水平井筛管完井工艺技术

井筒流动
水平井产能主要受油藏参数、井筒参数、完井方式以及井筒内流体的影响
三、水平井完井优化选择技术
3、水平井完井及采油参数优化设 计 水平井产能影响因素
储层性质：孔隙度、渗透率、油藏厚度… 油藏流体：流体密度、流体粘度、流体相态… 完井方式：表皮污染、完井套管尺寸、管内摩阻… 生产动态：水平井长度、生产压差、生产速度（紊流）…
提高最终 采收率
三、水平井完井优化选择技术
2、水平井完井方式优选方法
水平井完井方式优选
油藏类型 开采方式
储层岩性
后期作业
驱动方式
油层保护
钻井工艺
裸眼完井 筛管完井 套管固井射孔完井
水平井完井及采油参数优化设计
水平井产能 的影响因素分析
水平井长度优化设计 水平井日产量优化设计 水平井压降优化设计
三、水平井完井优化选择技术
目美前国，目国前内每的年水新平井增发的展水速平度井略为低 6占于 油 目0国田前0整-外等有1体0的地30油00发区口气口展有水增，速几平产水度百井量平。口。的井在水胜平增38利井加%。油。的田大油、港气冀油产东田量
3654口 9665口
10066口
美国 加拿大 其它国家
16% 33%
53%
裂缝油藏 底水气顶油藏 其它油藏
基管
内保护层
扩散层
过滤层
三、精密微孔复合防砂筛管
4、主要完井工具
精密微孔复合筛管
➢基管：采用API标准套管或油管
对于一般要求，基管采用API标准套管油管，材质为J55、N80 等钢级，防砂过滤套和外保护套采用优质不锈钢材料。 对于含H2S、CO2、高Cl－ 井的特殊要求，基管采用抗腐蚀套管 或油管，甚至采用不锈钢管，防砂过滤套和外保护套均采用优质不 锈钢材料。 抗酸、碱、盐腐蚀。
➢ 水平段下入筛管，无需射孔和下入生 产防砂管，节省费用； ➢ 水平段下入膨胀式封隔器，可以将水 平段分段，实现合采或分采，为后期卡 堵水提供可能； ➢ 造斜段以上注水泥固井，提高对上部 干扰层的封固效果。
四、水平井筛管完井Hale Waihona Puke Baidu艺技术
3、水平井筛管悬挂式完井工艺技术
该完井方式主要应用在生产层 断以上没有大段水层和干扰层的情 况，通过在回接的盲管段上连接膨 胀式封隔器来实现与油层段的压力 隔离；水平段筛管根据水平段长度 和油藏情况，可以在水平段上连接 膨胀式封隔器，实现对水平段分段， 达到后期对水平段分段卡封和分段 开采的目的。
华油鼎力兴
水平井筛管完井工艺技术
北京华油鼎力兴科技发展有限公司 2005年11月
公 司 业绩
北京华油鼎力兴科技发展有限公司是在石油勘探、开发领域的高 科技公司，集研发和服务为一体，其服务范围遍及国内各个油田，赢 得了普遍赞誉。在大港油田，其主要业绩有： •羊H1井：完成了固井射孔管内防砂水平井施工 •家H2井：完成了多级封隔器＋割缝筛管的水平井完井施工 •西H1井：完成了管内砾石充填防砂水平井施工 •港H2井：完成了精密复合筛管顶部注水泥的水平井完井施工 目前，公司完成的各类井施工井次为32口井，施工成功率100％。
三、精密微孔复合防砂筛管
4、主要完井工具
精密微孔复合筛管
过滤精度
防砂介质
WF60 WF80 WF100 WF120 WF160 WF200 WF250 WF300 WF350
过滤精度,μm
60
80
100
120
160
200
250
300
350
三、精密微孔复合防砂筛管
4、主要完井工具
精密微孔复合筛管
防砂筛管的技术参数
三、水平井完井优化选择技术
4、完井方式技术评价
完井 方式
对钻井 的要求
对能影产的响目 采地的应前用层适性在套分 开北管段 采美固，井油 后 处井 期 理水射平孔油 污层 染井完中成完 程善 度
临界 生产 压差
作业 风险
费用
的水平井不足总水平井
裸眼 完井
高
较小 差 量难的5%难 。 小
高
高
大
低
套管 完井
对于天然裂缝性或横向非均质的砂岩油藏或碳酸盐岩油藏，处于高 含水期、地层压力普遍偏低的油层，由于更易受到泥浆或水泥浆的污染， 更适合采用筛管完井。
目前，随着筛管完井完井工具、油层解堵和完井工艺的技术配套， 筛管完井技术已经能够成熟应用，是油田进行水平井开发完井方式的优 先选择。
