采油工程第9章完井方案设计与试油

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油气田开发概论第3章、完井与试油

降低井底及其周围地层对油流的阻力。
二、诱导油流方法
替喷法
——是用密度较轻的液体将井内密度较大的液体替出，从而降低井中液柱压力，达到使井内液柱压力小于油藏压力的目的。
抽汲法
——就是利用一种专用工具把井内液体抽到地面，以达到降低液面即减少液柱对油层所造成的回压的一种排液措施。
气举法
——气举法是利用压缩机向油管或套管内注入压缩气体，使井中液体从套管或油管中排出的方法。
2.射孔参数优选过程
① 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,获得各种条件下射孔产能比定量关系； ② 收集本地区、邻井和设计井有关资料和数据，用以修正模型和优化设计； ③ 调配射孔枪、弹型号和性能测试数据； ④ 校正各种弹的井下穿深和孔径； ⑤ 计算各种弹的压实损害系数； ⑥ 计算设计井的钻井损害参数； ⑦ 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合。
三、试油工艺
注水泥塞试油注水泥塞试油一般是从下往上试，最下一层试油后，就得从地面将一定数量的水泥浆顶替到已试油层与待试油层之间的套管中，待水泥浆凝固后形成一个水泥塞，封住下面的油层，然后再射开上面试油层段，进行诱喷求产等工作。
用封隔器分层试它是在一口井中可一次射开多层，然后根据需要下入多级封隔器将测试层段分成二层、三层或四层，同时进行多层试油，也可以取得几层合试的资料。
（二）射孔枪、弹选择
有枪身射孔和无枪身射孔（三）射孔液选择射孔液对油层可能造成损害 ① 射孔液固相颗粒损害 ② 射孔液滤失造成损害 ③ 射孔液速敏造成损害 ① 密度可调节射孔液性能要求
② ③ ④ ⑤ ⑥
腐蚀性小高温下性能稳定无固相低滤失成本低、配制方便

完井与试油

6、化学固砂完井方式
化学固砂是以各种材料 (水泥浆、酚醛树脂等) 为胶结剂，以轻质油为增孔剂，以各种硬质颗粒 ( 石英砂、核桃壳等)为支撑剂，按一定比例拌合均匀后，挤人套管外堆集于出砂层位。凝固后形成具有一定强度和渗透性的人工井壁防止油层出砂。或者不加支撑剂，直接将胶结剂挤入套管外出砂层中，将疏松砂岩胶结牢固防止油层出砂。还有辽河油田的高温化学固砂剂，主要是在注蒸汽井上使用，可以耐温350℃以上。化学固砂虽然是一种防砂方法，但在使用上有其局限性，仅适用于单层及薄层，防砂油层一般以5m左右为宜，不宜用在大厚层或长井段防砂。
5、其他防砂筛管完井方式
5.1、金属纤维防砂筛管不锈钢纤维是主要的防砂材料，由断丝、混丝经滚压、梳分、定形而成。它的主要防砂原理是:大量纤维堆集在一起时，纤维之间就会形成若千缝隙，利用这些缝隙阻挡地层砂粒通过，其缝隙的大小与纤维的堆集紧密程度有关。通过控制金属纤维缝隙的大小 (控制纤维的压紧程度)达到适应不同油层粒径的防砂。此外，由于金属纤维富有弹性，在一定的驱动力下，小砂粒可以通过缝隙，避免金属纤维被填死。砂粒通过后，纤维又可恢复原状而达到自洁的作用。在注蒸汽开采条件下，要求防砂工具具备耐高温(360℃)、耐高压 (18.9MPa)和耐腐蚀 (pH值为8一12)等性质，不锈钢纤维材质特性符合以上要求。
5、其他防砂筛管完井方式
5.3多层冶金粉末防砂滤管陶瓷防砂滤管，其过滤材料为陶土颗粒，其粒径大/以油层砂中值及渗透率高低而定，陶粒与无机胶结剂配成一定比例，经高温烧结而成。形状为圆筒形，装入钢管保护套中与防砂管连结，即可下井防砂。该滤砂管具有较强的抗折抗压强度，并能耐高矿化度水、土酸、盐酸等腐蚀。现已在油田现场推广使用。

