01 完井工艺介绍

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QHD32-6CEPI生产监督:冉从俊 2015.06
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完井的定义
衔接钻井工程与采油工程而又相对独立的工程, 是从钻开油气层开始到下套管注水泥、固井、射 孔先期防砂,下生产管柱、排液,直至投产的一 项系统工程。 海上油田由于其特殊性,钻完井的工作界面 在于从固井结束开始。因钻完井的一体化的实行, 目前这种界面正在消失!
射孔炮眼 射 孔 段 1500m 射孔枪 1550m
射孔管柱校深及射孔示意图
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泵 (管线)闸门 混合水
柴油机
钻杆
完井液缸
砾石
管汇
BOP 井口
反循环时 来自平台泥浆泵
砾石充填转换工具总成 动 力 机 组 密封件
输砂泵
砂浆
套管闸门
压力表
砾石充填封隔器
油 嘴 柱塞泵 放 空 输砂泵 污液池 进 油 气 分 离 器
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完井的分类
完井技术
9-5/8”套管
7” 套管
7”Casin 油管 g
7” 尾管 油管
6-1/8” Hole
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射孔
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防砂工艺技术
不同类型的出砂地层
零强度 干砂
毛管力强度 潮湿砂
异常弱 胶结
弱胶结
较弱胶结
• 产出的液体中含有少量或大量固相颗粒称为出砂。 • 除了砂子之外, 固相可能包括石灰岩、白云岩和焦炭等。
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Single-Screen Prepack

组成:带孔基管, 绕丝,胶结预充 填材料和外部带孔的外罩 绕丝和外罩是通过焊接方式与基管 相连 根据尺寸的不同,充填材料的厚度 从 .34” 到 .41”


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Dual-Screen Prepack

组成:带孔基管,内层绕丝,充填材 料,外部绕丝
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就地应力
地层中的应力无处不在。 外来的破坏会导致应力的重新分布和集中。 当集中的应力超过了岩石的强度的时候,出 砂就发生了。
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各种典型的防砂完井类型
单独下筛管 裸眼砾石充填 管内砾石充填 管内压裂充填 /高速水充填 选择性射孔 /定向射孔
检验段 1 ft W
套管
砾石充填 封隔器
炮眼
2 kg
高渗透率 砾石层 定位封隔器
1cm 塞 规
未充填好 的空洞
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金属微孔多层网布防砂原理
套管
网眼直径<d50
封隔器 基管 微孔多层网布 间隙≈10mm
● 先直接靠网布筛眼挡地 层(大)砂。然后,由 地层砂逐渐形成砂桥挡 地层砂。 ● 很显然,这层砂环桥的 渗透率远不如砾石的渗 透率高。
连接地面管线,钻杆内打压,座
封顶部封隔器。
关闭防喷器,环空打压验封。
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砾石充填防砂
7、服务工具脱手
验封完毕,打开防喷器,正转管柱
12-15圈。
上提管柱服务工具脱手。
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砾石充填防砂
8、座封隔离封隔器
服务工具脱手后,再次下放至
最低位置,上提至第二负荷显 示位置。
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BZ25-1 WELL PLATFORM
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中海石油秦皇岛32-6作业分公司
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Christmas Trees
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采油树
整体双管采油树 QHD32-6作业分公司
单管双翼采油树
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井口平台生产流程图(以BZ25-1平台为例)
V-101
多级复合完井:根据油藏的具体特点选用以上
多种完井方式的组合。
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射孔工艺技术
射孔开始
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射孔开始穿套管
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射孔完成
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What You Want
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What You Get
钻杆打压,座封底层隔离封隔
器。
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砾石充填防砂
9、隔离封隔器验封
在座封位置上提管柱至压力下
降,钻杆打入液体,环空无返 出,验封。
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砾石充填防砂
10、底层砾石充填
服务工具再次下放到底,上提找
好循环位置和反循环位置,在循 环位置关闭万能防喷器,先做循 环测试和挤注测试,测试完毕即 可进行砾石充填。
用不同的清洗液清洗
套管闸门 返出(赃)液
钻杆
套管
wenku.baidu.com
钻头 人工井底 井内赃物
套管清洗示意图
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射孔校深
测井电缆 钻杆 测井仪 同位素源 1420 m 同位素源接头 安全接头 射孔封隔器 (尚未坐封) 80 m 吸震器 负压阀 点火头
投棒点火
投点火棒射孔
套管 1400 m
100 m
流动面积: 6% 到 35%
绕丝形状: ▲型(自洁)或房子型(防冲蚀)
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缺点:现场施工作业量比较大,作业过程中技术性比较强,因作业 时砾石充填层有时存在“空洞”的可能,可能导致防砂失败; 注:筛管用户陆地检验方法
L
砾石充填的利弊
检验段 1 ft 1/3 W
1/3 L
(检验段)
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砾石充填防砂
4、下中心管试压
所有的隔离密封、充填转换工具及
冲管已经下入完毕,将整个管串悬 挂于盲管顶部,即可在服务工具内
部下入中心管。
下完中心管后,中心管插入充填转
换工具内;在中心管顶部装盲堵,
在下入位置和循环位置对中心管与 冲管环空试压。
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缺点: ● 加工时缝隙比较难以控制(即过滤精 度难以控制)
● 因使用这种筛管时,管内一般不再进
行砾石充填,因此,生产时,一旦地
层砂出来后,将很快在套管环空和炮 眼里形成渗透率很低的砂环和砂堵, 若原油黏度高、黏土含量高的话,将
渗透率低的 砂环、砂堵
筛孔形金属棉 筛管
会严重影响正常生产。
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砾石充填防砂
11、底层反循环冲砂
出现脱砂压力后,停止泵砂;环
空打压,保持压力上提管柱至压 力下降,开泵环空替入液体反循 环冲砂。
绕丝筛管

