果预测(表10-2)。

从表中可以看出，开发效果较好的是蒸汽吞吐预热转蒸汽辅助重力泄油开采方式。

10.2 成对水平井布井方式成对水平井布井方式关键涉及到水平井段长度、注采井距的选择。

首先在注采井距10m的条件下，对水平井段长度为150m、200m、250m、300m，且均在蒸汽吞吐270天后转入蒸汽辅助重力泄油的情况进行了模拟研究，从中优选出最佳水平井段长度；在此基础上进行了注采井距为5m、10m、15m、20m、25m的模拟研究。