完井与试油

第二节 射
孔
第二节 射
一、射孔参数设计
主要考虑的问题： 主要考虑的问题： 参数组合的产能比 套管损害情况 孔眼的力学稳定性
孔
第二节 射
一、射孔参数设计
1.资料准备 1.资料准备
孔
① 收集射孔枪、弹的基本数据 收集射孔枪、 进行射孔弹穿深、 ② 进行射孔弹穿深、孔径校正 ③ 计算钻井损害参数
钻 开 油 气 层
2．保护油气层的措施
使用低固相 无固相优质洗井液钻开生 低固相、 ③使用低固相、无固相优质洗井液钻开生 产层，控制洗井液的失水量， 产层，控制洗井液的失水量， 提高洗井液 的造壁能力。 的造壁能力。 ④在完井液中加入桥堵剂（石灰粉、硬沥 在完井液中加入桥堵剂（石灰粉、 桥堵剂 青粉等），以减少固体颗粒的侵入。 青粉等），以减少固体颗粒的侵入。 ），以减少固体颗粒的侵入
钻 开 油 气 层
2．保护油气层的措施
采用水基洗井液钻开生产层时， 采用水基洗井液钻开生产层时，只要液 柱压力大于地层压力， 柱压力大于地层压力，要完全消除对油气层 的侵害是不可能的。 的侵害是不可能的。因此从保护油气层的观 点出发，在有条件的情况下， 点出发，在有条件的情况下，可以考虑使用 油基洗井液、油包水乳化洗井液、 油基洗井液、油包水乳化洗井液、气体洗井 泡沫洗井液等 来打开油气层。 液及泡沫洗井液等，来打开油气层。
钻 开 油 气 层
20～30mm，甚至达300mm乃至更远。 300mm乃至更远 泥侵的深度：20～30mm，甚至达300mm乃至更远。
影响泥侵的主要因素有： 影响泥侵的主要因素有：
压差的大小。压差越大，泥侵越严重。 ①压差的大小。压差越大，泥侵越严重。 生产层的性质。油气渗透率越大， ②生产层的性质。油气渗透率越大，泥侵 越严重。 越严重。 洗井液的固相含量。 ③洗井液的固相含量。洗井液中固相含量 越多，颗粒越细，堵塞就越严重。 越多，颗粒越细，堵塞就越严重。
完 井 方 式 完井方式分类
● ● ● ●
裸眼完井 套管或尾管射孔完井 割缝衬管完井 裸眼或套管内砾石充填完井
完 井 方 式
(一)裸眼完井方式
先期裸眼完井方式
后期裸眼完井方式
复合型完井方式
完 井 方 式
裸眼完井方式的主要特点： 裸眼完井方式的主要特点： 优点：油层完全裸露，不会产生附加渗流阻力， 优点：油层完全裸露，不会产生附加渗流阻力，产
★
完井工程系统设计程序
第一节 完 井 的 过 程
油气井完成
钻开油气层 确定完井方式 安装井口及井底装置 试油
第一节
油气井完成
导 管 表层套管 技术套管 生产套管
井身结构
指井内所下套管 层数、尺寸、深度、 层数、尺寸、深度、 水泥返高等。 水泥返高等。
钻 开 油 气 层
液柱压力小于油气层压力 洗井液产生油、 洗井液产生油、气侵 导致井喷事故 液柱压力大于油气层压力 洗井液侵入油、 洗井液侵入油、气层 堵塞地层通道 渗透率下降 “枪毙”油气层 枪毙” 枪毙
油藏动态监测与分析 油田开发动态调整
油田开发结束
第一节
★
油气井完成
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， 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， 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； 良好的连通条件，最大程度发挥其产能； 通过节点分析，优化压力系统， 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 施的需要来选择完井方式、方法和选定套管尺寸。 施的需要来选择完井方式、方法和选定套管尺寸。
钻 开 油 气 层
1．洗井液对油气层的损害
洗井液液柱压力通常大于地层压力
沿油气层的裂缝侵入
水侵和泥侵 各种不同性质和不同程度的损害
钻 开 油 气 层
(1)泥侵对油气层的损害 (1)泥侵对油气层的损害
