石油钻探完井方法选择

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1、硕士2002级现代完井工程完井方式选择1为什么对完井方式要进行选择？(1)地层能量的充分利用油气从地层井底的渗流过程中，需要克服各种渗流阻力，这就必然要消耗地层的能量。这种消耗体现在井眼周围的压力降低上。根据渗流力学原理，不可压缩液体在平面径向稳定渗流时的压力分布：概要2从整个地层看，压降面像一个漏斗状曲面，习惯称为“压降漏斗”。可见，压力损失集中在井眼附近。如井眼半径为0.1m，泄油半径为100m，地层压力25MPa。当井底压力为15MPa，则在离井壁3m处，其压力损失即为全程的一半。3对于可压缩的气体，在平面径向稳定渗流时，压力分布为：由图可

2、见，从井壁至供给边缘，其压力分布也是一个漏斗曲面，但与液体比较，其压力损失集中在井底附近的现象更为显著。如上述同样条件，但在离井壁2m处，压力损失即为全程的一半。4由上述油气渗流过程可见，地层大部分的能量损失都集中在井底附近。因此，井底附近连通条件的好坏，对油气井生产有重要影响。如果在完井方式或完井作业中，使井底附近的地层受损害，则在油气渗流至井底过程中，将会产生额外的能量损失，导致油气井的产能（PI=Q0/P）大大降低。5(2)防止地层出砂，延长油气井正常生产寿命砂粒逐渐在井筒内聚集，砂面上升直至掩盖油气流入井底的通道而阻碍油气流，甚至使油气

3、井停产。严重时，也有可能引起井底坍塌损坏套管。产层开采后随地层流体的流出，产层孔隙压力逐渐降低，上覆地层压力随之逐渐传到承载岩石骨架上，有可能破坏骨架砂粒间的胶结，造成出砂，最终引起上覆地层下沉，导致套管变形和毁坏，如图示。油井出砂会增加井下设备磨损，如抽油泵进出口凡尔、活塞、衬套等，以及地面设备的磨损，如油嘴、弯头、闸门、管汇等。因此需要经常更换井下和地面设备，增加成本。6油层出砂引起地层坍塌示意图(a)地层压力处于平衡状态。(b)开采后地层压力减小，上覆地层压力下传，破坏骨架砂粒胶结，产层出砂，打破了地层压力的平衡状态。(c)产层进一步出砂，

4、上覆地层下沉，套管变形。(d)上覆地层严重下沉而挤毁套管，油井报废。7易出砂地层的胶结方式易出砂的油层岩石以“接触胶结”方式为主，胶结数量少，胶结物中含有粘土。这种产层的孔隙度大，渗透率高。在其它条件相同时，渗透率愈高，砂岩强度愈低，愈容易出砂。原油粘度高、密度大的油层容易出砂。因原油流动阻力大，携砂能力强。8(3)不同压力储层分层开采，封隔水夹层不同压力储层或水夹层不封隔，或封隔不好的后果。——较高压力层油气流入低压地层中，造成部分油气资源散失，导致流到地面的油气产量减少。——夹层水窜入井内，造成油含水率高。油气有序流入井内油气在地下散失油气有

5、序流向地面低压地层或储层水层水混入流向地面9将不同压力储层和夹层水封隔。既可使不同压力储层实现分层开采，又防止了地层水窜入井内。低压地层或储层水层油气有序流向地面油气有序流入井内水泥环10合理完井方式的要求(1)油气层与井底之间应具有最佳的连通条件，油气层受损害最低；(2)油气层与井底间应具有尽可能大的渗流面积，最小的油气渗流阻力；(3)有效封隔地层、防止地层出水、油气窜流和层间相互干扰；(4)有效控制出砂、防止井壁坍塌、保证正常生产寿命；11(5)应具备实施选择性压裂酸化等增产措施，以及便于人工举升和井下修井等作业的条件；(6)稠油井能满足热采

6、要求；(7)在油田开发后期具备侧钻条件；(8)施工工艺简便，成本较低。12完井方式射孔完井、割缝衬管完井、裸眼完井、砾石充填完井等。1、射孔完井钻穿生产层，下套管至油气层底部后固井，射孔完井。分两种方式：套管射孔和尾管射孔。13套管射孔完井尾管射孔完井单管和多管射孔完井封隔器射孔管完井射孔完井法14(1)套管射孔完井：套管射孔完井是钻穿油层直到设计井深，然后下油层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、水泥环并穿透油层某一深度，建立起油流的通道。如图。15(2)尾管射孔完井：在钻头钻至油层顶界后，下技术套管注水泥固井，然后用小一级

7、的钻头钻穿油层至设计井深，用钻具将尾管送下并悬挂在技术套管上，尾管和技术套管的重合段一般不小于50m。再对尾管注水泥固井，然后射孔。如图。16单管和多管射孔完井法单管：特点一口井内下一根油管，一次开采一层或性能和压力相近的多层油气层。17多管：也称多层完井法或平行管多层完井法，系在油层套管内下入两根以上油管柱，以便同时开采压力、性质不同的几个油层或气层。18封隔器射孔完井法是将套管封隔器接在套管柱的适宜部位下入井内，使它正对生产层。优点：(1)支持上部液柱压力，使产层不受水泥浆侵入危害；(2)封隔器封闭了油气层，减少了水泥浆的气侵，有利于提高固井

8、质量；(3)能在产层附近形成良好的密封；(4)可减少油气窜通。19射孔完井的优缺点优点：(1)能够比较有效地封隔和支撑疏松易塌产层；(2