完井方式文献调研.doc

完井方式文献调研 景鹏程 完井工程是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程，是从钻开油层开始，到下套管注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液，直至投产的系统工程。完井技术是直接影响油气井开发效益的关键技术, 直接关系到油气勘探开发的效果和经济效益。一口井完井方式的选择是否合理, 直接关系到该口井今后的开发、开采能否顺利进行。根据油田地质特点及油田开发方式和井别，按砂岩、碳酸岩盐、火成岩和变质岩等岩性去选择完井方式，完井方式基本分为两大类，即裸眼完井和套管射孔完井。裸眼完井又有不同的方法，如裸眼、割缝衬管、绕丝筛管砾石充填；射孔完井也有不同的方法，如套管射孔、尾管射孔、套管内绕丝筛管砾石充填等方法。1 完井方式的国内外现状1.1国内在完井方面的技术现状 国内完井技术引进并消化国外的先进完井技术, 掌握了各种常规油气井的完井技术,完井方法的选择可根据不同油气藏、不同井下作业及采油工艺要求定性选择完井方式。射孔工艺技术近年来进步较大, 完成了射孔损害机理和优化射孔参数设计软件的研究, 引进并发展了过油管负压射孔技术, 采用了多相位密集装弹法, 完成了新型射孔枪、弹及检测信器的研制。我国在岩心测定与分析及储层敏感性评价技术方面具备了相应的能力, 一些油田还研制了适合本油田储层特性的评价标准, 基本搞清了七种类型储层的损害机理, 并建立了油气层损害的评价方法和标准。以保护油气层为目标的固井技术发展很快,掌握了八种类型油气藏十四种固井方法。建立了多种钻井完井液体系, 大多数油田建立了四级钻井液净化装置, 基本上适应了各类油气藏勘探、钻井、开发的要求。由于各种原因, 我国在完井技术方面仍是一个相当薄弱的环节, 没有形成系统, 各个单项工程联系不紧密, 完井的新概念没有被大多数人所接受。完井技术的整体水平与国外相比还有很大差距,需要继续学习和改进。1.2 国外在完井方面的技术现状 近年来国外随着钻完井技术的不断发展, 以及原油价格的不断上涨, 为了最大限度地开发油气资源, 相继研究开发了多种先进的完井工具及仪器, 形成了如膨胀管完井、分支井完井以及智能完井等完井新技术。国外在常规直井完井方面的技术已基本成熟,完井方式根据油藏的地质条件、储层类型及产层岩石特性可分为裸眼完井、射孔完井、防砂完井、混合型完井等。为选择合理的完井方法使完井最优化,国外一般应用软件模拟技术对完井技术进行优化选择, 可根据不同的储集层类型、地层岩性、油层物性、开采方式、经济指标等多项特性进行综合分析, 并以保护油气层, 达到最大采出程度的采油速度为目的。通过软件模拟, 有针对性地选择裸眼、衬管、注水泥射孔、砾石充填、提拉预应力等十多种完井方法, 实现了合理的油层与井底连通方式, 大大提高了产量,延长了油气井的寿命。近年来, 随着完井技术向科学化、系统化的方向发展, 国外对完井技术有了新的研究和发展。二 不同完井方式的特点 2.1 射孔完井方式射孔完井是国内外最为广泛和最主要使用的一种完井方式。其中包括套管射孔完井和尾管射孔完井。1、套管射孔完井 套管射孔完井是钻穿油层至设计井深，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。优点:(1)可选择性地射开不同压力、不同物性的油层，以避免层间干扰。(2)具备实施分层注、采和选择性压裂或酸化等分层作业的条件。2、尾管射孔完井 尾管射孔完井是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。优点：（1）允许采用与油层相配伍的钻井液钻开油层，有利于保护油层。（2）减少套管重量和油井水泥的用量，从而降低完井成本。射孔完井的优缺点：优点：1）能够比较有效的封隔和支撑疏松易坍塌产层2）能够分隔不同压力和不同性质的油气层3）除裸眼完井法外，它是最经济的缺点：1）钻井和固井时对油气层的损害较为严重2）油气层与井底连通面积小，油气层流入井阻力较大。2.2 裸眼完井方式 裸眼完井方式有两种完井工序：先期裸眼完井法后期裸眼完井法 先期裸眼完井法是钻头钻至油层顶界，下技术套管，注水泥固井。再从技术套管中下入直径较小的钻头，钻穿水泥塞，钻开油层至设计井深完井。后期裸眼完井法是直接钻穿油层至设计井深，然后下技术套管至油层顶界附近，注水泥固井。固井时，为防止水泥浆损害套管鞋以下的油层，通常在油层段垫砂或者替入低失水、高粘度的钻井液。在套管下部安装套管外封隔器和注水泥接头，以承托环空的水泥浆防止其下沉，这种完井工序一般情况下不采用。 裸眼完井的优点：油层完全裸露，油层具有最大的渗流面积，这种井称为水动力学完善井。 缺点：使用局限性很大，油、气分层，中、低渗透层压裂改造，裸眼无法完成。随着射孔技术的进步，现多为套管射孔完井。 2.3 割缝衬管完井方式割缝衬管完井方式也有两种完井工序。一是钻头钻穿油层，套管下端连接衬管下入油层部位，通过套管外封隔器和注水泥接头固井。但井下衬管损坏后无法修理或更换。钻头钻至油层顶界后，下技术套管，固井，再从技术套管中下入直径小一级的钻头钻穿油层至设计井深。最后在油层部位下入预先割缝的衬管，依靠衬管顶部的衬管悬挂器，将衬管悬挂在技术套管上，密封衬管和套管之间的环形空间，使油气通过衬管的割缝流入井筒 。第二种完井工序油层不会遭受固井水泥浆的损害，可以采用与油层相配伍的钻井液或其它保护油层的钻井技术钻开油层，当割缝衬管发生磨损或失效时也可以起出修理或更换。 优缺点：割缝衬管完井方式是当前主要的完井方式之一。它既起到裸眼完井的作用，又防止了裸眼井壁坍塌堵塞井筒的作用，同时在一定程度上起到防砂的作用。由于这种完井方式的工艺简单，操作方便，成本低，故而在一些出砂不严重的中粗砂粒油层中不乏使用。特别在水平井中使用较普遍。三 完井中存在的问题 射孔完井方式中钻井和固井时对油气层的损害较为严重，油气层与井底连通面积小，油气层流入井阻力较大。 裸眼完井方式中使用局限性很大，油、气分层，中、低渗透层压裂改造，裸眼无法完成。随着射孔技术的进步，现多为套管射孔完井。 割缝衬管完井方式因为其工艺简单，成本低，故在一些出砂严重的砂砾油层中使用较少，适用范围非常受限制四 完井方式的趋势 由于原油价格的不断上涨，为了最大限度地开发油气资源，国内外完井技术取得了较快的发展。依靠引进先进国际技术，将完井与油气井的产能情况紧密联系，在完井技术的掌握上始终处于国内前列。作为改造油藏、提高储层采收率的完井工程，从其作