气井完井-PPT课件.ppt

1、第二章 气井完井 气井完井是指钻开生产层、固井、沟通生产层、直至投产的整个过程。 或者说气井完井是将钻井井眼改造成满足生产要求、长期使用的井眼的过程。知识回顾完井方法1. 先先 期期 裸裸 眼眼 完完 井井2. 后后 期期 裸裸 眼眼 完完 井井3. 衬管衬管 完完 井井1、衬管的起点在气层上方2、衬管不固水泥、射孔3、衬管为割缝或带孔筛管5、套管完井射孔完井、套管完井射孔完井6、尾管射孔完井、尾管射孔完井油管油层套管生产套管技术套管表层套管左边：开孔尺寸右边：套管尺寸直径深度直径深度油管油层尾管生产尾管口袋磨151井井身结构示意图 射孔井段：3175.403164.60m 3154.0031

2、50.00m 3149.303147.40m 3142.003134.00m 3127.303122.80m 127.0mm （2889.493203.31m） 152.40mm3205.0m D339.70mm203.44m D444.50mm205.0m D244.50mm1698.31m D311.20mm1700.00m 人工井底：3194.8m 177.80mm 3071.16m 215.90mm3073.00m 73.00mm3175.0m 封隔器位置： 2850.0m 左右 套管井眼4151二、套管程序一、气层损害因素分析一、气层损害因素分析 完井液对储层的伤害完井液对储层的伤害

3、 1. 固相微粒堵塞固相微粒堵塞 2. 矿物反应物沉积堵塞矿物反应物沉积堵塞 3. 地层水反应物沉积堵塞地层水反应物沉积堵塞 4. 岩心水敏损害岩心水敏损害 5. 岩心速敏损害岩心速敏损害 6. 岩心酸敏损害岩心酸敏损害第二节第二节 气层保护气层保护 1. 固相微粒堵塞固相微粒堵塞 (1) 在相同压差下,微粒直径越小,对气层损害越严重(图 13) (2) 微粒直径相同,不同压差对岩心损害不同。压差愈大,造成的不可恢复的损害也就越大。 (3) 在微粒直径和压差不变的条件下，微粒对裂缝岩心的损害基本上与克氏渗透率相关。 微粒对岩心的损害,随克氏渗透率的增加而迅速增加,但克氏渗透率超过一定值后,随其

4、增加,其损害幅度变化较小2. 矿物反应物沉积堵塞矿物反应物沉积堵塞磺甲基酚醛树脂渗透率降低渗透率伤害率增高磺化褐煤絮状沉淀渗透率伤害率增高3. 地层水反应物沉积堵塞地层水反应物沉积堵塞 石炭系地层水的石炭系地层水的CaCl型，含型，含K+ Na+ Mg+ CO3- SO4- -离子，遇离子，遇SMC产生絮状沉淀。产生絮状沉淀。 磺甲基酚醛树脂（磺甲基酚醛树脂（SMP）、）、羧甲基纤维素（羧甲基纤维素（CMC）溶液与地层水不发生沉淀。溶液与地层水不发生沉淀。4. 岩心水敏损害岩心水敏损害 砂岩砂岩 碳酸盐岩碳酸盐岩5. 岩心速敏损害岩心速敏损害6. 岩心酸敏损害岩心酸敏损害 酸液进入地层后，与地

5、层中的酸敏矿物发生反映，产生沉淀或释放微粒，使地酸液进入地层后，与地层中的酸敏矿物发生反映，产生沉淀或释放微粒，使地层渗透率下降的现象，叫酸敏。层渗透率下降的现象，叫酸敏。 酸化使渗透率成百倍增加，酸敏使岩心渗透率伤害达酸化使渗透率成百倍增加，酸敏使岩心渗透率伤害达4060。二、完井过程中气层的损害及保护措施二、完井过程中气层的损害及保护措施1. 完井过程中对气层的损害及保护技术完井过程中对气层的损害及保护技术 (1) 近平衡钻井技术 (2) 选择相适应的钻井、完井液2 2、 射孔过程对气层的损害和保护技术射孔过程对气层的损害和保护技术 (1) 射孔对地层的损害主要有以下因素造成: a. 射孔

6、过程对气层的损害 b. 射孔压差对气层的损害 c. 射孔液对气层的损害 d. 射孔弹和射孔参数不合理使气层打开程度不完善（2） 保护气层的射孔技术 a. 负压射孔的起爆装置 b. 穿透能力强的射孔弹 c.有优化组合的符合气层特性的射孔设计 3 3、 保护气层的 （1）通过室内试验确定合理的工作液(含压井液、射孔液、前置液、压裂液、酸液、顶替液等)配方。 （2）改善酸基工作液的性能和施工方法，以适应气层的具体特征，不仅达到解堵投产，而且要在此基础上达到增产 （3）重视排液，这是提高酸化效果的重要环节之一一一 . 含硫气井的一次性完井管柱及完井工艺含硫气井的一次性完井管柱及完井工艺一次性完井试油工

