采气工程-气井完井与生产系统分析

c.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。
缺点： a.流动面积小、完善程度较差；
b.对井深和射孔深度要求严格；
c.对固井质量要求高，水泥浆可能损害油
气层。
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第一节 完井方法
三、完井方式 3.射孔完井方式
②尾管射孔完井Leabharlann 优点： a.可以采用与油气层相配伍的钻井液 以平衡压力、欠平衡压力的方法打开 油气层，有利于保护油气层；
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第一节 完井方法
四、完井方式选择与工艺设计方法（略）
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第一节 完井方法
五、完井质量与评价
1.影响完井质量的因素 完井方法的选择、钻井液的密度、产层在钻井液中的浸泡时间、
固井时水泥浆的性能、水泥浆的顶替效率、井口装置及井下管柱的 质量等。
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第一节 完井方法
五、完井质量与评价
2.完井质量评价方法 （1）测压力恢复曲线，可判断钻井液对气层的损害程度； （2）通过声波幅度测井、变密度测井、胶结强度的水力测试等
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孔 试 油
第二节 油气层保护技术 4．射孔压差过大
生损害 4．射孔正压差比负压差易产生损害
5．高压差高排量试油 5．(1)引起储层内微粒运移；(2)在井眼周围地带形成压力亏
空带，再次压井可引起大量渗漏；(3)若地下原油气油比高或
含蜡量高，则在井眼周围区域压力很快下降，使原油脱气，
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第一节 完井方法
三、完井方式 1.裸眼完井方式
（1）钻井、完井过程 （2）气井完井多采用先期裸眼完井 （3）裸眼完井方式优点
油气层完全裸露，因而油气层具有最大的渗流面积，这种井称为水动 力学完善井，其产能较高，完善程度高。
先期裸眼完井示意图 后期裸眼完井示意图8
第一节 完井方法
三、完井方式 1.裸眼完井方式
确保油井长期生产； （5）能够适应油气田开发全过程中采油、采气工艺要求，具备进行分层
注采、压裂、酸化以及堵水、调剖等井下作业措施的条件； （6）综合经济效益好。
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第一节 完井方法
二、完井方式选择应考虑的因素
（1）油气藏地质和工程条件：如产层结构，压力、温度条件， 流体的组成与性质，油气层层内、层间性质及其差异等等。 （2）采油、采气工程技术措施要求：如油气田开发全过程中的 生产方式，分层注采与增产、增注措施，各项流体的产量指标， 砂、蜡、水、腐蚀等控制措施等。
（4）裸眼完井方式缺点 ①不能克服井壁坍塌和油气层出砂对油气井生产的影响； ②不能克服生产层范围内不同压力的油、气、水层的相互干扰； ③无法进行选择性酸化或压裂； ④先期裸眼完井法在下套管固井时不能完全掌握该生产层的真实资
料，以后钻进时如遇到特殊情况，会给钻进和生产造成被动。
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第一节 完井方法
三、完井方式 1.裸眼完井方式
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引言
完井工程的研究范围：
衔接钻井工程和采气工程而又相对独立的工程，是从 钻开生产层到固井、完井方式选择与实施、下生产管柱、 排液、油气井测试，直至投产的一项系统工程。
完井工程设计水平的高低和完井施工质量的好坏对油 气井生产能否达到预期指标和油气田开发的经济效益有 决定性影响。
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引言
完井工程研究内容：
（4）选择完井方式、设计完井工艺方案（如射孔完井的射孔参数优 选、射孔方式及工艺设计、砾石充填完井的充填方式、砾石直径选择 及工艺参数设计等）。
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第一节 完井方法
完井方法：
一口井完成后生产层与井眼的连通方式及井身结构形式。
常见的完井方式：
裸眼完井、射孔完井、衬管完井、砾石充填完井等。 不同的完井方式有各自的适用条件和局限性，只有根据油气 藏类型、储层特性和油气田不同开发时期的工艺技术要求，选 择合理的完井方式，才能有效地开发油气田。
（1）在油藏地质研究的基础上，根据油气田开发与采油、采气工程 要求选择完井方式，并提出钻开油层的要求。