采油工程

IPR曲线节点（井口）流入曲线：油压与产量的关系曲线使用：计算出任意产量下的井口油压的大小，并用于预测油井能否自喷。
Pa-Pb是在油管中消耗的压力
Q1
图2-5 油压与产量的关系曲线
①当油嘴直径和气油比一定时，产量和井口油压成线性关系。
图2-21 油嘴、油压与产量的关系曲线
油层渗流消耗的压力
•泵筒内液体转移入油管
内
•不排液体出井
泵的理论排量
活塞上下一次，向上抽汲的液体体积为:
V fPs
每分钟排量为: 每日体积排量为: 每日质量排量为: 式中:
Vm f P sn
Qt 1440 f P sn
Qm 1440 f P sn l
Qt －泵的体积理论排量，m3/d；
Qm －
泵的质量理论排量，t/d；
Pmin Wr I d Phd Fd Pv
在下泵深度及沉没度不很大、井口回压及冲数不高的稀油直井内，在计算最大和最小载荷时，通常可以忽略Pv、F、Pi、Ph及液柱惯性载荷
第三节抽油机平衡、扭矩与功率计算
一、抽油机平衡计算
不平衡原因
• 上下冲程中悬点载荷不同，造成电动机在上、下冲程中所做的功不相等。
图5-7 注水井指示曲线
采油工程原量。
吸水指数 = 日注水量日注水量注水压差注水井流压 - 注水井静压
吸水指数=
两种工作制度下日注水量之差相应两种工作制度下流压之差
采油工程原理与设计
二、影响吸水能力的因素 (1) 与注水井井下作业及注水井管理操作等有关的因素 (2) 与水质有关的因素 (3) 组成油层的粘土矿物遇水后发生膨胀
(2)抽油泵
抽油泵的分类：

009-完井方案设计与试油

砾石充填完井
第一节完井方式
管内砾石充填完井
双层预充填砾石绕丝筛管完井
割缝衬管完井

第一节完井方式
套管下端连接衬管直接下入油层，通过套管外封隔器和注水泥接头固井，封隔油层顶界以上环形空间
即起到裸眼完井作用，又可防止井壁坍塌堵塞井筒，还具有防砂作用割缝衬管损坏后无法修理或更换

裸眼完井、射孔完井、割缝衬管完井、砾石充填完井

水平井完井方式
裸眼完井、割缝衬管完井、管外封隔器、射孔完井、砾石充填完井
第二节射孔方案设计

射孔(Perforation)
射孔参数设计
射孔工艺设计
第二节射孔方案设计
1 射孔(Perforation)

射孔完井：使用最广泛的完井方式射孔孔眼：沟通油层与井筒的唯一通道
对油气层潜在损害进行评价，提出相应保护措施，尽可
能减少对储层的损害，以最大程度发挥其产能
通过节点分析，优化压力系统，选择完井方式、方法和
选定套管尺寸
完井工程设计的内容
进行系统的岩心分析和敏感性分析，提出对各
种入井液的基本技术要求害，又能安全钻进完井方式
选择钻井液类型、配方和添加剂，以防止油层损

射孔段长射孔密度孔眼直径射孔深度相位角
第二节射孔方案设计
2 射孔参数优化设计

射孔参数优化设计：针对不同的储层特
点和射孔目的，对射孔参数、射孔条件和射孔工艺进行综合优化设计套管射孔井的产能(产液指射孔方式、射孔液
数)与相同情况下裸眼完井设计对象：孔径、孔深、孔密、相位角、后的产能(产液指数)的比值