7、艺示意图二、含硫气井油管柱的特殊要求二、含硫气井油管柱的特殊要求 (1)最好采用生产封隔器永久完井管柱 (2) 井下油套管的材质及井下工具与配件应选择抗硫化氢腐蚀的材质否则油套管会氢脆裂管 (3) 井口防喷管线与采气井口装置，也采取防硫措施 (4)若含硫气井产地层水,则油管腐蚀更厉害。应加泡沫助排剂排水，或者换小油管排水 (5) 加液体防腐缓蚀剂，有效减缓电化学腐蚀 (6) 为防止电化学腐蚀，在油管内壁选用内涂层或内衬玻璃钢油管一、射孔的方法与工具一、射孔的方法与工具1.射孔弹与射孔枪射孔弹与射孔枪图图 23 聚能射孔弹结构图聚能射孔弹结构图第 四 节 射孔完井工艺聚能射孔弹的原理（聚能原理）

8、 这种利用装药一端有空穴来提高装药对周围介质局部破坏作用的效应称为炸药的聚能效应聚能效应。这种现象即为聚能现象聚能现象。 为什么带空穴的装药就能产生聚能效应呢? 装药聚能效应对目标靶的破坏作用是通过聚能射流的高速高速、高温高温、高压高压来实现的。 射流分为有效射流有效射流和无效射流无效射流聚能射孔器的种类有枪身射孔器有枪身射孔器无枪身射孔器无枪身射孔器按 照 射 孔 器 的 结 构 分 类：聚能射孔器的作用是利用射孔弹中炸药爆轰的聚能效应产生的高温、高压、高速的聚能射流完成射孔作业。特点是以密封的射孔枪作为射孔弹、雷管、导爆索的承载体，隔离了井内有害气体和液体与之接触。对井内环境有更大的适应性

9、，可以减少对套管的伤害 。 特点是射孔器在井下作业时，射孔弹、导爆索及雷管等 均浸没在井液中，直接承受井内的温度和压力。 按照联炮直径分为43型、54型、63型、80型等 按射孔枪外径分为89型、102型、114型、127型等十余种 54DP14无枪身射孔器无枪身射孔器装 药 量: 14 g相 位 : 0及45联炮直径 : 54 mm混凝土靶穿深: 289 mm平均穿孔孔径: 9.2 mmBH54RDX-2BH54RDX-2型射孔弹型射孔弹- -装装127127射孔枪射孔枪 孔密孔密4040孔孔/ /米米孔径孔径20.220.2mmmm穿深穿深186186mmmm枪身外径涨大仅为枪身外径涨大仅

10、为2.12.1mmmm127127BH30BH30型射孔器型射孔器射孔弹型号API、PR43 混凝土靶适用套管尺寸mm耐温条件/48h穿透，mm孔径，mmSYD7335010127140150SYD8940010140178150SYD10250010178150SYD 12770010278150表表 3 SYD系列射孔弹性能表系列射孔弹性能表2)射孔枪枪 型最大外径，mm相位，（）孔密，孔/m适用套管，mm737360/9012/16/20127140898960/9012/16/2014017810210260/9012/617812712760/9012/6278表表 4 SYD系列射

11、孔枪参数表系列射孔枪参数表1 1、电缆传输射孔工艺、电缆传输射孔工艺 自然伽马仪校深定位 2、一次性完井射孔工艺 （1）油管传输射孔 （2）过油管射孔二、射孔工艺二、射孔工艺 1) 用完井油管将射孔枪送到射孔位置。 2) 通过自然伽玛测井校正射孔深度，采用油管顶部加油管短节调节，装好井口。 3)采用抽吸或混气水洗井的方法， 降低井筒液面，使液面降到需要的位置(10001500m)。 4)从采气井口上端投入冲击棒，冲击棒落到射孔枪上部的引爆位置，然后引爆射孔枪。 5)根据需要向管内投球，球到丢手接头处蹩压，将射孔枪以下部分全部蹩掉，落到井底，光油管即可投入生产。若射孔排液后无工业气流，则不投球，

12、压井取出射孔枪检查。（1）.油管传输射油管传输射孔孔图图 25 油管传输射孔与油管传输射孔与MFE(1) 一次性起下管柱，既可射孔,又可取道测试资料，可降低试油成本,缩短试油周期，加快气田勘探开发步伐。(2) 该技术能实现负压射孔，减少压井液对地层的损害，取道的测试资料能反映地层本来面目。因此，地层评价资料解释符合率更高。油管传输射孔与油管传输射孔与MFE联作联作特殊射孔工艺特殊射孔工艺3 3、封隔器完井的射孔工艺、封隔器完井的射孔工艺2、一次性完井射孔工艺 （1）油管传输射孔 （2）过油管射孔（2 2）、过油管射孔工艺）、过油管射孔工艺三、优化射孔设计三、优化射孔设计射孔参数对气井产能的影响

13、射孔参数对气井产能的影响软件：优化射孔设计软件：优化射孔设计 完井类型射孔因素防砂完井自喷完井增产措施改善 损害2112142433334242表表 5 射孔因素优先顺序射孔因素优先顺序第五节 油管柱与井下工具一、一、 完井油管柱的选用原则完井油管柱的选用原则 1、 完井油管柱既要满足完井作业要求，又要满足气井开采的需要 2、完井油管柱要尽量简单适用，可下可不下的井下工具，尽量不下 3、完井油管柱应满足节点分析要求，减少局部过大压力损失 4、油管柱应考率H2S、CO2和地层水的影响 5、完井油管柱应考虑套管质量，特别是深井和超深井 6. 气井生产井段的井径与最终井深气井生产井段的井径与最终井深

