完井技术总结

1 / 36 完井技术总结 单井技术分析总结 施工井号： * 施工井队： 华北局五普钻井公司 中国石油化工股份有限公司华北分公司 五普钻井公司 一、基本技术指标数据 1、 基本数据 井 号 ： 井 别 ：开发井 开钻日期 ： 2016 年 5 月 3 日 4:00 完钻日期 ： 2016年6 月 4 日 10:00 钻井周期 ：天 2 / 36 完井日期 ： 2016 年 6 月 10日 21:00 完井周期 ：天 地理位置 ：甘肃省镇原县上肖乡翟池村怀镇组，井口位于红河 40井井 口方位 33136 、位移处。 构造位置 ：鄂尔多斯盆地天环坳陷南端 设计井深 ：斜深：垂深： 完钻井深 ： 设计位移 ：1480m 实际位移 ： 设计方位 ： 155 实际方位 ：155 平均机械钻速： /h 完钻原则 ： 钻达设计 B 靶点，目的层水平段长 1200m 完钻方式 ：预置管柱 目 的 层 ：三叠系延长组长 812 井口坐标 ： X: Y: 地面高程 : H: 二开井径平均井径： 扩大率： 目的层平均井径： 扩大率： 最大井斜角： 最大狗腿度： /30m 井底水平3 / 36 位移： 2 技术指标完成情况 钻井总台时 设计 960:00 实际 774:00 钻井台月 设计 实际 纯 钻 时 设计 336:00 实际 309:40 纯钻利用率 (%) 设计 35 实际 40 平均机械钻速 (m/h) 设计 实际 台月效率 (m/台月 ) 设计 实际 3、施工进度设计与实际对比表 4、实效分析 从上表看出一开钻进及下套管候凝共耗时： 66小时，折合天，比设计提前天，段长： 321m，纯钻时： 6:40，平均机械钻速：/h 二开直井段钻进施工耗时小时，折合天，比设计提前天，段长：，纯钻时： 79:50，平均机械钻速： /h 4 / 36 二开造斜段施工钻进耗时小时，折合天，比设计提前天，段长：，纯钻时： 98:55，平均机械钻速： /h 二开测井、下套管，固井、侯凝；装井口、试压等特殊作业耗时天，比设计提前天。 三开水平段钻进，钻井耗时：小时，折合天，比设计 提前天，纯钻时： 123:05，平均机械钻速： /h。 额外工作量： 、我队施工的 HH12P27 井于 2016 年 5月 3 日 21：30下完 一开套管，下一步应该固井施工，由于固井车延误路途中，直到 2016 年 5 月 4 日 12:30 到达井队，我井队由于待固井共耗时： 15小时，折合：天。 、我队施工的 HH12P27 井于 2016 年 5 月 24 日 6:00开始组合螺杆、钻头及 MWD下钻， 5 月 25日 17:00 钻至时，定向仪器信号弱，仪器无法解码，施工无法进行，自定向仪5 / 36 器从开始入井到无法 使用截止总共时长 35 小时。因此造成起下钻一趟检修定向仪器，于 5月 26日 7:00下钻到底，期间损耗时间总计： 14:00，折合：天。 、我队在施工 HH12P27 井过程中因为地质原因待命有以 下几次： 、 2016 年 5 月 17 日 5:00 钻进至时，地层较设计提前，开始循环待命至 10:00，共耗时 5:00。 、水平段钻进过程中由于钻遇泥岩待命 3 次： 5 月27 日钻遇泥岩待命耗时 1:30,6 月 2 日钻遇泥岩待命耗时1:00,6 月 3 日 10:00 钻至时持续泥岩，循环待命至 16:00 接油田开发处指令完钻，井深米，预测垂深米，井斜度，闭合距米，闭合方位 155度，共耗时 6:00. 综上所述因地质原因待命总共耗时： 13:30 ，折合：天。 