9-1固井、完井、试油、采油

第九章固井、完井与试油 §9-2 油气井完成
3. 裸眼完井
1) 定义：完井时井底的储集层是裸露的，只在储集层以上用套管封固的完井方法。
裸眼完井先期裸眼完井后期裸眼完井
先期裸眼完井：先下油层套管至产层顶部，后钻开生产层。后期裸眼完井：先钻开生产层，后下油层套管至产层顶部。
•
§9-1 固井
注水泥设备包括：水泥车、水泥罐车、供液车和压塞车。底胶塞 • 注水泥工具包括：水泥头、顶胶塞和底胶塞。
第九章固井、完井与试油 §9-1 固井
4. 注水泥工艺流程
装水泥头、循环洗井
放下底胶塞、打隔离液
注水泥浆
压顶胶塞
井筒中替换成洗井液
碰压
第九章固井、完井与试油
§9-2 油气井完成
3. 套管柱设计
安全原则：抗拉、抗挤、抗内压；经济原则：
4. 下套管
基本工艺过程与下钻相同。
第九章固井、完井与试油 §9-1 固井
四、注水泥
用一套专用设备将设计用量的水泥浆注入井内，并使其返至套管外设计的位置称为注水泥。
1. 油井水泥
• • 为硅酸盐水泥的一种；油井水泥需要具有：
– – – – 耐高温、高压能力；较高的早期强度；较短的候凝时间；较强的耐腐蚀能力。
•
缺点：
– –
第九章固井、完井与试油 §9-2 油气井完成
三、完井井底和井口装置
1. 完井井底装置
1) 2) 3) 4) 油管：使油气通过它流到地面。油管鞋：防止油管内落物掉入井眼内。筛管：减小油气进入油管的阻力。口袋：避免因油层附近出砂造成砂堵而不得不频繁地洗井。
表层套管油管中间套管筛管油层套管

采油工程方案设计

采油工程方案设计采油工程方案设计为保障事情或工作顺利开展，常常需要提前准备一份具体、详细、针对性强的方案，方案是为某一行动所制定的具体行动实施办法细则、步骤和安排等。

方案要怎么制定呢？下面是小编帮大家整理的采油工程方案设计，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。

采油工程是整个油田开发的重要组成部分，而采油工程方案不仅是关于油田开采的具体规划，还是整个油田开发的技术保证。

因而，采油工程方案的好坏，直接影响到油田开采的质量，只有做好了采油工程方案，才能够提高油田开发的效率以及采收率，还可以降低开采成本。

这些都表明，采油工程方案设计的研究，对整个油田开发都有很重要的意义。

一、前期准备工作在设计采油工程方案的之前，必须了解采油工程方案设计的研究现状;必须对方案设计所需要的资料进行整理;必须对设计方案所针对的目标进行全面了解。

1.资料整理在设计一份采油工程方案之前，必须对该方案所针对的油田进行全面的了解，这就需要进行资料的收集整理工作。

首先，需要了解油田的基本情况，包括：试采资料，井身结构、储层岩的性质、清水及污水的试样、能源状况等。

其次，了解油田现场的管理状况，包括现场的供电、供水、道路通讯等状况，以及人员的.配置、设备的基本情况等等。

最后，还要了解石油开发的各项指标要求，技术政策、经济政策的限制以及生产管理方面的要求。

2.研究现状调查对国内外的各种石油工程方案进行比较研究，并与其实际开采情况相结合，了解每一份开采方案的优缺点。

在结合本油田的实际情况，参考并利用以前的采油工程方案中的优点，对其中的缺陷与不足进行改进与补充。

另外，还要对采油工艺在当前以及今后一段时间内的发展方向进行全面调研了解，为即将设计的采油工程方案提供技术参考。

除此之外，在方案设计前，还可以与石油开采方面的专家、技术人员请教，对开采过程中可能存在、需要解决的问题进行咨询。

还可以与以往的采油工程方案设计人员联系，对方案设计中的重点注意事项和问题进行探讨，以便设计出来的方案更符合实际、更全面、更合理。

石油工程概论第9章固井、完井与试油

1 套管 2 水泥环 3 气层 4 油层 5 水层
二、井身结构定义：
一口井中下入套管的层次、下入深度、井眼尺寸与套管尺寸的配合，以及各层套管外水泥返高等。
水泥返高：指固井时套管与井壁之间水泥环上升的高度，常指水泥环上端到井口方补心的距离。
井身结构(Casing Program)
表层套管
绕丝筛管的缝隙宽度最小可达0.12mm，适用范围广（割缝衬管受割刀强度限制，最小0.5mm，只适用于中、粗砂粒油层）；
绕丝筛管以不锈钢丝为原料，其耐腐蚀性强，使用寿命长，综合经济效益高。
17 1/2” －13 3/8” 12 1/4” － 9 5/8” 8 1/2” － 7 ”
技术套管
oil zone
油层套管
高危气井
泥线 90m
30"
针对气藏：
20"
• 富含H2S（如罗家寨气田、普光气田等） • 高温高压和富含CO2的气藏（如南
2.16
海莺琼盆地等）
16"
• 深层超压气藏（如塔里木克拉2气田） • 高压凝析气藏（如塔里木牙哈气田）
（3）铝酸三钙 3CaO Al2O3(简称C3A) • 促进水泥快速水化 • 其含量是决定水泥初凝和稠化时间的主要因素 • 对水泥浆的流变性及早期的强度有较大的影响 • 对硫酸盐极为敏感 • 对于有较高的早期强度的水泥，其含量可达15%。（4）铁铝酸四钙 4CaO2 Al2O3 Fe2O3(简称C4 AF)
型
所钻深度(m):20 套管外径(mm):508
套管外径(mm):273.1
的
套管下深(m):20
套管下深(m):4150
高
水泥返高(m):地面