14、 套管（筛管、尾管套管（筛管、尾管)内径：（内径：（1）渗滤面积，（）渗滤面积，（2）修井）修井及井下工具及井下工具 深度：人工井底在产层下界深度：人工井底在产层下界3050米米 油管深度：人工井底在产层底界以上油管深度：人工井底在产层底界以上1015米。米。7. 天然气中含硫化氢、二氧化碳问题天然气中含硫化氢、二氧化碳问题 井下防硫封隔器、井下安全阀井下防硫封隔器、井下安全阀 防腐缓蚀液防腐缓蚀液 抗硫井口及套管头抗硫井口及套管头 油管和套管为抗硫钢材，油管接头罗纹为高气密性油管和套管为抗硫钢材，油管接头罗纹为高气密性8.气井生产过程中的出砂问题气井生产过程中的出砂问题二二. 替喷投产油管柱

15、替喷投产油管柱三三. 压裂酸化油管柱压裂酸化油管柱图图 20 压裂酸化油管柱压裂酸化油管柱 射孔井段：3175.403164.60m 3154.003150.00m 3149.303147.40m 3142.003134.00m 3127.303122.80m 127.0mm （2889.493203.31m） 152.40mm3205.0m D339.70mm203.44m D444.50mm205.0m D244.50mm1698.31m D311.20mm1700.00m 人工井底：3194.8m 177.80mm 3071.16m 215.90mm3073.00m 73.00mm317

16、5.0m 封隔器位置： 2850.0m 左右 四四. 分层酸化合采油管柱分层酸化合采油管柱水力锚Y344封隔器手动球座转层器启动接头下层上层水力锚Y241封隔器图图 21 两层酸化合采井下管柱两层酸化合采井下管柱机械卡瓦式封隔器水力压缩式封隔器五五. 生产封隔器完井油管柱生产封隔器完井油管柱循环阀液压座封永久封隔器伸缩器筛管上座放短节磨封隔器的加长管锁紧密封短节下座放短节循环阀锁紧密封短节液压座封可取封隔器磨封隔器的加长管筛管上座放短节下座放短节油管传输射孔枪图图 22 生产封隔器完井管柱示意图生产封隔器完井管柱示意图六、完井井下工具六、完井井下工具1.1. 油管传输射孔装置油管传输射孔装置2

17、.2. 油管座放接头油管座放接头( (又叫油管堵塞座又叫油管堵塞座) )3.3. 生产封隔器生产封隔器4.4. 伸缩器伸缩器5.5. 循环泵循环泵6.6. 防水化物生成装置防水化物生成装置7.7. 井下安全阀井下安全阀图图 ？ 射孔枪与丢手节头射孔枪与丢手节头射孔枪射孔枪启爆总成启爆总成丢手接头丢手接头定位接头定位接头本章结束一、水平井钻井方法一、水平井钻井方法 1 1、水平井类型、水平井类型 按曲率半径分有：长、中、短半径水平井；按曲率半径分有：长、中、短半径水平井； 按井眼尺寸分有按井眼尺寸分有144、344、785、6、186、128、388、129和和1412井眼；井眼； 按造斜方式分

18、有直接定向、导眼回填侧钻、套管开窗侧钻；按造斜方式分有直接定向、导眼回填侧钻、套管开窗侧钻； 按水平井段形状分有直线、斜线、折线、按水平井段形状分有直线、斜线、折线、双台阶和分支水平井。双台阶和分支水平井。 2 2、典型的水平井技术包括、典型的水平井技术包括 短半径水平井短半径水平井 薄层水平井薄层水平井 小井眼开窗侧钻水平井小井眼开窗侧钻水平井 分支水平井分支水平井 水平井中的水平井中的 LMDLMD 地质导向技术，地质导向技术，LMDLMD（LOGGONG WHILE DRILINGLOGGONG WHILE DRILING） 。） 。 二、水平井钻井技术二、水平井钻井技术 水平井轨道控制

19、技术比较成熟，但水平井井控技术、水平井井壁稳水平井轨道控制技术比较成熟，但水平井井控技术、水平井井壁稳定技术、水平井完井技术、水平井携带岩屑技术（岩屑床问题）、水平定技术、水平井完井技术、水平井携带岩屑技术（岩屑床问题）、水平井压裂技术等还有许多工作要做。井压裂技术等还有许多工作要做。另外我国目前所钻水平井基本为单一水平井和双台阶水平井，而分支另外我国目前所钻水平井基本为单一水平井和双台阶水平井，而分支水平井和多分支水平井尚未广泛应用。水平井和多分支水平井尚未广泛应用。当前的技术使得井身质量、钻速、钻时、钻井成本、综合效益都能令当前的技术使得井身质量、钻速、钻时、钻井成本、综合效益都能令作业者