汇报提纲
一、水平井技术概况 二、水平井完井技术 三、水平井完井优化选择技术 四、水平井筛管完井工艺技术 五、水平井完井采油配套工艺技术 六、特殊完井工艺技术
二、水平井完井技术
3、固井射孔完井
固井射孔完井方式是在水平段下入套 管并在套管和油层环空注水泥进行固井， 然后下入射孔枪和射孔弹面向油层将套管 射开沟通油层。
优点：适用于低渗透和稠油油藏，可分段改造和防止气、水串流，便于 修井、测井、生产测试等工艺。 缺点：完井方法工艺复杂、完井成本高、固井时上部易形成游离水、固 井质量尚不可靠。固井、射孔易造成油层重复污染。
➢ 水平段下入筛管，无需射孔和下入生 产防砂管，节省费用； ➢ 水平段下入膨胀式封隔器，可以将水 平段分段，实现合采或分采，为后期卡 堵水提供可能； ➢ 完井尾管悬挂在上部套管上，节省直 井段套管费用，适用于深井。
四、水平井筛管完井工艺技术
4、主要完井工具
精密微孔复合筛管
从内到外由基管、复合防砂过滤套、不锈钢外保护套等组成
3、水平井完井及采油参数优化设 计
➢沿 井 筒 方 向 的 流 动 是 不 均
水平段压力、流速分布示意图
匀的。
流量
➢流 体 从 油 藏 到 井 筒 的 流 动 不是无限导流的流动形式。
流体流入
➢水 平 段 内 的 压 力 从 水 平 段
的根部到端部是逐渐增加的， 根部
端部
即生产压差是逐渐降低的。
压力
基管尺寸 2-3/8” 2-7/8” 3-1/2” 4” 4-1/2” 5” 5-1/2” 6-5/8” 7”
长度，m
基管
重量, kg/m 6.85 9.54 13.7 14.2 17.3 22.4 25.3 35.8 38.7 5~5.3
9.3~9.6
精密微孔复合过滤层
外径
重量, kg/m
3” (76mm)
7. 流动阻力小，产量高，适用于低能井的生产和满足大液量生产的要求。
8. 滤孔稳定，抗变形能力强，径向变形40% 时防砂能力不变，满足各类 井使用要求。
9. 滤孔均匀，精度误差不超过5μm，能使所有网孔在防砂合理孔径范围之 内。避免了孔径分布范围宽存在的上述问题。
10. 双层防砂网复合形成的防砂层，大大提高了防砂的可靠性，如单层网 的防砂失效概率为1/1000，双层网就为（1/1000 ）× （1/1000 ）＝百 万分之一，完全满足工程的要求
汇报提纲
一、水平井技术概况 二、水平井完井技术 三、水平井完井优化选择技术 四、水平井筛管完井工艺技术 五、水平井完井采油配套工艺技术 六、特殊完井工艺技术
三、水平井完井优化选择技术
1、水平井完井方式优选原则
➢ 与地层特性相匹配 ➢ 满足长期生产过程中的工艺要求 ➢ 减小地层伤害 ➢ 延长油井寿命 ➢ ……
一、水平井技术概况
2、水平井优越性
增加泄油面积 提高单井产量 提高采出程度 延缓气、水锥进
50吨/天
10米 5吨/米/天
100米 0.5吨/米/天
油
层
水锥（脊）
水 层
汇报提纲
一、水平井技术概况 二、水平井完井技术 三、水平井完井方式选择 四、水平井筛管完井工艺技术 五、水平井完井采油配套工艺技术 六、特殊完井工艺技术
二、水平井完井技术
4、筛管完井
筛管完井是目前国内外普遍使用的 一种水平井完井方式，在生产水平段下入 筛管，它可以支撑井壁，避免坍塌 。
优点：储层不受水泥浆的损害；可防止井眼坍塌；依靠膨胀式封隔器实施层段 分隔；可以进行生产控制，生产检测和选择性的增产增注作业；附加压降低于 射孔固井完井；油层污染较轻；油层全段敞开，油层泄油面积大。 缺点：膨胀式封隔器对层段的有效隔离受井眼规则程度和温度等条件制约。
一般
较大
强
易
易
大
低
低
小 较高
筛管 完井
一般
较小
强
易 一般 小
高
高
小 一般
三、水平井完井优化选择技术
5、小结
筛管完井的地质适应性与固井射孔完井的地质适应性接近，但筛管 完井无论从油层保护、油层利用率、产量、采出程度等方面都优于固井 射孔完井。
对于出砂地层，筛管一次完井后可以进行长效防砂生产，而固井射 孔完井还需要进行射孔和管内滤砂管防砂，大大提高了成本。
4、主要完井工具
精密微孔复合筛管