（2）考虑油气田开发全过程油气井产能的变化及所要采取的采油、 采气工艺，应用节点分析方法，确定油管尺寸和生产方式并进行生产 套管尺寸选择及强度设计。 （3）从钻井和采油、采气工程出发确定套管程序及井身结构，并提 出固井要求。
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第二节 油气层保护技术 钻开油气层采油二、3456平3．．．．．衡油浸钻快钻清被泡井速具蜡气破时液起刮清坏层间流下削沥造过速钻井青损成长梯壁方结害度法垢过不因大当素分34井5大6抹水沉(都3孔层．．．．2．眼压作淀)会的生眼析增冲快一高如扩差用的引射成和大蚀速方含正大，，水起孔垢地滤井起面沥循，从使垢有孔，层液壁钻可青环影而固会机眼如掺浸破的破质时响促相堵垢果流入坏抽坏或，固使嵌塞油通量滤汲滤蜡油井钻入井气道饼效饼质管质井渗筒井，，应，的上量液流、从用不，使原刮浸通射正热仅可钻油下入道孔常油促破井；的储孔生热使坏液在石层眼产水滤滤易流蜡量，层清液饼于动或的堵窜除进，进过沥增塞槽沥入快入程青加地、青产速储中有层套质层下层温一管时，钻，度部处也而的另压分且冲一漏会力泵易击方水堵的入造可面，塞降射成增泥则地低孔
采气工程-气井完井与生产系统分析
第一节 完井方法 第二节 油气层保护技术 第三节 气井完井测试 第一节 气井流入动态 第二节 气体井筒稳定流动能量方程 第三节 气体通过气嘴的流动 第四节 气井节点系统分析
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采气工程-气井生产系统分析
第一节 气井流入动态 第二节 气体井筒稳定流动能量方程 第三节 气体通过气嘴的流动 第四节 气井节点系统分析
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第二节 油气层保护技术
一、油气层的损害与保护
5．油气层保护的研究
所有的保护油层措施都建立在储层岩性特征分析、 岩心分析、入井流体敏感性试验以及对可能造成油层损 害的主要因素分析的基础上，其关键是优选入井介质和 优化作业工艺，提出适用、有效、可操作且经济可行的 保护油层要求及措施。
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第二节 油气层保护技术
伍
离子形成不溶物(如石油碳酸盐类)堵塞孔喉或形成乳状液
等；(3)使用碱水驱动可引起碱敏；(4)聚合物驱中与地层水
不配伍可引起盐析等
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第二节 油气层保护技术
二、油气层损害因素分析
1．压实带的形成
1．射孔工艺固有的特征，压实带厚度约为 6.5~13mm，压实
带内岩石力学性质及渗流性能受到破坏，其渗透率仅有原始
值的 7％~12％
2．射孔液与储层不配伍 2．射孔液化学性质与储层不配伍可引起粘土膨胀与水锁等
3．固相堵塞
3．射孔液(压井液)中有害固相含量高，管线中钻井液絮块、
射
聚能射孔产生的碎片等，可在正压差射射孔时压入地层，产
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孔 试 4．射孔压差过大
生损害 4．射孔正压差比负压差易产生损害
油 5．高压差高排量试油
淀
生絮状或胶状沉淀物
4
酸 2．外来固相堵塞
2．作业管线不干净，则酸可将铁锈、污染物等外来固相溶2解4 后带入地层
2．射孔液与储层不配伍 2．射孔液化学性质与储层不配伍可引起粘土膨胀与水锁等
3．固相堵塞
3．射孔液(压井液)中有害固相含量高，管线中钻井液絮块、
射
聚能射孔产生的碎片等，可在正压差射射孔时压入地层，产
b. 减 少 套 管 重 量 和 固 井 水 泥 的 用 量 ， 从而降低完井成本。
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第一节 完井方法
三、完井方式 3.射孔完井方式
射孔完井方式适用地质条件： （1）有气顶或有底水、或有含水夹层、易坍塌夹层等复杂地质条件， 要求实施分隔层段的储层 （2）各分层之间存在压力、岩性等差异，要求实施分层测试、分层采 油、分层注水、分层处理的储层 （3）要求实施大规模水力压裂作业的低渗透储层 （4）砂岩储层、碳酸盐裂缝性储层
延发为满长挥井足油下工气作艺业技创造 术井层良措寿潜好施命力的要条求件
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第一节 完井方法
一、完井方式选择原则
（1）油气层和井筒之间保持最佳的连通条件，油气层所受伤害最小； （2）油气层和井筒之间具有尽可能大的渗流面积，油气入井阻力最小； （3）能够有效地封隔油气水层，防止油气窜流或水窜，防止层间干扰； （4）能够有效地控制油气层出砂，防止井壁坍塌及盐岩层挤毁套管，
（5）裸眼完井方式适用地质条件 岩性坚硬致密，井壁稳定不坍塌的碳酸盐岩储层 无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层 单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多层储层 不准备实施分隔层段，选择性处理的储层
