钻井、完井采油基础知识

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裸眼砾石充填
套管内砾石充填
四、采油基础知识
套补距：从方补心上平面到 套管四通下平面之间的距离
方补心上平面
。
油补距：从方补心上平面到 套管四通上平面之间的距离 。 需要注意的是套补距，它在钻
套 补 距
油 补 距
井架一撤之后现场就不存在了
，但在以后的生产过程中， 如补孔、下泵、抬高井口、修井等措施时的丈量管柱都
岩性坚硬致密、天然裂隙发育、井壁稳定不坍塌的碳酸盐岩或砂岩储层
裸眼完井 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 不准备实施封隔层段及选择性处理的储层 复合型完井 同裸眼完井 有气顶或储层顶届附近有高压水层，但无底水的储层
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三、完井基础知识
完井方式 适用的地质条件
油井完井方法。
油井完成的内容：确定井深结构，下套管 固井和给油流流入井底一个通道。
合理的油井完成方法：⑴具有较大的渗流面积 ⑵具有较好的出油条件 ⑶保护油层防止层间的串通
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三、完井基础知识
完井类型
①裸眼完井方式 先期裸眼完井 复合型完井方式 后期裸眼完井
②射孔完井方式 ③割缝衬管完井方式
④砾石充填完井方式 ⑤贯眼完井方式
如何采用先进适用的技术提高已开发油气田采收率、
提高油气井产量以及降低油气生产成本？
如何依靠技术进步和技术创新将未投入开发的油田
投入开发？
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二、钻井基础知识
石油和天然气开采过程中在地面和地下油气层之间建立的油气通道，这条通道就是井。 钻井 下套管 固井 井
地面与地下连通
完井
油气井
目的层与井筒连接
（1）裸眼完井方式——复合型完井方式
有的厚油层适合于裸眼完成，但上 部有气顶或顶界附近又有水层时，可 以将生产套管下过油气界面，使其封 隔油气的上部，然后裸眼完井，必要
时再射开其中的含油段，称之为复合
型完井方式。
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三、完井基础知识
（1）裸眼完井方式——后期裸眼完井方式
不更换钻头，直至钻穿油层至设计井 深，然后下套管至油层顶界附近，注 水泥固井。
部位的井径扩大到技术套管的1.5-2倍，以确保充
填砾石时有较大的环形空间，增加防砂层的厚度 ，提高防砂效果。
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三、完井基础知识
（4）砾石充填完井方式——直接砾石充填
套管内砾石充填
钻头钻穿油层至设计井深后，下油层套 管于油层底部，注水泥固井，然后对油层部
位射孔。
要求采用高孔密、大孔径射孔以增大充 填流通面积，有时还把套管外的油层砂冲掉 ，以便向孔眼外的周围油层填入砾石，避免 砾石和充填砂混合而增大渗流阻力。
时调整套管短接来达到提高或降低的要求。 2.套管四通 作用：它是油管套管汇集分流的主要部件。 通过它密封油套环空、油套分流。外部是套 管压力，内部是油管压力。下部连接套管短 接。 3.油管四通
作用：连接测试闸门与总闸门及左右生产闸
门。它是油井出油、水井测试等必经通道。
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四、采油基础知识
采油树
1.套管阀门，安装在套管四通上，与油套环空
导 管 表层套管
技术套管
尾 管
和环形空间上返面到转盘平面之间的距离。封固好油 水泥返高
层及力所能及地封固油层以上的区域性水层。
油层套管
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二、钻井基础知识
7.方补心：转盘中心带动方钻杆旋转的一个部件。中心是方孔,外 形是一个上方下圆的钢制件。钻机在正常钻进时，安装在钻台上的 转盘中，卡住方钻杆，使方钻杆与转盘一起转动。 钻井的深度全部是从转盘方补心面计算。也是所有入井管柱、 工具的深度起算点。
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三、完井基础知识
（2）射孔完井方式——套管射孔完井方式
套管射孔完井是钻穿油层直至设 计井深，然后下生产套管至油层底 部注水泥固井，最后射孔。射孔弹 射穿油层套管、水泥环并穿透油层 至某一深度，建立起油流的通道。
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三、完井基础知识
（2）射孔完井方式——尾管射孔完井方式
尾管射孔完井是在钻头钻至油层顶界后 ，下套管注水泥固井，然后用小一级的钻头 钻穿油层至设计井深，用钻具将尾管送下并 悬挂在套管上，再对尾管注水泥固井，然后 射孔。
地层而下的套管，其层次由复杂层的多少而定。
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二、钻井基础知识
钻井井身结构
导 管 表层套管
海平面 泥线
技术套管
尾 管
油层套管
2018/4/21 12 12
二、钻井基础知识
泥线
海平面
1.导管：井身结构中下入的第一层套管叫导管。是
