调流控水筛管完井技术 2006-8-18
水平井调流控水筛管完井设计方法研究_赵旭
于此， 本文通过对水平井调流控水筛管的工作原理及 流动耦合模型的分析， 建立了一套水平井调流控水筛 管完井优化设计方法， 并结合实际数据进行了分析。
1 水平井调流控水筛管完井流体流动过程
水平井调流控水筛管完井技术是指在普通筛管 端部加装节流控制器， 通过设置不同的节流控制器 的流动参数并结合水平井合理分段技术实现对地层 流体流入的合理控制， 以达到地层流体均衡流入的
基金项目：国家科技重大专项 “海相碳酸盐岩油气井井筒关键技术” （编号：2011ZX05005-006-004） 。 作者简介：赵旭， 1981 年生。2009 年毕业于中国石油大学（北京） 油气井工程专业， 获博士学位， 现主要从事完井工程技术方面的研究 工作。电话：010-84988705。E-mail：zhaoxu46@。
第 35 卷 第 1 期 2013 年 1 月
石 油 钻 采 工 艺 OIL DRILLING & PRODUCTION TECHNOLOGY
Vol. 35 No. 1 Jan. 2013
文章编号：1000 – 7393 （ 2013 ）01 – 0023 – 05
水平井调流控水筛管完井设计方法研究
ρυc 2 L ρυp 2 2 ，∆pfric = 2Cu f 2Cv D
水平井筛管完井工艺技术
提高最终 采收率
三、水平井完井优化选择技术
2、水平井完井方式优选方法
水平井完井方式优选
油藏类型 开采方式
储层岩性
后期作业ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
驱动方式
油层保护
钻井工艺
裸眼完井 筛管完井 套管固井射孔完井
水平井完井及采油参数优化设计
水平井产能 的影响因素分析
水平井长度优化设计 水平井日产量优化设计 水平井压降优化设计
三、水平井完井优化选择技术
基管尺寸 2-3/8” 2-7/8” 3-1/2” 4” 4-1/2” 5” 5-1/2” 6-5/8” 7”
长度，m
基管
重量, kg/m 6.85 9.54 13.7 14.2 17.3 22.4 25.3 35.8 38.7 5~5.3
9.3~9.6
精密微孔复合过滤层
外径
重量, kg/m
3” (76mm)
三、精密微孔复合防砂筛管
4、主要完井工具
精密微孔复合筛管
过滤精度
防砂介质
WF60 WF80 WF100 WF120 WF160 WF200 WF250 WF300 WF350
过滤精度,μm
60
80
100
120
160
200
250
300
350
三、精密微孔复合防砂筛管
4、主要完井工具
精密微孔复合筛管
防砂筛管的技术参数
一般
较大
强
易
易
大
低
低
小 较高
筛管 完井
一般
较小
强
易 一般 小
高
高
小 一般
三、水平井完井优化选择技术
水平井自适应调流控水完井技术
水平井自适应调流控水完井技术摘要：国内对控水完井技术的研究起步较晚，但近年来针对水平井控水完井技术进行了大量研究，取得了一定的进展。
水平井自适应调流控水完井技术作为油气田开发的一项先进技术，已应用于大多数类型的油气藏，并在油田开采中取得了控水稳油效果。
关键词：水平井；自适应调流控水；技术1水平井自适应调流控水完井技术工作机理水平井进行生产时，随着水边缘的推进，由于地层非均质性严重，油水流度比的不同及开发方案和措施不当等原因，均能导致油田原油含水率上升速度加快，一旦水突破，原油产出率便急剧降低。
通过研究自适应控水技术，设计具有主动调流控水功能的自适应控水筛管，并与遇油遇水膨胀封隔器配合使用，将不同渗透性油层有效分隔，实现水平段油藏均匀生产，延缓水平井的水、气的突进；同时，又根据油井产液情况实时的自动调节油井产液量，达到自适应调流控水增油的功能。
水平井自适应控水完井技术与传统的变密度（梯级）筛管、中心管及ICD控水技术相比可实现自主选择控制出水层位；有效控制生产过程中水锥或气锥的发生，实现全水平段的均衡产出；能够实现防水、控水、控气、防砂、控油等。
自适应控水筛管有浮动盘式和流道式两类。
浮动盘式自适应控水筛管依据伯努利原理，通过流经阀体的不同流体粘度的变化控制阀体内碟片的开度和开关。
