第9章完井方案设计与试油--课件

第九章第九章 完井方案设计与试油完井方案设计与试油主要内容主要内容 完井方式完井方式 射孔方案设计射孔方案设计 油气层保护油气层保护 试油试油1ppt课件完井工程：完井工程：是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程，是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程，是从钻开油层到固井、完井、下生产管柱、排液、诱导油是从钻开油层到固井、完井、下生产管柱、排液、诱导油流，直至投产的工艺过程组成的系统工程。流，直至投产的工艺过程组成的系统工程。完井工程设计的任务完井工程设计的任务 对油气层对油气层潜在损害潜在损害进行评价，提出相应保护措施，尽进行评价，提出相应保护措施，尽可能减少对储层的损害，使油气层与井筒间保持良好的连可能减少对储层的损害，使油气层与井筒间保持良好的连通条件，最大程度发挥其产能；通条件，最大程度发挥其产能；通过通过节点分析节点分析，优化压力系统，根据油藏工程和油田，优化压力系统，根据油藏工程和油田开发全过程特点以及开发过程中所采取的各项措施来选择开发全过程特点以及开发过程中所采取的各项措施来选择完井方式、方法和选定套管尺寸。完井方式、方法和选定套管尺寸。2ppt课件完井工程系统设计框图完井工程系统设计框图3ppt课件一、井身结构一、井身结构保护井口附近的表土地保护井口附近的表土地层，防止被经常流出的层，防止被经常流出的洗井液体冲垮洗井液体冲垮巩固上部比较疏松易塌巩固上部比较疏松易塌的不稳定岩层；安装防的不稳定岩层；安装防喷器等井口设备，控制喷器等井口设备，控制钻开高压层时可能发生钻开高压层时可能发生的井喷现象的井喷现象封隔某些难以控制的复封隔某些难以控制的复杂地层，以便能顺利地杂地层，以便能顺利地钻达预定的生产目的层钻达预定的生产目的层封隔油、气、水层，保封隔油、气、水层，保证油井的正常生产证油井的正常生产生产套管生产套管技术套管技术套管表层套管表层套管导导 管管第一节第一节 完井方式完井方式完井方式完井方式：油层与井筒的连通方式油层与井筒的连通方式4ppt课件二、直、斜井完井方式二、直、斜井完井方式 套管或尾管射孔完井套管或尾管射孔完井 割缝衬管完井割缝衬管完井 裸眼完井裸眼完井 裸眼或套管内砾石充填完井裸眼或套管内砾石充填完井5ppt课件三、水平井完井方式三、水平井完井方式裸眼完井裸眼完井砾石充填完井砾石充填完井射孔完井射孔完井管外封隔器管外封隔器(ECP)(ECP)完井方式完井方式割缝衬管完井割缝衬管完井6ppt课件四、完井方式选择四、完井方式选择7ppt课件砂岩油气藏完井方式选择流程图8ppt课件碳酸盐岩油气藏的完井方式选择流程图碳酸盐岩油气藏的完井方式选择流程图 9ppt课件第二节第二节 射孔方案设计射孔方案设计一、一、影响油井射孔产能的因素影响油井射孔产能的因素孔深、孔密、孔径、相位角、伤害程度、伤害深度、压孔深、孔密、孔径、相位角、伤害程度、伤害深度、压实程度、压实厚度及非均质性等实程度、压实厚度及非均质性等孔深、孔密与油井产能比关系曲线孔深、孔密与油井产能比关系曲线10ppt课件孔径与油井产能比的关系孔径与油井产能比的关系11ppt课件相位角和各向异性与油井产能比的关系相位角和各向异性与油井产能比的关系9012ppt课件油井射孔压实程度与产能比的关系13ppt课件射孔压实伤害带微观结构（Saucier）14ppt课件二、射孔工艺设计二、射孔工艺设计射孔方式、射孔枪、弹和射孔液选择射孔方式、射孔枪、弹和射孔液选择1.1.