復(fù)雜結(jié)構(gòu)井完井采油技術(shù)

1、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井完井采油技術(shù)復(fù)雜結(jié)構(gòu)井完井采油技術(shù)目 錄一、概述二、水平井完井技術(shù)三、側(cè)鉆水平井完井技術(shù)四、分支井完井技術(shù)五、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井采油技術(shù)六、存在的問題及研究方向一、概述復(fù) 雜 結(jié) 構(gòu) 井水平井側(cè)鉆井側(cè)鉆水平井分支井大位移井 復(fù)雜井身結(jié)構(gòu)井技術(shù)是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的集地質(zhì)設(shè)計(jì)、鉆井工藝、完井工藝及采油工藝技術(shù)于一體的綜合配套技術(shù)。它在新油田產(chǎn)能建設(shè)實(shí)現(xiàn)少井高效、老油田利用現(xiàn)有油井和油層的潛力，改善開發(fā)效果，提高采收率等方面都發(fā)揮著十分重要的作用。 復(fù)雜結(jié)構(gòu)井分類水平探井叢式水平井階梯式水平井側(cè)鉆水平井復(fù)雜結(jié)構(gòu)井類型一、概述雙連通水平井大位移水平井分支井油管蒸氣注入管MD1,500m812

2、.52m823.78m重力輔助泄油水平井水平井的類型一、概述完井(well completion) 銜接鉆井和采油工程而又相對獨(dú)立的工程，從鉆開油層開始，到下入完井管柱、下入生產(chǎn)管柱、排液，直至投產(chǎn)的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。鉆井完井生產(chǎn)完井完井工程的概念一、概述1 巖心分析及敏感性評價(jià)2 鉆開油層的鉆井液3 完井方式及方法4 油管及生產(chǎn)套管尺寸選擇5 生產(chǎn)套管設(shè)計(jì)6 注水泥設(shè)計(jì)7 固井質(zhì)量評價(jià)8 射孔及完井液選擇9 完井的試井評價(jià)10 完井生產(chǎn)管柱11 投產(chǎn)措施完井工程的內(nèi)容一、概述復(fù)雜結(jié)構(gòu)井完井采油技術(shù)目 錄一、概述二、水平井完井技術(shù)三、側(cè)鉆水平井完井技術(shù)四、分支井完井技術(shù)五、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井采油技術(shù)六、存

3、在的問題及研究方向 國外水平井技術(shù)始于20世紀(jì)30年代，80年代得到迅速發(fā)展，90年代以來，水平井技術(shù)在國外已發(fā)展得相當(dāng)成熟，形成了從水平井設(shè)計(jì)到鉆井、完井和采油等配套技術(shù)，并且已成為石油行業(yè)的一項(xiàng)常規(guī)技術(shù)，大規(guī)模應(yīng)用于不同類型的油氣藏，取得了非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益。水平井已作為常規(guī)技術(shù)應(yīng)用于幾乎所有類型的油藏，如枯竭油藏、致密氣藏、低滲油藏、邊際油藏、高滲油藏等。二、水平井完井技術(shù) 截至2000年底，世界上已有69個(gè)國家在各種油氣藏中鉆過水平井，總計(jì)達(dá)23385多口，其中多數(shù)在美國、加拿大和前蘇聯(lián)，每年完鉆1000口左右，（到2000年底美國水平井?dāng)?shù)為10066口、加拿大為9665口）。水平井分

4、布以裂縫性油藏為主，約占53%，其次是底水和氣頂油藏，約占33%。二、水平井完井技術(shù) 近幾年，隨著膨脹管、智能完井等新技術(shù)的研究和應(yīng)用，越來越多的國家和地區(qū)應(yīng)用水平井、分支井及大位移井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)來開采難動(dòng)用儲(chǔ)量、海上油氣田或改善老區(qū)開發(fā)效果，都取得了明顯的效果。目前，國外水平井最大水平位移達(dá)11500m，水平井最大垂深6062m，多分支水平井總水平段長度達(dá)到11342m。二、水平井完井技術(shù)勝利油田：從“八五” 期間開始研究應(yīng)用水平井技術(shù)，1990年完鉆了第一口科學(xué)試驗(yàn)水平井埕科1井 ?！熬盼濉逼陂g又進(jìn)行了套管內(nèi)開窗側(cè)鉆水平井的技術(shù)攻關(guān)。 “十五”期間進(jìn)入分支井技術(shù)、大位移井技術(shù)的研究攻關(guān)

