复杂结构井完井采油技术

1、复杂结构井完井采油技术复杂结构井完井采油技术目 录一、概述二、水平井完井技术三、侧钻水平井完井技术四、分支井完井技术五、复杂结构井采油技术六、存在的问题及研究方向一、概述复 杂 结 构 井水平井侧钻井侧钻水平井分支井大位移井 复杂井身结构井技术是20世纪90年代发展起来的集地质设计、钻井工艺、完井工艺及采油工艺技术于一体的综合配套技术。它在新油田产能建设实现少井高效、老油田利用现有油井和油层的潜力，改善开发效果，提高采收率等方面都发挥着十分重要的作用。 复杂结构井分类水平探井丛式水平井阶梯式水平井侧钻水平井复杂结构井类型一、概述双连通水平井大位移水平井分支井油管蒸气注入管MD1,500m812

2、.52m823.78m重力辅助泄油水平井水平井的类型一、概述完井(well completion) 衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程，从钻开油层开始，到下入完井管柱、下入生产管柱、排液，直至投产的一项系统工程。钻井完井生产完井完井工程的概念一、概述1 岩心分析及敏感性评价2 钻开油层的钻井液3 完井方式及方法4 油管及生产套管尺寸选择5 生产套管设计6 注水泥设计7 固井质量评价8 射孔及完井液选择9 完井的试井评价10 完井生产管柱11 投产措施完井工程的内容一、概述复杂结构井完井采油技术目 录一、概述二、水平井完井技术三、侧钻水平井完井技术四、分支井完井技术五、复杂结构井采油技术六、存

3、在的问题及研究方向 国外水平井技术始于20世纪30年代，80年代得到迅速发展，90年代以来，水平井技术在国外已发展得相当成熟，形成了从水平井设计到钻井、完井和采油等配套技术，并且已成为石油行业的一项常规技术，大规模应用于不同类型的油气藏，取得了非常显著的经济效益。水平井已作为常规技术应用于几乎所有类型的油藏，如枯竭油藏、致密气藏、低渗油藏、边际油藏、高渗油藏等。二、水平井完井技术 截至2000年底，世界上已有69个国家在各种油气藏中钻过水平井，总计达23385多口，其中多数在美国、加拿大和前苏联，每年完钻1000口左右，（到2000年底美国水平井数为10066口、加拿大为9665口）。水平井分

4、布以裂缝性油藏为主，约占53%，其次是底水和气顶油藏，约占33%。二、水平井完井技术 近几年，随着膨胀管、智能完井等新技术的研究和应用，越来越多的国家和地区应用水平井、分支井及大位移井等复杂结构井技术来开采难动用储量、海上油气田或改善老区开发效果，都取得了明显的效果。目前，国外水平井最大水平位移达11500m，水平井最大垂深6062m，多分支水平井总水平段长度达到11342m。二、水平井完井技术胜利油田：从“八五” 期间开始研究应用水平井技术，1990年完钻了第一口科学试验水平井埕科1井 。“九五”期间又进行了套管内开窗侧钻水平井的技术攻关。 “十五”期间进入分支井技术、大位移井技术的研究攻关

5、。目前胜利油田以水平井、侧钻水平井、分支井为代表的复杂结构井开采技术已成为新区开发、老区挖潜、提高采收率的重要手段。1.胜利油田水平井概述二、水平井完井技术胜利油田水平井的发展可划分为两个阶段： (1) 科技攻关试验阶段（1990年1994年） 承担八五国家级科研攻关项目 中半径，固井射孔，每年完钻水平井5-8口，年产油5-8万吨。（2）完善、推广、应用阶段（1995年目前） 中、长、短半径， 多种油藏类型 每年完钻水平井30-50口 各种方式的水平井完井工艺技术逐渐形成二、水平井完井技术 边底水断块油藏（临2块、纯56、桩1块等） 裂缝性油藏（草古1潜山、商741、平南潜山、正6潜山等） 稠

6、油油藏（乐安稠油砂砾岩、单家寺稠油油藏等） 整装高含水油藏（孤东油田、胜坨、孤岛油田等） 地层不整合油藏（水平油田等） 低渗透油藏（渤南油田等） 薄层油藏（营31块）胜利油田水平井应用油藏类型二、水平井完井技术 胜利油田的水平井数每年以3050口的速度增加。截止到2006年7月底，胜利油田共完钻投产各类水平井523口，累计产油706.3104吨,取得了良好的应用效果。 胜利油田已成为国内水平井技术发展最快、应用规模最大的油区。胜利油田水平井应用效果二、水平井完井技术两个转变： 完井技术由单一的固井射孔完井方式发展了筛管完井方式等适应不同油藏类型特点的配套完井工艺，提高了油井的完善程度、降低了完

