完井工艺

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一、 储层岩性特征
油 页 岩
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二、储层物性
油层物性是评价储集能力基本参数,包括: • 孔隙度(Porosity) • 渗透率(Permeability) • 孔隙结构(Pore structure) • 润湿性 (Wettability)
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二、储层物性
1. 孔隙度 衡量岩石储集流体能力的参数 砂岩孔隙度:主要决定因素是碎屑颗粒的大 小以及分选程度好坏 。
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四、 油气藏分类
1. 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、砾岩、生物碎屑岩储油层。
2)裂缝型油藏
– 裂缝既是主要储油空间又是渗流通道 。
– 可能不存在原生孔隙或有孔隙而不连通、不渗透。 – 碳酸盐岩、变质岩、泥页岩储油层都可形成。
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三、储层流体
2. 天然气
• 天然气存在状态:
伴随原油产出的溶解气;
气顶产出的游离气(或气藏、薄夹层); 地层水中的溶解气。 • 天然气主要成分: 甲烷为主,少量乙烷、丙烷、丁烷、戊烷和重烃; 非烃气体包括N2、CO2、H2S、He等。
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三、储层流体
3. 水 • 地层水:天然出现在岩石中,并且在钻井 以前一直存在的水。 • 油田水: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:至少在地质时期的大部分时间中 已经同大气失去接触的化石水。
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一、 储层岩性特征
长石砂岩
含 铁 砂 岩
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一、 储层岩性特征
硬 砂 岩
粉 砂 岩
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一、 储层岩性特征
2.碳酸盐岩储层
• 碳酸盐岩储层主要岩性:
石灰岩、白云岩及其过渡岩石类型。
• 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: 原生孔隙和次生孔隙。
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• 原油是由各种烃(ting)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。
• 我国按粘度将原油划为常规油和稠油两大类:油层 温度下脱气原油粘度小50mPa· S常规油,油层温度 下脱气原油粘度大于50mPa· 稠油。 S • 组成:主要由碳氢元素组成,占原油95%-98%,其 次硫、氮、氧元素约占石油10%-5%,还有极少量 的微量元素。
这种方法主要用于低压油藏。
该方法具有负压清洗和穿透较深的双重优点。 但是对于油气层厚度大的井需要多次下枪射孔,则不能 保持以后射孔必要的负压。
完井方法及其选择
(2)油管输送射孔 这种无电缆油管输送射孔工艺上利用油管将射孔枪下 到油层部位射孔,是目前国内外使用最多的一种射孔工艺。 油管下部连有压差式封隔器、带孔短节和引爆系统,油管 内只有部分液柱造成射孔负压。通过地面投棒引爆,压力 或压差式引爆,或电缆湿式接头引爆等各种方式使射孔弹 爆炸而一次全部射完油气层。
油管输送射孔的深度校正一般采用较为精确的放射性 校深方法。在管柱总成的定位短节内放置一粒放射性同位 素,校深仪器下到预置深度(约在定位短节以上100m), 开始下测一条带磁定位的放射性曲线,超过定位短节约 15m停止。将测得的放射性曲线与以前测得的校正的放射 性曲线对比,换算出定位短节深处,并在井口利用油管短 节进行调整。
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五、地应力的概念与确定
地应力的概念
内力:物体受到外力作用,在它内部同时产生一个 与此外力相对抗以保持平衡的力。 应力:单位面积上的内力称为应力。
地壳不同部位出现受力不均衡,分别受到挤压、拉 伸、旋扭等力作用,促使地壳中岩层发生变形。
地应力:岩层产生一种反抗变形的力,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。
是搞好射孔完井必不可少的基本条件。
完井方法及其选择
射孔工艺
(1)电缆输送套管枪射孔工艺
①常规电缆套管枪正压射孔
射孔前用高密度射孔液造成井底井底压力高于地层压力。 在井口敞开的情况下,利用电缆下入套管射孔枪。通过接在 电缆上的磁性定位器测出定位套管接箍对比曲线,调整下枪 深度,对准层位,在正压差下对油、气层部位射孔。取出射 孔枪后,下油管并装好井口,进行替喷、抽汲,或气举等诱 喷,或直接采用人工举升方法,以使油气井投产。