酒泉盆地酒东坳陷营尔凹陷祁连构造 6 / 36 祁 1 井钻井工程完井总结报告 中国石油天然气股份有限公司 玉门油田分公司 酒泉盆地酒东坳陷营尔凹陷祁连构造 祁 1 井钻井工程完井总结报告 编写人：王红生 王永刚 审核人： 大港油田钻井公司 50647 钻井队 目 录 第一部分：钻井工程 1 、 概况-1 2 、 钻井主要设备-7 / 36 -2 3 、 地 质 分 层 及 岩 性 描 述-3 4、 钻 井 工 程 基 本 数 据-4 5 、 井身结构-5 6 、 各次开钻施工情况-6 7 、 井 身 质 量 控 制-8 8 、 钻 头 使 用 与 分 析-11 9 、 取芯情况-16 10 、 钻 井 时 效 分 析-17 11 、 地 层 压 力 监 测-19 12 、 固 井 工 作 总 结-21 13 、 事 故 分 析-8 / 36 -26 14 、 中 途 测 试-27 15 、新工艺新技术的应用-29 16、取 得 的 主 要 成 绩-31 17 、 HSE 工作总结-32 18 、 下 步 工 作 建 议-33 第二部分 ：钻井液 1 、概况-32 2 、 钻 井 液 工 艺 技 术-33 3 、 油 气 层 保 护 技 术-35 4 、 成 本 分 析-9 / 36 -36 5 、 井 径 分 析-36 6 、 事 故 情 况 及 处 理-37 7 、 固 相 控 制 情 况-37 8 、 效 果 评 价-38 9 、 认 识 与 建 议-39 1概 况 祁 1井是酒泉盆地酒东坳陷营尔凹陷祁连构造上的一口预探井，位于甘肃 省酒泉市红山乡西南、酒参 1井西南。设计井深，实际完钻井深。由大港油田钻井工程公司 50647钻井队承钻。钻探目的主要是查明凹陷南部基本石油地质条件，预探祁连构造的含油气性。 10 / 36 该井 XX年 7 月 19 日 21： 00开钻，用 牙轮钻头钻至井深后下入 表层套管至。 10月 1 日 5:00第二次开钻，采用 钻头钻至井深下入 技术套管至。 XX 年 1 月 5 日 11:00 三开，用 钻头于 XX年 3 月 4日钻至井深完钻，完钻层位为中生界白垩系下统下沟组下段。 XX 年 3 月 7 日电测结束后，为落实该井产层液性、含油气情况及产能，采用原钻机进行测试，测试累计排液 814m3，排液期间未见油、气显示。 3月 18 日下入 127mm 钻杆至打水泥塞。 3 月 20 日 11:30 用泥浆泵对套管试压 25Mpa，稳 压 30 分钟压降为 0MPa，之后用 127mm 钻杆通井到人工井底 4103m,用清水洗井，洗井用水 420 m3，达到进出口密度一致，经现场取样检测合格，全井施工工序结束。 一开钻井周期天，平均机械钻速 m/h。二开钻井周期天，平均机械钻速 m/h。三开钻井周期 天，平均机械钻速 m/h。全井钻井周期 天 ,平均机械钻速 m/h，钻机台月 台月，钻机月速 /台月，平均井径扩大率为 %，油层段平均 井径扩大率为 %，全井共用全面钻进钻头 24 只 ,其中三牙轮钻头 21只 ,PDC钻头 3 只。全井取芯进尺 m，实际芯长，取芯收获率 %，全井井身质量、取芯质量，固井质量均合格。 祁 1 井在钻进过程中本着为甲方服务这一宗旨，严格按设计11 / 36 要求进行施工，保证了本井顺利完成。 2钻井主要设备 表 2 1 完井的定义和内容 完井是指油气井的完成，即建立生产层与井眼之间的良好连通，是联系钻井和采油两大生产过程的一个关键环节。 内容：钻开生产层；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；安装井底和井口装置等环节，直至投产。 2 各类储层的岩性特征 碎屑岩储层的岩石类型：砾岩、砂砾岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩和粉砂岩。 