完井方案设计与试油

★ 电缆输送套管枪射孔 ★ 油管输送射孔(TCP) ★ 油管输送射孔联作 ★ 电缆输送过油管射孔(TTP) ★ 超高压正压射孔 ★ 高压喷射和喷砂射孔
（二）射孔枪、弹选择
有枪身射孔和无枪身射孔
（三）射孔液选择
射孔液对油层可能造成损害
① 射孔液固相颗粒损害 ② 射孔液滤失造成损害 ③ 射孔液速敏造成损害
第九章完井方案设计与试油
主要内容
● 完井方式 ● 射孔方案设计 ● 油气层保护 ● 试油
完井工程：
是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程，是从钻开油层到固井、完井、下生产管柱、排液、诱导油流，直至投产的工艺过程组成的系统工程。
完井工程设计的任务
★ 对油气层潜在损害进行评价，提出相应保护措施，尽可能减少对储层的损害，使油气层与井筒间保持良好的连通条件，最大程度发挥其产能；
油气层敏感性评价实验
速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏——“五敏实验”
● 自学要求：基本概念、实验的步骤、目的与作用等。
② 收集本地区、邻井和设计井有关资料和数据，用以修正模型和优化设计；
③ 调配射孔枪、弹型号和性能测试数据； ④ 校正各种弹的井下穿深和孔径；
⑤ 计算各种弹的压实损害系数；
⑥ 计算设计井的钻井损害参数； ⑦ 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合。
损害机理
① 外来流体与储层岩石矿物不配伍造成的损害； ② 外来流体与储层流体不配伍造成的损害； ③ 毛细现象造成的损害； ④ 固相颗粒堵塞引起的损害。
二、储层敏感性指储层对可能造成损害的各种因素的敏感程度
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。

采油工程9--完井方案与试油

完井方式
（一）裸眼完井方式
优点油层完全裸露，不会因井底结构而产生油
气流向井底的附加渗流阻力，并且为水动力学完善井，产能较高，完善程度高。
缺点不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、水层的相互干扰；无法进行选择性酸化或压裂；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，以后钻进时如遇特殊情况，会给钻进和生产造成威胁。
完井方式
（二）射孔完井方式
尾管射孔完井在钻开油层以前上部地层已被套管封固，因此，可以采用与油层配伍的钻井液，采用平衡或欠平衡的方式钻开油层，有利于保护好油层；同时此类完井可以减少套管的重量和固井水泥的用量，降低完井成本。
由于产层多数都存在层间干扰问题，加之射孔工艺技术的发展使完井的某些缺点已经得到克服。因此，目前国内外90%以上的油气井都是采用套管射孔完成，对于较深的油气井大多采用尾管射孔完成。
完井工程设计的任务：
1、提出从钻开油层开始到投产每一道工序都要保护油气层的措施。
2、通过节点分析，充分利用油气层能量。 3、选择合理的完井方式、方法和选定套管尺寸。
完井
完井工程设计的内容：
1、根据探井所取岩心实验分析的结果，提出对钻开油气层的钻井液、射孔液、增产措施的压裂液和酸液，以及井下作业的压井液的基本技术要求。 2、根据获取的资料以及实践经验选择钻开油层的钻井液类型、配方及添加剂，以防止钻井液的滤液侵入油层而造成油层损害。
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。
缺点出油面积小，完善程度差，对井深和射孔