射孔方式射孔方式 电缆输送套管枪射孔电缆输送套管枪射孔 油管输送射孔油管输送射孔(TCP)(TCP)油管输送射孔联作油管输送射孔联作 电缆输送过油管射孔电缆输送过油管射孔(TTP)(TTP)超高压正压射孔超高压正压射孔 高压喷射和喷砂射孔高压喷射和喷砂射孔15ppt课件2.2.射孔枪、弹选择射孔枪、弹选择射射孔孔枪枪无缆射孔枪无缆射孔枪:也称油管传输射孔枪也称油管传输射孔枪电缆射孔枪电缆射孔枪有枪身式管式枪有枪身式管式枪多次使用枪身多次使用枪身一次使用枪身一次使用枪身无枪身式绳式枪无枪身式绳式枪销毁式销毁式不可销毁式不可销毁式16ppt课件射射孔孔弹弹聚能式射孔弹聚能式射孔弹子弹式射孔弹子弹式射孔弹射孔原理射孔原理：将炸药点燃，形成高温高压气流，：将炸药点燃，形成高温高压气流，高速冲击到套管壁上，将障碍物击穿。高速冲击到套管壁上，将障碍物击穿。喷发瞬间气流速度到达喷发瞬间气流速度到达6000-9000m/s，温度达到，温度达到几千摄氏度，冲击压力达到几千摄氏度，冲击压力达到14000-20000Mpa。射孔原理射孔原理：炸药点燃后，形成高压气体，推动子：炸药点燃后，形成高压气体，推动子弹头在枪管中运动，依靠高速运动的子弹能将障弹头在枪管中运动，依靠高速运动的子弹能将障碍物击穿。碍物击穿。子弹式射孔弹由子弹头、弹壳、底火组成。子弹式射孔弹由子弹头、弹壳、底火组成。17ppt课件聚能射孔弹是由弹壳、聚能药罩（金属粉末衬套）、主体炸药和导爆索组成。聚能弹结构示意图聚能弹结构示意图 18ppt课件19ppt课件射孔弹型号射孔弹型号射孔弹型号射孔弹型号 孔射孔孔射孔孔射孔孔射孔器外径器外径器外径器外径 (mm)(mm)(mm)(mm)孔密孔密孔密孔密 (孔孔孔孔/米米米米)装药量装药量装药量装药量 （g g g g）48484848小时小时小时小时 耐温耐温耐温耐温 (C)C)C)C)套管外套管外套管外套管外径径径径 （mmmmmmmm）API RP-43API RP-43API RP-43API RP-43混凝土混凝土混凝土混凝土靶靶靶靶 45#45#45#45#钢靶钢靶钢靶钢靶 孔径孔径孔径孔径（mmmmmmmm）穿深穿深穿深穿深（mmmmmmmm）孔径孔径孔径孔径（mmmmmmmm）穿深穿深穿深穿深（mmmmmmmm）DP25RDX-1DP25RDX-1515116 16 16 16 7 7 7 7 12112112112173 73 73 73 7.2 7.2 7.2 7.2 185 185 185 185 7.2 7.2 7.2 7.2 75 75 75 75 DP25RDX-1DP25RDX-1(76)(76)7676404040405.55.55.55.5121 121 121 121 1141141141145.55.55.55.51601601601607 7 7 7 75 75 75 75 DP25RDX-1DP25RDX-1(89)(89)898967 67 67 67 5.55.55.55.5121 121 121 121 1271271271275.55.55.55.5160 160 160 160 7 7 7 7 76 76 76 76 DP25RDX-1DP25RDX-1(102)(102)102102120 120 120 120 6 6 6 6121 121 121 121 1401401401405.55.55.55.5185 185 185 185 8 8 8 8 85 85 85 85 DPDP型射孔弹技术规格和性能指标型射孔弹技术规格和性能指标 20ppt课件射孔液射孔液对油层对油层可能造可能造成损害成损害 射孔液固相颗粒损害射孔液固相颗粒损害 射孔液滤失造成损害射孔液滤失造成损害 射孔液速敏造成损害射孔液速敏造成损害3.3.