20、满意作业者满意, ,现在水平井的钻井成本甚至可控制到五六年前的常规直井的现在水平井的钻井成本甚至可控制到五六年前的常规直井的成本水平。成本水平。水平井数也从水平井数也从19851985年年2020口口,1989,1989年的年的500500口猛增到口猛增到20002000年的年的1000010000多口。多口。尤其值得注意的是水平井技术为数量庞大的老油田提高采收率、重焕青尤其值得注意的是水平井技术为数量庞大的老油田提高采收率、重焕青春提供了经济的、可靠的技术手段。春提供了经济的、可靠的技术手段。 就总体而言就总体而言, ,水平井钻井技术中的井身结构设计、钻具水平井钻井技术中的井身结构设计、钻具

21、配置、钻头、井下动力钻具、轨迹控制、随钻测试、泥浆技配置、钻头、井下动力钻具、轨迹控制、随钻测试、泥浆技术、井控技术都有了很大提高术、井控技术都有了很大提高, ,大大降低了水平井的技术风险大大降低了水平井的技术风险, ,美国的水平井已达美国的水平井已达90%90%95%95%技术成功率。技术成功率。 三、裂缝性储层水平井钻井液及储层保护技术三、裂缝性储层水平井钻井液及储层保护技术 钻井液应满足环保法规要求、改善产层污染、稳定井钻井液应满足环保法规要求、改善产层污染、稳定井壁、环空携屑多个方面的要求。为了提高油井产量，特别应壁、环空携屑多个方面的要求。为了提高油井产量，特别应注意储层保护。注意储

22、层保护。1 1、中小裂缝储层地层损害机理、中小裂缝储层地层损害机理 （1 1）压力敏感性：裂缝储层在外部压力发生变化时）压力敏感性：裂缝储层在外部压力发生变化时, ,常常导致裂缝宽度做相应的变化导致裂缝宽度做相应的变化, ,从而严重影响裂缝的导流能力。从而严重影响裂缝的导流能力。 （2 2）水锁效应：水锁效应指外来液相在钻井压差下）水锁效应：水锁效应指外来液相在钻井压差下, ,进进入储层中小裂缝或孔隙入储层中小裂缝或孔隙, ,在毛细管阻力的作用下在毛细管阻力的作用下, ,这些外来侵这些外来侵入液体很难在自然地层压力下返排出来入液体很难在自然地层压力下返排出来, ,导致储层渗透率的降导致储层渗透

23、率的降低。低。 （3 3）水敏损害：低渗的气层和高粘土含量的油层）水敏损害：低渗的气层和高粘土含量的油层, ,由于由于粘土的吸水膨胀粘土的吸水膨胀, ,会造成较强或很强的水敏损害。会造成较强或很强的水敏损害。2 2、大裂缝储层的损害机理、大裂缝储层的损害机理 储层压力条件下储层压力条件下, ,对裂缝宽度大于对裂缝宽度大于100100的储层的储层, ,在钻在钻井施工中遇到的最大问题是储层漏失井施工中遇到的最大问题是储层漏失, ,其漏失的原因可能有如其漏失的原因可能有如下类型下类型: :(1)(1)正压差下的漏失；正压差下的漏失；（2)2)重力诱导型漏失；重力诱导型漏失；(3)(3)置换性漏失；置

24、换性漏失；(4)(4)溶洞性漏失；溶洞性漏失；(5)(5)其它漏失其它漏失( (漏失同层、边喷边漏、地下井喷等漏失同层、边喷边漏、地下井喷等) )。 这些漏失造成最严重的地层伤害是固相伤害。由于在钻井这些漏失造成最严重的地层伤害是固相伤害。由于在钻井液中液中90%90%的固相颗粒粒径小于的固相颗粒粒径小于5050, ,所以当裂缝的直径大于所以当裂缝的直径大于5050时时, ,几乎所有的固相可进入裂缝中几乎所有的固相可进入裂缝中, ,造成严重的填充堵塞。造成严重的填充堵塞。3 3、保护储层钻井工艺对策、保护储层钻井工艺对策 实际的裂缝性储层实际的裂缝性储层, ,其基块中往往存在一定数量的孔隙其基

25、块中往往存在一定数量的孔隙, ,是是2 2种渗流系统共存的双重介质储层。在选择有利于储层保护种渗流系统共存的双重介质储层。在选择有利于储层保护的钻井工艺时，在外部施工条件的钻井工艺时，在外部施工条件( (如设备、成本及配套设施等如设备、成本及配套设施等) )基本具备的情况下基本具备的情况下, ,应遵循以下几条原则应遵循以下几条原则: :(1)(1)储层保护应以保护裂缝为重点储层保护应以保护裂缝为重点, ,但基块孔隙对油井后期但基块孔隙对油井后期开发可能有较大的影响开发可能有较大的影响, ,所以也要兼顾基块所以也要兼顾基块; ;(2)(2)根据两类储层各自特点根据两类储层各自特点, ,分别采用不

26、同的保护储层钻井分别采用不同的保护储层钻井技术技术; ;(3)(3)在重视应用有利于储层保护的钻井工艺的同时在重视应用有利于储层保护的钻井工艺的同时, ,也要重也要重视完井、后期储层改造等环节中对储层的保护。视完井、后期储层改造等环节中对储层的保护。 四、水平井完井方式四、水平井完井方式1 1、水平井完井方式的要求、水平井完井方式的要求 确定完井方式的原则是：确定完井方式的原则是：(1)(1)保护油层、提高完善系数和油井产量，保护油层、提高完善系数和油井产量，(2)(2)可以实施注水、压裂、酸化等特殊井下作业可以实施注水、压裂、酸化等特殊井下作业(3)(3)延长油井的寿命，延长油井的寿命，(4