固井完井与试油

薄金属带连起来,直接下井射孔。
聚能式射孔器
最常用,是利用炸药爆轰得聚能效应产生得高温
高压高速聚能射流来射穿套管、水泥环及地层,完成
射孔作业。

按结构分有枪身射孔器和无枪身射孔器两类,核心
组成部分是聚能射孔弹。
1)聚能射孔弹
根据火药爆燃时聚能效应原理制造得,不同形状火药在
爆燃时能量传递方式不同。主要由弹壳、主炸药、引
•与电缆传输射孔器差别不大,上世纪80年代引进。
油管输送式射孔特点
(1) 采用射孔效率强、大直径、高孔密、深穿透射孔器。
(2) 不回收射孔枪,整个枪串得完全引爆是关键。
(3) 大井段射孔时,枪与枪现场连接,要求射孔器接头连接
方便、可靠,连接长度要短,以减少射孔盲区。
(4) 作业时间相对增长,要求射孔器有更好耐温性能
生产准备
压井
1、平整井场; 2
、安装井架。
1、自喷油气井:“压稳油气层,
压而不死,活而不喷”
2、、非自喷油气井:采用清水
或其它压井液压井。
1、替喷法
2、抽汲法
3、提捞法
4、气举法
5、地层测试
试油工序
一、通井
目得:一是清除套管内壁上粘附得固体物质,
如钢渣、毛刺、固井残留得水泥等;二是检查套
管通径及变形、破损情况;三是检查固井后形成
油气显示等资料,利用一套专用得设备和方法,对可能
出油得层位得油气水产量、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得工作。
试油目得:
为勘探开发提供依据
试油时,下入油管。
一、试油得任务及工作内容
主要任务:
(1)了解储层及流体性质,为附近同一地层得其它探井提供重

油水井完井与试油

割缝衬管完井的特点
（1）主要用于出砂不严重油层或防止岩屑落入裸眼井筒中；（2）既起到裸眼完井作用，又防止了裸眼井壁坍塌堵塞井筒；（3）在一定程度上具有防砂的作用；（4）工艺简单，操作方便，成本低；（5）适用于中粗砂粒油层，特别是水平井中使用。
4、砾石充填完井方式
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，阻挡油层砂流入井筒，达到保护井壁、防砂入井的目的。
因而钻开油层时应根据油层压力的高低和岩石性能严格选择压井液，以保证安全生产，不损害或尽可能少损害油层。通常钻高压油层采用密度较大的压井液，对于压力较低的油层，应当减小压井液的密度，以免损害油层。
油层损害--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。
5
三、完井方式及选择
完井方式：油层与井筒的连通方式、井底结构及完井工艺。
6、化学固砂完井
化学固砂是以各种材料（水泥浆、酚醛树脂等）为胶结剂，以轻质油为增孔剂，以各种硬质颗粒（石英砂、核桃壳等）为支撑剂，按一定比例拌合均匀后，挤入套管外堆积于出砂层位，靠油层温度凝固后形成具有一定强度和渗透率的人工井壁，防止油层出砂。或者不加支撑剂，直接将胶结剂挤入套管外出砂层中将疏松砂岩胶结牢固亦可。
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层。
尾管射孔完井方式套管射孔完井方式
射孔完井的适用条件：
（1）复杂地质条件要求实施分隔层段的储层；（2）要求实施分层测试、分层采油、分层注水、分层处理的油层；（3）要求实施大规模水力压裂作业的低渗透油层；（4）含油层段长、夹层厚度大、不适于裸眼完井的构造复杂的油气层。

《采油工程原理与设计》复习思考题与习题修改稿

采油工程原理与设计复习思考题与习题集编写：陈德春张红玲审核：张琪中国石油大学（华东）石油工程学院2012年9月第一章油井流入动态与井筒多相流动计算 (2)第二章自喷与气举采油 (5)第三章有杆泵采油 (7)第四章无杆泵采油........................................... .1 0第五章注水 (10)第六章水力压裂技术........................................ .11第七章酸处理技术.......................................... .1 5第八章复杂条件下的开采技术................................ .17第九章完井方案设计与试油 (17)第十章采油工程方案设计概要 (18)第一章油井流入动态与井筒多相流动计算复习思考题1.1 何谓油井流入动态？试分析其影响因素。