射孔液选择射孔液选择 密度可调节密度可调节 腐蚀性小腐蚀性小 高温下性能稳定高温下性能稳定 无固相无固相 低滤失低滤失 成本低、配制方便成本低、配制方便射孔射孔液性液性能要能要求求21ppt课件射孔液体系射孔液体系 无固体清洁盐水射孔液无固体清洁盐水射孔液 聚合物射孔液聚合物射孔液 油基射孔液油基射孔液 酸基射孔液酸基射孔液22ppt课件第三节 油气层保护一、油气层损害一、油气层损害入井流体与储层及其流体不配伍时造成近井地带油层渗入井流体与储层及其流体不配伍时造成近井地带油层渗透率下降的现象。透率下降的现象。损害机理损害机理 外来流体与储层岩石矿物不配伍造成的损害；外来流体与储层岩石矿物不配伍造成的损害；外来流体与储层流体不配伍造成的损害；外来流体与储层流体不配伍造成的损害；毛细现象造成的损害；毛细现象造成的损害；固相颗粒堵塞引起的损害。固相颗粒堵塞引起的损害。23ppt课件二、储层敏感性二、储层敏感性指储层对可能造成损害的各种因素的敏感程度。储层敏感性评价：储层敏感性评价：通过岩心流动实验，考察油气层岩心与各种外来流体通过岩心流动实验，考察油气层岩心与各种外来流体接触后所发生的物理化学作用对岩石性质（主要是对接触后所发生的物理化学作用对岩石性质（主要是对渗透率）的影响及其影响程度。渗透率）的影响及其影响程度。油气层敏感性评价实验油气层敏感性评价实验速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏“五敏实验五敏实验”24ppt课件1)1)速敏速敏油油气气层层的的速速敏敏性性：在在采采油油、增增产产作作业业和和注注水水等等作作业业或或生生产产过过程程中中，假假设设流流体体与与地地层层无无任任何何物物理理和和化化学学作作用用的的条条件件下下，当当流流体体在在油油气气层层中中流流动动时时，引引起起油油气气层层中中微粒运移并堵塞喉道造成油气层渗透率下降的现象。微粒运移并堵塞喉道造成油气层渗透率下降的现象。速敏程度评价标准速敏程度评价标准 损害程度损害程度:0.3 0.3:0.70.7 0.7 敏感程度敏感程度:弱弱 中中 等等 强强25ppt课件岩心速度敏感性评价图岩心速度敏感性评价图26ppt课件2)2)水敏水敏油气层的水敏性：油气层的水敏性：油气层中的粘土矿物在原始油藏条件下油气层中的粘土矿物在原始油藏条件下处于一定矿化度的环境中，当淡水进入储层时，某些粘土处于一定矿化度的环境中，当淡水进入储层时，某些粘土矿物就会发生矿物就会发生膨胀、分散、运移膨胀、分散、运移，从而减少或堵塞地层孔，从而减少或堵塞地层孔隙和喉道，造成地层渗透率的降低的现象。隙和喉道，造成地层渗透率的降低的现象。水敏性评价实验：水敏性评价实验：首先用首先用初始盐度初始盐度地层水测定岩心的渗透率；地层水测定岩心的渗透率；然后再用然后再用盐度减半盐度减半的次地层水测定岩心的渗透率；的次地层水测定岩心的渗透率；最后用最后用淡水淡水（一般为去离子水）测定岩心的渗透率。（一般为去离子水）测定岩心的渗透率。27ppt课件岩心水敏实验曲线岩心水敏实验曲线 28ppt课件 3)盐敏油气层的盐敏性：当高于地层水矿化度的工作液滤液进入油气层后，可能引起粘土的收缩、失稳、脱落;当低于地层水矿化度的工作液滤液进入油气层后，则可能引起粘土的膨胀和分散，这些都将导致油气层孔隙空间和喉道的缩小及堵塞，引起渗透率的下降从而损害油气层。