1. 采用多层316L不锈钢精密微孔复合防砂过滤层，抗腐蚀，防砂可靠性
高。
2. 防堵能力强，堵塞周期是普通筛管的2~3倍， 2003年入井的砾石充填筛 管一直在正常生产。
3. 抗破坏能力强，在连接丝扣抗拉安全的范围内，满足砾石充填井筛管 打捞的要求。
4. 适用井斜角0－90°，狗腿度<15°/30m。
12
3.5” (89mm)
15
4.3” (108mm)
20
4.9” (124mm)
22
5.3” (135mm)
25
5.9” (150mm)
30
6.3” (159mm)
35
7.3” (188mm)
46
7.7” (196mm)
50
过滤段长度 4m ×1
过滤段长度 4m × 2
四、水平井筛管完井工艺技术
其它条件不变，井眼越大，水平井产量越大
三、水平井完井优化选择技术
3、水平井完井及采油参数优化设 计
优选设计水平井的生产长度和生产压差可以提高水平井 产能，更有效地提高水平井产量。
1、给定长度的水平井，日产量随着压差的增大而增大。 2、给定生产压差，水平井产量与水平段长度不成正比，当水平段到达一定值，其 产量增加趋于平缓。长水平段水平井适于分段开采。 3、随着生产压差的增大，水平井主力供液井段（达到总产量80％的井段）逐渐 减小。确定合理的生产压差，可以有效防止根部底水锥进，延长无水采油期；提 高累积采油量。
5. 外径小，重量轻，采用了侧流孔外护套，流体能够通畅流入而水平段 井壁的砾石磨损不到防砂层，确保下井过程中防砂层的安全，便于在 长距离水平段上推动到位，最长入井长度为1200m，最大下深5900m。
四、水平井筛管完井工艺技术
4、主要完井工具
精密微孔复合筛管
6. 过滤面积大，为割缝筛管和绕丝筛管的10倍，渗透率高。
二、水平井完井技术
1、水平井完井方式
水平井完井技术是水平井开发技术中至关重要的组成部分，它是一 项复杂的系统工程，要求各学科（包括地质、钻井、油藏、测井、采油） 之间综合权衡，在多因素、多条件、多变量的约束下，达到多目标优化、 技术集成和整合。
➢裸眼完井 ➢筛管完井 ➢固井射孔完井
二、水平井完井技术
四、水平井筛管完井工艺技术
1、主要的筛管完井方式
水平井筛管完井主要是指在水平段下入完井筛管的完井方式， 筛管既是支撑套管又是挡砂筛管。
三项支撑技术
➢成熟、完善的完井工艺 ➢先进、可靠的完井工具 ➢高效、配套的解堵技术
四、水平井筛管完井工艺技术
1、主要的筛管完井方式
筛管完井方式形式多样。根据筛管以上完井尾管完井方式的不同， 水平井筛管完井主要又分为两种有代表性的完井工艺技术，即 ➢水平井筛管顶部注水泥完井工艺技术 ➢水平井筛管悬挂式完井工艺技术
这两种完井工艺技术的水平段筛管都可以连接膨胀式封隔器，实 现对水平段分段，达到后期对水平段分段卡封和分段开采的目的。
四、水平井筛管完井工艺技术
2、水平井筛管顶部注水泥完井工艺技术
该完井方式主要应用在生产 层段以上有大段水层的情况，通 过注水泥进行永久封固，提高封 固效果；水平段筛管根据水平段 长度和油藏情况，可以在水平段 上连接膨胀式封隔器，实现对水 平段分段，达到后期对水平段分 段卡封和分段开采的目的 。
汇报提纲
一、水平井技术概况 二、水平井完井技术 三、水平井完井优化选择技术 四、水平井筛管完井工艺技术 五、水平井完井采油配套工艺技术 六、特殊完井工艺技术
一、水平井技术概况
1、国内外发展概况
水平井是通过扩大油层泄油面积 提高油井产量，提高油田开发经济 效益的一项开发技术。水平井最早 出现于美国，但直到八十年代才开 始大规模工业化推广应用，目前全 世界已完钻水平井2万余口，主要分 布于美国、加拿大、前苏联等69个 国家。
2、裸眼完井
裸眼完井是最简单也是最低廉的一种完 井方式。对于裸眼完井是指油层上部下入套 管并注水泥后，生产层段进行开放式生产， 不下套管或筛管。
优点：适用于碳酸盐岩及其它不坍塌硬地层，特别是一些垂直裂缝地层。 这种完井方式生产的油井产量最高，因为油层直接与水平井段沟通，工 艺简单。 缺点：容易引起气、水窜流，修井困难，无法进行油层改造和分段开采， 后期作业施工困难，目前使用较少，