27、)(4)完井工艺简便易行，施工时间少，成本低。完井工艺简便易行，施工时间少，成本低。最终达到保障油气井长期稳产，取得好的经济效最终达到保障油气井长期稳产，取得好的经济效益的目的。益的目的。2 2、水平井主要完井方法、水平井主要完井方法 目前水平井的完井方法可以分为目前水平井的完井方法可以分为（1 1）裸眼完井、）裸眼完井、（2 2）钻孔）钻孔/ /割缝衬管完井、割缝衬管完井、（3 3）钻孔）钻孔/ /割缝衬管外封隔器完井、割缝衬管外封隔器完井、（4 4）套管固井）套管固井/ /射孔完井、射孔完井、（5 5）砾石预充填筛管完井五种主要完井方法。对于一些特）砾石预充填筛管完井五种主要完井方法。对于

28、一些特殊的油藏还研究了殊的油藏还研究了U U型管连通和分支或多层井底的完井方法。型管连通和分支或多层井底的完井方法。由于水平井的造斜率不同，这五种完井方法并不完全适用于由于水平井的造斜率不同，这五种完井方法并不完全适用于各类水平井。短半径水平井由于造斜曲率半径小，只能采用各类水平井。短半径水平井由于造斜曲率半径小，只能采用裸眼或钻孔裸眼或钻孔/ /割缝衬管完井方法。长曲率半径、中曲率半径水割缝衬管完井方法。长曲率半径、中曲率半径水平井提供了灵活性，可以采用以上任一种完井方法。五种完平井提供了灵活性，可以采用以上任一种完井方法。五种完井方法的示意图如图井方法的示意图如图7-17-1。 这五种主要

29、的完井方法可以分为非选择性完井和选择这五种主要的完井方法可以分为非选择性完井和选择性完井方式。裸眼、钻孔割缝衬管、砾石预充填完井都属性完井方式。裸眼、钻孔割缝衬管、砾石预充填完井都属于非选择性完井。当水平井只横穿一个油层，只有一种流体于非选择性完井。当水平井只横穿一个油层，只有一种流体通过，只遇到一种流体压力且地层坚硬、井眼比较规则时，通过，只遇到一种流体压力且地层坚硬、井眼比较规则时，则可以采用非选择性的完井方式。则可以采用非选择性的完井方式。 如果水平井开采的目的层具有非均质性，岩性可变且有断层、具有气顶或如果水平井开采的目的层具有非均质性，岩性可变且有断层、具有气顶或底水、有天然裂缝或要

30、进行油层改造措施时，就可以采用选择性完井方式。各底水、有天然裂缝或要进行油层改造措施时，就可以采用选择性完井方式。各种完水、有天然裂缝或要进行油层改造措施时，就可以采用选择性完井方式。种完水、有天然裂缝或要进行油层改造措施时，就可以采用选择性完井方式。各种完井方式的优缺点如表各种完井方式的优缺点如表7-17-1所示。所示。 3 3、水平井完井方法筛选应考虑的主要因素、水平井完井方法筛选应考虑的主要因素 调研了国内外调研了国内外380380多口井的资料，对其完井方法加以综合分析，多口井的资料，对其完井方法加以综合分析，在确定完井方法时主要考虑在确定完井方法时主要考虑1111个方面个方面6868个

31、因素。这个因素。这1111个方面是：个方面是：(1)(1)地地质构造；质构造；(2)(2)储层性质；储层性质；(3)(3)储层厚度；储层厚度；(4)(4)钻井目的；（钻井目的；（5 5）人工举升方）人工举升方法；（法；（6 6）测井方法和能力；）测井方法和能力；(7)(7)井下作业；井下作业；(8)(8)油层污染情况；油层污染情况；(9)(9)增产增产效果；（效果；（1010）水平井的曲率半径；）水平井的曲率半径；(11)(11)投资灰色量化决策。投资灰色量化决策。完井方法的选择原则主要是最大限度的保护油气层，有利于延长油气完井方法的选择原则主要是最大限度的保护油气层，有利于延长油气井生产寿命

32、，减少油气流入井筒时的流动阻力，最大限度地以保护生产井生产寿命，减少油气流入井筒时的流动阻力，最大限度地以保护生产层和获得良好效益。因此，完井方法的选择要与产层性能相匹配，要充层和获得良好效益。因此，完井方法的选择要与产层性能相匹配，要充分考虑采油工艺技术的需要和为油井生产过程进行井下作业施工提供方分考虑采油工艺技术的需要和为油井生产过程进行井下作业施工提供方便。便。 从国内外的情况看，对于地层岩石坚硬的裂缝性油藏，一般可采从国内外的情况看，对于地层岩石坚硬的裂缝性油藏，一般可采用先期裸眼完井；而对裂缝发育的油藏，则采用先期尾管筛管完井；当用先期裸眼完井；而对裂缝发育的油藏，则采用先期尾管筛管