当相对粘度较高的油流经阀体时，碟片处于开启状态，当相对粘度较低的水或气流经阀体时，碟片因粘度变化引起的压降自动“关闭”，从而达到控水、控气、稳油的目的。
流道式自适应控水筛管利用油水旋流运动势能差异原理，通过预设圆弧和分支流道对流入流体进行动态控制，具有流动面积相对较大，结构简单，可靠性高的优点。
通过实验发现自适应控水装置对水有很强的阻流作用，对油阻流作用小；相同压力情况下粘度越大，通过AICD装置的流量越大，压差达到一定数值，产水量再也不会随着压差增加而增加，而油的产量会随压差的提高而增加；随着含水率的增加，自适应控水装置的节流压降随之增加；在含水率在70%以下时，压降增加相对较快，含水率70%以上时，压降增加较慢；自适应控水装置具有较好的自调节性，可根据含水率的变化自行调节节流压降。
水平井酸洗涨封及完井介绍
七、防落物管柱的下入 为了防止抽油管柱、井下工具等掉落到水平段，导致难以打捞，需要 在造斜点以下、螺杆泵以上的直井段安装防落物管柱。 先前的防落物管柱，由以下管柱结构组成： 防落物管柱组配：丝堵 +1根27/8″平式油管+27/8″×2m筛管+Ф35mm 泄压球座 +1根27/8″平式油管+Y241-115封隔器+27/8″×1m油管短节+ KHT-115脱接器+27/8″平式油管+27/8″油管变扣+27/8″油管。后经改进， Y241型单向卡瓦封隔器改为Y441型双向封隔器+丢手接头。现经我们和 作业队伍的沟通，认为下入Y445-114A型封隔器同样可完成该工序，并 且座封、丢手一次完成，更为简单方便（目前已采用）。封隔器下部接 筛管、沉砂管，上部直接与油管连接，减少了鱼顶与胶筒之间的距离， 使打捞更为容易。 以上认识，由于水平有限，有不足的地方，欢迎各位指正。 参考文献： 1 何艳青 《水平井完井技术》 中国石油天然气研究所1991年版 2 夏健 刘蜀平 《台8平1井酸洗胀封设计》 华北油田采研院 2006.9
水平井酸洗涨封 及完井工艺介绍
编写:陈雅勇 范龙庄 何玉斌 李 军
割缝筛管水平井 酸洗涨封及完井工艺
随着水平钻井技术的不断完善和成熟，水平井在油田的开发过程中占有越来越重 要的地位。通常人们把最大井斜角接近或达到90o，且具有一定水平位移的井称 为水平井。水平井由于水平段贯穿油层，使油气的径向流变成平面流，扩大了泄 油半径，大大增加了泄油面积，大幅度提到了油井产量，有效地提高油田的最终 采收率。因此，水平井在油田中后期的开发已上升到重要的位置。 水平井在砂岩油藏最常用的完井方式有：射孔完井和割缝筛管完井两种。割缝筛 管完井从钻井到酸洗涨封完成工艺流程见链接 我们这里所说的割缝筛管水平井酸洗涨封工艺，就是为解除钻井泥饼对地层油流 通道及割缝筛管的堵塞，确保割缝筛管完井后达到预期产液能力，投产之前必须 对该井进行酸洗解堵，彻底清洗裸眼井壁和解堵屏蔽暂堵带，然后再充以完井保 护液。又由于地层的非连续性，水平井水平段可能钻遇多段泥岩，为防止泥岩段 垮塌，需在酸洗后利用管柱使管外封隔器胀封，以便对泥岩段地层实施封隔。。
筛管完井水平井现状及下步措施参考资料
筛管完井水平井现状及下步措施一、水平井现状截止2013年9月底，采油厂已完钻各类水平井206口，投产水平井204口，开井164口，开井率80.4%，综合日产液量8432.9m3，日产油量601t，综合含水92.9%。
平均单井日产液51.4m3，日油3.7t。
动液面469m。
1、按照完井方式分类：套管射孔完井106口，开井79口，综合日液5248.4m3，日油236.6t，综合含水95.5%。
平均单井日产液66.4m3，日油3.0t。
动液面462m。
裸眼筛管完井98口，开井85口，综合日液3184.5m3，日油364.6t，综合含水88.5%。
平均单井日产液37.5m3，日油4.3t。
2、按照油藏类型分类：注水（聚）单元水平井65口，开井44口，综合日液3226.3m3，日油139.5t，综合含水95.7%。
平均单井日产液73.3m3，日油3.2t。
动液面480m。
断块单元水平井16口，开井14口，综合日液2034.1m3，日油50.9t，综合含水97.5%。
平均单井日产液145.3m3，日油3.6t。
动液面335m。
稠油单元水平井123口，开井107口，综合日液3172.5m3，日油410.6t，综合含水87.0%。
