《完井工程基础》 (2)ppt课件

1、完井工程完井工程黄黄 中中 伟伟010-8973-3379 绪 论本课程主要内容：本课程主要内容：绪论绪论第一章第一章 完井的工程地质根底完井的工程地质根底第二章第二章 套管设计与固井套管设计与固井第三章第三章 油气井完井方法油气井完井方法第五章第五章 射孔射孔第六章第六章 出砂机理及防砂出砂机理及防砂第七章第七章 油气井测试油气井测试 第八章第八章 油气井投产油气井投产绪 论一、完井的定义一、完井的定义 完井是指油气井的完成完井是指油气井的完成Well Completion，是联络钻井和采油消费的一个关键环节；是联络钻井和采油消费的一个关键环节；以油气储集层的地质

2、构造、储集层的岩石力学以油气储集层的地质构造、储集层的岩石力学性质和油层物性为根底，根据开发开采的技术性质和油层物性为根底，根据开发开采的技术要求，研讨储集层与井眼的最正确连通方式的要求，研讨储集层与井眼的最正确连通方式的技术工艺过程。技术工艺过程。绪 论完井包括钻开消费层，下套管、注水泥固井、射孔、下消费管柱、排液，确定完井井底构造，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，延伸油气井寿命，提高经济效益。绪 论二、完井的目的二、完井的目的 针对详细油藏特征及储层物性，在针对详细油藏特征及储层物性，在满足钻井工程要求、采油工程要求及满足钻井工程要

3、求、采油工程要求及现有技术程度的前提下，运用现场阅现有技术程度的前提下，运用现场阅历、实际分析、模拟实验、数值计算历、实际分析、模拟实验、数值计算等相结合的方法，对不同类别的井进等相结合的方法，对不同类别的井进展相关参数的分析评价及整体优化，展相关参数的分析评价及整体优化，最终实现目的函数如产能、净现值最终实现目的函数如产能、净现值等的最大化，同时给出适宜详细条等的最大化，同时给出适宜详细条件的最正确参数组合，以提高油气田件的最正确参数组合，以提高油气田的整体开发经济效益。的整体开发经济效益。绪 论 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 消费动态预测 不确定性参数的定量分析

4、完井动态的经济评价及风险性分析 完井方法优选油管及消费套管尺寸的选定 注水泥设计、固井质量评价射孔及完井液设计 完井消费管柱设计 完井的试井评价 投产措施三、完井工程的研讨内容三、完井工程的研讨内容绪 论第一章 完井的工程地质根底一、储层岩性特征一、储层岩性特征二、储层物性二、储层物性三、储层流体三、储层流体四、油气藏分类四、油气藏分类五、地应力的概念与确定五、地应力的概念与确定一、 储层岩性特征 储层就岩性而言，以碎屑岩和碳酸盐岩为主，也有少量岩浆岩和蜕变岩。 1. 碎屑岩储层 碎屑岩储层的岩石类型包括砾岩、砂砾岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩和粉砂岩。 砂岩中有四种根本孔隙类型：粒间孔、溶蚀孔、

5、基质微孔和裂痕。一、 储层岩性特征砂岩中的次生孔隙有以下五种根本成因类型： 1堆积物溶解产生的孔隙。2胶结物被溶解后构成的孔隙。 3 交代作用产物被溶蚀而产生的孔隙。4 收缩孔隙。5 因岩石体积收缩、上部堆积压实或构造应力而产生的裂痕。一、 储层岩性特征 溶蚀孔隙的构成过程 交代作用：是指热液流体与围交代作用：是指热液流体与围岩发生物质交换的作用。岩发生物质交换的作用。 (a)原矿物的溶解与新矿物的沉淀同原矿物的溶解与新矿物的沉淀同时进展。时进展。(b)在交代过程中岩石一直处于固体在交代过程中岩石一直处于固体形状。形状。(c)交代前后岩石体积根本不变。交代前后岩石体积根本不变。一、 储层岩性特