33、完井；当岩性疏松时，采用先期尾管固井射孔的方法较好。这些油藏一般不存在岩性疏松时，采用先期尾管固井射孔的方法较好。这些油藏一般不存在出砂问题，故无需采取防砂措施。出砂问题，故无需采取防砂措施。 采用先期裸眼完井方法时，套管已经下至油层顶部并采用先期裸眼完井方法时，套管已经下至油层顶部并固井，然后钻开水平段的油气层裸眼完井。该法适合于裂缝固井，然后钻开水平段的油气层裸眼完井。该法适合于裂缝大而少，油层坚硬不会发生井壁坍塌的油气井。裸眼完井可大而少，油层坚硬不会发生井壁坍塌的油气井。裸眼完井可以保证所有的裂缝充分地与井眼连通，使油流在最小的阻力以保证所有的裂缝充分地与井眼连通，使油流在最小的阻力下

34、进入井筒。下进入井筒。 裸眼完井还可以省下套管固井费用，缩短建井周期，裸眼完井还可以省下套管固井费用，缩短建井周期，降低钻井成本。另外，裸眼完井还能缩短泥浆侵泡时间，避降低钻井成本。另外，裸眼完井还能缩短泥浆侵泡时间，避免固井水泥浆堵塞裂缝，增大渗流面积，使油井具有较高的免固井水泥浆堵塞裂缝，增大渗流面积，使油井具有较高的完善系数，是一种较为理想的完井方法。但是，裸眼固井也完善系数，是一种较为理想的完井方法。但是，裸眼固井也有其固有缺点，除要求岩性坚硬、井壁稳定外，还要求油层有其固有缺点，除要求岩性坚硬、井壁稳定外，还要求油层单一，并只含一种流体，否则很难采用分层工艺技术和选择单一，并只含一种

35、流体，否则很难采用分层工艺技术和选择性增产增注等井下作业措施；对具有底水的油层，则难以控性增产增注等井下作业措施；对具有底水的油层，则难以控制水锥进，防止油层水淹。因此限制了该方法的使用范围。制水锥进，防止油层水淹。因此限制了该方法的使用范围。 尾管射孔完井方法，是在裸眼的水平井段内下入并固尾管射孔完井方法，是在裸眼的水平井段内下入并固井，然后用射孔的方法建立于井筒的油气通道。井，然后用射孔的方法建立于井筒的油气通道。 该方法克服了先期裸眼完井的缺点。尾管射孔完井可该方法克服了先期裸眼完井的缺点。尾管射孔完井可以在油层裂缝发育，井壁稳定较差或岩性松散的油层中使用；以在油层裂缝发育，井壁稳定较差

36、或岩性松散的油层中使用；对多油层油藏的开发可采取分层工艺技术和选择性作业措施；对多油层油藏的开发可采取分层工艺技术和选择性作业措施；对多流体油层，也便于进行适当控制，有利于油水界面的监对多流体油层，也便于进行适当控制，有利于油水界面的监测和底水锥进的控制。测和底水锥进的控制。 与裸眼完井相比，尾管射孔完井具有适用范围广，能与裸眼完井相比，尾管射孔完井具有适用范围广，能满足各类采油工艺技术措施要求的优点。与常规射孔完井相满足各类采油工艺技术措施要求的优点。与常规射孔完井相比，则具有完井质量高、油层污染少、钻井成本低、井下复比，则具有完井质量高、油层污染少、钻井成本低、井下复杂情况少的优点。对大多

37、数具有不同压力系统的变质岩潜山杂情况少的优点。对大多数具有不同压力系统的变质岩潜山油藏来说，仍不失为一种较好的完井方法。油藏来说，仍不失为一种较好的完井方法。4 4、曹台裂缝性变质岩潜山油藏水平井的完井方、曹台裂缝性变质岩潜山油藏水平井的完井方式的确认式的确认 曹台裂缝性变质岩潜山油藏为弱底水，开发能量不足，为获得较曹台裂缝性变质岩潜山油藏为弱底水，开发能量不足，为获得较好的开发效果，应采用多种方式开采（如注水）。同时，储层裂缝比较好的开发效果，应采用多种方式开采（如注水）。同时，储层裂缝比较发育，裂缝孔隙度发育，裂缝孔隙度61.7%61.7%，渗透率，渗透率25-180025-1800毫达西

38、，渗透性比较好，有较毫达西，渗透性比较好，有较好的渗流通道；但是由于其基岩的孔隙度好的渗流通道；但是由于其基岩的孔隙度9.17%9.17%，渗透率，渗透率1-251-25毫达西，毫达西，属于低渗，需要采用其他的增产措施。所以，在曹台裂缝性变质岩潜山属于低渗，需要采用其他的增产措施。所以，在曹台裂缝性变质岩潜山油藏的完井方法选择上应对后期井下作业给予考虑。油藏的完井方法选择上应对后期井下作业给予考虑。 通过对曹台裂缝性变质岩潜山油藏的认识，很明显，在完井方法通过对曹台裂缝性变质岩潜山油藏的认识，很明显，在完井方法上，先期完井方法尽管其油气侵泡时间比较短，开采裸露面积大，但是上，先期完井方法尽管其