评价盐敏损害程度实验：一般要做升高矿化度和降低矿化度两种盐敏评价实验。29ppt课件图 1-30 降低矿化度的盐敏曲线1矿化度降低试验 2矿化度恢复试验30ppt课件图 1-31 升高矿化度的盐敏曲线1矿化度升高试验 2矿化度恢复试验31ppt课件 4 4）碱敏）碱敏油气层的碱敏性油气层的碱敏性：地层水地层水pHpH值一般呈中性或弱碱性，当值一般呈中性或弱碱性，当高高pHpH值流体进入油气层后，促使粘土水化、膨胀、运移值流体进入油气层后，促使粘土水化、膨胀、运移或生成沉淀物而造成的地层损害。或生成沉淀物而造成的地层损害。碱敏评价实验碱敏评价实验：通过注入通过注入不同不同pHpH值值的地层水并测定其渗的地层水并测定其渗透率，根据渗透率的变化来评价碱敏损害程度，找出碱透率，根据渗透率的变化来评价碱敏损害程度，找出碱敏损害发生的条件。敏损害发生的条件。32ppt课件碱敏实验曲线碱敏实验曲线33ppt课件5)5)酸敏酸敏 油油气气层层的的酸酸敏敏性性：油油气气层层与与酸酸作作用用后后引引起起的的渗渗透透率率降降低低的的现现象象。酸酸化化是是油油气气田田广广泛泛采采用用的的解解堵堵和和增增产产措措施施。酸酸液液进进入入油油气气层层后后，一一方方面面改改善善油油气气层层的的渗渗透透率率；另另一一方方面面又又与与油油气气层层中中的的矿矿物物及及地地层层流流体体反反应应产产生生沉沉淀淀并并堵堵塞塞油气层的孔喉。油气层的孔喉。酸敏评价实验：酸敏评价实验：包括包括原酸原酸（一定浓度的盐酸、氢氟酸、（一定浓度的盐酸、氢氟酸、土酸）和土酸）和残酸残酸（可用原酸与另一块岩心反应后制备）的（可用原酸与另一块岩心反应后制备）的敏感实验。敏感实验。34ppt课件酸敏实验曲线酸敏实验曲线35ppt课件6 6）五敏实验结果的应用）五敏实验结果的应用36ppt课件37ppt课件第四节第四节 试试 油油试油：试油：根据地质录井资料和测井资料解释结果、钻井过程中根据地质录井资料和测井资料解释结果、钻井过程中油气显示等资料，利用一套专用的设备和方法，对可油气显示等资料，利用一套专用的设备和方法，对可能出油的层位的油气水产量、温度、压力及油气水性能出油的层位的油气水产量、温度、压力及油气水性质进行直接测量，以鉴别和认识油气水层的工作。质进行直接测量，以鉴别和认识油气水层的工作。试油目的：试油目的：为勘探开发提供依据为勘探开发提供依据38ppt课件一、试油的任务及工作内容一、试油的任务及工作内容主要任务：主要任务：(1)(1)了解了解储层及流体性质储层及流体性质，为附近同一地层的其它探井提供，为附近同一地层的其它探井提供重要的地质资料；重要的地质资料；(2)(2)查明油、气田的查明油、气田的含油面积含油面积及油水或气水及油水或气水边界边界以及以及驱动类驱动类型型，为初步计算油气工业储量提供必要的资料；，为初步计算油气工业储量提供必要的资料；(3)(3)了解储层产油气了解储层产油气能力能力和验证测井资料解释的可靠程度；和验证测井资料解释的可靠程度；(4)(4)整理和分析试油资料结果，确定油井整理和分析试油资料结果，确定油井合理工作制度合理工作制度，为，为制定油田开发方案时确定单井生产能力提供依据。制定油田开发方案时确定单井生产能力提供依据。主要工作：主要工作：诱导油流和测试诱导油流和测试39ppt课件二、诱导油流方法二、诱导油流方法替喷法替喷法抽汲法抽汲法气举法气举法三、试油工艺三、试油工艺注水泥塞试油注水泥塞试油用封隔器分层试油用封隔器分层试油中途测试工具试油中途测试工具试油四、试油资料四、试油资料(1)(1)产量数据产量数据(3)(3)压力数据压力数据(2)(2)原油及水的特性资料原油及水的特性资料(4)(4)温度数据温度数据(结)40ppt课件小结小结 1.1.