平均单井日产液29.6m3，日油3.8t。
动液面662m。
表1 水平井分类现状统计1、停产水平井目前，停产水平井41口，其中管杆问题6口，出砂4口，高含水13口，正作业10口，待作业3口，不供液4口。
高含水停产是主要原因，相对集中的存在于水驱单元油藏；其次作业占用井也较多，主要集中在稠油单元油藏。
表2 停产水平井分类现状统计2目前，含水≥95%的水平井56口，占开井总数的34.1%，综合日产液量5261m3，日产油101.2t，综合含水98.1%。
平均单井日液93.9m3，日产油1.8t。
高含水水平在各油藏均普遍存在，水驱、断块、稠油比例分别为56.8%、71.4%、19.6%。
套管水平井、筛管水平井高含水比例分别为48.1%、21.1%。
水平井分段控水完井试油技术论文
水平井分段控水完井试油技术浅析摘要：水平井能够增大井筒与油气层段的接触面积，因而较直井能够大幅提高单井产能。
目前，底水锥进是底水油藏开发中的最大难题，对水平井开发效益产生了巨大的负面影响，采用射孔优先技术对水平井近井筒的流入特征进行改变，可以实现流入剖面均衡。
本文在简单介绍射孔优化参数选择原则的基础上，结合实际情况，提出优化射孔的具体方案。
而调流控水筛管完井则能对整个井筒的实际生产压差进行平衡，从而更好的实现控水与治水的目标。
本文主要对其关键技术和影响因素进行分析。
关键词：水平井分段控水完井一、引言在底水油藏的开发过程中，水平井技术已经得到了非常广泛的应用，而长期实践与探索凸显两大问题。
第一是：井眼在同一产层或贯穿多个产层，且水平方向上的地层渗透率的非均质性较强，那么当存在气顶、底水的时候，就会导致生产不均衡，诱发气顶、底水的脊进或锥进，引起井筒提前见水；第二是：水平井产层生产压差的不均匀使油管内的流体流动不平衡，高压产层段下部底水的锥进速度加快，导致过早见水，出现暴性水淹，甚至停产。
虽然通过常规水平井完井方式能够增加油藏接触面积，提升波及系数和产量，不过受渗透率非均质性、指端效应、接近油水界面的影响，还是会导致底水锥进问题。
塔河油田从1998年开始采用水平井完井开发碎屑岩油藏，随着开发速度的加快，前期遗留的治理难题日益凸显，主要表现为：含水上升速度快，无水采油期短，水平段动用程度低三个方面。
由此可见，水平井完井应当由传统的快速上产向逐渐释放产能以及后期治理提供充足空间的方向发展。
我们从产液剖面的均衡以及整个井筒实际生产压差的平衡出发，对变密度分段射孔、调流控水筛管完井技术及其实际应用效果进行介绍。
二、变密度分段射孔完井技术为了更好的实现控水和治水目标，我们对现有的笼统尾管射孔完井方式进行了改进，采用变密度射孔以及分段工艺，针对储层非均质性特征，对射孔单元的参数进行调整，并合理预留盲段。
1.射孔单元参数的调整1.1射孔位置所谓射孔位置的选择，实际上就是对盲段的选择，其目的是给后期分段卡堵留下充分的空间。
变孔密筛管控流完井参数优化及数值模拟分析
变孔密筛管控流完井参数优化及数值模拟分析陈阳【摘要】针对现场仅凭经验设计水平井变孔密筛管控流完井参数导致控流效果不理想的问题,初步建立配套完井参数优化方法.根据数值模拟模型确定的各投产井段所需合理控流压降要求,选择最佳控流参数组合,将各投产井段泄流强度控制在合理范围内,实现均衡供液.实例井分析结果指出,相比常规完井,开井300天时,优化方案条件下原油累积产量增幅和产液含水率降幅分别达9.69％和10.68％,经验方案仅为2.13％和2.99％,表明优化参数后控流完井的控水稳产效果更好.【期刊名称】《石油地质与工程》【年(卷),期】2018(032)006【总页数】4页(P109-112)【关键词】水平井;控流完井;变孔密筛管;参数优化;数值模拟【作者】陈阳【作者单位】中国石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院,山东东营257017;中国石油和化学工业联合会“非常规油气钻完井技术重点实验室”【正文语种】中文【中图分类】TE257水平井分段控流完井已成为实现油藏向水平井均衡供液、防止地层水在投产段单点突破的有效手段，在国外获得大量现场应用[1-5]。
控流完井的核心工具为流入控制器（ICD）和流入控制阀（ICV），为了产生足够的控流压降，控流构件过流断面较小，控流流道较长，实际生产时极易堵塞，难以适应国内油田开发常遇的储层易出砂和泥质含量高等复杂环境。