39、油气侵泡时间比较短，开采裸露面积大，但是在裸眼中难以进行分层开采工作，特别是难以适应曹台油藏的后期增产在裸眼中难以进行分层开采工作，特别是难以适应曹台油藏的后期增产开发，并且在后期的开采中难于保证不受新的污染，因此是不应该选用开发，并且在后期的开采中难于保证不受新的污染，因此是不应该选用的。的。 对曹台油藏，提出三种完井方式：对曹台油藏，提出三种完井方式： （1 1）割缝衬管、（）割缝衬管、（2 2）套管射孔、（）套管射孔、（3 3）尾管完井）尾管完井 套管射孔完井虽然在一定程度上可以满足后期开发作业要求，但是由于套管射孔完井虽然在一定程度上可以满足后期开发作业要求，但是由于在钻井过程中使用高

40、密度的钻井液，这对于曹台低压潜山油藏（平均在钻井过程中使用高密度的钻井液，这对于曹台低压潜山油藏（平均8.758.75MPaMPa）来说，构成了直接的油层损害，不利于钻井和完井工作，使油井的生产能力遭来说，构成了直接的油层损害，不利于钻井和完井工作，使油井的生产能力遭到极大的破坏，致使油井成本增加，油井生产周期缩短，因此，在曹台这样的到极大的破坏，致使油井成本增加，油井生产周期缩短，因此，在曹台这样的油藏中，采用这种完井方法也是不合适的。油藏中，采用这种完井方法也是不合适的。 尾管射孔完井，由于排除了上部井段复杂情况的干扰，可以在水平井段尾管射孔完井，由于排除了上部井段复杂情况的干扰，可以在水

41、平井段实施平衡压力钻井，提高钻井速度，尾管固井本身时间短，这都使对油气层的实施平衡压力钻井，提高钻井速度，尾管固井本身时间短，这都使对油气层的侵泡时间大为缩短，而且在油层段可使用与产层配伍的钻井液体系。此外，从侵泡时间大为缩短，而且在油层段可使用与产层配伍的钻井液体系。此外，从国内外的情况来看，尾管射孔完井的生产能力并不明显低于裸眼完井的油井，国内外的情况来看，尾管射孔完井的生产能力并不明显低于裸眼完井的油井，钻井成本液不显示有大幅度的增加。钻井成本液不显示有大幅度的增加。 因此，从多方面衡量，尾管射孔完井是裂缝性曹台变质岩潜山油藏保护因此，从多方面衡量，尾管射孔完井是裂缝性曹台变质岩潜山油藏

42、保护油气层的最佳的完井方法，可采用油气层的最佳的完井方法，可采用177.8177.8mmmm技术套管悬挂技术套管悬挂127127mmmm尾管固井射孔完尾管固井射孔完成（曹成（曹703 703 井套管为井套管为N80(8.05)177.8N80(8.05)177.81291.621291.62）。）。完井示意图如图完井示意图如图7-1-27-1-2所示，所示，设计长度为设计长度为2525米的避射段，以便在压裂等作业时安装封隔器。米的避射段，以便在压裂等作业时安装封隔器。图图7-2 7-2 尾管射孔完井方式示意图尾管射孔完井方式示意图图图7-3 7-3 设计了避射段的尾管射孔完井示意图设计了避射段

43、的尾管射孔完井示意图图图7-4 7-4 曹台水平井压裂改造分割器位置示意图曹台水平井压裂改造分割器位置示意图 一、曹台裂缝性变质岩潜山油藏水平一、曹台裂缝性变质岩潜山油藏水平井的井筒举升方式井的井筒举升方式 国内外实践证明高凝油油井人工举升工艺技术国内外实践证明高凝油油井人工举升工艺技术的关键是必须适合高凝油的特点采用井筒防凝降凝、的关键是必须适合高凝油的特点采用井筒防凝降凝、清蜡及解除蜡堵的工艺技术措施，因此，保持油管和清蜡及解除蜡堵的工艺技术措施，因此，保持油管和油套环形空间具有较高的温度、从井底到井口原油均油套环形空间具有较高的温度、从井底到井口原油均高于原油凝固点的温度，就成为开采高凝

44、油的重要环高于原油凝固点的温度，就成为开采高凝油的重要环节。这要求采用井筒加热、热量补偿、保温措施和进节。这要求采用井筒加热、热量补偿、保温措施和进行化学清蜡，使油井能够正常生产。行化学清蜡，使油井能够正常生产。1 1、水平井前期举升方式、水平井前期举升方式 曹台油藏水平井初期供液充足，可以将泵挂深度设计在直井段曹台油藏水平井初期供液充足，可以将泵挂深度设计在直井段( (泵挂在造斜点以上泵挂在造斜点以上) )，普通抽油泵下入井内。其井筒举升的方式类似于，普通抽油泵下入井内。其井筒举升的方式类似于直井的开采方式。可供选择的方式包括：空心抽油杆热载体、电热抽油直井的开采方式。可供选择的方式包括：空