6、征一、 储层岩性特征长石砂岩长石砂岩一、 储层岩性特征含铁砂岩一、 储层岩性特征硬砂岩一、 储层岩性特征粉砂岩一、 储层岩性特征2.碳酸盐岩储层碳酸盐岩储层的主要岩性为石灰岩、白云岩及其过渡岩石类型。油气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有原生孔隙和次生孔隙。 碳酸盐岩储层中的次生孔隙空间往往变化很大。一、 储层岩性特征 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、 储层岩性特征根据储集空间孔隙与裂痕搭配情况，分四种类型储层：1

7、 裂痕孔隙型 2 裂痕洞穴型 3 孔隙型4 裂痕型一、 储层岩性特征石灰石一、 储层岩性特征鲕粒灰岩一、 储层岩性特征平板石灰石一、 储层岩性特征3.岩浆岩和蜕变岩储层随着研讨的深人和勘探的扩展，世界各国在岩浆岩和蜕变岩中发现了不少油气田。我国曾经在东北某拗陷兴隆台地域太古代的花岗岩和中生界的花岗角砾岩、火山喷发岩中获得了工业性油流，在酒西盆地鸭儿峡油田志留系蜕变岩中找到了裂痕性油藏。该两类储层中还有较多的潜在储量。一、 储层岩性特征花岗岩一、 储层岩性特征黑云母花岗岩一、 储层岩性特征燧石角砾石一、 储层岩性特征火山角烁石一、 储层岩性特征4.页岩储层普通情况下页岩都是盖层或隔层，但在特定条

8、件下也可以构成油气藏。 产层的特点是自然伽马值高。 对获取新的油气资源很有价值。 一、 储层岩性特征粘土页岩一、 储层岩性特征含碳页岩一、 储层岩性特征油页岩油页岩二、储层物性 油层物性是评价储集才干的根本参数，孔隙类型、喉道类型及孔隙一喉道的配合关系与储集才干亲密相关，它们是多孔介质岩石的重要组成部分。 1.孔隙度 衡量岩石储集流体才干的参数 决议砂岩孔隙度的主要要素是碎屑颗粒的大小以及分选程度好坏 碳酸盐岩的孔隙发育情况与砂岩类似。裂隙缝孔隙度普通很低，范围由0.01至6% ，大部分很少超越3。碳酸盐岩的孔隙依然是储油气空间，而裂痕那么主要构成高浸透带。二、储层物性 2. 浸透率 岩石允许

9、流体经过才干的大小 绝对浸透率、相对浸透率、有效浸透率影响孔隙度的地质要素也影响孔隙系统的绝对浸透率 浸透率同孔隙度、粒径、分选、陈列方式关系亲密。 二、储层物性3. 油层浸透率及层间浸透率差别 国外把浸透率为 0.01 孔隙型油层作为高浸透和低浸透的区分规范，把0.1 作为裂痕型油层高浸透和低浸透的区分规范。 2m2m二、储层物性 国外对层间浸透率差别的划分原那么是，假设各分层之间的浸透率变化范围不超越6个等级中的一个(以1、0.5、0.1、0.05、0.01 )被以为层间浸透率差别不大，可以同井合采，否那么需按两套层系开发布井。 我国对层间浸透率差别的处置方法普通是在完井后对浸透层进展改造

10、压裂或酸化，然后同井合采。2m三、储层流体 储层流体充填于岩石的孔隙中，包括油、气、水三大类。原油是由各种烃与少量杂质组成的液态可燃矿物，原油的重要物理性质包括密度、粘度、凝固点等。我国根据粘度将原油划分为常规油和稠油两大类，将油层温度下的脱气原油粘度小50mPaS常规油，大于50mPaS 称为稠油。三、储层流体 天然气在油田呈几种形状存在，包括伴随原油产出的溶解气、气顶产出的游离气或气藏、薄夹层和地层水中的溶解气。 天然气在油田呈几种形状存在，包括伴随原油产出的溶解气、气顶产出的游离气或气藏、薄夹层和地层水中的溶解气。 天然气的成分主要是甲烷，还含少量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷和较重的烃类。非

