裂缝性储层井控技术体系探讨.ppt

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1、裂缝性储层井控技术体系探讨西南石油大学刘绘新2009年12月11、前言1）50~80年代以井喷作为油气发现的手段井控装备简陋.井控工艺主要采用关井放喷制定了”十快””十细”的操作规程2）80年代~2003年(12.23)引进了先进的井控理论研发了满足井控要求的装备,形成了常规的井控工艺严格了井控管理,把井喷作为事故3）2003年(12.23)以后把安全作为企业的核心价值观,统一了储层发现与工程安全的认识井控技术发展阶段2传统井控技术的基本理论采用的是渗透性井筒物理模型：满足达西渗流定律的储层（如孔隙性储层）、井内压差

2、（钻井液柱压力与储层压力之差）与井内流体（钻井液和储层油、气、水）漏、溢的关系如图所示。渗透性储层井筒物理模型井控理论在安全窗口内，井筒与储层相对独立。采用压力平衡条件，就能建立和重建井筒压力平衡。在压稳之后，能保持长期的静平衡。1、前言3合理选择钻井液密度，确保井内压差在安全窗口内，防止溢流发生；采用溢流监测技术，发现溢流及时关井（四七动作）；避免长时间关井，防止在密闭井筒内由于气柱带压滑动引发高套压，确保井筒安全；利用渗透性井筒有足够承压能力的特点，将恢复和重建井内压力平衡的过程控制在安全窗口区间，有效的排出溢流

3、，提高压井成功率。渗透性储层井控技术架构1、前言4裂缝性储层在塔里木油田分布较为广泛，主要集中在迪那、大北、克拉山前地区和轮古、塔中地区海相碳酸盐岩储层。DN22井岩心照片塔中８２井岩心1、前言5塔里木油田裂缝性储层普遍具有三高一窄的特点：高压、高产、高含硫、窄安全密度窗口，属于典型的压力敏感性地层。实钻过程中往往伴随溢流和井漏发生，采用常规的钻井方法，一是井控风险高，安全隐患多；二是复杂时效高，泥浆漏失量大，导致钻井成本高；三是难以钻达设计井深，不能取全取准地质资料，难以选择合理的完井方式；四是频繁的堵漏作业对油气

4、层造成严重的伤害，影响对油气层的正确评价。开展裂缝性储层井控技术的研究，将有效的改变这种不利局面，对于提高勘探效益、减少复杂事故、保障工程安全有十分重要的意义。1、前言2.1溢流（井漏）实验装置压力表压力表流量计控制阀气泵孔隙进气水眼位置注水管环空活塞连杆活塞连杆压力表进气控制阀储罐裂缝已获国家实用新型专利拥有自主知识产权2、实验研究2、实验研究2.2实验目的1）通过开展裂缝性储层溢漏实验研究，有利于搞清楚溢漏发生与发展的规律,建立裂缝性储层井筒物理模型。2）通过开展裂缝性储层溢流关井后井筒压力动态变化实验研究，有利

5、于寻找井筒压力动态变化规律，建立裂缝性储层井控理论，构建井控技术架构。2、实验研究溢流主要有2种形式：负压连续溢流重力置换溢流重力置换溢流是裂缝（特别是高陡裂缝）性地层由于地层流体（特别是天然气）和井内泥浆存在密度差作用下，进行置换而诱发的溢流形式，也是经常发生的溢流形式。2、实验研究2.3裂缝性储层溢漏实验在负压条件下，有气泡侵入井眼，几乎无液相流入裂缝，表现为典型的溢流。在近平衡条件条件下，有气相侵入井筒，形成帽形气泡，同时伴有少量液相流入裂缝，表现为典型的重力置换。在正压条件下，随着井底正压差增加，液相流入裂缝

6、增加，无气泡进入井眼，表现为典型的漏失。2.3裂缝性储层溢漏实验2、实验研究结果分析对于裂缝性储层，在负压条件下表现为典型的溢流（只溢不漏）；在平衡（或近平衡）条件下表现为典型的重力置换（有溢有漏）；在正压条件下表现为典型的漏失（只漏不溢）。重力置换溢流发生在平衡（或近平衡）条件下，同时伴随漏失发生。重力置换溢流量不大，同时井漏失也不大。重力置换发生在一定的压差范围内。密度差越大，重力置换现象越明显；液相粘度越大，重力置换现象越小，但粘度增加到一定程度后，对重力置换现象的影响减弱。2、实验研究目前完成的重力置换实验结

7、果，与生产现场实际测定的结果十分一致，说明实验结果有较好的可比性。2、实验研究2、实验研究钻井液粘度为1钻井液粘度为17钻井液粘度为28影像资料2.4井内气相滑脱实验2、实验研究结果分析：溢流发生后，同时有气相进入环空和立管。这个现象与以往有的气相不容易进入管内的概念有差异。气相在环空和管内的滑脱速度明显不同，气相在环空的滑脱速度大于管内。这种现象可以利用滑脱速度计算式来解释：由于气相滑脱速度与流道环周大小成正比，而环空环周远大于管内，故气相在环空更容易向上滑脱。2、实验研究由于气相在环空容易向上滑脱，聚集在环空上部

8、；环空流体没有气相阻隔，在压差作用下容易向储层漏失，导致环空液面不断降低。这种现象很好地解释了：在工程实践中，井内环空容易发生气流外喷。由于气相在管内不容易向上滑脱，聚集在管内下部；管内流体有气相阻隔，在压差作用下不容易向储层漏失，管内液面不会降低。相反，由于管内下部形成长段气柱，向上托举管内液柱，使得管内液面上升。这种现象很好地解释了：在工程