5、。目前勝利油田以水平井、側(cè)鉆水平井、分支井為代表的復(fù)雜結(jié)構(gòu)井開采技術(shù)已成為新區(qū)開發(fā)、老區(qū)挖潛、提高采收率的重要手段。1.勝利油田水平井概述二、水平井完井技術(shù)勝利油田水平井的發(fā)展可劃分為兩個(gè)階段： (1) 科技攻關(guān)試驗(yàn)階段（1990年1994年） 承擔(dān)八五國家級科研攻關(guān)項(xiàng)目 中半徑，固井射孔，每年完鉆水平井5-8口，年產(chǎn)油5-8萬噸。（2）完善、推廣、應(yīng)用階段（1995年目前） 中、長、短半徑， 多種油藏類型 每年完鉆水平井30-50口 各種方式的水平井完井工藝技術(shù)逐漸形成二、水平井完井技術(shù) 邊底水?dāng)鄩K油藏（臨2塊、純56、樁1塊等） 裂縫性油藏（草古1潛山、商741、平南潛山、正6潛山等） 稠

6、油油藏（樂安稠油砂礫巖、單家寺稠油油藏等） 整裝高含水油藏（孤東油田、勝坨、孤島油田等） 地層不整合油藏（水平油田等） 低滲透油藏（渤南油田等） 薄層油藏（營31塊）勝利油田水平井應(yīng)用油藏類型二、水平井完井技術(shù) 勝利油田的水平井?dāng)?shù)每年以3050口的速度增加。截止到2006年7月底，勝利油田共完鉆投產(chǎn)各類水平井523口，累計(jì)產(chǎn)油706.3104噸,取得了良好的應(yīng)用效果。 勝利油田已成為國內(nèi)水平井技術(shù)發(fā)展最快、應(yīng)用規(guī)模最大的油區(qū)。勝利油田水平井應(yīng)用效果二、水平井完井技術(shù)兩個(gè)轉(zhuǎn)變： 完井技術(shù)由單一的固井射孔完井方式發(fā)展了篩管完井方式等適應(yīng)不同油藏類型特點(diǎn)的配套完井工藝，提高了油井的完善程度、降低了完

7、井成本。 開采工藝由全井射孔投產(chǎn)發(fā)展成滿足油藏及工藝要求的分段開采工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了分段采油、分段卡堵水，提高了采收率。三項(xiàng)技術(shù)突破：疏松砂巖油藏水平井裸眼防砂、完井一體化技術(shù)水平井管內(nèi)礫石充填防砂完井技術(shù)低滲透油藏水平井分段壓裂技術(shù)二、水平井完井技術(shù)2.勝利油田水平井完井技術(shù) 完井方式優(yōu)選技術(shù)水平井完井工藝技術(shù)系列二、水平井完井技術(shù)二、水平井完井技術(shù)完井方式優(yōu)選技術(shù) 該軟件利用錄入的有關(guān)數(shù)據(jù)，可進(jìn)行完井產(chǎn)能預(yù)測、動(dòng)態(tài)分析、完井方法選擇。二、水平井完井技術(shù)水平井完井優(yōu)選軟件功能二、水平井完井技術(shù)1.完井產(chǎn)能預(yù)測 在該功能模塊中，我們可以針對不同類型的油藏進(jìn)行砂巖油藏完井產(chǎn)能預(yù)測 、碳酸鹽巖油藏完