常用的完井方法常用的完井方法：裸眼完井、套管或尾管射孔完井、：裸眼完井、套管或尾管射孔完井、割缝衬管完井、割缝衬管完井、裸眼或套管内砾石充填完井。裸眼或套管内砾石充填完井。2.2.影响油井射孔产能的因素：影响油井射孔产能的因素：影响油井射孔产能的因素：影响油井射孔产能的因素：孔深、孔密、孔径、相位角、孔深、孔密、孔径、相位角、伤害程度、伤害深度、压实程度、压实厚度及非均质性等伤害程度、伤害深度、压实程度、压实厚度及非均质性等。3.3.射孔液对油层可能造成损害包括：射孔液对油层可能造成损害包括：固相颗粒损害、滤固相颗粒损害、滤失造成损害、速敏造成损害。失造成损害、速敏造成损害。4.4.损害机理损害机理:外来流体与储层岩石矿物不配伍造成的损外来流体与储层岩石矿物不配伍造成的损害；外来流体与储层流体不配伍造成的损害；毛细现象害；外来流体与储层流体不配伍造成的损害；毛细现象造成的损害；固相颗粒堵塞引起的损害。造成的损害；固相颗粒堵塞引起的损害。41ppt课件5.5.油气层敏感性评价实验油气层敏感性评价实验:速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏6.油气层的速敏性油气层的速敏性：在采油、增产作业和注水等作业或生产：在采油、增产作业和注水等作业或生产过程中，假设流体与地层无任何物理和化学作用的条件下，过程中，假设流体与地层无任何物理和化学作用的条件下，当流体在油气层中流动时，引起油气层中微粒运移并堵塞当流体在油气层中流动时，引起油气层中微粒运移并堵塞喉道造成油气层渗透率下降的现象。喉道造成油气层渗透率下降的现象。7.油气层的水敏性：油气层的水敏性：油气层中的粘土矿物在原始油藏条件油气层中的粘土矿物在原始油藏条件下处于一定矿化度的环境中，当淡水进入储层时，某些下处于一定矿化度的环境中，当淡水进入储层时，某些粘土矿物就会发生粘土矿物就会发生膨胀、分散、运移膨胀、分散、运移，从而减少或堵塞，从而减少或堵塞地层孔隙和喉道，造成地层渗透率的降低的现象。地层孔隙和喉道，造成地层渗透率的降低的现象。42ppt课件8.8.油气层的盐敏性：油气层的盐敏性：当高于地层水矿化度的工作液滤液进入油气层后，可能当高于地层水矿化度的工作液滤液进入油气层后，可能引起粘土的收缩、失稳、脱落引起粘土的收缩、失稳、脱落;当低于地层水矿化度的工作液滤液进入油气层后，可能当低于地层水矿化度的工作液滤液进入油气层后，可能引起粘土的膨胀和分散，导致油气层孔隙空间和喉道的缩引起粘土的膨胀和分散，导致油气层孔隙空间和喉道的缩小及堵塞，引起渗透率的下降从而损害油气层。小及堵塞，引起渗透率的下降从而损害油气层。9.9.油气层的碱敏性：油气层的碱敏性：地层水地层水pHpH值一般呈中性或弱碱性，当值一般呈中性或弱碱性，当高高pHpH值流体进入油气层后，促使粘土水化、膨胀、运移或值流体进入油气层后，促使粘土水化、膨胀、运移或生成沉淀物而造成的地层损害。生成沉淀物而造成的地层损害。43ppt课件10.10.油油气气层层的的酸酸敏敏性性：油油气气层层与与酸酸作作用用后后引引起起的的渗渗透透率率降降低低的的现现象象。酸酸化化是是油油气气田田广广泛泛采采用用的的解解堵堵和和增增产产措措施施。酸酸液液进进入入油油气气层层后后，一一方方面面改改善善油油气气层层的的渗渗透透率率；另另一一方方面面又又与与油油气气层层中中的的矿矿物物及及地地层层流流体体反反应应产产生生沉沉淀淀并并堵堵塞塞油油气气层层的孔喉。的孔喉。44ppt课件