7、井成本。 开采工艺由全井射孔投产发展成满足油藏及工艺要求的分段开采工艺技术，实现了分段采油、分段卡堵水，提高了采收率。三项技术突破：疏松砂岩油藏水平井裸眼防砂、完井一体化技术水平井管内砾石充填防砂完井技术低渗透油藏水平井分段压裂技术二、水平井完井技术2.胜利油田水平井完井技术 完井方式优选技术水平井完井工艺技术系列二、水平井完井技术二、水平井完井技术完井方式优选技术 该软件利用录入的有关数据，可进行完井产能预测、动态分析、完井方法选择。二、水平井完井技术水平井完井优选软件功能二、水平井完井技术1.完井产能预测 在该功能模块中，我们可以针对不同类型的油藏进行砂岩油藏完井产能预测 、碳酸盐岩油藏完

8、井产能预测 、其它裂缝型油藏完井产能预测 。水平井完井优选软件功能二、水平井完井技术水平井完井优选软件功能2.动态分析 在该功能模块中，可对砂岩油藏、碳酸盐岩油藏、其它裂缝型油藏所对应的各种完井方式在完井产能预测的基础上，进一步对这一口井在此种完井方式下进行经济评价，并显示评价结果。同时将显示产量随时间的递减曲线，采出程度随时间的变化曲线，投资收益变化曲线，供决策人员参考。二、水平井完井技术应用示例 以碳酸盐岩为例进行动态分析 点击“动态分析”菜单，进入“碳酸盐岩油藏”菜单项。二、水平井完井技术 以碳酸盐岩为例进行动态分析 点击“射孔完井”进入动态分析模块点击“调用油井资料”，进入射孔完井的完

9、井产能预测在完井产能预测模块点击“计算”后，程序直接回到当前模块点击“打开参数文件”，调入动态评价参数，或直接填写数据。二、水平井完井技术 以碳酸盐岩为例进行动态分析 点击“计算”，查看动态分析结果。二、水平井完井技术应用示例 以砂岩油藏为例进行完井方式优选 点击“完井方法选择”菜单，进入“砂岩油藏”菜单项 设定完井段产层性质（“多储层”或“单一储层”）并“添加”产层基本资料。在“单一储层”状态下，只能添加一组数据资料，若多次进行“添加”则只有最后一次“添加”有效。二、水平井完井技术 以砂岩油藏为例进行完井方式优选 点击“下一步”，进入完井方法选择输入参数模块利用“打开参数文件”读入参数或直接

10、填写数据，并设定储层底水与气顶情况点击“下一步”进入井壁稳定及出砂预测模块。 二、水平井完井技术 以砂岩油藏为例进行完井方式优选 在井壁稳定及出砂预测模块中，根据前面输入的数据资料，首先估算并显示出了储层的各个应力数据，如有更准确的数据修正此数据。根据已有数据资料设定临井出砂状态。 二、水平井完井技术 以砂岩油藏为例进行完井方式优选 点击“继续”，查看完井方法选择结果。 二、水平井完井技术筛管顶部注水泥完井带封隔器的套管顶部注水泥完井带封隔器的筛管顶部注水泥完井油藏水淹严重，油水关系更为复杂水淹油藏水平段较长，水平段穿过多个油层分段压裂、酸化和采油薄层低渗油藏固井射孔完井筛管顶部注水泥完井原油

11、粘度大，需要热采稠油砂砾岩油藏固井射孔后滤砂管防砂完井裸眼内滤砂管防砂完井管内或裸眼砾石充填完井明化镇、馆陶组油藏，砂体胶结疏松，易出砂预钻孔筛管完井割缝筛管完井沙河街组，胶结程度较好砂岩油藏筛管完井管外封隔器加筛管完井碳酸盐岩，致密，油层污染对产能影响大，后期有可能需要进行措施改造裂缝油藏完井方式特点油藏通过对胜利油田不同油藏类型和工艺特点的水平井完井方式适应性进行评价和优选，得出了主要完井模式，为水平井开发提供了理论支持。二、水平井完井技术 上第三系明化镇组、馆陶组油藏，为河流相砂体，埋深一般小于2500m。储层孔隙度30.2%，渗透率145010-3m2。 油藏类型：层状断块构造油藏，纵

12、向含油井段长，油层层数多。 浅层油藏 高孔、高渗，压力低，易漏失，固井完井污染油层 油层埋藏浅，胶结程度差，易出砂二、水平井完井技术完井方式一套管固井管内滤砂管防砂完井悬挂封隔器炮眼金属毡滤砂管丝堵人工井底二、水平井完井技术水平井造斜段注水泥、裸眼封隔器分段及滤砂管完井完井方式二二、水平井完井技术水平井尾管悬挂、裸眼封隔器分段滤砂管完井完井方式三二、水平井完井技术水平井砾石充填防砂完井完井方式四二、水平井完井技术特点：构造类型为潜山披覆背斜；油藏埋深3700米；储层为扇三角洲沉积砂体，中低孔中低渗为主，孔隙度1020，渗透率一般小于10010-3m2，非均质性强；油藏类型为构造岩性层状未饱和油