碳酸盐岩储层主要岩石类型：石灰岩、白云岩及其过渡岩石类型。 页岩储层：一般情况下页岩都是盖层或隔层，但在特定条件12 / 36 下也可以形成油气藏。 3储层物性：孔隙度、渗透率、孔隙结构、润湿性 4 储层流体物性：储层流体充填于岩石的孔隙中，包括油、气、水三大类。 5 油藏分类 按照油气储集空间和流体流动主要通道的不同：孔隙型油藏，裂缝型油藏，裂缝孔隙型油藏，孔隙裂缝型油藏，洞隙型油藏 按几何形态分类：块状油藏，层状油藏，断块油藏，透镜体油藏 按原油物性分类：常规油油藏，稠油油藏，高凝油油藏 6 地应力的概念与确定方法 岩层产生一种反抗变形的力，这种内部产生的并作用在地壳单位面积上的力，称为地应力。 确定方法：矿场应力测量，利用地质地震资料分析，岩心测量，地应力计算 13 / 36 1.井身结构定义和内容 定义：不同尺寸钻头所钻井深和与之对应的不同尺寸套管的下入深度。 内容：套管的分类及作用；井 身结构设计原则；井身结构设计基础数据；裸眼井段应满足的力学平衡条件；井身结构设计方法；套管尺寸和井眼尺寸选择。 2.套管的类型及作用？ 表层套管：封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂层安装井口、悬挂及 (转 载于 : 海达 范文 网 :完井技术总结 )支撑后续各层套管 中间套管：表层和生产套管间因技术要求所下套管，可以是一层、两层或更多层主要用来分隔井下复杂地层 生产套管：钻达目的层后下入的最后一层套管用以保护生产层，提供油气生产通道 尾管 Liner 14 / 36 3.井身结 构设计的原则 有效保护油气层；有效避免漏、喷、塌、卡等井下复杂事故，安全、快速钻井；井涌时，有压井处理溢流能力；下套管顺利，不压差卡套管。 4.常用套管柱设计方法：等安全系数法 5.固井的目的：固定套管，封隔井内的油气水层 6.对油井水泥性能的基本要求？ 配浆性好，在规定时间内保持流动性。在井下温度及压力下性能稳定。在规定时间内凝固并达到一定强度。能和外加剂相配合，调节各种性能。水泥石具有很低的渗透性。 7.水泥的外加剂的种类 加重剂，减轻剂，缓凝剂，促凝剂，减阻剂，降失水剂，防漏失剂： 8.前置液的类型及作用？ 15 / 36 冲洗液：低粘度、低剪切速率 、低密度，用于有效冲洗井壁及套管壁，清洗残存的钻井液及泥饼。 隔离液：有效隔开钻井液与水泥浆，以便形成平面推进型的顶替效果，通常为粘稠液体。 9.固井中常出现的固井质量问题？ 井口有冒油、气、水现象；不能有效的封隔各种层位，开采时各种压力互窜；因固结质量不良在生产中引起套管变形，使井报废等。 10.提高注水泥质量的措施：提高顶替效率，防止窜槽；防止油气水上窜。 11.井深结构设计基础数据？ 4 个剖面：孔隙压力剖面，破裂压力剖面，坍塌压力剖面，漏失压力剖面 6 个设计系数：抽吸压力系数： g/cm3 16 / 36 激动压力系数： g/cm3 压裂安全系数： g/cm3 井涌允量 ： g/cm3 压差允值 P ： PN = 15 18 MPa P A = 2123 MPa 12.分析和设计中主要考虑基本载荷：轴向拉力，外挤压力，内压力 13.套管柱强度设计原则：套管强度 外载 x 安全系数 14.油井水泥的主要成分：硅酸三钙 3CaOSiO , 硅酸二钙2CaOSiO , 铝酸三钙 3CaOAl O , 铁铝酸四钙 4CaO Al O Fe O 15.水泥的主要成分与水发生的水化反应为： 17 / 36 16.水泥硬化的三个阶段： 溶胶期：水泥与水混合成胶体液，开始水化反应，形成胶溶体系，此时水泥浆仍有流动性。 凝结期：水化反应由水泥颗粒表面向内部深入，絮凝成溶胶体系，水泥浆变稠，失去流动性。 硬化期：水化物形成晶体状态，互相连接成紧密一个整体，强度增加，硬化成为水 泥石。 