从海上钻井平台下到海底浅层的套管，主要功能是 隔离海水，形成钻井液循环通道，同时作为海上井 口的持力结构。 2.表层套管：井身结构中第二层套管叫表层套管， 钻到表土层以下的基岩，或钻达一定深度，下入的 套管。一般为几十至几百米。 3.技术套管：表层套管与油层套管之间的套管叫技术 套管。是钻井中途遇到高压油气水层、漏失层和坍塌 层等复杂地层时为钻至目的地层而下的套管，其层次 由复杂层的多少而定。作用是封隔难以控制的复杂地 层，保持钻井工作顺利进行。
方补心
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二、钻井基础知识
8.完钻井深：完钻后井的裸眼井底至方补心上平面的
方补心
高度。
9.人工井底：油井固井完成留在套管内最下部的一段 水泥凝固后的顶面称人工井底。其深度是从转盘方补 心上平面到人工井底之间的距离。 完钻 人 井 工 深 井底
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三、完井基础知识
定义—使油气井井底与生产目的层相连通的特定连通方式称为
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三、完井基础知识
（3）割缝衬管完井方式——改进前
用同尺寸钻头钻穿油层后，套管柱 下端连接衬管下入油层部位，通过套管 外封隔器和注水泥 接头固井封隔油层顶 界以上的环形空间
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三、完井基础知识
（3）割缝衬管完井方式——改进后
钻头钻至油层顶界后，先下套管注水 泥固井，再从套管中下入直径小一级的钻
★ 涉及油田开发的重要决策和经济效益
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一、概
述
采油工程技术面临难题：
高含水油田开采 低渗透油田开发 西部沙漠超深油田开采 海洋和滩海油田开发建设 稠油和超稠油油田开采
……
要求： 采油工程技术达到更高的水平，以创造更高的效益。
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一、概
述
采油工程的任务
当前和未来采油工程的两大任务：
采油树
4.主安全阀，开关井及在特殊情况下，可远距 离控制阀门的开关切断井底压力。 5.翼阀，也叫生产阀门或生产翼阀，一般把装 有油压表一侧的翼阀称作油压阀门；将与流程 连接一侧的阀门称作生产阀门，作用是控制油 、气流向出油管线。正常生产时，生产闸门总
系统组成
油藏：具有一定储存和流动特性的孔隙或裂缝介质系统。 人工建造系统：井底、井筒、井口装置、采油设备、注水设备以及地面集 输、分离和储存设备等。
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一、概
述
采油工程任务
油气畅流入井 经济有效举升 地面计量和分离
采油工程目标
经济有效地提高油井 产量和原油采收率
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一、概
述
油气高效入井
技术措施：通过各种物理、化学作用处理油气层。
酸处理技术 压裂技术 波场处理技术 微生物技术
热力技术
……
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一、概
述
经济有效举升
实现入井油气等流 体向地面的流动。 实质：实现流体向高处流动
保证生产系运行效率和油
气资源开发经济效益。
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一、概
述
采油工程特点
★ 涉及的技术面广、综合性强而又复杂 ★ 与油藏工程、地面工程和钻井工程等紧密联系 ★ 工作对象是条件随油藏动态不断变化的采、注井 ★ 难度大
与套管之间的环形空间内，构成一个砾石充填层，以阻挡油层砂流入井
筒，达到保护井壁、防砂入井的目的。
裸眼砾石充填
直接充填砾石
套管内砾石充填
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三、完井基础知识
裸眼砾石充填
钻头钻至油层顶界以上约3m后，下技术套管
注水泥固井，再用小一级的钻头钻穿水泥塞，钻 开油层至设计井深，然后更换扩张式钻头将油层
（4）砾石充填完井方式——直接砾石充填
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三、完井基础知识
（4）砾石充填完井方式——预制砾石充填
该方法是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，将此种筛管 下入井内，对准出砂层位进行防砂。
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三、完井基础知识
（5）贯眼完井方式
该方法是先钻穿油层,然后在油层井段部位下入带眼套管。固井 时采用特殊工艺，保证油层部位不注进水泥。
头钻穿油层至设计井深，最后在油层部位
下入预选的割缝衬管，依靠衬管顶部的衬 管悬挂器，将衬管挂在套管上，并密封衬
管和套管之间的环形空间，使油气通过衬
管的割缝流入井筒。
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三、完井基础知识