1.2 何谓采油（液）指数？试比较单相液体和油气两相渗流采油（液）指数计算方法。

1.3 试分析Vogel方法、Standing方法、Harrison 方法的区别与联系。

1.4 试推导油气水三相流入动态曲线Iqomax , q tmax 1段近似为直线时的斜率。

1.5 试述多层合采井流入动态曲线的特征及转渗动态线的意义。

1.6 试比较气液两相流动与单相液流特征。

1.7 何谓流动型态？试分析油井生产中各种流型在井筒中的分布和变化情况。

1.8 何谓滑脱现象和滑脱损失？试述滑脱损失对油井井筒能量损失的影响。

1.9 试推导井筒气液多相混合物流动的管流通用的压力梯度方程。

1.10综述目前国内外常用的井筒多相流动计算方法。

习题1.1某井位于面积45000m2的矩形泄油面积中心，矩形的长宽比为2: 1，井径匚=0.1m，原油体积系数B o =1.2，原油粘度=4mPa s，地面原油密度= 860kg/m，油井表皮系数s=2。

采油工程原理与设计

（四）定井口压力和注气量确定注气点深度和产量
求解节点：井底
图2-39 定注气量和井口压力确定注图2-40 定注气量和井口压力确定注
.
气点深度和产量的步骤示意图
气点深度和产量的协调图
定井口压力和限定注气量的条件下确定注气点深度和产量
1) 假定一组产量，根据注气量和地层生产气液比计算出所对应的总气液比；
② Harrison方法（提供了FE=1~ 2.5的无因次IPR曲线,扩大了Standing曲线的范围,它可用来计算高流动效率井的IPR曲线和预测低流压下的产量。)
会绘制IPR曲线的. 方法步骤
2.斜井和水平井的IPR曲线
Cheng对溶解气驱油藏中斜井和水平井进行了数值模拟，并用回归 B P C P 2
Bendakhlia等用两种三维三相黑油模拟器研究了多种情况下溶解气驱油藏中水平井的流入动态关系。得到了不同条件下IPR曲线。
qoqm o ax1vP Pwr f. 1vP Pwr f2n
3.油气水三相IPR 曲线
Petrobras提出了计算三相流动IPR曲线的方法。
半闭式装置封隔器封隔油套环空，其余均与开式装置相同。
闭式装置封隔器封隔油套环空，在油管柱上安装了一个固定阀，其作用是防止气体压力通过油管作用于地层。
箱式装置在油管柱底部下一个集液箱，提高液体汇聚空间，以达到提高总产油量的目的。
.
（三）定产量和井口压力确定注气点深度和注气量
求解节点：井口
上计算注气点以下的流体压力分布曲线A。 3) 由工作压力计算环形空间气柱压力曲线B。此线与曲线A的交点
即为平衡点。
4) 由平衡点沿压力分布曲线A上移所得的点即为注气点。 5) 注气点以上的总气液比为油层生产气液比与注入气液比之和。假设一组总气液比，对每一个总气液比都以注气点油管压力为起点

(石大课件)采油工程方案设计2012年.3

油田地质资料主要包括： (1)地质构造特征 (2)地层划分及岩性特征 (3)储层特征 (4)油藏类型和油、气、水分布 (5)储层裂缝及地应力研究成果等
第二章采油工程方案设计的基础资料准备
2.2 油藏工程基础资料
分析油藏工程研究成果，明确油藏工程设计指标，是采油工程方案设计的重要内容和设计基础。
所以，采油工程方案设计是在油田地质和油藏工程设计的基础上进行的。通过上述基础资料的收集、整理与分析，建立起便于采油工程方案设计的油藏地质模型和油藏开发动态模型的基本框架，并明确采油工程方案设计的任务，提出采油工艺特点、关键工艺技术和方案编制重点，拟订方案编制大纲，为采油工程方案设计确定研
究内容、技术路线，指导方案编制工作的进行。同时，这些资料也是方案编制的依据。
● 借鉴同类油田的成功经验，分析其已编制方案的特点。
● 充分应用前期研究成果和资料。 ● 采用先进的模拟方法，对涉及的专题开展深入研究，使方案设计有坚实的实验和理论基础，以保证方案决策的科学性。
第一章采油工程方案设计原则与要求
（2）方案设计内容必须全面
方案是进行油田开发的主要指导性文件，除了按照石油行业规定进行各项工作外，还要借鉴其他油田已编制的采油工程方案的经验，结合本油田采油工程的特点，针对油田开发中的基本问题，全面地开展研究工作，完成采油工程方案基本构成所规定的内容。 ● 对一些特殊性的油藏还应有针对性地开展专题研究。
程
方
完井工注水工采油方
油层 ห้องสมุดไป่ตู้套工动态
案
程设计艺设计式优选
改造艺设计监测
基
本
作业工作量预
配套厂
构
测及队伍建设
站建设