8、井產(chǎn)能預(yù)測 、其它裂縫型油藏完井產(chǎn)能預(yù)測 。水平井完井優(yōu)選軟件功能二、水平井完井技術(shù)水平井完井優(yōu)選軟件功能2.動(dòng)態(tài)分析 在該功能模塊中，可對砂巖油藏、碳酸鹽巖油藏、其它裂縫型油藏所對應(yīng)的各種完井方式在完井產(chǎn)能預(yù)測的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對這一口井在此種完井方式下進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評價(jià)，并顯示評價(jià)結(jié)果。同時(shí)將顯示產(chǎn)量隨時(shí)間的遞減曲線，采出程度隨時(shí)間的變化曲線，投資收益變化曲線，供決策人員參考。二、水平井完井技術(shù)應(yīng)用示例 以碳酸鹽巖為例進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析 點(diǎn)擊“動(dòng)態(tài)分析”菜單，進(jìn)入“碳酸鹽巖油藏”菜單項(xiàng)。二、水平井完井技術(shù) 以碳酸鹽巖為例進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析 點(diǎn)擊“射孔完井”進(jìn)入動(dòng)態(tài)分析模塊點(diǎn)擊“調(diào)用油井資料”，進(jìn)入射孔完井的完

9、井產(chǎn)能預(yù)測在完井產(chǎn)能預(yù)測模塊點(diǎn)擊“計(jì)算”后，程序直接回到當(dāng)前模塊點(diǎn)擊“打開參數(shù)文件”，調(diào)入動(dòng)態(tài)評價(jià)參數(shù)，或直接填寫數(shù)據(jù)。二、水平井完井技術(shù) 以碳酸鹽巖為例進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析 點(diǎn)擊“計(jì)算”，查看動(dòng)態(tài)分析結(jié)果。二、水平井完井技術(shù)應(yīng)用示例 以砂巖油藏為例進(jìn)行完井方式優(yōu)選 點(diǎn)擊“完井方法選擇”菜單，進(jìn)入“砂巖油藏”菜單項(xiàng) 設(shè)定完井段產(chǎn)層性質(zhì)（“多儲(chǔ)層”或“單一儲(chǔ)層”）并“添加”產(chǎn)層基本資料。在“單一儲(chǔ)層”狀態(tài)下，只能添加一組數(shù)據(jù)資料，若多次進(jìn)行“添加”則只有最后一次“添加”有效。二、水平井完井技術(shù) 以砂巖油藏為例進(jìn)行完井方式優(yōu)選 點(diǎn)擊“下一步”，進(jìn)入完井方法選擇輸入?yún)?shù)模塊利用“打開參數(shù)文件”讀入?yún)?shù)或直接

10、填寫數(shù)據(jù)，并設(shè)定儲(chǔ)層底水與氣頂情況點(diǎn)擊“下一步”進(jìn)入井壁穩(wěn)定及出砂預(yù)測模塊。 二、水平井完井技術(shù) 以砂巖油藏為例進(jìn)行完井方式優(yōu)選 在井壁穩(wěn)定及出砂預(yù)測模塊中，根據(jù)前面輸入的數(shù)據(jù)資料，首先估算并顯示出了儲(chǔ)層的各個(gè)應(yīng)力數(shù)據(jù)，如有更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)修正此數(shù)據(jù)。根據(jù)已有數(shù)據(jù)資料設(shè)定臨井出砂狀態(tài)。 二、水平井完井技術(shù) 以砂巖油藏為例進(jìn)行完井方式優(yōu)選 點(diǎn)擊“繼續(xù)”，查看完井方法選擇結(jié)果。 二、水平井完井技術(shù)篩管頂部注水泥完井帶封隔器的套管頂部注水泥完井帶封隔器的篩管頂部注水泥完井油藏水淹嚴(yán)重，油水關(guān)系更為復(fù)雜水淹油藏水平段較長，水平段穿過多個(gè)油層分段壓裂、酸化和采油薄層低滲油藏固井射孔完井篩管頂部注水泥完井原油

