完井与试油新课件

采油工程,主讲：焦国盈石油与天然气工程学院2013.3,介绍：博士后，副教授。主要研究方向：油气藏增产技术，油气井完井技术。电话E-Mail:jiaoguoying520,一、先修课程,绪论,油层物理,渗流力学,多相管流,工程流体力学,二、教材和参考书,李颖川.采油工程.北京：石油工业出版社，2002年,张琪.采油工程原理与设计.东营:中国石油大学出版社社,2006年,三、采油工程概念,1.采油工程的定义,2.采油工程与其他学科的关系,四、主要内容,五、学习的必要性,1.学习专业知识的需要,2.工作需要,六、课程的特点,1.内容多,2.计算多,3.抽象,七、学习方法,1.课前,2.课堂,3.课后,八、考核方法,总成绩=平时成绩+考试成绩+实验,平时成绩=平时作业+考勤,考试：教考分离,20%,80%,迟到、早退：-2缺课：-3,10%,完井,一、基本概念,完井工程：是指裸眼井钻达设计井深后，使井底和油层以一定结构连通起来的工艺。是指从打开油层开始，到测井、下套管、注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液、直至将油井投入生产为止的全过程。,完井(WellCompletion)，油气井的完成方式，即根据油气层的地质特性和开发开采的技术要求，在井底建立油气层与油气井井筒之间的合理连通渠道或连通方式,定义：指下入地层中的套管的层次、直径、深度、各层套管对应的钻头尺寸和水泥返高,(1)导管导管是钻井一开始就建立起泥浆循环，保护井口附近的地层，引导钻头正常钻进。,井口装置套管头、油管头和采油（气）树,二、井身结构,井身结构示意图1导管；2表层套管；3技术套管；4生产套管；5水泥,(4)油层套管油层套管其作用是保护井壁，形成油气通道，隔绝油、气、水层，下入深度是根据目的层的位置和不同完井方法来决定的。,(2)表层套管又叫地面套管、隔水层套管，它的作用是用来封隔地下水层，加固上部疏松岩层的井壁，保护井眼和安装井口，控制井喷，支承技术套管和油层套管。,(3)技术套管又叫中间套管，用来保护和封隔油层上部。难以控制的复杂地层（高压水层、易漏易塌层等），保证继续钻进。,分类,裸眼完井是指完井时井底的储集层是裸露的，只在储集层以上用套管封固的完井方法。,一、裸眼完井法,第一节直井完井方法,先期裸眼完井,后期裸眼完井,定义：指下入油层套管封固产层后再用射孔弹将套管、水泥环、部分产层射穿，形成油气流通道的完井方法。,射孔完井的地位：,二、射孔完井法,适应性：,强调：只有非均质储集层，才最适合用射孔完井。均质的储集层更适合于其他的完井方式。,分类,按射孔工具分,套管射孔,油管传输射孔,过油管射孔,射孔完井,单管射孔完井,多管射孔完井,尾管射孔完井,封隔器射孔完井,套管射孔完井示意图,尾管射孔完井示意图,三、割缝衬管完井法,割缝衬管完井示意图,改进割缝衬管完井示意图,适用地层：,定义：,分类,裸眼砾石充填,套管内砾石充填,预充填砾石绕丝筛管法完井,四、砾石充填完井法,裸眼砾石充填完井示意图,管内砾石充填完井示意图,预充填筛管示意图,分类,长半径,中半径,中短半径,短半径,超短半径,26/30m,620/30m,2080/30m,30150/30m,0.3m完成转向,第二节水平井完井方法,(1)裸眼完井,(2)射孔完井,(3)衬管(筛管)完井,(4)封隔器完井,(4)砾石充填完井,完井方法可分两大类：,选择性完井，主要是用水泥封固油层的完井，可在封固后选择性地射开某些层或某些段。,非选择性完井，主要是裸眼及其变种的完井方式。,国外水平井各种完井方式的比重,复习题,1.完井的概念；2.井深结构及其作用；3.裸眼完井及其优缺点；4.射孔完井及其优缺点；5.水平井的分类；6.