为解决上述问题，提出并现场应用了水平井变孔密筛管控流完井，该完井方法通过筛管基管上的孔眼产生控流压降，同时保留适当的筛管泄流面积，其制造工艺简单，可靠性高，易于被采油厂接受。
然而，该完井方法缺乏理论支撑，仅凭经验制定控流参数，无法保证控流效果，对此，本文建立起配套的控流参数优化方法，并通过数值模型对比分析方法论证控流参数优化设计的必要性。
1 水平井变孔密筛管控流完井简介该完井方法将入井前预先设计的变孔密筛管和盲管串联形成控流完井管柱下入水平井裸眼投产段，并配合分段完井实现分段控流，完井管柱结构如图1所示。
试油技术
四、水平井分段控水完井试油技术
目前, 水平井技术被认为能够有效延缓底水锥迕, 已经广泛应用亍底水油藏开发。经过长期 的研究和实践人们发现：当井眼贯穿多个产局, 戒者同一产局内, 水平方向上地局渗透率具有较 强的非均质性, 再加上返样的油气藏若存在底水、气顶, 那么出现的丌均衡生产, 就会造成底水、 气顶的锥迕戒脊迕, 使井筒过早见水见气, 对产能造成非常丌利的影响。水平井产局生产压差的 丌均匀分布会导致油管内流体产生丌平衡流动。高压产局对低压产局造成丌良影响, 形成丌平 衡生产, 在高压产局段下部的底水会徆快锥迕, 过早地见水会降低产油量甚至停产。尽管常觃的 水平井完井方式可以通过增大油藏的接触面积来提高产量和波及系数, 但因其接近油水界面、 跟指端效应和渗透率的非均质性而造成气水锥迕。 底水油藏开发面临的最大问题就是底水的锥迕,而采用射孔优化技术改变水平井近井筒的 流入特性, 就可实现流入剖面均一的目的。我们在生产过程中应考虑射孔优化参数优选的原则, 结合油田自身水平井完井现场应用的情况分析, 考虑水平井实钻轨迹、测井解释数据、钻井污 染等, 提出优化射孔方案。我们从均衡产液剖面和平衡整个井筒的实际生产压差出发,可应用变 密度分段射孔完井和调流控水筛管完井返两种徆有效的控水技术。
2、调流控水筛管完井技术
控水筛管作用原理也是将全水平段分成若干小段, 在渗透率较高的井段, 控水筛管 利用自身的限压节流作用为高渗井段增加一个阻碍流体从地局流出的附加阻力, 从而 一定程度上降低该井段的流压。在渗透率较低的井段, 可以选用阻流能力较小的控水 筛管, 戒者由亍该段产能低, 因而丌需要限流, 所以可以丌用下入带有限流能力的控水 筛管。
试油技术
试油(气)是指探井钻井中和完井后，为取得油气 储局压力、产量、液性等所有特性参数，满足储量计 算和提交要求的整套资料录取和分析处理解释的全部 工作过程，是最终确定一个构造戒一个圈闭是否有油 气藏存在和油气藏是否具备开采价值的依据。
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沿整个水平井段自动均衡生产压差剖面和产液剖面
延缓边底水突进，延长油井生产期 见水后能够稳油控水，喷嘴限制出水量，降低含水率 沿整个水平井段均衡出油，消除死区，提高产油量和采 收率
可以在筛管内采用封隔器进行有效卡封
调流控水筛管完井技术简介
一种集防砂、调剖、控水多功能于一体
的完井新技术
汇 报 内 容
目前水平井裸眼完井的技术问题 调流控水筛管的技术原理 调流控水筛管的结构设计
控水喷嘴的优化设计软件
技术特点总结
目前水平井裸眼完井的技术问题
目前水平井裸眼完井ay Zone Water Zone
调流控水筛管的技术原理
调流控水筛管的技术原理
采用不同直径的喷嘴系列，适当增加流动阻力， 均衡水平井各段筛管的生产压差和产液量
通过调整压力剖面，延缓边底水突进
见水后，通过喷嘴限制出水量， 减小产水段的生产压差
调流控水筛管的结构设计
控水喷嘴的优化设计软件
水平井段管内沿程流阻分布
优化设计的喷嘴直径系列
通过筛管喷嘴可实现均匀注酸 集防砂、稳油控水、增产为一体，操作简便，经济实用
喷嘴压降与产液量的关系
单段筛管的喷嘴压降计算
(喷嘴：2.5mm， 2个)
日产液量 (m3/d) 喷射速度 (m/s) 喷嘴压降 (MPa)
5 5.90 0.01814
10 11.79 0.07254
20 23.58 0.29017
30 35.37 0.65289
50 58.95 1.8136
技术特点总结：