11、粘度大，需要熱采稠油砂礫巖油藏固井射孔后濾砂管防砂完井裸眼內(nèi)濾砂管防砂完井管內(nèi)或裸眼礫石充填完井明化鎮(zhèn)、館陶組油藏，砂體膠結(jié)疏松，易出砂預(yù)鉆孔篩管完井割縫篩管完井沙河街組，膠結(jié)程度較好砂巖油藏篩管完井管外封隔器加篩管完井碳酸鹽巖，致密，油層污染對產(chǎn)能影響大，后期有可能需要進(jìn)行措施改造裂縫油藏完井方式特點(diǎn)油藏通過對勝利油田不同油藏類型和工藝特點(diǎn)的水平井完井方式適應(yīng)性進(jìn)行評價(jià)和優(yōu)選，得出了主要完井模式，為水平井開發(fā)提供了理論支持。二、水平井完井技術(shù) 上第三系明化鎮(zhèn)組、館陶組油藏，為河流相砂體，埋深一般小于2500m。儲(chǔ)層孔隙度30.2%，滲透率145010-3m2。 油藏類型：層狀斷塊構(gòu)造油藏，縱

12、向含油井段長，油層層數(shù)多。 淺層油藏 高孔、高滲，壓力低，易漏失，固井完井污染油層 油層埋藏淺，膠結(jié)程度差，易出砂二、水平井完井技術(shù)完井方式一套管固井管內(nèi)濾砂管防砂完井懸掛封隔器炮眼金屬氈濾砂管絲堵人工井底二、水平井完井技術(shù)水平井造斜段注水泥、裸眼封隔器分段及濾砂管完井完井方式二二、水平井完井技術(shù)水平井尾管懸掛、裸眼封隔器分段濾砂管完井完井方式三二、水平井完井技術(shù)水平井礫石充填防砂完井完井方式四二、水平井完井技術(shù)特點(diǎn)：構(gòu)造類型為潛山披覆背斜；油藏埋深3700米；儲(chǔ)層為扇三角洲沉積砂體，中低孔中低滲為主，孔隙度1020，滲透率一般小于10010-3m2，非均質(zhì)性強(qiáng)；油藏類型為構(gòu)造巖性層狀未飽和油

13、藏，含油井段長，油層層數(shù)多，儲(chǔ)量豐度高；地層壓力系數(shù)平均為1.03，局部為高壓異常；原油性質(zhì)為常規(guī)稀油；天然能量不足，依靠注水開發(fā)深層油藏 二、水平井完井技術(shù)完井方式一二、水平井完井技術(shù)封隔器水泥充填套管（不固井）射孔完井完井方式二二、水平井完井技術(shù)水平井造斜段注水泥、裸眼封隔器分段及篩管完井完井方式三二、水平井完井技術(shù)水平井尾管懸掛、裸眼封隔器分段篩管完井完井方式四二、水平井完井技術(shù)2.勝利油田水平井完井技術(shù) 完井方式優(yōu)選技術(shù)水平井完井技術(shù)系列二、水平井完井技術(shù) 勝利油田水平井主要采用三種完井方式：固井射孔完井、篩管完井、裸眼完井。截至2006年7月，勝利油區(qū)共有各類水平井523口，大部分采

14、用了固井射孔完井。完井方式井?dāng)?shù)百分比固井射孔完井46388.5篩管完井529.9裸眼完井81.6固井射孔88.5篩管完井9.9裸眼完井1.6二、水平井完井技術(shù)（1）固井射孔完井技術(shù)二、水平井完井技術(shù)固井射孔完井技術(shù)包括：水平井套管固井完井技術(shù) 水平井尾管固井完井技術(shù) 水平井射孔工藝及定向射孔技術(shù)勝利油田水平井大部分采用固井射孔完井方式，經(jīng)過攻關(guān)、配套和大量的應(yīng)用，該項(xiàng)技術(shù)已趨成熟。提高固井膠結(jié)強(qiáng)度研究 在完井管柱上連接一定數(shù)量的刮泥器，在完井管柱下井過程中達(dá)到破壞泥餅的作用。 在固井過程中，在泵入前置液之前，先泵入一定量的低傷害酸，達(dá)到清除泥餅的作用。套管水泥環(huán)地層二、水平井完井技術(shù)分段射孔工