1.射孔完井方法
(1)套管射孔完井 (2)尾管射孔完井 (3)水平井射孔完井
完井方法及其选择
套管射孔完井
完井方法及其选择
尾管射孔完井
完井方法及其选择
水平井射孔完井示意图
完井方法及其选择
射孔完井的重要性概述
在射孔完井的油气井中,射孔孔眼是沟通产层和井筒的唯 一通道。如果采用恰当的射孔工艺和正确的射孔设计,就可以 获得较为理想的产能。多年来,人们对射孔工艺、射孔枪弹与 仪器、射孔损害机理及评价方法、射孔优化设计以及射孔负压 和射孔液等进行了大量的理论、实验和矿场试验研究,使射孔 技术取得了迅速的发展。人们已经认识到,射孔是完井工程中 的一个关键性环节。为此,采用先进的理论和方法,针对储层 性质和工程实际情况,优选射孔工艺和优化射孔设计,
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五、地应力的概念与确定
地应力测量,根据技术原理主要有两类方法:
直接测量:通过测量岩石的破裂直接确定。
间接测量:通过测量岩石变形和物性变化反演。
具体确定方法可以分为四大类:
1. 矿场应力测量
2. 利用地质地震资料分析
3. 岩心测量 4. 地应力计算
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常规的完井方法
完井方法及其选择
常规的完井方法是指目前国内外油气田用得最多的完井 方法,主要有4种,下面对其做简要介绍:
一、 储层岩性特征
石灰石
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一、 储层岩性特征
平 板 石 灰 石
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一、 储层岩性特征
3.岩浆岩和变质岩储层
• 随着研究的深入和勘探的扩大,世界各国在岩 浆岩和变质岩中发现了不少油气田。
• 我国东北兴隆台地区太古代花岗岩和中生界花 岗角砾岩、火山喷发岩中获得了工业性油流。
• 酒西盆地鸭儿峡油田志留系变质岩中找到了裂 缝性油藏。 • 该两类储层中还有较多的潜在储量。
二、完井内容
包括:
钻开储集层(生产层);
下套管、注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液;
确定完井井底结构,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,延长 油气井寿命,提高经济效益。
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埋藏在地下的油气开采到地面,一般需三个过程: 1. 建立地面至地下储层之间的连接通道,有效保护 油气层,保证最大开采效益和开采寿命---钻完井 2. 使储藏在地层孔隙、裂缝中油气,沿复杂的油气层 孔隙网或裂缝网,有效地流入井底---油藏开发 3. 流入井底油气沿井筒有效地流到地面---采油 三个过程相互联系、相互影响、不可分割的统一体。
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四、 油气藏分类
3)裂缝孔隙型油藏 – 以粒间孔隙为主要储油空间,以裂缝为主要渗 流通道; – 裂缝往往延伸较远而孔隙渗透率却很低 。
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四、 油气藏分类
4)孔隙裂缝型油藏
– 粒间孔隙和裂缝都是储油空间,又都是渗流通道.
– 裂缝发育而延伸不远,油层孔隙度较低 。
5)洞隙型油藏
– 溶洞、孔洞、孔隙和裂缝既是储油空间,又是渗 流通道。 – 储油层均属可溶性盐类沉积层,基本上没有原生 孔隙,只有次生孔隙。
形似镜状分布岩层或岩பைடு நூலகம்,中间厚周边薄,且被非渗透岩层封 32 闭如有烃源条件,则可能形成岩性油藏。)
四、 油气藏分类
3. 按原油分类: (1)常规油藏:地层原油粘度小于50mPa S , 可采用注水开发。 (2)稠油油藏:地层原油粘度大于50mPa S ,热采
(3)高凝油藏:蜡基原油,原油流温必须高于 凝固点,才能维持正常生产。(石蜡:一 种白色淡黄色固体,高级烷颈组成。在地下以胶体状 溶于石油中,当压力盒温度降低可以从原油中悉出。 原油含蜡质高,油井容易结蜡,影响产量。)
完井方法及其选择
常规电缆套管枪正压射孔的优缺点
优点: 施工简单,成本低,高孔密、深穿透 缺点: 正压会使固相和液相侵入储层而导致较严重的储层
损害,因此,为了减少正压对地层的损害,特别要 求使用优质的射孔液。
完井方法及其选择
②套管枪负压射孔工艺
这种工艺基本上与套管枪正压射孔相同,只是射孔前将井 筒液面降低到一定深度,以建立适当的负压。
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一开
表层套管 二开
中间套管
(技术套管)
三开 oil zone
生产套管
(油层套管)
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完井的工程地质
一、储层岩性特征 二、储层物性 三、储层流体 四、油气藏分类 五、地应力的概念与确定
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一、 储层岩性特征
