水平井完井技术

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水平井割缝筛管完井技术应用

水平井割缝筛管完井技术应用

水平井割缝筛管完井技术应用随着我国经济社会的快速发展,各行业对于自然资源的需求量也在不断增长,对于矿产资源说也是如此,石油作为一种重要的自然资源,对于我国工业的发展有着重要的意义,水平井割缝筛管完井技术就是一种先进的开发技术,是开发裂缝性油藏的有效手段,但是在具体的开发工作中需要把握的关键因素比较多,因此加强相关的研究工作很有必要,本文结合我国相关开发工作的实际情况,对该项技术的概况和应用进行了研究。

标签:水平井;割缝筛管;技术应用引言:水平井割缝筛管技术从产生至应用经历了一定的发展周期,在发展的过程中积累了一定的经验和教训,所以在行业中有着愈发广泛的应用,譬如1997年大港油田的开发就对相关技术进行了应用,有效提高了开发工作的质量和效率,这项技术的应用潜力毋庸置疑,但是由于具体的工作流程比较多也比较复杂,所以行业工作人员需要发挥自身的主观能动性,及时解决施工出现的种种问题,譬如缝隙易堵等问题。

一、割缝筛管的特点想要对其应用有一个更为全面的认识和把握,对割缝筛管的特点进行把握很有必要,主要可以有以下几项特点:(一)便于下井大部分的油藏资源开采工作都是在井下进行,这是开发工作中的一大难点,因为井下的环境较为复杂,存在的不稳定因素也比较多,也会提高开采工作的难度,传统的开发技术下井环节较为复杂,不仅增加了相关的工作量,对于促进行业的资源优化配置也非常不利,割缝筛管技术的利用就在很大程度上改善了这种情况,对于行业的长远健康发展来说非常有利。

(二)适用性高我国的地质环境类型比较多,矿产资源的分布也比较复杂,这就对开采技术的适应性提出了更高的要求,传统的开采技术适应性比较低,针对一些环境较为复杂的区域无法推进科学合理的工作,这也是割缝筛管技术的一大优越之处,割缝筛管的强度比较高,能够承受一定的弯曲,适应性得到了大幅度的提高。

(三)成本较低资源在开发的过程需要耗费一定的成本,在油藏资源的开发中也是如此,但是传统的资源开发需要耗费一定的成本,不仅体现在资金上,在施工人员上也说是如此,成本较高不仅不利于促进行业的资源优化配置,同时也不利于行业的长远健康发展,割缝筛管技术就在很大程度上改善了这一点,因为这种技术的适应性比较强,具体的施工流程也比较简单,因此成本也比较低,利于行业的长远发展。

水平井完井主要有三种方式

水平井完井主要有三种方式

水平井完井主要有三种方式:裸眼完井、固井射孔完井和割缝衬管完井。

在3种完井方式中,割缝衬管水平井堵水难度最大,因为割缝衬管与岩石壁面之间无隔挡,底水或边水进入井筒有径向流和横向流2种方式,机械封隔方法仅能实现割缝衬管内部空间的封隔,不能实现割缝衬管与岩石壁面之间环形空间的封隔。

国外主要针对割缝衬管水平井进行。

早期主要采用化学剂笼统注入法[6-8]。

90年代中期环空封隔技术(ACP)的提出为割缝衬管水平井堵水技术提供了新的思路。

环空封隔(ACP)定位注入技术是借助连续油管(CT)和跨式封隔器(IBP),在割缝套管与井壁之间的环空放置可形成化学封隔层的可固化液,形成不渗透的高强度段塞,达到隔离环空区域的目的。

然后配合管内封隔器,实现堵剂的定向注入(图2)。

如果出水部位在水平井段上部或下部,需要1个ACP,如果出水部位在水平井段中部,则需要设置2个ACP。

当过量水(气)的产出不是由于断层或裂缝引起时,可考虑采用ACP直接封隔水(气)部位。

4 水平井堵水研究的难点、重点l)难点水平井堵水具有共性的瓶颈技术难点有3个:一是出水层位判定技术,二是堵水工艺技术,三是堵水剂技术。

出水层位判定技术与水平井测井技术密切相关;堵水工艺技术与井下工具、管柱技术、完井方式、堵水剂特性有关;堵水剂技术与化工技术工艺、材料科学有关,是研究比较活跃的技术难点。

