采油工程完井方案设计与试油新方案.pptx
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1、1完井完井工程工程系统系统设计设计框图框图第九章第九章 完井方案设计与试油完井方案设计与试油Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第1页/共53页2第一节第一节 完井方式完井方式完井方式:完井方式:油层与井筒的连通方式。油层与井筒的连通方式。完井方完井方式选择的式选择的要求:要求:(1)(1)保持最佳的连通条件,油层所受的损害最小;保持最佳的连通条件,油层所受的损害最小;(2)(2)应具有尽可能大的渗流面积,
2、入井的阻力最小;应具有尽可能大的渗流面积,入井的阻力最小;(3)(3)有效地封隔油、气、水层,防止窜槽及层间干扰有效地封隔油、气、水层,防止窜槽及层间干扰;(4)(4)有效防止油层出砂和井壁坍塌,确保油井长期生产;有效防止油层出砂和井壁坍塌,确保油井长期生产;(5)(5)应具备便于人工举升和井下作业等条件;应具备便于人工举升和井下作业等条件;(6)(6)施工工艺简便,成本低。施工工艺简便,成本低。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 As
3、pose Pty Ltd.第2页/共53页3一、井身结构一、井身结构保护井口附近的表土地层,保护井口附近的表土地层,防止被经常流出的洗井液防止被经常流出的洗井液体冲垮体冲垮巩固上部比较疏松易塌的巩固上部比较疏松易塌的不稳定岩层;安装防喷器不稳定岩层;安装防喷器等井口设备,控制钻开高等井口设备,控制钻开高压层时可能发生的井喷现压层时可能发生的井喷现象象封隔某些难以控制的复杂封隔某些难以控制的复杂地层,以便能顺利地钻达地层,以便能顺利地钻达预定的生产目的层预定的生产目的层封隔油、气、水层,保证封隔油、气、水层,保证油井的正常生产油井的正常生产技术套管技术套管表层套管表层套管导导 管管生产套管生产套
4、管Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第3页/共53页4二、完井方式二、完井方式 套管或尾管射孔完井套管或尾管射孔完井 割缝衬管完井割缝衬管完井 裸眼完井裸眼完井 裸眼或套管内砾石充填完井裸眼或套管内砾石充填完井Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 A
5、spose Pty Ltd.第4页/共53页5(一一)裸眼完井方式裸眼完井方式先期裸眼完井方式先期裸眼完井方式复合型完井方式复合型完井方式后期裸眼完井方式后期裸眼完井方式Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第5页/共53页6优点:优点:油层完全裸露,不会产生附加渗流阻力,产能较高,油层完全裸露,不会产生附加渗流阻力,产能较高,完善程度高。完善程度高。缺点:缺点:不能克服井壁坍塌和油层出砂对油井生产的影响;不
6、能克服井壁坍塌和油层出砂对油井生产的影响;不能克服生产层范围内不同压力的油、气、水层的不能克服生产层范围内不同压力的油、气、水层的相互干扰;相互干扰;无法进行选择性酸化或压裂等。无法进行选择性酸化或压裂等。裸眼完井方式的主要特点:裸眼完井方式的主要特点:(一一)裸眼完井方式裸眼完井方式Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第6页/共53页7(二二)射孔完井方式射孔完井方式套管射孔完井方式套管射孔完井方式优点:
7、优点:可选择性地射开油层,避免可选择性地射开油层,避免层间干扰;具备实施分层注采和层间干扰;具备实施分层注采和选择性压裂或酸化等分层作业的选择性压裂或酸化等分层作业的条件。条件。缺点:缺点:出油面积小、完善程度较差,出油面积小、完善程度较差,对井深和射孔深度要求严格,固井对井深和射孔深度要求严格,固井质量要求高,水泥浆可能损害油气质量要求高,水泥浆可能损害油气层。层。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第7
8、页/共53页8(二二)射孔完井方式射孔完井方式尾管射孔完井方式尾管射孔完井方式特点:特点:有利于保护油层,可以有利于保护油层,可以减少套管重量和固井水泥的用减少套管重量和固井水泥的用量,从而降低完井成本。量,从而降低完井成本。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第8页/共53页9(三三)割缝衬管完井方式割缝衬管完井方式割缝衬管完井方式割缝衬管完井方式改进后的割缝衬管完井方式改进后的割缝衬管完井方式Evalu
9、ation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第9页/共53页10(四四)砾石充填完井方式砾石充填完井方式直接充填:直接充填:先将绕丝筛管或衬管下入油层部位,然后用充填液将在先将绕丝筛管或衬管下入油层部位,然后用充填液将在地面上预先选好的砾石泵送至绕丝筛管与井眼或绕丝筛管与地面上预先选好的砾石泵送至绕丝筛管与井眼或绕丝筛管与套管之间的环形空间内,形成砾石充填层,阻挡油层砂流入套管之间的环形空间内,形成砾石充填层,阻挡油层砂流入