（4）砾石充填完井方式——直接砾石充填
直接充填是先将绕丝筛管或衬管下入油层井内部分，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（或衬管）与井眼或绕丝筛管
采油知识培训
一.概述 二.钻井基础知识 三.完井基础知识
四.采油基础知识
一、概 采油工程
•
述
为采出地下原油，根据开发目标通过产油井和注入井对油藏采取的各项工 程技术措施的总称。
•
属于油气田开发的一部分，其任务是使井中的流体流至地面，具体包括： 抽油、气举、维修、增产措施、注水、油气水分离等。处于中心地位。
钻井、测井、下套管、固井、完成方法、下油管装井口、诱流。
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二、钻井基础知识
海平面
井身结构：
泥线
井身结构是指由直径、深度和作用各不相同，且 均注水泥封固环形空间而形成的轴心线重合的一组套 管与水泥环的组合。
主要由导管、表层套管、技术套管、油层套管
和各层套管外的水泥环等组成。是钻井中途遇到高压 油气水层、漏失层和坍塌层等复杂地层时为钻至目的
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四、采油基础知识
采油树
主要作用：
1.悬挂油管、承托井内全部油管柱重量；
2.密封油、套管之间的环形空间； 3.控制和调节油井的生产；
4.录取油、套压力资料，测试，清蜡等日常
管理； 5.保证各项作业施工的顺利进行。
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四、采油基础知识
采油树
1.套管短接 作用：上部与四通下法兰螺纹连接，下部与
套管连接，并可根据井场的高低，作业施工
无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层
割缝衬管完井 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及选择性处理的储层 岩性较为疏松的中、粗砂粒储层 无气顶、无底水、无含水夹层的储层 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及选择性处理的储层 岩性疏松且出砂严重的中、粗、细砂粒储层 有气顶，或有底水，或有含水夹层及易塌夹层等复杂地质条件，因而要求实 施分隔层段的储层 各分层之间存在压力、岩性等差异，因而要求实施选择性处理的储层岩性疏 松且出砂严重的中、粗、细砂粒储层
套管射孔完井 尾管射孔完井 直接充填砾石
预制充填砾石
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三、完井基础知识
表层套管
（1）裸眼完井方式——先期裸眼完井方式
先期裸眼完井方式是钻头钻至油层 顶界附近后，下套管注水泥固井。水
生产套管
泥浆上返至预定的设计高度后，再从 套管中下入直径较小的钻头，钻开油 层至设计井深完井。
水泥环
油层
三、完井基础知识
要用到它。
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四、采油基础知识
采油树：在采油井上树起由各种阀门、仪表等组成的类似于树状的采油设备,石油人习惯
地把这套采油设备形象地称为“采油树”。采油树是控制和调节油井生产的主要设备。
特点： 1.在特殊的情况下，可远距离控制阀门的开 关；
2.可以控制井下介质的流动量；
3.密封技术套管与油管的环空密封以及井下 管柱连接； 4.可向井下注入化学药剂； 5.可连接井上与井下数据设备、动力设备的 管线及密封； 6.可通过井口装置进行井下的特殊作业。
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三、完井基础知识
完井方式 适用的地质条件
有气顶，或有底水，或有含水夹层及易塌夹层等复杂地质条件，因而要求实施分隔 层段的储层 射孔完井 各分层之间存在压力、岩性等差异，因而要求实施分层测试、分层采油、分层注水 、分层处理的油层 要求实施大规模水力压裂作业的低渗透储层 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藏
相连，通过该闸门可以测试液面资料，进行油
井反洗井等。一般把装有套压表一侧的称为套 压阀门。 2.套压表，用来显示油套环行空间内井口的 压力。 3.主阀也叫总阀门，是控制油、气流入采油树 的主要通道。因此，在正常生产时，它都是开 着的，只有在需要长期关井或其它特殊情况下 才关闭。
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四、采油基础知识
导 管 表层套管
技术套管
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二、钻井基础知识
泥线
海平面
4.油层套管：井身结构中最内的一层套管叫油层套管 又称生产套管。从井口一直下到穿过油气层以下。油 层套管的下入深度取决于油井的完钻深度和完井方法 。作用是油气到地面的通道，把油气与全部地层隔绝 ，保证油气压力不泄漏。 5.尾管：是在已下套管的井内，只对裸眼井段下入而 套管顶点未延伸到井口的套管柱称尾管。尾管通常用 钻杆送下，注完水泥后起出钻杆。 6.水泥返高：是指固井时，水泥浆沿套管与井壁之间