完井与试油

第一章完井第一节油井完成概述：完井概念、完井目的、完井内容一、钻开油气层二、井身结构三、完井方式（分析思路：各种方式的概念、优缺点即特点、适应性）第二节射孔一、分类二、射孔工艺三、射孔参数第二章试油一、试油目的和任务及工艺程序二、诱导油流的方式三、试油工艺技术概述：1、完井概念：完井工程是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程，是从钻开油层开始，到下套管注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液，直至投产的一项系统工程。

以前的概念过于狭窄（完井是钻井工程和采油工程的结合部，既是钻井工程最后的一个重要环节）。

2、目的：如万仁薄P43、内容：如万仁薄P1第一节油井完成一、钻开油气层钻开油气层是油井完成的首要工序，是钻井过程中的关键一步，这一工作的好坏直接影响一口井的生产能力，关系到是否能够正确迅速取得油层各项资料。

当油层被打开时，油层内的油气压力与井筒中泥浆柱的压力出现相互制约的关系。

若泥浆柱的压力小于油层压力，且井口又控制不当时，地层中的油气流就会流入井中，造成井喷等严重事故；若泥浆柱的压力大于地层压力时．则泥浆中的水、粘土颗粒及其它有害物质，会侵入油层造成“污染”，使井筒附近的渗透率降低影响油井产量，有时甚至不出油。

因而钻开油层时应根据油层压力的高低和岩性性能，应严格选择压井液，以保证安全生产和不污染或尽可能减少污染油层为准。

通常钻高压油层采用密度较大的压井液（性能指标依地层而异），对于压力较低的油层，应适当减小压井液的密度，以免污染油层。

二、井身结构 1．井身结构井身结构是指油井钻完后，所下入套管的层次、直径、下入深度及相应的钻头直径和各层套管外水泥的上返高度等，如图1－1所示。

（1）隔水导管隔水套管使钻井一开始就建立起泥浆循环，保护井口附近的地层，引导钻头正常钻进。

下入深度取决于第一层较坚硬岩层所在的位置，通常为2～40m 。

隔水套管下部要用混凝土稳固地固定于坚硬的岩层上。

所用导管的直径尺寸一般在450mm(17 3/4")和375mm(14 3/4")等。

完井与试油

着高效能、大威力油井射孔技术的出现，裸眼完井
油层的优点已不如过去那么突出。目前，裸眼完井法已很少采用。
优点：既可以选择性地射开不
2、射孔完井法
泛和最主要使用的一种完井尾管射孔完井。
同压力、不同物性的油层，以
避免层间干扰，还可以避开夹层水、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
如前，再钻一个更小的井眼，再下相应的套管，防止塌陷。
一、井身结构的概念
井身结构的内容包括：
下入套管的层次、直径、
深度；各层套管所对应的钻头尺寸；各层套管的水泥返高。
合理的井身结构应既能满足钻井和采油工艺的要求，又要符合节约钢材和水泥、降低钻井成本的原则。
（一）导管井身结构中靠近裸眼井壁的第一层套管称为导管。导管的作用是：钻井开始时保护井口附近的地表层不被冲垮，建立起泥浆循环，引导钻具的钻进，保证井眼钻凿的垂直等。下入导管的深度一般取决于地表层的深度。通常导管下入的深度为2 ~ 40 m。下导管的方法较简单，是把导管对准井位的中心铅垂直方向下入，导管与井壁中间填满石子，然后用水泥浆封固牢。
井身结构中各层套管直径的大小主要取决于油层套管直径和井眼与套管的间隙。油层套管的直径大时，相应的技术
套管、表层套管及导管的直径就增大，各次开钻时的钻头
直径也要增大。下入井内的油层套管的直径大小，一般应以油气井的产量和常用井下修井工具的尺寸确定。目前，各油田普遍采用的油层套管直径有114mm、
Gravel Packing Completions
Openhole Gravel Packing
裸眼砾石充填
管内砾石充填
Inside-Casing Gravel Packing 油层套管