水平井封隔器完井；7.水平井砾石充填完井。,第1大节,试油,定义：指利用一套专用的设备和工具，对井下油、气进行直接测试，以取得有关目的层的油气产能、压力、温度和油、气、水样物性资料的工艺过程。,一、试油任务及工作内容,1)了解储层及流体性质,4)通过分层试油、试气取得各分层的测试资料及流体的性质，确定单井（层）的合理工作制度，为制定油田开发方案提供重要依据；,3)验证对储集层产油、气能力的认识和利用测井资料解释的可靠程度；,2)查明油气田的含油面积及油水或气水边界以及油气藏的产油气能力、驱动类型；,1.试油任务,2.主要工作,诱导油流和测试,如滨197块属块状灰岩，钻井发生井漏，严重污染油层。32m油层厚试油时抽深800m。产油16.2t/d。经过大型酸化处理。自喷1550t/d，生产半年多。同样方法处理311、249等井，相继获千吨油井。,二、诱导油流,实质：就是要设法降低井底压力，使井底压力低于油藏压力，让油气流入井内。,1.降低井底压力的途径,降低井内液柱高度,降低井内液体相对密度,2.诱流原则,把井底和井底周围地层的赃物排出，使油层孔隙畅通，以利于油气流入井筒；能建立起足够大的井底压差；应缓慢而均匀的降低井底压力，不致导致破坏油层结构。,3.诱流方法,忽略流体流动的摩察阻力，井底压力可简单表示为下式：,降低井底压力的方法,降低液柱高度H,降低相对密度,替喷法,定义：用比重较轻的液体将井内比重较大的液体替出，从而降低井中液柱压力，达到使井内液柱压力小于油藏压力的目的,使油气畅流入井。通常使用清水、原油替,优点：建立压差缓慢，不致引起井壁坍塌而使油层出砂。,替喷方法,一般替喷方法,一次替喷方法,二次替喷方法,一次替喷：就是把油管下到人工井底，用替喷液把压井液替出，然后上提油管到油层中部或上部完井。,一次替喷示意图1油管；2套管；3压井液；4油层；5替喷液,二次替喷示意图1替喷液；2油管；3油层；4压井液；5套管液,二次替喷：就是把油管下到人工井底，替入一段替喷液，再用压井液把替喷液替到油层部位以下，之后上提油管至油层中部，最后用替喷液提出油层顶部以上的全部压井液，这样既替出井内的全部压井液又把油管提到了预定的位置。,正循环,替喷方式,反循环,替喷方式,替喷法的特点,正循环替喷：造成的井底回压较小，而不易井漏。,反循环替喷：携带脏物能力强。,能缓慢均匀的建立井底压差，不致引起井壁坍塌和油层大量出砂。,替喷法的优点,建立井底压差小，诱流能力差。,此法应用高压大产量，油层堵塞不严重的井。,替喷法的缺点,替喷法的适应性,抽汲法,概念：利用一种专用工具把井内液体抽到地面，以达到降低液面即减少液柱对油层所造成的回压的一种排液措施。,优点：诱喷能力较强，费用低。,缺点：适应井深较浅，效率较低。,适用性：低压浅井的诱喷。,抽吸法原理图a上提抽子；b下提抽子,提捞法,定义：用一个钢制的捞筒，通过钢丝绳下人井底，一筒一筒地将井内液体捞出地面，从而降低井中液柱高度，达到渗流的目的，一般适于低产井。,提捞设备系统示意图,提捞筒结构图,气举法,概念：就是借用压风机将压缩空气从环形空间(或从油管)注入井内，迫使环空液面下降，替出部分液体，当环空(或油管)液面降至油管鞋后，压缩空气进入油管(或环形空间)，使井内液气混合体喷出地面诱导油气流喷出。是降低压井液的相对密度，又降低其高度的诱流方法。,优点：方法简单，效率高，诱喷能力强。,适用性：岩性坚硬，不易出砂和坍塌的井。,缺点：地面设备复杂，成本高，容易引起出砂。,排液方式,常规气举排液,气举阀气举排液,混汽水气举排液,连续油管气举排液,泡沫气举排液,泵抽法,泵抽法试油有深井泵泵抽、螺杆泵泵抽两种。,诱喷排液方法及适用范围,三、试油工艺,在试油中，有多个射孔层段需要分别取得试油资料，就需要分层试油。,1.注