2)重点水平井堵水最大的重点是堵水剂,特别是有较强的油、水选择性,合成生产方便,化学性能稳定,适应性强,施工工艺简单的选择性堵水剂的研究开发。

其次,适合油藏、油井特点的选择性堵水工艺研究也是水平井堵水的重点。

两个选择性——堵剂的选择性和工艺的选择性研究的突破是水平井堵水技术能工业化应用的关键。

胜利油田水平井完井采油技术

胜利油田水平井完井采油技术

Zh18-13-20
Zh5 Zh5-8
6
5.1
Zh18-11-14 2.8
Zh18-11-16
2
2
6.0 Zh183
Zh18-11-18 Zh18-11-20 4.6
6
7.9
Zh18-9-12 6.8
8.0 Zh18-9-x14
Zh18-9-16
5.5 Zh18-9-18 2.8
Zh18-9-20
20
二、胜利油田水平井完井采油技术进展
关键工具研制
水平井液压分级箍
套管外封隔器
规格:4in-95/8in 打开压差:17~18MPa 关闭压差: 20MPa
规格:27/8in-95/8in 长度:1m-12m 密封压力: 15-35MPa 耐温:150 ℃
稠油底水油藏开发取得成功
沾 18-1-16井
一、胜利油田水平井开发技术现状
特别是“十五”期间,针对油藏新类型、应用新 领域带来的挑战和机遇,大力攻关水平井新技术,进 一步发展完善了五项水平井开发关键技术,成为促进 油田稳定发展的重要支撑技术。
1、水平井地质建模及剩余油定量描述技术
2、水平井一体化优化设计技术 3、水平井钻井轨迹测控技术 4、水平井油层保护技术 5、水平井完井采油配套技术
太平油田沾18断块Ng下1砂层组有效厚度等值线图
Zh29-70
11.1 Zh18-15-12 10
Zh18-15-16
Zh18-15-14
Zh26-3
Zh26-4 Zh18-15-20
0
2 2
6
2 6
第2分支 第4分支
6 2
Zh18-13-14
8.6 Zh187 9.9

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

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。

水平井完井技术

水平井完井技术

非API套管螺纹:金属密封和弹性密封结构,较高的气密性, 适应高温高压气井
二、水平井固井技术
API套管钢级统计表
钢级 H-40 颜色 标志 无色或黑色 最小屈服强度 psi 40 MPa 276 最高屈服强度 MPa 552 最低抗拉强度 MPa 414
J-55
K-55 N-80 C-75 L-80 C-90 C-95 P-100 Q-125
浅绿
绿色 红色 蓝色 红夹棕色 紫色 棕色 白色 白色
55
55 80 75 80 90 95 110 125
379
379 552 517 552 620 665 758 861
552
552 758 620 665 725 760 965 1040
517
665 689 665 665 690 720 865 930
套管外封隔器完井
固井射孔完井 固井射孔完井
三、完井方式的选择
(3)针对不同油气藏类型选择完井方式
油气藏类型 天然裂缝性油藏 特点 以碳酸盐岩或灰岩为主, 岩性致密 胶结程度好,不易出砂 砂岩油藏 胶结疏松, 易出砂 原油比较稠, 须注蒸汽热 采 渗透率低,岩性致密,需 压裂改造 完井方式 裸眼完井 割缝筛管完井 固井射孔完井 砾石充填完井 固井射孔完井 套管外封隔器完井 固井射孔完井
二、水平井固井技术
(7) 加强井眼净化工作
井眼净化在钻井施工过程中要以预防工作,主要是 钻井液体系的选择和钻井液性能参数的优化
提高钻井液环空返速 增加钻井液的屈服值 增加钻井液的动塑比(YP/PV) 降低钻井液的动切力
二、水平井固井技术
(8)提高封固井段的密封性
低渗透储层水平井需要压裂改造,因此对固井质量 提出了更高的要求,但是由于水平井的特殊原因固井质