• 储层岩性:碎屑岩和碳酸盐岩为主, 少量岩浆岩和变质岩,甚至页岩。 • 碎屑岩(砂岩):指主要由沙粒胶结作用形成岩石。 • 碳酸盐:指主要由方解石、白云石等碳酸盐矿物组成。
完井方法及其选择
(3)油管输送射孔联作工艺
①油管输送射孔工艺和底层测试联做。将油管输送装置的
射孔枪、点火头、激发器等部件接到单封隔器测试管柱的底 部。管柱下到待射孔和测试井段后,进行射孔校深、坐好封
隔器并打开测试阀,引爆射孔后转入正常测试程序。这种工
艺特别适合于自喷井。 ②油管输送射孔与压裂、酸化联做。完井时下一次管柱, 能完成射孔、测试、酸化、压裂、试井等工序。 ③非自喷井油管输送射孔与测试联做。工作管柱由射孔 枪、封隔器、负压阀、自动压力计工作筒、固定阀,以及 配有特殊空心套筒的逆流射流泵组成。
储层类型 Ⅰ 名称 特高孔特高渗 孔隙度,% 渗透率 10-3μm-2 >30 >2000
Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
高孔高渗 中孔中渗 低孔低渗 特低孔特低渗
25~30 15~25 10~15 <10
500~2000 100~500 10~100 <10
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二、储层物性
2. 渗透率——岩石允许流体通过能力的大小
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四、 油气藏分类
2. 油藏按几何形态分类: 1)块状油藏 油层有效厚度大(大于10m) ,有气顶、底水, 统一水动力系统和良好连通性,底水有补给能力。 2)层状油藏 多属背斜圈闭,构造完整,具有统一的油水界面。 3)断块油藏 断裂十分发育,构造被切割成许多大小不等断块。 4)透镜体油藏 砂体几何形态的地质描述一般以长宽比划分。 (泛指
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一、完井的定义
一口井钻成之后,主要的工作就是在井底建 立油气层与油气井井筒之间的合理连通渠道,也 就是完井。在井底建立的油气层与油气井井筒之 间的不同连通渠道,也就构成了不同的完井方法。 经过研究与实践,人们认识到只有根据油气藏类 型和油气层的特性并考虑开发开采的技术要求去 选择最合适的完井方法,才能有效地开发油气田、 延长油气井寿命、提高采收率、提高油气田开发 的总体经济效益。
完井工艺简介
目录
完井的定义、认识、内容 各类储层的岩性特征 储层物性 油藏分类 地应力的概念与确定方法 完井方法及选择
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一、完井的定义
完井是使井眼与油气储集层(产层、生产 层)连通的工序(Well Completion),是 衔接钻井工程和采油工程而又相对独立的 工程,包括从钻开油气层开始,到下生产 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。
• 绝对渗透率、相对渗透率、有效渗透率
• 影响孔隙度的地质因素也影响孔隙系统绝对渗透率
• 渗透率同孔隙度、粒径、分选、排列方式关系密切 • 国外: 0.01µm2为孔隙型油层高渗和低渗区分标准 0.1µm2 为裂缝型油层高渗和低渗区分标准
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三、储层流体
储层流体充填于岩石孔隙,油、气、水三大类。
1. 原油
• 岩浆岩:由岩浆冷凝后形成岩石,分为侵入型和喷出型。
• 变质岩:地壳中形成在高温高压及化学活动性流体作用使岩石结构 改变形成。 1. 碎屑岩储层
– 岩石类型:砾岩、砂砾岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩和粉砂岩。
– 砂岩中四种基本孔隙类型:粒间孔、溶蚀孔、基质微孔和裂缝。
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一、 储层岩性特征
-- 砂岩中次生孔隙有以下五种基本成因类型: 1) 沉积物溶解的孔隙。 2) 胶结物溶解的孔隙。 (胶结物:指成岩期在 岩石颗粒之间起黏结作用化学沉淀物。主要胶结 物为硅石(石英)、碳酸盐矿物(方解石白云 石)、其次是铁质(赤铁矿)、有时可见硫酸盐 矿物(石膏、硬石膏)、沸石、粘土矿物(高岭 石)) 3) 收缩孔隙。 4) 岩石体积收缩、上部沉积压实或构造应力 产生的裂缝。
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一、 储层岩性特征
花岗岩
黑云母花岗岩
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一、 储层岩性特征
燧(sui)石角砾石
火山角烁石
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一、 储层岩性特征
4.页岩储层
• 一般情况下页岩是盖层或隔层, 特定条件下也可以形成油气藏。 • 产层的特点是自然伽玛值高。 • 对获取新的油气资源很有价值。
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一、 储层岩性特征
粘土页岩
含碳页岩
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