17.水泥浆失重：水泥浆柱在凝结过程中对其下部或地层所作用的压力逐渐减小的现象。 18.套管损坏的原因和类型 原因：地质因素，工程因素，腐蚀因素 类型：变形，破裂，错断，穿孔 19.套管损坏预防措施：合理套管柱和强度设计；提高套管抗挤压强度；防止注入水窜入薄弱地层；防止油层出砂；防止套管腐蚀。 20.套管损坏井修复和利用：套管整形 ；磨铣扩径；加固技18 / 36 术；取、换套工艺技术。 1.完井井底结构类型有哪几种？ 封闭式井底 钻开后下油套或尾管固井，射孔； 敞开式井底 钻开后产层裸露，或下筛管不固井； 混合式井底 产层下部裸露，上部下套管固井射孔； 防砂完井 砾石充填。 2.什么是水侵、泥侵？ 水侵：钻井液中的自由水侵入储层的现象。 泥侵：钻井液中的固相物质侵入储层的现象。 3.什么是先期裸眼完井、后期裸眼完井？ 先期裸眼完井： 先固井，后打开储集层 19 / 36 后期裸眼完井：先打开储集层，后固井 4.完井方法选择应满足哪些基本条件？ 注水；压裂、酸化；气顶、底水和边水控制；调整井；注蒸汽热采；防砂；防腐、防垢 5.完井方法：射孔完井，裸眼完井，防砂完井，复合完井。 1.什么是射孔 完井？试列举射孔完井的主要工艺技术参数孔眼参数。 射孔：射孔枪在油层某一层段套管、水泥环和地层之间打开一些孔道，使地层中流体能流出。 射孔工艺指选择射孔完井方式所采用的射孔方法，有超正压射孔、正压射孔、负压射孔、复合射孔等。按射孔器材下入井筒的方式还可以分为过油管射孔、电缆传输式射孔等。 2.试列举射孔完井工艺中射孔器的主要输送方式以及各自优缺点。 电缆输送式套管射孔 20 / 36 优点： (1) 适应性强，可选各型射孔器，满足地质需要。 (2) 施工成功率高，成本低。 (3) 工艺成熟装备配套，施工简单，易于掌握。 缺点： (1) 高压油气井射孔时难以有效控制防喷。 (2) 不易实现负压射孔。 (3) 采用有枪身射孔时，不能一次进行长井段射孔。 油管输送式射孔：油管柱尾端携带射孔器下井射孔方法。 特点：可全井实现负压射孔；一次下井可同时射开较长井段或多个层段；可实现射孔与测试联合作业。 3.有枪身射孔器特点： (1)射孔弹、导爆索、雷管等火品与井内液体无接触，只受井内温度影响。深井和高压井，必须用有枪身射孔器。 (2)射孔弹爆轰产物 冲击能量大部分被枪身吸收，弹壳、弹架等碎片留在射孔枪内。 (3)枪与枪之间刚性连接，采用油管传送射孔器时，容易实现刚性输送。 (4)直径较大有枪身射孔器，由于枪身保护，减小套管和水泥环损坏。 21 / 36 4.无枪身射孔器基本特点： (1)非钢管枪身，射孔后无枪体膨胀，易从井中取出。 (2)弹架有挠性， 套管弯曲和有缩径时有良好通过性能，一次下井可射 30m (或更长 ) 厚的油气层。 (3)重量轻、操作方便，有利于提高施工效率、减轻劳动强度和降低射孔费用。 5.正压射孔：通常井筒内液柱压力高于或近似等于地层压力，称为正压射孔或平衡射孔。 6.负压射孔：油气层压力大于井内液柱压力下射孔。 7.射孔参数：主要包括孔眼深度、密度、直径和相位、格式、压实厚度、压实程度等。 决定射孔完井效率。 8.贝雷砂岩靶射孔试验 API推荐标准岩石；孔隙度 19 21；渗透 率和强度稳定；单发射孔弹装药量大于 15g射孔器；未穿透岩心厚度不小于76mm。 22 / 36 1.油气井出砂类型有哪几种？ 游离砂；弱胶结砂岩地层出砂；岩石骨架破碎出砂； 2.油气井出砂有哪几种危害？ 砂粒可能在井内沉积并形成砂堵，产量降低；砂粒将磨损井内和地表设备，卡抽油泵进出口凡尔、活塞、衬套等；出砂严重的井还可能引起井壁坍塌而损坏套管和衬管、砂埋油层导致油气井停产，使采油的难度和成本都显著提高等等。