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石油完井技术
来源: | 作者:aoxinnengyuan | 发布时间: 2018-11-06 | 1574 次浏览 | 分享到:
        根据油气层的地质特性和开发开采的技术要求,在井底建立油气层与油气井井筒之间的合理连通渠道或连通方式的过程叫做完井(Well Completion)。




1、完井的要求
1)油气层和井筒之间应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,防止井壁垮塌,确保油井长期生产;
5)应具备进行分层注水、注气、分层压裂、酸化等分层处理措施,便于人工举升和井下作业等条件;
6)对于稠油油藏,则稠油开采能达到热采(主要蒸汽吞吐和蒸汽驱)的要求;
7)油田开发后期具备侧钻定向井及水平井的条件;

2、完井方式
1)射孔完井(perforating)又分为:套管射孔完井、尾管射孔完井;
2)裸眼完井方式 (Open-hole);
3)割缝衬管完井方式(Slotted Liner);
4)砾石充填完井方式 (Gravel Packed)  又分为:裸眼砾石充填完井、套管砾石充填完井、预充填砾石饶丝筛管;

3、完井方式应考虑的主要因素
1)油、气层和井筒之间保持最佳的连通条件油、气入井阻力最小;
2)各生产环节做得最大限度地保护产层,尽量减少对生产层造成的永久性伤害,并能使收到的伤害尽量得到修复;
3)能有效地封隔油、气、水层和不同压力的地层,防止生产过程中各层之间的互相干扰;在生产过程中发生油气水界面移动的情况下,井底结构能够保证井的正常生产;
4)对出砂产层,能有效的控制产层出砂,防止井壁坍塌,确保油气井长期生产;
5)应具备进行分层注水、注气、分层压裂、酸化等分层处理措施;
6)稠油井开采能够达到注蒸汽热采的要求
7)完井和修井施工工艺简单,成本较低。

4、裸眼完井的特点
       裸眼完井是套管下至生产层顶部进行固井,生产层段裸露的完井方法。
裸眼完井的优点:
1)油层完全裸露,因而油层具有最大的渗流面积,这种井成为水动力学完善井,油气流动阻力最小,产量最高;
2)产层以上的地层用套管封固,排除了上部地层的干扰,为采取符合打开生产层特点的钻井液提供了充足的条件;
3)在打开产层时如遇到复杂情况,可及时提起钻具到上部的套管内进行处理,避免事故的进一步复杂化;
4)缩短了产层在钻井液中的浸泡时间,减少了产层的伤害;
5)由于是在产层以上固井,消除了油气对固井地层的影响,提高了固井质量,消除了水泥浆对生产层的严重污染。
裸眼完井的缺点:
1)不适应与非均质、弱胶结的产层,不能克服井壁坍塌,产层出砂对生产的影响;
2)不能克服层间干扰,如油、气、水的相互影响和不同压力体系的互相干扰;
3)油井投产后不能实施酸化、压裂等增产措施。
裸眼完井适用于:
1)坚固的均质储层;
2)单一的产层,不需分层开采,无含水含气夹层,或是虽有夹层但对采油无影响的油气层;
3)具有一定厚度的产层;
4)一般应用于碳酸盐岩和坚硬的砂岩产层,如碳酸盐岩裂缝性油气层、古潜山油藏等。

5、割缝衬管完井的特点
       割缝衬管完井与裸眼完井所不同的是在裸眼井段下入了一段衬管。衬管下过产层,并在生产套管中超覆以部分长度。针对各产层井段,在衬管相应部位采用长割缝或钻孔,使气层的气体从缝或孔眼流人井底。这种完井方法较裸眼完井进了一步,它具有裸眼完井的优点,还能防止在生产过程中井下的出砂,但裸眼完井的其他局限性依然存在。
       采用割缝衬管完井的气井,生产初期应采用较低的稳定生产的产量,使管外砂粒在环空构成良好的、具有渗率性的砂桥。对于过于疏松的砂层,或疏松砂层而且倾角较大的产层,禁忌采用衬管完井。
割缝衬管完井的优点。
1)它的花费是除裸眼完井以外最低的一种完井方式;
2)产层裸露,渗流面积大,气体流人阻力小,产量损失很少。
3)油气层不受注水泥和射孔作业的损害。
4)选择合适的割缝衬管尺寸,能有效的控制部分出砂。
5)可防止井眼坍塌。 
割缝衬管完井的缺点。
1)不能进行层段分离,实施分层开采。
2)无法控制割缝衬管与井眼之间的环空,故不能进行选择性增产措施作业。
3)生产控制差,不能避免层段间的干扰,窜流的可能性大。
4)生产测井困难。

6、射孔完井的特点
       射孔完井是指石油钻井完井时,用射孔枪打开油层的作业。子弹是高效火药压制成聚能的致密锥形体,外包以铜皮。火药爆燃沿锥形面的中心,瞬间以每秒8000米的高速2000℃以上高温的喷射流,射穿套管壁和水泥层,在地层中再穿透300~500毫米。每个射孔枪向四周沿螺旋线装置多发子弹,以保证出油的裸露面积。高效力的射孔,有时再加上油层的压裂措施,使射孔完井在完井方法中占主导地位。其中射孔作业是将油气储集层与油气井井筒连通的必要手段,被称为石油开发的“临门一脚”。射孔质量与油气井产量的高低和采油生产周期的长短密切相关。
射孔完井的优点
1)可有效封隔油气水层及多压力体系产层碱的相互干扰,适用于有气顶、有底水、或有含水夹层、易塌夹层等复杂地质条件的储层;
2)能方便的实现多套产层的分层测试、分层开采、分层压裂或酸化、分层注水等措施;
3)可有效地支撑井壁,防止井壁坍塌对生产带来的影响;
射孔完井的缺点
1)与地层连通性较差,特别对裂缝性产层,需要进行定向射孔,
2)在固井过程中对产层污染大。
3)在射孔过程中会产生压实污染。
由于射孔完井适用范围广,几乎适用于所有类型的储层岩石,是目前应用最多、最广泛的完井方法。

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