45、心抽油杆热载体、电热抽油杆采油工艺技术、井筒清防蜡有杆泵抽油工艺技术、水力活塞泵采油工杆采油工艺技术、井筒清防蜡有杆泵抽油工艺技术、水力活塞泵采油工艺技术、电潜泵采油工艺技术等。艺技术、电潜泵采油工艺技术等。 电热杆采油工艺技术具有沿井筒加热均匀、热效率高、温度可控、电热杆采油工艺技术具有沿井筒加热均匀、热效率高、温度可控、杆柱结构简单、操作方便等优点，目前被认为是开采高凝油较好的方法。杆柱结构简单、操作方便等优点，目前被认为是开采高凝油较好的方法。从节约成本的方面考虑，建议对曹台油藏使用电热抽油杆采油工艺技术。从节约成本的方面考虑，建议对曹台油藏使用电热抽油杆采油工艺技术。 水平井生产前期供

46、液充足，可直接采用直井的电热抽油杆采油工水平井生产前期供液充足，可直接采用直井的电热抽油杆采油工艺技术，即按照电热杆加普通抽油泵下入井内，泵挂在造斜点以上，其艺技术，即按照电热杆加普通抽油泵下入井内，泵挂在造斜点以上，其示意图见图示意图见图8-2-18-2-1。此方法的优点是举升工艺简单，可应用直井举升技。此方法的优点是举升工艺简单，可应用直井举升技术，其缺点是由于水平井曲率半径为术，其缺点是由于水平井曲率半径为9090150150米（中等曲率半径水平米（中等曲率半径水平井），故储层中深至泵筒的垂距较大。井），故储层中深至泵筒的垂距较大。图图7-27-22 2、水平井后期举升方式、水平井后期举

47、升方式 生产后期，供液不充足、液面下降，应将泵下入造斜点以下。但有杆泵生产后期，供液不充足、液面下降，应将泵下入造斜点以下。但有杆泵在大斜度段即稳斜段工作，其系统工况要比直井复杂的多。泵挂在造斜点以下在大斜度段即稳斜段工作，其系统工况要比直井复杂的多。泵挂在造斜点以下的生产管柱示意图见图的生产管柱示意图见图8-2-28-2-2。 （1 1）抽油泵：普通抽油泵的球阀靠重力关闭，在斜井段，球阀的受力状）抽油泵：普通抽油泵的球阀靠重力关闭，在斜井段，球阀的受力状态与直井有很大的差异。在斜井中，重力的分力作用于阀罩上，导致球阀关闭态与直井有很大的差异。在斜井中，重力的分力作用于阀罩上，导致球阀关闭滞后

48、，井液漏失，泵效降低。当井斜角小于滞后，井液漏失，泵效降低。当井斜角小于3030度时，球阀对泵效的影响不明显；度时，球阀对泵效的影响不明显；当井斜角当井斜角4040度左右时，泵效只有度左右时，泵效只有20%-30%20%-30%；当超过；当超过4545度时，球阀关闭滞后较严重，度时，球阀关闭滞后较严重，甚至造成失效。因此，带球阀的抽油泵难以适应大斜度段油井的抽吸。甚至造成失效。因此，带球阀的抽油泵难以适应大斜度段油井的抽吸。 （2 2）抽油杆和油管：在斜井段，抽油杆的运行紧贴油管内壁，摩擦阻力）抽油杆和油管：在斜井段，抽油杆的运行紧贴油管内壁，摩擦阻力很大，不仅加大了光杆的负荷和能耗，还会造成

49、杆、管间的严重磨损和杆管的很大，不仅加大了光杆的负荷和能耗，还会造成杆、管间的严重磨损和杆管的早期报废。杆柱的受压弯曲，使之产生较大的横向力、扭矩。而导致脱扣事故早期报废。杆柱的受压弯曲，使之产生较大的横向力、扭矩。而导致脱扣事故的发生。的发生。 （3 3）冲程损失大：杆柱的弯曲和摩擦阻力的增大，使泵冲程减少。当杆）冲程损失大：杆柱的弯曲和摩擦阻力的增大，使泵冲程减少。当杆柱下行力全部用于克服摩擦阻力时，将会出现泵的零冲程，尽管地面抽油机在柱下行力全部用于克服摩擦阻力时，将会出现泵的零冲程，尽管地面抽油机在运行，而井下泵却不工作。运行，而井下泵却不工作。图图7-7- 针对上述问题，生产后期水平

50、井举升工艺应进行相应针对上述问题，生产后期水平井举升工艺应进行相应改进，配套措施包括：改进，配套措施包括： （1 1）水平井抽油泵：采用机械启闭式游动阀和拉杆带）水平井抽油泵：采用机械启闭式游动阀和拉杆带动固定阀及水力自封闭式泵筒等技术，解决了泵阀启闭严重动固定阀及水力自封闭式泵筒等技术，解决了泵阀启闭严重滞后、泵筒承受交变负荷等问题。滞后、泵筒承受交变负荷等问题。 （2 2）抽油杆柱的配套技术：在抽油杆从造斜点至泵上，）抽油杆柱的配套技术：在抽油杆从造斜点至泵上，以适当的间距加装扶正器，在斜井段用杆柱加重的方法。以适当的间距加装扶正器，在斜井段用杆柱加重的方法。 （3 3）防脱：需加抽油杆防