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第一节 完井方法
三、完井方式 2.衬管完井方式
油气层不会遭受固 井水泥浆的损害； 可采用与油气层相 配伍的钻井液或其 它保护油层的钻井 井下衬技管术损打坏开后油无气层； 法修理当或割更缝换衬管发生磨 损或失效时也可以 起出修理或更换。
(1)滤液与岩心不配伍引起粘土膨胀、分散、结垢、岩石润湿
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修 修井液与储层不配伍 井
性反转、原油乳化等 (2)残留的钻井液污物、氧化物、沥青、管子涂料、铁锈、沉
淀有机物、细菌分散物等均可堵塞渗流通道
(1)蒸气驱中的凝析液可引起粘土膨胀；(2)表面活性剂驱中，
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三 采
注入液（剂）与储层不配 有些注入剂在一定条件下可与地层水或粘土中的可交换高价
二、油气层损害因素分析
油气井作业过程中可能导致油气层损害的原因及因素
号
作业 过程
1．钻井液与储层不配伍
2．压差控制不当
钻 开
3．浸泡时间过长 4．钻井液流速梯度过大
油 气
5．快速起下钻
层 6．钻具刮削井壁
导致油气层损害的原因及因素
1．滤液可引起粘土膨胀，水锁，乳化，固相 引起堵塞等 2．促使钻井液及固相易于进入地层 3．增大滤液浸入量 4．冲蚀井壁破坏滤饼，不仅促使滤液进入产层，而且易造成 井眼扩大，影响固井质量 5．快速起钻的抽汲效应，可破坏滤饼，快速下钻的冲击可增 大压差，从而促使钻井液浸入储层量的增加 6．一方面可破坏滤饼，使钻井液易于进入储层，另一方面泥 抹作用，使固相嵌入渗流通道
来确定固井质量的好坏； （3）井口装置在关井测压时必须保证密封良好； （4）井下管柱能抵御井底高温、高压及酸性气体的腐蚀。
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第二节 油气层保护技术
一、油气层的损害与保护
1．油气层损害的定义 在钻开油气层、注水泥、完井、试油、酸化、压裂、开采、修井等作
业过程中都会不同程度地破坏油气层原有的平衡状态，入井流体与储层 及其流体不配伍时造成近井地带油气层渗透率下降的现象。
注 水
1．水泥浆滤液进入储层
1．(1)造成粘土膨胀分散；(2)水泥的水化作用使氢氧化物过 饱和重结晶沉淀在孔隙中；(3)滤液中氢氧化物与地层硅起2反2
11．．钻采井油液速与度储过层大不配伍 11．．滤会液使可油引气起层粘中土微膨粒胀发，生水运锁移，乳化，固相 引起堵塞等
22．．压生差产控过制程不中当原有地层 22．．促(1使)生钻产井过液程及中固由相于易储于层进原入始地平层衡状态的改变可引起地层
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第一节 完井方法
三、完井方式 2.衬管完井方式
割缝衬管完井既具有裸眼完井渗流面积大的优点，又能防止井壁坍 塌，同时起到防砂作用。
其它方面与裸眼完井方式类似。
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第一节 完井方法
三、完井方式
3.射孔完井方式 ①套管射孔完井
优点： a.可选择性地射开不同压力、不同物性的 油气层，以避免层间干扰； b.可避开夹层水、底水和气顶，避开夹 层的坍塌；
5．(1)引起储层内微粒运移；(2)在井眼周围地带形成压力亏
空带，再次压井可引起大量渗漏；(3)若地下原油气油比高或
含蜡量高，则在井眼周围区域压力很快下降，使原油脱气，
结蜡堵塞渗流通道；(4)对一些物性差、埋藏深的储层，易产
生压实作用，产生压力敏感
1．酸反应物产生再次沉 1．主要是一些酸敏矿物存在时，用不配伍的酸处理地层可产
4．化学处理剂的影响 4．缓蚀剂、防垢剂或防蜡剂若与生产层接触可降低渗透率
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注注 水水 泥
11．．水注泥水浆水滤质液不进合入格储层 22．．固注井水质强量度不不好当
11．．((11))造化成学粘性土质膨不胀合分格散可；引(起2)地水层泥粘的土水膨化胀作、用分使散氢氧运化移物、过化 饱学和沉重淀结、晶细沉菌淀堵在塞孔等隙；中(2；)固(3相)滤大液小中及氢含氧量化不物合与要地求层可硅引起起反机 应械生杂成质硅堵质塞熟等石灰成为粘结性化合物 22．．后注继水工强作度液大会使沿井水壁泥附环近渗地漏带入流地速层过造大成引损起害地层微粒运移
2．油气层损害的后果 ● 影响新区的勘探和新油气层的发现。 ● 影响油气水井的生产（产量和注入量）。 ● 影响油气田勘探开发的经济效益。
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第二节 油气层保护技术
一、油气层的损害与保护
3．油气层保护的目的 保证油气水井在各项工程技术措施中储层内流体渗流阻力不增加。 ４．油气层保护的范围 油气田开发的全过程 油气田开发所采取的各项工程技术措施