污染环境，尤其是海洋油气田。 3.砂桥：地层砂粒或充填砂粒在炮眼周围构成的圆拱结构。 4.油气井防砂的主要方法有哪几种？ 机械防砂法， 化学防砂法，焦化防砂法，复合防砂法，其他防砂法。 5.油气井出砂受哪几大因素影响？地质因素，开采因素，完井因素。 23 / 36 6.出砂：出砂是由于油气井开采和作业等综合因素造成井底附近地层破坏，导致剥落的地层砂随地层流体进入井筒，而带来对油气井生产造成不利因素的现象。 7.出砂机理：拉伸破坏机理；剪切破坏；精细颗粒的影响；地层水及注水带来的影响。 8.油井出砂预测方法：现场观测法；经验分析法；应力分析法。 9.影响防砂效果因素：地层砂侵入影响；地层胶结程度与地层 砂粒径；粘土与细粉砂泥质的含量；油藏流体物性；地层垂向非均质性；地层温度；井段长度；多油层防砂；射孔参数；井身状况；砾石尺寸选择不当；砾石破碎影响；入井液影响；油井产能影响；含水率影响。 1.地层测试技术是指在钻进中队油气显示层段不进行完井或钻完井下套管完井之后用底层测试器，通过底层测试工作检测目的层是否含有油气，抽取液体样品测取压力等特性资料，以便及时准确的对产层进行经济和技术评价。 2.油气井测试形式：钻杆地层测试 DST，电缆地层测试 WFT。 24 / 36 3.通井的目的是用通径工具来检验井筒是否畅通无阻。 通井主要工具：通径规通井，铅模通井。 4.洗井的目的在于把井筒内的脏物用洗井液冲洗带出井筒，为以后的施工作好准备。 洗井液的性质：洗井液密度，配伍要求，固体含量 洗井方式：正洗井，反洗井 洗井的技术要求：距人工井底 2 3m，水量是 井筒容积 2倍，出入口水质一致 5.排液有哪几种主要形式：替喷排液，抽汲排液，气举排液，泡沫排液。 6.投产准备：通井，刮管，洗井，低渗储层 7.高渗层压裂技术 端部脱砂压 裂：使携砂液于裂缝端部位置发生桥塞，这时裂缝净压力急剧升高，从而导致裂缝宽度增加。 25 / 36 8.支撑剂： 石英砂：国内常用兰州砂 (水洗 )，颗粒密度为 cm3。一般石英砂皆在小于有效闭合应力 30MPa 时使用。 烧结陶粒：一般在有效闭合应力大于 29MPa时选择烧结陶粒。其颗粒密度在 cm3 以上，称为高密度支撑剂。 9.油气井井口装置是悬挂井下油管柱、套管柱，密封油套管和两层套管之间的环形空间以控制油气井生产，回注 (注蒸汽、注气、注水、酸化、压裂、注化学剂等 )和安全生产的关键设备。 石油井口装置主要包括：套管头、油管头和采油 (气 )树三大部分。 10.采油树是阀门和配件的组成总成，用于油气井的流体控制，并为生产油管柱提供入口。 11.油管头的功能：悬挂井内油管柱；密封油管和套管的环形空间；为下接套管头，上接采油树提供过渡；通过油管头26 / 36 四通体上的两 个侧口 (接套管阀门 )，完成套管注入及洗井等作业。 目 录 一、前言 . 1 二、地质部分 . 2 地质构造特征 . 2 地层岩性特征 . 3 热储层特征 . 3 27 / 36 三 、 钻 井 施 工 部分 . 4 钻进施工 . 4 钻井液 . 4 井身结构及固井 . 4 钻井施工技术保证措施 . 6 洗井 . 6 四、抽水试验 . 7 28 / 36 基本情况 . 7 热储水文地质参数的计算 . 7 水质分析 . 8 五、结论 . 10 附 图：井身结构示意图 . 11 附表一：表层套管记录 . 12 附表二：技术套管记录 . 13 29 / 36 附表三：抽水试验记录表 . 17 附 录 ： 水 质 分 析 报告 . 19 一、前言 中国水城项目地处天津市宁河县界内，北面与天津市宁河县相连，南面与天津市塘沽区毗邻，西面与天津市东丽区接壤，东面与天津市汉沽区相交，在天津滨海新区的 U型圈内，属北京市清河农场永久用地。