水平井完井技术简介

水平井完井技术简介

二、水平井的完井方法
中国石油
2、水平井完井方式--国内水平井主要完井方法有以下5种
(1)裸眼完井
裸眼方式完井最简单、最经济, 但不能进行选择性作业和生产, 油井生产控制程度低。
二、水平井的完井方法
中国石油
2、水平井完井方式--国内水平井主要完井方法有以下5种
割缝筛管(割缝衬管)完井,目
(2) 筛管(割缝)衬管完井
中国石油
2、水平井完井方式--国外水平井主要完井方法有以上5种外,还有:
增加管外的封隔程度、分层作
(6) 管外封隔器完井 业和分段开采具有重要的作用。
三、水平井完井工具
中国石油
水平井完井工具---国内外主要有以下几种:
1.圆孔筛管、绕丝筛管、割缝筛管、砾石充填筛管等衬管;
三、水平井完井工具
中国石油
割缝筛管(割缝衬管)完井,目 前普遍使用,约占80%,对于较 为松散地层,有一定程度的出 砂的水平井是一种经济有效的 方法。但是地层坍塌易造成筛 缝堵塞降低渗透,影响产量。
ф244.5mm套管×907m
悬挂器×856m
ф177.8mm光管 ×(857m-907m)
ф177.8mm割缝筛管 引鞋 ×(907m-1271m)
A 控制点
水层
油层
B
泥岩层
基本数据:井深1462m,井斜 112.190,位移845米,水平段 324米;控制点斜深879.8m、 垂深723m;入口靶点斜深 1138m、垂深668.89m,高差 54.11m;最大全角变化率 11.190/30m ,控制点至入口靶 点最大全角变化率10.520/30m。 钻井周期20天。
Hale Waihona Puke “L”型井眼轨迹水平井中国石油

水平井完井方式及其选择

水平井完井方式及其选择

⽔平井完井⽅式及其选择⽔平井完井⽅式及其选择⽔平井完井⽅式可采⽤裸眼完井、割缝衬管、割缝衬管加管外封隔器、下套管注⽔泥⼀、完井⽅式1、裸眼完井裸眼完井费⽤不⾼,但局限于致密岩⽯地层,此外,裸眼井难以进⾏增产措施,以及沿井段难以控制注⼊量与产量,早期⽔平井完井⽤裸眼完成,但现在已趋步放弃此⽅法。

当今只有在具有天然裂缝的碳酸盐岩油⽓藏与油⽓井的泄油半径很⼩时才使⽤裸眼完井的⽅法。

2、割缝衬管完井该⽅法就是在⽔平段下⼊割缝衬管,主要⽬的就是防⽌井眼坍塌。

此外,衬管提供⼀个通道,在⽔平井中下⼊各种⼯具诸如连续油管。

有三种类型的衬管可采⽤:1)穿孔衬管。

衬管已预先预制好。

2)割缝衬管。

衬管已预先铣好各种宽度、深度、长度的缝。

3)砾⽯预充填衬管。

割缝衬管要选择孔或缝的尺⼨,可以起到有限的防砂作⽤。

在不胶结地层,则采⽤绕丝割缝筛能有效地防砂,另外在⽔平井采⽤砾⽯充填,也能有效防砂。

割缝衬管完井的主要缺点就是难以进⾏有效的增产措施,因为衬管与井眼之环形空间就是裸眼,彼此连通,同样,也不能进⾏进⾏分采。

3、割缝衬管加管外封隔器该⽅法就是将割缝衬管与管外封隔器⼀起下⼊⽔平段,将⽔平段分隔成若⼲段,可达到沿井段进⾏增产措施与⽣产控制的⽬的。

由于⽔平井并⾮绝对⽔平,⼀⼝井⼀般都有多个弯曲处,这样,有时难以下⼊衬管带⼏个封隔器4、下套管注⽔泥射孔该⽅法只能在中、长曲率半径井中实施。

在⽔平井中采⽤⽔泥固井时,⾃由⽔成分较直井降低得更多,这就是因为⽔平井中由于密度关系,⾃由⽔在油井顶部即分离,密度较⾼的⽔泥就沉在底部,其结果⽔泥固井的质量不好。