组成:由基管和外部绕丝 组成。

绕丝通过焊接或其它机械 方式与基管相连。
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SLIM-PAK
组成:带孔基管 ,胶结预 充填材料,外部绕丝


外面的绕丝是通过焊接或 其它机械方式与基管相连 根据地层情况不同,预充 填材料的厚度从 .11” 到 .14”

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采油树
WHPF-PL-101
SPM
到FPSO
ESP
WHPC-PR-102
来自 WHPC
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完井的分类
射孔完井:能有效地封隔含水夹层、易塌夹层、
气顶和底水;能完全分隔和选择性地射开不同压力 、不同物性的油气层,避免层间干扰;能具备实施 分层注采和选择性增产措施的条件。
裸眼完井:油气层完全裸露,具有最大渗流面积
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砾石充填防砂
1、下沉砂封隔器
射孔完毕,再次刮管洗井冲砂后即
可下入沉砂封隔器。
一般油井用电缆下入,井斜大的井
可以用钻杆下入。
下入深度:射孔底界以下1.5米。
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砾石充填防砂
2、下防砂管柱
下定位密封总成。 下筛管,下入时检查筛管的筛缝。 下盲管。
8)刮管洗井
9)下定位封隔器 10)下防砂管柱 11)泵送砂浆作业 12)下生产管柱 13)撤井口防喷器 14)装井口采油树 15)卸载荷 16)验收交井 17)交完井总结/存档
5)射孔校深(见图示) 6)投棒点火
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主要作业步骤
刮管洗井
为了最大限度的降低油气层的污染, 射孔前彻底清洗套管,确保最后清洗后的 返出液在半小时内的连续浊度值 ≤ 30 μ m
下隔离封隔器总成。
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砾石充填防砂
2、下防砂管柱
下中层筛管、盲管及隔离封隔器总
成。
下上层筛管、盲管。
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砾石充填防砂
3、下服务工具
所有的筛管、盲管及隔离封隔器已经
下入完毕,将整个管串悬挂于井口, 即可下服务工具。
下底部密封总成。 下冲管。 下砾石充填转换工具。 下冲管。 下中间密封总成。 下冲管。
膨胀筛管
-干净的 -分选差 -便于分层 分选好的 -产能高 -分选好至差 -产能高 -无敏感粘土 -中等投资
-便于分层 -分选好至差 -投资大
-压实地层/ -分选好 含弱胶结地层 -产能高 -避气或避水
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筛 管
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筛管种类、使用范围及其优缺点
筛管的种类很多,但目前使用比较广泛的有三种:
a)绕丝筛管
b)金属微孔多层网布筛管 c)筛孔形金属棉筛管(海总内部) d) STARS 筛管 其中用得最多的是绕丝筛管。
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绕丝筛管
W ire W rap Rib(s) Pipe Base
Fluid Flow

