欠平衡分支井技术及其应用

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1、2008年天然气技术Vol.2,No.1第2卷·第1期NaturalGasTechnologyFeb.2008文章编号:1673-9035(2008)01-0039-03欠平衡分支井技术及其应用朱黎鹞(中国石油勘探开发研究院)摘要欠平衡完井技术具有提高钻速、利于及时发现和评价低压低渗油气层、降低对储层的损害等优点。分支井技术最大的特点就是利用分支井眼增加井眼与储层的接触面积,从而达到提高产量和最终采收率的目的。若能将欠平衡技术用于分支井完井中,无疑可以使分支井发挥更大的优势。欠平衡分支井技术在国内外天然气田和煤层气层中的成功应用,说明其将在边际油气田挖掘潜

2、能,提高油气采收率,降低或消除钻井完井过程对储层(特别是低压低渗储层)的伤害与提高油气产能等方面发挥重要作用。关键词平衡压力钻井油气层技术采收率欠平衡技术是指在钻井完井过程中井底钻井流二、确定井底负压值的依据体的循环压力低于地层压力,使产层流体有控制地进入井筒并循环到地面的钻井完井技术。若运用得井底负压值的大小直接影响到地层流体进入井当,欠平衡完井是保护储层不受钻井完井液损害的筒内量的多少,关系到能否安全、快速钻进,其值有效技术。在分支井的作业中,如果考虑结合欠平过小易造成井底压力过平衡,失去欠平衡钻井的目衡技术,即在增加井眼与储层接触面积的基础上,的和意

3、义;其值过大,则易造成产层的速敏、井壁使储层免受钻井完井液的伤害、降低表皮系数,就坍塌和井口设备过载甚至发生井喷等重大事故。负有可能使单井的生产潜能和油田最终采收率得到大压值的确定应根据地层的实际情况具体分析,在设幅度提高。计中须考虑的因素有:①单位负压差下的产油、气量;②设计的随钻产油、气量;③负压井段不同压一、地层适宜性力体系的地层压力;④水平井井段的长度;⑤井口通过长期的实践与研究,人们认为最有效地利设备的除气、液能力;⑥井口防喷设备的额定工作用分支井的地层是:①厚度小的产油层;②低渗透压力;⑦井眼稳定性。和非均质油层;③垂向裂缝系统发育的油层;④有

4、三、分支井的完井方式底水的油气藏;⑤大陆架区域的油藏;⑥粘性和高粘性油藏和天然沥青矿藏等。当这些地层具有以下由于分支井不同于普通的直井、斜井和水平井,某一特征或几项特征时,则可以考虑采用欠平衡钻分支井完井有其独特的方式。完井方式有裸眼完井、井完井技术:①钻井完井过程中,具有潜在井漏或下割缝衬管或绕丝筛管完井以及下套管(衬管)固钻井完井液侵害;②岩石—流体具有敏感性;③井完井,此外,主井眼和分支井眼还可以采用不同液—液具有敏感性;④地层具有潜在的自吸能力;的方式完井。⑤具有活跃的地下水并且地层对水锥进敏感;⑥钻1.裸眼完井速低[1]。因而可以根据以上标准和特

5、征,分析是否采用欠平衡方式进行分支井钻井完井作业。裸眼完井方式适合于油气层较单一、井壁较稳作者简介:朱黎鹞,1981年生;2004年毕业于中国石油大学(华东)石油工程专业,在读博士研究生,研究方向为油气田开发工程。地址:(100083)北京市海淀区学院路20号910信箱油气田开发所。电话:(010)62098036。E-mail:julianchu_2004@163.com。天然气技术/39第2卷朱黎鹞:欠平衡分支井技术及其应用第1期"""""""定的评价井、生产井及通过中途测试查明为单层系油气藏的预探井。在储集层为石灰岩、白云岩组成的潜山含油厚度较大的块

6、状油气藏多采用裸眼完井方式,而采用该完井方式的井多布置在潜山顶部油层厚度较大的部位。分支井采用裸眼完井,必须满足各分支所打开的储层的压力体系相同,即各分支之间地层压力基本一致。要用欠平衡实现裸眼完井,通常的做法是在储层上部下生产套管固井,更换小一级的钻头采用欠平衡方式打开储层,主井眼和分支井眼完钻后取出钻具,下入油管,安装井口设备。在整个完井阶段,要将欠压值控制好,以保证作业的安全进行,同时保证地层流体的溢出在设备的控制之下。2.割缝衬管或绕丝筛管完井图1分支井完井实现合采如果裸眼完井不能保证主井眼或分支井眼的井壁稳定,或不能有效地防止地层出砂,则可以考虑

7、完全解决了井壁问题。但是井控仍是需要解决的问采用割缝衬管或绕丝筛管完井方式。要在欠平衡状题。这时可以适当降低负压值,使下套管过程中地态下进行这项作业,关键要做好井控工作。层流体的流量较小,不会引发安全事故。套管安全该完井方式依靠管外封隔器来实现各分支井眼下完后,就要考虑固井了。前面的一系列工作均处之间的封隔,各分支可以进行单独作业和生产控制。在欠平衡状态下完成,但事实证明,真正意义上的该方式下的产层完善程度高,但要求地质构造和储“欠平衡固井”是难以实现的。水泥浆固化必须有一层特征明朗等。施工工艺较为复杂,多个封隔器封个稳定的地下环境,即要满足水泥浆压稳地层

8、的原隔存在一定的难度。图1是分支井完井示意图。则。在射孔作业中使用