第一章完井工程地质基础

完 井 工 程李 根 生石油天然气工程学院89733935，石油工程 2004级1绪 论本课程主要内容：第一章 完井的工程地质基础第二章 井身结构设计与固井第三章 油气井完井方法第四章 完井液和射孔液第五章 射孔第六章 出砂机理及防砂第七章 油气井测试第八章 油气井投产2教 材： 完井工程 自编讲义（试用）参考书： 1. 现代完井工程 ，万仁溥编著，石油工业出版社， 2000年 2. 实用完井工程 ，李克向编著石油工业出版社， 2002年3. 钻井工程理论与技术 绪 论3绪 论埋藏在地下的油气开采到地面，一般需三个过程：1. 建立地面至地下储层之间的连接通道，有效保护油气层，保证最大开采效益和开采寿命 -钻完井工程2. 使储藏在地层孔隙、裂缝中油气，沿复杂的油气层孔隙网或裂缝网，有效地流入井底 -油藏开发工程3. 流入井底油气沿井筒有效地流到地面 -采油工程三个过程相互联系、相互影响、不可分割的统一体。4oil zone 中间套管(技术套管 )表层套管生产套管(油层套管 )一开二开三开绪 论5绪 论6一、完井的定义完井是使井眼与油气储集层（产层、生产层）连通的工序（ Well Completion），是衔接钻井工程和采油工程而又相对独立的工程，包括从钻开油气层开始，到下生产套管、注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液，直至投产的系统工程。绪 论7二、完井内容美国、前苏联和我国过去，一般都认为完井工程是钻井工程最后一道工序，包括： 钻开储集层（生产层）；下套管、注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液；确定完井井底结构，使井眼与产层连通；安装井底和井口等环节，直至投产。合理选择完井方式，可以有效地开发油气田，延长油气井寿命，提高经济效益。绪 论8岩心分析及敏感性评价钻井液的选择 出砂预测及出砂规律 生产动态预测 不确定性参数定量分析 完井动态经济评价及风险性分析 完井方法优选油管及生产套管尺寸 注水泥设计、固井质量射孔及完井液设计 完井生产管柱设计 完井的试井评价 投产措施三、现代完井工程内容绪 论9第一章 完井的工程地质基础一、储层岩性特征二、储层物性三、储层流体四、油气藏分类五、地应力的概念与确定10储层岩性： 碎屑岩和碳酸盐岩为主，少量岩浆岩和变质岩，甚至页岩。1. 碎屑岩储层 岩石类型：砾岩、砂砾岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩和粉砂岩。 砂岩中四种基本孔隙类型：粒间孔、溶蚀孔、基质微孔和裂缝。一、 储层岩性特征11- 砂岩中次生孔隙有以下五种基本成因类型： 1） 沉积物溶解的孔隙。2） 胶结物溶解的孔隙。 3） 交代作用产物溶蚀的孔隙。4） 收缩孔隙。5） 岩石体积收缩、上部沉积压实或构造应力产生的裂缝。一、 储层岩性特征12溶蚀孔隙形成过程1 胶结物 石英 长石 孔隙 一、 储层岩性特征13岩砂石长一、 储层岩性特征岩砂铁含 14岩砂硬 岩砂粉一、 储层岩性特征152.碳酸盐岩储层碳酸盐岩储层主要岩性：石灰岩、白云岩及其过渡岩石类型。主要储集在粒屑灰岩、生物骨架灰岩和白云岩三种岩类的孔隙中。碳酸盐岩储层孔隙类型：原生孔隙和次生孔隙。 一、 储层岩性特征16洞 穴 2 毫米巨 孔 1.02.0 毫米粗 孔 0.51.0 毫米中等孔 0.250.5 毫米细 孔 0.10.25 毫米很细孔 0.010.1 毫米极细孔 0 . 01 毫米。 一、 储层岩性特征碳酸盐岩储层中次生孔隙空间往往变化很大，根据孔隙直径的大小又可分为： 17根据储集空间孔隙与裂缝搭配，四类储层：1） 裂缝 孔隙型 2） 裂缝 洞穴型 3） 孔隙型4） 裂缝型一、 储层岩性特征18石 灰 石一、 储层岩性特征19平板石灰石一、 储层岩性特征203.岩浆岩和变质岩储层随着研究的深入和勘探的扩大，世界各国在岩浆岩和变质岩中发现了不少油气田。我国东北兴隆台地区太古代花岗岩和中生界 花岗角砾岩、火山喷发岩 中获得了工业性油流。酒西盆地鸭儿峡油田志留系 变质岩 中找到了裂缝性油藏。该两类储层中还有较多的潜在储量。一、 储层岩性特征21一、 储层岩性特征花 岗 岩 黑云母花岗岩22一、 储层岩性特征燧石角砾石 火山角烁石234.页岩储层一般情况下页岩是盖层或隔层，特定条件下也可以形成油气藏。 产层的特点是自然伽玛值高。 对获取新的油气资源很有价值。 一、 储层岩性特征24一、 储层岩性特征粘土页岩 含碳页岩 25油页岩一、 储层岩性特征26油层物性是评价储集能力基本参数，包括： 孔隙度（ Porosity） 渗透率（ Permeability） 孔隙结构（ Pore structure） 润湿性 （ Wettability）二、储层物性27储层类 型 名称 孔隙度， % 渗透率 10-3m-2 特高孔特高渗 30 2000 高孔高渗 25 30 500 2000 中孔中渗 15 25 100 500 低孔低渗 10 15 10 100 特低孔特低渗 10 101. 孔隙度 衡量岩石 储集流体能力 的参数 砂岩孔隙度：主要决定因素是碎屑颗粒的大小以及分选程度好坏 。二、储层物性28碳酸盐岩孔隙发育情况与砂岩相似。裂隙 (缝 )孔隙度一般很低， 0.01 6%，大部分很少超过 3 。碳酸盐岩的孔隙仍然是储油气空间，裂缝则主要形成高渗透带。二、储层物性29二、储层物性2. 渗透率 岩石允许流体