筛缝宽度: .006” 到 .030” 不等 生产公差: .001” - .002” (允许情况)
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STARS优质筛管
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防砂完井现场作业示例
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防砂完井现场作业示例 主要作业步骤
1)按设计要求摆放地面设备 7)反涌/洗井
2)立钻杆或管柱
3)装防喷器/功能/压力试验 4)刮管洗井(见图示)
为了最大限度的降低油气层的
污染,射孔前彻底清洗套管,确保 最后清洗后的返出液在半小时内的 连续浊度值 ≤ 30 μ m
。不能阻挡油层出砂、不能避免层间干扰,也不能 有效地实施分层措施。适用于岩性坚硬、井壁稳定 、无气顶或底水、无含水夹层的块状碳酸岩或硬质 砂岩油藏,和层间差异不大的层状油藏。
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完井的分类
砾石充填完井:是最有效的早期防砂完井方式
,主要用于胶结疏松、易出砂的砂岩油藏,特别 是稠油砂岩油藏。分为套管砾石充填和裸眼砾石 充填完井,在渤海油田完井中,套管内射孔和砾 石充填防砂完井所占比例较大,裸眼砾石充填完 井和裸眼特殊筛管完井等方式。
内层和外层绕丝与基管通过焊接连接 根据尺寸的不同,充填材料的厚度从 .19” 到 .72” 不等


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STARS优质筛管
STARS优质筛管以单层厚壁优质无 缝钢管做基管,也可以直接用单层 厚壁油管和套管做基管,基管上钻 有若干个阶梯孔,滤砂件通过螺纹 旋接在基管孔中,整体结构与油管 和套管相似。
套管
密封孔
生产筛管 射孔段
图例:
砂浆;
反出液;
冲洗管 密封件 底部封隔器
泵送砾石作业流程示意图
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正常循环充填
充填即将结束
(立即)反循环
操作失误
砂浆
封隔器
生产筛管
脱水砾石
射 孔 段
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裸眼筛管防砂
裸眼优质筛管管柱
3-1/2“油管 放气阀 油管挂
安全阀
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July, 1997, Ziqiong Zheng
地层出砂机理
1. 剪切破坏
• • • • 过低的井底压力 近井筒地层性质的变化 近井筒应力的变化 剪切导致的胶结物和地层性质的变化
2. 拉伸破坏
• 过高的生产速率 • 出砂与地层的拖拉力有关 • 自稳定性(由于空穴的增长,流体梯度变小和出砂趋 于停止) • 空穴导致的破坏 (例如蚯蚓洞), 可能导致进一步的应 力集中和出砂。
地层砂
射孔炮眼
渗透率低的 砂环、砂堵
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C、筛孔形金属棉筛管 适用范围和优点: 适合于不进行管内砾石充填的、原油粘度不 太高的、黏土含量在10%以下的井。在大斜度/ 水平油、气井里施工有其优点;内径大,有利于 测试作业;易套洗
金属微孔多层网布防砂原理
套管 封隔器 基管 微孔多层网布 射孔炮眼 地层砂 间隙≈10mm
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砾石充填防砂
5、下顶部封隔器总成
冲管试压完毕,即可将中心
管、顶部转换工具及顶部封 隔器的总成逐层连接。
先连接中心管,再连接转换
工具与冲管,最后连接封隔 器总成与盲管。
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砾石充填防砂
6、下钻、座封顶部封隔器
连接完顶部封隔器总成,连接钻
杆,下钻使定位密封插入沉砂封 隔器。
滑套 过电缆封隔器 坐落接头 螺杆泵
封隔器 油层 STAR
裸眼封隔器
盲管 裸眼封隔器
油层
STAR
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水平分支井防砂
水平分支井管柱
油管 井下安全阀 电缆
滑套
电潜泵
封隔器 9 5/8 套管 STAR筛管 引鞋
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BZ25-1 南油田 完 井 技 术 现场实施介绍
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