当钻开生产层的瞬间， 泥侵的原理：当钻开生产层的瞬间，即 在井壁泥饼形成前， 在井壁泥饼形成前，在压差作用下部分洗 井液直接进入地层孔隙、裂缝中。 井液直接进入地层孔隙、裂缝中。随着时 间的推移， 间的推移，进入地层通道的洗井液也在地 层通道内形成内泥饼，特别是洗井液中的 层通道内形成内泥饼， 重晶石粉、 重晶石粉、钻屑等进入地层造成永久性的 地层损害。 地层损害。
完 井 方 式 完井方式： 油层与井筒的连通方式。 完井方式： 油层与井筒的连通方式。 完井方式要求： 完井方式要求：
(1)保持最佳的连通条件，油层所受的损害最小； (1)保持最佳的连通条件，油层所受的损害最小； 保持最佳的连通条件 (2)应具有尽可能大的渗流面积，入井的阻力最小； (2)应具有尽可能大的渗流面积，入井的阻力最小； 应具有尽可能大的渗流面积 (3)有效地封隔油、 (3)有效地封隔油、气、水层，防止窜槽及层间干扰； 有效地封隔油 水层，防止窜槽及层间干扰； (4)有效防止油层出砂和井壁坍塌，确保油井长期生产； (4)有效防止油层出砂和井壁坍塌，确保油井长期生产； 有效防止油层出砂和井壁坍塌 (5)应具备便于人工举升和井下作业等条件 应具备便于人工举升和井下作业等条件； (5)应具备便于人工举升和井下作业等条件； (6)施工工艺简便 成本低。 施工工艺简便， (6)施工工艺简便，成本低。
钻 开 油 气 层
2．保护油气层的措施
针对油气层特点，采用合理的完井方法 合理的完井方法， ①针对油气层特点，采用合理的完井方法， 提高油气层段的钻井速度，加快测井、固井 提高油气层段的钻井速度，加快测井、 试油气等完井作业的速度， 、试油气等完井作业的速度，以减少洗井液 对油气层的侵泡时间。 对油气层的侵泡时间。 合理选择洗井液密度，控制井内压差， ②合理选择洗井液密度，控制井内压差，采 用平衡钻井技术， 用平衡钻井技术，既可以减少洗井液对油气 层的损害，又可以提高钻开油气层的速度， 层的损害，又可以提高钻开油气层的速度， 减少洗井液的侵泡时间。 减少洗井液的侵泡时间。
第二节 射
一、射孔参数设计
孔
影响油井射孔产能的因素: 影响油井射孔产能的因素:
孔深、孔密、孔径、相位角、 孔深、孔密、孔径、相位角、伤害 程度、伤害深度、压实程度、 程度、伤害深度、压实程度、压实厚度 及非均质性等
孔深、 孔深、孔密与油井产能比关系曲线
孔径与油井产能比关系曲线
油井射孔压实程度与产能比关系曲线
采油工程技术措施要求
块 状 油 层
薄 互 油 层
多 套 油 层
古 潜 山 油 藏
气 顶 、 底 水 油 层
层 间 渗 透 率 差 异
层 间 压 力 差 异
裂 缝 性 地 层
高 陡 角 地 层
分 层 注 水
增 产 措 施
人 防 调 腐 定 水 工 整 蚀 向 平 举 砂 井 流 井 井 升 体
安装井底及井口装置
先将绕丝筛管或衬管下入油层部位， 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， 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。 达到保护井壁、防砂入井的目的。
钻 开 油 气 层
(2)水侵对油气层的损害 (2)水侵对油气层的损害
①引起粘土膨胀，从而使油气流动通道截 引起粘土膨胀， 面积缩小，形成堵塞。 面积缩小，形成堵塞。 ②与地层中的可溶性盐类产生化学沉淀物 与地层中的可溶性盐类产生化学沉淀物 堵塞油气流动通道。 堵塞油气流动通道。 破坏孔隙内油气的连续性。 ③破坏孔隙内油气的连续性。 产生水锁效应，增加油流阻力。 ④产生水锁效应，增加油流阻力。
完 井 方 式
(四) 砾石充填完井方式 预制充填
在地面预先将符合油层特性要求的砾石 填入具有内外双层绕丝筛管的环形空间而制 成的防砂管，将筛管下入井内， 成的防砂管，将筛管下入井内，对准出砂层 位进行防砂。 位进行防砂。
完 井 方 式
完 井 方 式
完 井 方 式
完井方式选择需考虑的因素
油田地质及油藏工程条件
完井与试油
● ● ●
油气井完成 射 试 孔 油
勘探 油藏地质模型
油藏岩石与流体的物理性质 油藏工程设计
第一节
采油工程设计
油气井完成
地面工程设计
完井工程： 完井工程：
钻井工程设计
总体经济评价