15、藝研究 全井段射孔完井后部油層段的產(chǎn)能得不到充分發(fā)揮部分井段水淹后，卡堵水困難二、水平井完井技術(shù)提高各射孔段的開發(fā)效果提高最終采收率PP根據(jù)地質(zhì)特點(diǎn)、測井資料、井身軌跡、固井質(zhì)量等資料，優(yōu)化設(shè)計(jì)水平井分段射孔參數(shù)分段射孔工藝研究二、水平井完井技術(shù)二、水平井完井技術(shù)水平井分段射孔軟件功能 是一套在多層（單層）射孔條件下，適用于直井、斜井和水平井的射孔參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)。根據(jù)輸入的地層數(shù)據(jù)以及射孔槍(彈)數(shù)據(jù)庫，基于調(diào)整生產(chǎn)剖面（提高驅(qū)替效率）的思想，軟件自動(dòng)優(yōu)選出不同射孔段的孔密和射孔槍彈等格式信息，同時(shí)可對影響產(chǎn)能的12個(gè)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行敏感性分析和進(jìn)行負(fù)壓射孔設(shè)計(jì)。二、水平井完井技術(shù)應(yīng)用示例 輸入表中

16、列出的與優(yōu)化射孔有關(guān)的各參數(shù)信息。二、水平井完井技術(shù) 輸入每個(gè)儲(chǔ)層的有關(guān)參數(shù)信息。二、水平井完井技術(shù) 打開射孔槍彈組合數(shù)據(jù)庫，可以添加記錄、刪除記錄，也可以選定默認(rèn)的射孔槍彈組合。二、水平井完井技術(shù) 設(shè)定優(yōu)化設(shè)計(jì)方式：調(diào)節(jié)孔密：每一小層選用默認(rèn)的射孔槍彈組合，優(yōu)化設(shè)計(jì)后，不同層的孔密不同；調(diào)節(jié)孔深：每一小層采用相同的孔密，優(yōu)化設(shè)計(jì)后，不同層采用的射孔槍彈不同；全部自動(dòng)優(yōu)化：優(yōu)化設(shè)計(jì)后，各層既采用不同的孔密，又采用不同的射孔槍彈組合。二、水平井完井技術(shù)180度下4相位180度下4相位 根據(jù)辛151平1井的地質(zhì)特點(diǎn)、儲(chǔ)層參數(shù)、油井?dāng)?shù)據(jù)等資料，進(jìn)行了水平井分段射孔優(yōu)化，設(shè)計(jì)該井分兩段射孔，第一段14

17、7m，第二段長31.5m，射孔參數(shù)采用下相位180度螺旋布孔 。 先射開第一段投產(chǎn)，初期日油81t/d，含水0.4。生產(chǎn)4年后含水97，累計(jì)產(chǎn)油8.53萬噸。 第二段射孔31.5m，初期日產(chǎn)油82t，含水為32，穩(wěn)定后日產(chǎn)油達(dá)到40t左右，比臨井日產(chǎn)油多17%。 該井累計(jì)產(chǎn)油10.3104t，效益顯著。分段射孔開采實(shí)例二、水平井完井技術(shù) 井底完善程度低 水平段固井質(zhì)量無法保證，影響后期實(shí)施分段卡封效果 固井水泥漿對油層造成污染 射孔作業(yè)過程中，進(jìn)一步造成油層污染，降低產(chǎn)能 固井射孔完井成本高國外水平井很少采用水平段固井射孔完井二、水平井完井技術(shù)二、水平井完井技術(shù)（2）鉆孔/割縫襯管完井技術(shù)技術(shù)關(guān)鍵： 解除鉆井泥餅對地層油流通道及襯管的堵塞。通過替漿和酸洗，徹底清洗裸眼井壁，然后再充以完井保護(hù)液。 商741-平1井、商741-平2井等采用鉆孔襯管完井二、水平井完井技術(shù)優(yōu) 點(diǎn)坐封封隔器和洗井一次管柱完成，節(jié)省施工時(shí)間利用管外封隔器可實(shí)現(xiàn)油層的