完井与试油投产

完井（well completion）是油田开发过程中的重要环节，是从钻开油层到下套管固井、射孔、下生产管柱、排液，直至投产的一项系统工程。

完井工程的设计水平和施工质量对油井产能和油田开发的经济效益具有决定性的影响。

完井工程有两个核心：一是从钻开油层开始到试油投产的全过程都要保护好油层，发挥油层的最大产能；二是利用完井优化设计，充分利用油层能量，用合理的方法使油井投入生产。

完井工程设计必须与采油工程和油藏工程相结合，以最大限度地提高油田总体开发效益为出发点，对完井工程中的各个环节提出技术要求，保护好油层，并使整个工程系统最优化。

设计内容主要包括：油田地质与油藏工程基础、钻开油层的钻井液、完井方法及选择、油管及生产套管尺寸的确定、生产套管设计、注水泥设计、固井质量评价、射孔及完井液、完井测试评价、完井生产管柱、投产措施及其经济评价等。

完井设计的目标是针对具体的油气层特征，选择合理的完井方式，优化完井施工工艺参数，创造最佳的油层和井底的沟通条件；试油设计的主要目标是通过选择合理的试油工艺，取准取全油、气层基础参数，为认识和评价油气层提供依据；而完井投产则是根据储层特征、完井测试、储层伤害情况等提出适宜的投产措施。

本章主要从采油工程对完井设计要求的角度出发，阐述油井完井方式选择、射孔工艺设计方法、试油工艺及其投产措施。

第一节完井方式选择油井的完井方式主要是指在油层或探井目的层部位的井身结构，它反映油层与井筒的沟通方式。

目前完井方式有多种类型，以满足不同性质油气层有效开发的需要，但各有其适用条件和局限性。

不同的完井方式的井底结构、井口装置以及完井工艺方面都有所不同。

从采油工程的角度出发，理想的完井方式应努力满足以下技术要求：（1）油气层与井筒之间应具有最佳的连通条件，油气层所受的伤害最小；（2）油气层与井筒之间应具有尽可能最大的渗流面积，油气入井的阻力最小；（3）能有效地分隔油、气、水层，防止各产层之间的相互干扰；（4）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）应具备便于实施人工举升、井下作业（如压裂、酸化及修井）以及各项分层措施等条件；（6）工艺简便，成本低廉，完井速度快。

第09章完井方案设计与试油

套管射孔完井方式尾管射孔完井方式
(三) 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
(四) 砾石充填完井方式
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，阻挡油层砂流入井筒，达到保护井壁、防砂入井的目的。预制充填
第九章完井方案设计与试油
主要内容
● 完井方式
● 射孔方案设计 ● 油气层保护 ● 试油
完井工程：
是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程，是从钻开油层到固井、完井、下生产管柱、排液、诱导油流，直至投产的工艺过程组成的系统工程。
完井工程设计的任务
对油气层潜在损害进行评价，提出相应保护措施，尽可能减少对储层的损害，以最大程度发挥其产能；通过节点分析，优化压力系统，根据油藏工程和油田开发全过程特点以及开发过程中所采取的各项措施来选择完井方式、方法和选定套管尺寸。
影响油井射孔产能的因素孔深、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
图9-26 孔径与油井产能比关系曲线图9-27 相位角和各向异性与油井产能比关系曲线图9-25 油井射孔压实程度与产能比关系曲线图9-24 孔深、孔密与油井产能比关系曲线
二、射孔工艺设计
射孔方式、射孔枪、弹和射孔液选择（一）射孔方式选择
② 射孔液滤失造成损害
③ 射孔液速敏造成损害
射孔液体系
① 无固体清洁盐水射孔液 ② 聚合物射孔液 ③ 油基射孔液 ④ 酸基射孔液
第三节油气层保护
一、油气层损害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。损害机理 ① 外来流体与储层岩石矿物不配伍造成的损害；