为避免这种现象发⽣,应做⼀些相应的试验。

注:1、超短曲率⽔平井:半径1~2ft,造斜⾓(45°~60°)/ft;2、短曲率⽔平井:半径20~40ft,造斜⾓(2°~5°)/ft;3、中曲率⽔平井:半径300~800ft,造斜⾓(6°~20°)/(100ft);4、长曲率⽔平井:半径1000~3000ft,造斜⾓(2°~6°)/(100ft)。

水平井钻井完井关键技术

水平井钻井完井关键技术

水平井钻井完井关键技术摘要:随着新技术的不断发展,水平井完井技术作为连接钻井和石油开采而又相对独立的一门科学技术,为我国油气开发开辟了一种新的途径,并迅速在石油开采行业得到了广泛的推广和应用。

但是,目前水平井完井中存在的技术难点,仍然制约着该技术的进一步发展。

针对开采现场条件、设备的变化对水平井完井关键技术进行了探讨,以期为相关工作者提供一定的借鉴。

关键词:水平井;钻井;完井;关键技术引言我国石油产业近几年的规模不断扩大,为我国经济的发展提供了充足的石油能源。

但由于石油开采量的逐年增加也导致石油的产油量逐渐下降。

同时石油开采的地理环境也更加复杂,对石油开采的技术水平提出了更高的要求。

因此,我国石油企业为了解决这些问题,开始不断提高自身的钻井技术,从而保证油田的产油能力。

1水平井完井技术简介水平井完井技术于20世纪80年代开始用于石油工业勘探开采领域,我国于20世纪90年代引进、推广、应用,为我国提高油气开采效率和开采质量发挥了巨大的作用。

完井作业作为钻采过程的最后一道工序,同时又是采油的开始,为国内外油气田开采带来了巨大的社会效益和经济效益。

水平井完井技术是指水平裸眼井在钻井时,一旦达到设计井深,就应具有以一定结构将井底和油层联通的工艺过程,这样建立起来的水平井能为油层提供更多关于油层储藏的信息,对丰富人们对油藏的认识具有极大的作用。

完井方式的优选、完井工具的开发以及完井质量的好坏直接关系到探井能否顺利实施、油井能否长期稳定使用,并最终影响到油田的经济效益。

因此,在进行水平井完井作业时,必须严格遵守一定的原则,保证完井顺利进行。

2重点探区钻井完井技术2.1超深井安全高效钻井关键技术为降低超深井钻井过程中的钻井液漏失量并提高机械钻速,在建立地层压力剖面、研究井漏与井眼失稳机理的基础上,优化了井身结构,研制了系列钻井提速工具,研发了微流量早期监测系统及防漏堵漏浆,形成了超深井安全高效钻井关键技术,并取得了较好的应用效果。