北京市清河农场总占地 115平方公里，其中中国水城项目位于清河农场西区，土地总面积 33平方公里。 天津市经中诚通投资管理有限公司，为充分利用本地地热资源，为天津市宁河县中国水城项目提供供暖及洗浴等方面的需求，设计了一采一灌对井开发模式，以达到在利用地热资源的同时有效的保护地热资源，实现能源的可持续利用。本地热井项目由天津华恒永清钻井工程有限公司组织施工，通过紧张的施工，第一口地热开采井顺利完井竣工。 30 / 36 本井施工设计由天津地热勘查开发设计院拟定，完井目的层为上第三系馆陶组热储层，由天津华恒永清钻井工程有限公司施工，设计井深 1915m，实际完井深度。 本井 2016 年 3月 15日设备搬迁安装到位， 3月 16 日由甲乙双反和监理方进行了钻前验收，验收合格后进行了钻探技术交底工作， 并且举行了地热井开钻 典礼。 2016 年 3 月 16 日采用 445mm3A 钻头一开，钻至井深起钻 ,下入 表层套管，下入深度，然后固井，固井水泥用量20t，水泥浆平均密度。 2016 年 3 月 22 日二开开钻，二开采用 3A 钻头钻进， 4月 2 日钻至井深完钻，于当日按设计要求由天津市辽源科技有限公司进行了测井工作，测井项目为：视电阻率、自然电位、连续井温、自然伽玛、连续井斜、声 波时差。测量井段401。 4月 4 日下入 技术套管完井。 筛管长度为，下入深度。 31 / 36 2016年 4月 6 日开始洗井，油管下至 1900m，用泥浆泵把井内泥浆替出，然后 10m3150MPa 压风机及泥浆泵联合气举洗井，洗井 8 小时洗至砂净，把油管提至 800m 用压风机进行气举洗井，洗井 8 小时至水清砂净。 2016年 4月 9日进行了三次降深承压完整井稳定流抽水试验工作，潜热水电泵下入深度 150m，最大动水位时，降深，水量 /h，水温 63 ，单位出水量为 m/。 经甲乙双方和监理方现场验收，各项指标达到合同及设计要求，为优质地热井工程。 3 二、地质部分 地质构造特征 中国水城地处桥沽地热异常区，其构造位置处于黄骅坳陷北部的北塘凹陷内。北塘凹陷北以大吨 汉沽断裂为界，南以海河断裂为界，西以沧东断裂为界。北塘凹陷分布在宁车沽以西地区，构造上位于茶淀断裂以西，沧东断裂以东，汉沽断裂以南。在于 1 井东西两侧有两个次一级凹陷，中生界32 / 36 埋藏深度约 3000 4000m，本井位于北 塘凹陷的西部，附近主要断裂有沧东断裂和茶淀断裂，两条断裂特征分述如下： 1、沧东断裂 沧东断裂总体走向为北北东向，倾向南东东，倾角 50 70度，是典型的生长断层，根据滨海地区地热普查资料，该断裂对滨海以南的馆陶组热储层有明显的控制作用，但对海河以北的馆陶组热储层有无控制作用无充分的依 据。 2、茶淀断裂 茶淀断裂为走向北北东，倾向南东东的正断层，该断裂由两条同向断层组成，靠东侧的为主断裂，断层落差为北大南小，并向西南方向延伸及消失。 地层岩性特征 根据本井实际钻探及测井解释资料 ,结合本区已有地热井资料，综合分析研究，本井及附近地区地层如下： 1、第四系平原组地层：底界埋深 498m，厚度 498m。 33 / 36 岩性特征：为河流相沉积，由浅黄、灰黄、棕红色粘土、亚粘土、亚砂土和砂层组成，结构松散，与下伏明化镇地层呈假整合接触。 2、上第三系明化镇组地层：底界埋深 1500m，厚度 1002m。 岩性特征： 上段：为棕红色、浅棕红色泥岩与浅灰黄色、浅灰白色砂岩、含砾粗砂岩呈不等厚互层。泥岩质纯、造浆，砂岩主要成分为石英、长石，松散，未成岩。本层段砂岩单层厚度大，一般为 10-40m，并且比较集中，砂岩厚度大于 50%。 下段：为浅黄色、浅棕色大段泥岩，间夹浅灰色、浅灰黄色砂岩，泥岩质纯，含少量钙 质结核。砂岩多为细砂或细