11、烃气体包括N2、CO2、H2S、He等。三、储层流体 地层水是天然出如今岩石中，并且在钻井以前不断存在的水。油田水是指任何与油气藏伴生的水，这些水有某些突出的化学特征。 原生水是至少在地质时期的大部分时间中曾经同大气失去接触的化石水。四、 油气藏分类按照油气储集空间和流体流动主要通道的不同 ：1孔隙型油藏 以粒间孔隙为储油空间和渗流通道。 砂岩储油层、砾岩储油层、生物碎屑岩储油层均属于此类。四、 油气藏分类2裂痕型油藏 裂痕既是主要的储油空间又是渗流通道 。 能够不存在原生孔隙或有孔隙而不连通、不浸透。 碳酸盐岩储油层、蜕变岩、泥页岩储油层都能够构成这类油藏。四、 油气藏分类3裂痕孔隙型油藏

12、这类油藏以粒间孔隙为主要储油空间，以裂痕为主要渗流通道； 裂痕往往延伸较远而孔隙浸透率却很低 。四、 油气藏分类4孔隙裂痕型油藏 粒间孔隙和裂痕都是储油空间，又都是渗流通 道 。 裂痕发育而延伸不远，油层孔隙度较低 。5洞隙型油藏 这类油藏的溶洞、孔洞、孔隙和裂痕既是储油空间，又是渗流通道。 储油层均属可溶性盐类堆积层，根本上没有原生孔隙，只需次生孔隙。四、 油气藏分类 油藏按几何形状可分为块状、层状、透镜体和小断块4 类：1块状油藏 这类油藏的油层有效厚度大大于10m) ，有气顶、底水，油藏具有一致的水动力系统和良好的连通性，底水具有一定的补给才干。 四、 油气藏分类 2层状油藏这类油藏多属

13、背斜圈闭，构造完好，具有一致的油水界面。 3断块油藏 这类油藏断裂非常发育，构造被切割成为许多大小不等的断块。 4透镜体油藏 砂体几何形状的地质描画普通以长宽比划分。 四、 油气藏分类按原油分类:1常规油油藏：地层原油粘度小于50mPa S 的油藏被划分为常规油藏，常规油藏可采用注水开发。2稠油油藏：地层原油粘度大于50mPa S 的油藏被划分为稠油油藏。 3高凝油油藏：高凝油为蜡基原油，原油的流温必需高于凝固点，才干维持正常消费。五、地应力的概念与确定当物体遭到外力作用时，在它的内部同时产生了一个与此外力相对抗以坚持平衡的力，这就是内力。单位面积上的内力称为应力。地壳不同部位出现受力不平衡，

14、分别遭到挤压、拉伸、旋扭等力的作用，促使地壳中的岩层发生变形。与此同时，岩层也产生一种对抗变形的力，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。五、地应力的概念与确定普通地，假设油田地层处于三轴地应力作用的，其三个主方向的主应力为最大程度主应力、最小程度地应力和垂向应力；垂向应力由岩体自重引起，程度向地应力由岩体自重、地质构造运动、地层流体压力及地层温度变化产生。五、地应力的概念与确定五、地应力的概念与确定 来源 1. 岩体自重产生的地应力 2. 构造应力 3. 温度升高产生的附加应力五、地应力的概念与确定目前，油田地应力的研讨可分为三大类：1油田地应力丈量；2油田地应力场的预测；3油田地应力在石油工业中的运用。五、地应力的概念与确定地应力丈量方法：资料分析法有孔应力丈量岩心分析法地应力原点丈量机理机理:根据井眼的受力形状及其破裂机理来推算地应力。根据井眼的受力形状及其破裂机理来推算地应力。 破裂压力：反映了液压制制地层的抗拉强度使其破裂，构成井漏，呵斥压力忽然下降 延伸压力：压力趋于平缓的点，为裂隙不断向远处扩展所需的压力。 瞬时停泵压力：当裂痕延伸到分开井壁应力集中区，进展瞬时停泵 hsP裂痕重