13、藏，含油井段长，油层层数多，储量丰度高；地层压力系数平均为1.03，局部为高压异常；原油性质为常规稀油；天然能量不足，依靠注水开发深层油藏 二、水平井完井技术完井方式一二、水平井完井技术封隔器水泥充填套管（不固井）射孔完井完井方式二二、水平井完井技术水平井造斜段注水泥、裸眼封隔器分段及筛管完井完井方式三二、水平井完井技术水平井尾管悬挂、裸眼封隔器分段筛管完井完井方式四二、水平井完井技术2.胜利油田水平井完井技术 完井方式优选技术水平井完井技术系列二、水平井完井技术 胜利油田水平井主要采用三种完井方式：固井射孔完井、筛管完井、裸眼完井。截至2006年7月，胜利油区共有各类水平井523口，大部分采

14、用了固井射孔完井。完井方式井数百分比固井射孔完井46388.5筛管完井529.9裸眼完井81.6固井射孔88.5筛管完井9.9裸眼完井1.6二、水平井完井技术（1）固井射孔完井技术二、水平井完井技术固井射孔完井技术包括：水平井套管固井完井技术 水平井尾管固井完井技术 水平井射孔工艺及定向射孔技术胜利油田水平井大部分采用固井射孔完井方式，经过攻关、配套和大量的应用，该项技术已趋成熟。提高固井胶结强度研究 在完井管柱上连接一定数量的刮泥器，在完井管柱下井过程中达到破坏泥饼的作用。 在固井过程中，在泵入前置液之前，先泵入一定量的低伤害酸，达到清除泥饼的作用。套管水泥环地层二、水平井完井技术分段射孔工

15、艺研究 全井段射孔完井后部油层段的产能得不到充分发挥部分井段水淹后，卡堵水困难二、水平井完井技术提高各射孔段的开发效果提高最终采收率PP根据地质特点、测井资料、井身轨迹、固井质量等资料，优化设计水平井分段射孔参数分段射孔工艺研究二、水平井完井技术二、水平井完井技术水平井分段射孔软件功能 是一套在多层（单层）射孔条件下，适用于直井、斜井和水平井的射孔参数优化系统。根据输入的地层数据以及射孔枪(弹)数据库，基于调整生产剖面（提高驱替效率）的思想，软件自动优选出不同射孔段的孔密和射孔枪弹等格式信息，同时可对影响产能的12个有关参数进行敏感性分析和进行负压射孔设计。二、水平井完井技术应用示例 输入表中

16、列出的与优化射孔有关的各参数信息。二、水平井完井技术 输入每个储层的有关参数信息。二、水平井完井技术 打开射孔枪弹组合数据库，可以添加记录、删除记录，也可以选定默认的射孔枪弹组合。二、水平井完井技术 设定优化设计方式：调节孔密：每一小层选用默认的射孔枪弹组合，优化设计后，不同层的孔密不同；调节孔深：每一小层采用相同的孔密，优化设计后，不同层采用的射孔枪弹不同；全部自动优化：优化设计后，各层既采用不同的孔密，又采用不同的射孔枪弹组合。二、水平井完井技术180度下4相位180度下4相位 根据辛151平1井的地质特点、储层参数、油井数据等资料，进行了水平井分段射孔优化，设计该井分两段射孔，第一段14

17、7m，第二段长31.5m，射孔参数采用下相位180度螺旋布孔 。 先射开第一段投产，初期日油81t/d，含水0.4。生产4年后含水97，累计产油8.53万吨。 第二段射孔31.5m，初期日产油82t，含水为32，稳定后日产油达到40t左右，比临井日产油多17%。 该井累计产油10.3104t，效益显著。分段射孔开采实例二、水平井完井技术 井底完善程度低 水平段固井质量无法保证，影响后期实施分段卡封效果 固井水泥浆对油层造成污染 射孔作业过程中，进一步造成油层污染，降低产能 固井射孔完井成本高国外水平井很少采用水平段固井射孔完井二、水平井完井技术二、水平井完井技术（2）钻孔/割缝衬管完井技术技术关键： 解除钻井泥饼对地层油流通道及衬管的堵塞。通过替浆和酸洗，彻底清洗裸眼井壁，然后再充以完井保护液。 商741-平1井、商741-平2井等采用钻孔衬管完井二、水平井完井技术优 点坐封封隔器和洗井一次管柱完成，节省施工时间利用管外封隔器可实现油层的