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三增型水平井轨道设计
Da R1 sin b sin a Rw sin c sin b R2 sin t sin c Dt S a R1 cos a cos b Rw cos b cos c R2 cos c cos t S t
a. 据地质提供的靶点三维坐标,计算水平段长度、稳斜角及方位角。 b. 确定井眼轨道类型、钻井方法及造斜率,选定合适的靶前位移。 c. 利用计算机软件,初步计算井眼轨道分段数据。 d. 对初步设计的水平井轨道进行摩阻扭矩分析,通过调整设计参数, 选取摩阻扭矩最小的轨道。 e. 据初步设计轨道的靶前位移及设计方位角,计算出井口坐标,并到 现场落实。 f. 根据复测井口坐标,对设计方位及轨道数据微调,完成轨道设计。
(4)双增水平井轨道设计
设计方法:可参考双增式定向井轨道设计 必给条件:目标点垂深Dt、位移St、井斜角αt 及设计方位 角θ0,造斜半径R1和R2; 选给条件:造斜点井深Da,或中 间稳斜段井斜角αb,或中间稳斜
段长度Lw(三选一)。
注意:水平井轨道设计没有靶前 稳斜段。
(4)双增水平井轨道设计
水平井轨道设计
水造斜点
矩形
靶前位移
水平段
水 平 位 移
梯形
(3)单增水平井轨道设计
设计轨道从造斜点到入靶点,由一段圆弧组成。 适用于目的层顶界与工具造斜率均十分确定条件的中半径和短 半径的水平井轨道设计。 设计方法:可参考多靶三段式定向井轨道设计 给定条件:目标点垂深Dt、井斜角αt 及方位角θt ,水平段 长度Ldt ;造斜半径R,或造斜点井深Da(二选一) 注意:单圆弧水平井轨道没有靶前稳斜段。
水平井的完井方法
水平井钻井关键技术
优化设计
先进装备 精确高效控制井眼轨迹 优化完井
三、水平井轨道设计
1、需要考虑的主要因素
2、二维常规水平井轨道设计 单圆弧型轨道设计
双增稳型轨道设计
三圆弧型轨道(三增型)设计 3、待钻水平井轨道设计
1、设计要考虑的因素
(1)根据油藏地质特性及要求,确定水平段的基本类型,要结合区域地 质资料、工程资料进行综合分析,选定水平井的类别和轨道类型。 水平井的类别有三种:
Rw R1 sin b Rw R2 sin c De Rw R1 cos b Rw R2 cos c Se 2 2 2 2 1 R w R2 R w R1 De S e 1 S e sin tan b 2 2 De 2 Rw R1 De S e 2 2 2 2 1 Rw R1 Rw R2 De S e c b cos 2 Rw R1 Rw R2
(2)水平井靶区的确定
依据有五个方面:油藏的边界条件;钻探目的;地质勘探;开发 精度要求;钻井能力和手段。
水平井的靶区类型:
a. 扇形靶:纵向±a米、横向±b米的扇形体。 b. 圆柱靶:沿水平段设计井眼轴线截面半径为R的圆柱体。 c. 矩形靶:纵向±a米、横向±b米的长方体。 d. 梯形靶:纵向±a米、A靶横向±b米、B靶±c米的几何体。
(3)单增水平井轨道设计
Da Rsin t sin a Dt Sa Rcosa cos t St
Da Dt Rsin t sin a Dt Da R sin t sin a
(4)双增水平井轨道设计
设计轨道从造斜点到入靶点: 圆弧段1+稳斜段+圆弧段2 适用于目的层顶界确定而工具 造斜率不十分确定条件的中、 长半径水平井轨道设计。 设计方法:可参考双增式定向 井轨道设计
1、设计要考虑的因素
(2)根据工具造斜能力,选择切实可行的造斜率,确定水平 段的钻井方法。 (3)结合地面、地下条件,选择合适的靶前位移,确定井口 坐标和适合于地层的造斜点,初步设计井眼轨道。 (4)对初步设计的轨道摩阻扭矩分析,确保能够实现安全优
质快速钻井。
5
2、二维常规水平井轨道设计
(1)水平井的基本数据
Da R1 sin b sin a Lw sin b R2 sin t sin b Dt Sa R1 cos a cos b Lw sin b R2 cos b cos t St
De Dt Da R1 sin a R2 sin t S e St S a R1 cos a R2 cos t R R R 1 2 e
①长半径水平井(K<6°/30m,R>286m)
②中半径水平井(K=6°-20°/30m,R=86~286m) ③短半径水平井(K>20°/30m,R<86m)
水平井轨道类型有四种:
①双增轨道: 直-增-增-平 ②单增轨道(三段制):直-增-平
③三增轨道: 直-增-增-增-平
④双增稳轨道:直-增-稳-增-平
Re sin b Lw cos b De Re cos b Lw sin b Se
Lw De Se Re
2
2
2
De Lw b 2 tan Re Se
1
(5)三增型水平井轨道设计
设计轨道从造斜点到入靶点,由三个圆弧段组成。 适合中半径和长半径水平井。 设计方法:可参考微曲稳双增式定向井轨道设计 必给条件:目标点垂深Dt、位移St、井斜角αt 及设计方 位角θ0,造斜半径R1、R2及Rw; 选给条件:第1增斜段末井斜角αb,或微增井段末井斜角 αc(二选一); 注意:水平井轨道设计没有靶前稳斜段。
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