10、井筒,达到保护井壁、防砂入井的目的。井筒,达到保护井壁、防砂入井的目的。预制充填:预制充填:在地面预先将符合油层特性要求的砾石填入具有内外双层在地面预先将符合油层特性要求的砾石填入具有内外双层绕丝筛管的环形空间而制成的防砂管,将筛管下入井内,对准绕丝筛管的环形空间而制成的防砂管,将筛管下入井内,对准出砂层位进行防砂。出砂层位进行防砂。在在“防砂与清砂防砂与清砂”中有详细介绍。中有详细介绍。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose
11、 Pty Ltd.第10页/共53页11三、完井方式选择三、完井方式选择Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第11页/共53页12第二节第二节 射孔方案设计射孔方案设计一、一、射孔射孔参数设计参数设计主要考虑的问题:主要考虑的问题:参数组合的产能比、套管损害情况和孔眼的力学稳定性参数组合的产能比、套管损害情况和孔眼的力学稳定性1.1.资料准备资料准备 收集射孔枪、弹的基本数据收集射孔枪、弹的基本数据 进行射
12、孔弹穿深、孔径校正进行射孔弹穿深、孔径校正 计算钻井损害参数计算钻井损害参数Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第12页/共53页132.2.射孔参数优选过程射孔参数优选过程 建立各种储层和产层流体条件下射孔完井产能关系数学建立各种储层和产层流体条件下射孔完井产能关系数学模型模型,获得各种条件下射孔产能比定量关系;获得各种条件下射孔产能比定量关系;收集本地区、邻井和设计井有关资料和数据,用以修正收集本地区、
13、邻井和设计井有关资料和数据,用以修正模型和优化设计;模型和优化设计;调配射孔枪、弹型号和性能测试数据;调配射孔枪、弹型号和性能测试数据;校正各种弹的井下穿深和孔径;校正各种弹的井下穿深和孔径;计算各种弹的压实损害系数;计算各种弹的压实损害系数;计算设计井的钻井损害参数;计算设计井的钻井损害参数;计算和比较各种可能参数配合下的产能比、产量、表皮计算和比较各种可能参数配合下的产能比、产量、表皮系数和套管抗挤毁能力降低系数,优选出最佳的射孔参数配系数和套管抗挤毁能力降低系数,优选出最佳的射孔参数配合。合。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.N
14、ET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第13页/共53页14影响油井射孔产能的因素分析影响油井射孔产能的因素分析 孔深、孔密、孔径、相位角、伤害程度、伤害深度、压实程孔深、孔密、孔径、相位角、伤害程度、伤害深度、压实程度、压实厚度及非均质性等度、压实厚度及非均质性等孔深、孔密与油井产能比关系曲线孔深、孔密与油井产能比关系曲线 相位角和各向异性与油井产能比关系曲线相位角和各向异性与油井产能比关系曲线 孔径与油井产能比关系曲线孔径与油井产能比关系曲线油井射孔压实程度与产能比关系曲线油井射孔压实程度与产能比关
15、系曲线Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第14页/共53页15二、射孔工艺设计二、射孔工艺设计射孔方式、射孔枪、弹和射孔液选择。射孔方式、射孔枪、弹和射孔液选择。(一)射孔方式选择(一)射孔方式选择 电缆输送套管枪射孔电缆输送套管枪射孔 油管输送射孔油管输送射孔(TCP)(TCP)油管输送射孔联作油管输送射孔联作 电缆输送过油管射孔电缆输送过油管射孔(TTP)(TTP)超高压正压射孔超高压正压射孔 高压喷
16、射和喷砂射孔高压喷射和喷砂射孔Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第15页/共53页16(二)射孔枪、弹选择(二)射孔枪、弹选择有枪身射孔和无枪身射孔有枪身射孔和无枪身射孔(三)射孔液选择(三)射孔液选择 密度可调节密度可调节 腐蚀性小腐蚀性小 高温下性能稳定高温下性能稳定 无固相无固相 低滤失低滤失 成本低、配制方便成本低、配制方便射孔液性能要求射孔液性能要求二、射孔工艺设计二、射孔工艺设计射孔液体系射孔
17、液体系 无固体清洁盐水射孔液无固体清洁盐水射孔液 聚合物射孔液聚合物射孔液 油基射孔液油基射孔液 酸基射孔液酸基射孔液Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第16页/共53页17第三节第三节 油气层保护油气层保护一、油气层损害一、油气层损害 作业施工引起的地层平衡状态的破坏、入井流体与储层作业施工引起的地层平衡状态的破坏、入井流体与储层及其流体不配伍时造成近井地带油层渗透率下降的现象。及其流体不配伍时造成近井