衔接钻井和采油工程而又相对独立 方案决策 的工程，是从钻开油层到固井、完井、 的工程，是从钻开油层到固井、完井、 钻井工程 地面工程 下生产管柱、排液、诱导油流， 下生产管柱、排液、诱导油流，直至投 采油 产的工艺过程组成的系统工程。 产的工艺过程组成的系统工程。 工 程 油田开发
钻 开 油 气 层
2．保护油气层的措施
使用表面活性剂处理洗井液， 表面活性剂处理洗井液 ⑤使用表面活性剂处理洗井液，降低洗井 液滤液与原油间的表面张力。 液滤液与原油间的表面张力。减少油气在 孔隙通道中的流动阻力。 孔隙通道中的流动阻力。 提高洗井液的矿化度 洗井液的矿化度以减轻水侵 的危害， ⑥提高洗井液的矿化度以减轻水侵 的危害， 防止油气层中的泥岩吸水膨胀。 防止油气层中的泥岩吸水膨胀。
套管射孔完井方式
完 井 方 式
(二)射孔完井方式
有利于保护油层， 特点 有利于保护油层， 可以减少套管重量和固井 水泥的用量， 水泥的用量，从而降低完 井成本。 井成本。
尾管射孔完井方式
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
完 井 方 式
(四) 砾石充填完井方式 直接充填
第二节 射
一、射孔参数设计
2.射孔参数优选过程 2.射孔参数优选过程
孔
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, 能关系数学模型,获得各种条件下射孔产能比定 量关系； 量关系； 收集本地区、邻井和设计井有关资料和数据， 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； 用以修正模型和优化设计； 调配射孔枪、弹型号和性能测试数据； ③ 调配射孔枪、弹型号和性能测试数据；
安装井底及井口装置
第二节 射
孔
射孔完井是目前国内外使用最广泛的 完井方法。在射孔完井的油气井中， 完井方法。在射孔完井的油气井中，井底 孔眼是沟通产层和井筒的唯一通道。 孔眼是沟通产层和井筒的唯一通道。如果 采用正确的射孔设计和恰当的射孔工艺， 采用正确的射孔设计和恰当的射孔工艺， 就可以使射孔对产层的损害最小， 就可以使射孔对产层的损害最小，完善程 度高，从而获得理想的产能。 度高，从而获得理想的产能。
能较高，完善程度高。 能较高，完善程度高。
缺点： 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、 不能克服生产层范围内不同压力的油、气、水层
的相互干扰； 的相互干扰； ◆ 无法进行选择性酸化或压裂等。 无法进行选择性酸化或压裂等。
第二节 射
一、射孔参数设计
2.射孔参数优选过程 2.射孔参数优选过程
Fra Baidu bibliotek
孔
④ 校正各种弹的井下穿深和孔径； 校正各种弹的井下穿深和孔径； 计算各种弹的压实损害系数； ⑤ 计算各种弹的压实损害系数； 计算设计井的钻井损害参数； 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 产量、 系数，优选出最佳的射孔参数配合。 系数，优选出最佳的射孔参数配合。
相位角和各向异性与油井产能比关系曲线
第二节 射
二、射孔工艺设计
孔
射孔方式、射孔枪、 射孔方式、射孔枪、弹和射孔液选择 （一）射孔方式选择
★ ★ ★ ★ ★ ★
电缆输送套管枪射孔 油管输送射孔(TCP) 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) 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
完 井 方 式
(二)射孔完井方式 优点：可选择性地射开油层， 优点：可选择性地射开油层，
避免层间干扰； 避免层间干扰；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。 层作业的条件。
缺点：出油面积小、 缺点：出油面积小、完善程
度较差， 度较差，对井深和射孔深度要 求严格，固井质量要求高， 求严格，固井质量要求高，水 泥浆可能损害油气层。 泥浆可能损害油气层。