18、地带油层渗透率下降的现象。损害机理:损害机理:外来流体与储层岩石矿物不配伍造成的损害外来流体与储层岩石矿物不配伍造成的损害;外来流体与储层流体不配伍造成的损害;外来流体与储层流体不配伍造成的损害;毛细现象造成的损害;毛细现象造成的损害;固相颗粒堵塞引起的损害。固相颗粒堵塞引起的损害。微生物及其代谢产物引起的损害。微生物及其代谢产物引起的损害。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第17页/共53页18二、储层
19、敏感性二、储层敏感性(自学自学)指储层对可能造成损害的各种因素的敏感程度指储层对可能造成损害的各种因素的敏感程度.l 储层敏感性评价储层敏感性评价 通过岩心流动实验,考察油气层岩心与各种外来流体通过岩心流动实验,考察油气层岩心与各种外来流体接触后所发生的物理化学作用对岩石性质(主要是对渗透接触后所发生的物理化学作用对岩石性质(主要是对渗透率)的影响及其影响程度。率)的影响及其影响程度。l 油气层敏感性评价实验油气层敏感性评价实验速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏、应力敏速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏、应力敏第三节第三节 油气层保护油气层保护Evaluation only.Created with As
20、pose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第18页/共53页19第三节第三节 油气层保护油气层保护l 自学要求:自学要求:基本概念、实验的步骤、目的与作用等。基本概念、实验的步骤、目的与作用等。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第19页/共53页20第三节第三节 油气层保护油气层保护
21、应应力力敏敏感感性性是是考考察察在在施施加加一一定定的的有有效效应应力力时时,岩岩样样的的物物性性参参数数随随应应力力变变化化而而改改变变的的性性质质。它它反反映映了了岩岩石石孔孔隙隙几几何何学学及及裂裂缝壁面形态对应力变化的响应。缝壁面形态对应力变化的响应。实实验验时时,在在CMSCMS300300全全自自动动岩岩心心测测试试装装置置上上,测测量量出出不不同同应应力力值值下下的的渗渗透透率率和和孔孔隙隙度度,观观察察和和分分析析应应力力对对渗渗透透率率和和孔孔隙隙度的影响。度的影响。应力敏应力敏Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NE
22、T 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第20页/共53页21第三节第三节 油气层保护油气层保护Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第21页/共53页22第三节第三节 油气层保护油气层保护 为了判别岩石对应力的敏感程度,正常采用无因次渗透率的为了判别岩石对应力的敏感程度,正常采用无因次渗透率的立方根,即立方根,即(K(K
23、i i/K/K10001000)1/31/3与应力的对数建立关系曲线。与应力的对数建立关系曲线。式中:式中:KiKi 不同应力不同应力i i下的岩心渗透率,下的岩心渗透率,1010-3-3mm2 2;K K10001000 应力为应力为1000Psi1000Psi下的渗透率。下的渗透率。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.第22页/共53页23第四节第四节 试试 油油试油:试油:根据地质录井资料和测井资料解
24、释结果、钻井过程中油气根据地质录井资料和测井资料解释结果、钻井过程中油气显示等资料,利用一套专用的设备和方法,对可能出油的层位显示等资料,利用一套专用的设备和方法,对可能出油的层位的油气水产量、温度、压力及油气水性质进行直接测量,以鉴的油气水产量、温度、压力及油气水性质进行直接测量,以鉴别和认识油气水层的工作。别和认识油气水层的工作。试油目的:试油目的:为勘探开发提供依据为勘探开发提供依据Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose
25、 Pty Ltd.第23页/共53页24一、试油的任务及工作内容一、试油的任务及工作内容主要任务:主要任务:(1)(1)了解储层及流体性质,为附近同一地层的其它探井提供重了解储层及流体性质,为附近同一地层的其它探井提供重要的地质资料;要的地质资料;(2)(2)查明油、气田的含油面积及油水或气水边界以及驱动类型,查明油、气田的含油面积及油水或气水边界以及驱动类型,为初步计算油气工业储量提供必要的资料;为初步计算油气工业储量提供必要的资料;(3)(3)了解储层产油气能力和验证测井资料解释的可靠程度;了解储层产油气能力和验证测井资料解释的可靠程度;(4)(4)整理和分析试油资料结果,确定油井合理工作
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