完井地质总结3篇(钻井液完井总结)
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钻井完井报告(含施工工作总结)施工井队:队报告编写:
一、设计情况1.地质概况钻井性质:开发井(水平井)。井口位置:井口位于J11P8H井口°方向处。地理位置:**自治区**市**区泊尔江海子**音熬包村呼家圪坮社。构造位置:**盆地伊盟北部隆起。坐标位置:井口,A、B靶点坐标:表1-1井口及靶点坐标井口导眼靶点A靶点B靶点纵坐标(X)....54横坐标(Y)....99距井口方位(°)135°135°135°距井口距离(m)海拔(m)垂深(m).设计井深:井深;垂深:。设计方位:135°。完钻层位:二叠系下统下石盒子组盒3段。完钻原则:钻达设计B靶点。
第一章 绪论
第二章 井身结构设计 钻井完井工程
1、石油钻井类型按性质和用途一般分为: 地质探井、预探井、详探井(评价井)、地质浅井、检查资料井、生产井、注水井。
2、钻机系统:动力系统、提升系统、旋转系统、循环系统、井控系统。
1、井身结构设计的主要任务是确定套管的下入层次、下入深度、水泥浆返深、水泥环厚度、生产套管尺寸及钻头尺寸。
2、井身结构设计应满足以下主要原则:
(1)能有效地保护储集层
(2)避免产生井漏、井喷、井塌、卡钻等井下复杂情况和事故,为安全、优质、高速和经济钻井创造条件
(3)当实际地层压力超过预测值发生溢流时,在一定范围内,应具有处理溢流的能力。
3、地层压力:地层压力是指岩石孔隙中流体的压力,也叫地层孔隙压力。
4、地层破裂压力:在井中,当地层压力达到某一值时会使地层破裂,这个压力称为地层破裂压力。
5、地层坍塌压力:当井内液柱压力低于某一值时,地层出现坍塌,我们称这个压力为地层坍塌压力。
6、异常低压产生原因:(1)生产层长期开采衰竭(2)地下水位很低
7、异常高压产生原因:
(1)沉积物的快速沉积,压实不均匀(2)渗透作用(3)构造作用(4)储集层的机构(5)油田注水
8、地层压力预测(监测)方法:(1)Dc指数法(2)声波时差法(3)地震波法
9、井身结构设计的基础参数:
(1)地质方面的数据:1)岩性剖面及故障提示2)地层压力梯度剖面3)地层破裂压力梯度剖面
(2)工程数据:
1)抽汲压力系数SW2)激动压力系数Sg3)地层压裂安全增值Sf4)溢流条件SK 5)压差允值?PN(?Pa)第三章 钻井液
1、钻井液的主要功用:
(1)钻井方面: 1)清洗井底,携带岩屑2)冷却、润滑钻头和钻柱3)形成泥饼,保护井壁
4)控制和平衡地层压5)悬浮岩屑和加重材料6)提供所钻地层的地质资料7)传递水功率 8)防止钻具腐蚀
(2)保护油气储集方面:保护油气层的渗透性,尽量降低对原始油气层物化性质的损害。
2、几种岩石矿物特性
(1)高岭土的结构及性能特点:晶体构造由一个硅氧四面体片和一个铝氧八面体片组成,硅氧四面体片和铝氧八面体片由共用的氧原子联结在一起。
(2)蒙脱石的结构及性能特点: 蒙脱石的每一构造单位由两层硅氧四面体片和夹在它们中间的一层铝氧八面体片组成。
(3)伊利石的晶体构造和蒙脱石相类似,不同之点在于伊利石中硅氧四面体中有较多的硅被铝取代,因取代所缺的正电荷由处在相邻两个硅氧层之间的K+补偿,因K+存在于晶层之间并进入相邻氧原子网格形成的孔穴中,使各晶胞间拉得较紧,水分不易进入层间,因此它是不易膨胀的粘土矿物
3、钻井液流变性:在外力作用下,钻井液流动和变形的特性。
4、流体的基本流型:牛顿流体、塑性流体、假塑性流体、膨胀流体
5、粘度:钻井液流动时,固体颗粒之间、固体颗粒与液体之间、以及液体分子之间的内摩擦的总反映。
6、钻井液的切力是指静切力,其胶体化学的实质是凝胶强度,凝胶强度取决于单位体积中结构链环的数目和单个链环的强度。
钻井液的动切力:反映层流流动时,粘土颗粒之间及高聚物分子之间的相互作用力(形成空间网架结构的能力)。
7、宾汉塑性流型:τ= τ
n0+ηsγτ0 :动切力(屈服值)ηs:塑性粘度(PV)γ:剪切速率(s-1)幂律流型:τ=KγK :稠度系数n:流性指数
卡森流型: τ-τ = ηγτ:卡森动切力η:极限高剪粘度 c∞
nc∞121 赫-巴流型: τ=τ+ Kγ y
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第四章 钻进工艺
1、影响钻井过程(钻速)的因素:地层岩性、钻井液性能、钻头类型、水力参数、机械参数
2、衡量岩石力学性质的参数:弹性、塑性、韧性、强度
3、石油钻井用钻头类型:刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头
4、刮刀钻头的破岩原理:撞击、压碎及小剪切、大剪切
5、三牙轮钻头的基本结构:(1)钻头本体(2)牙轮:由牙轮体和牙齿组成(3)轴承及其储油密封装置(4)喷嘴
6、牙轮钻头的破岩机理:(1冲击、压碎作用(2)剪切作用
7、金刚石钻头的破岩机理:以切削齿对地层进行切削来破碎岩石。
8、水功率传递原理:
(1)钻井液从钻井泵流出以后,先经过地面高压管线、立管、水龙带、和方钻杆。这部分称为地面管汇,不随井深变化。
(2)钻井液从方钻杆流出后,即进入钻杆和钻铤内部。这部分合称为钻柱内部,随着井深的增加而加大。
(3)钻井液从钻铤流出后即进入钻头喷嘴,形成液射流,清洗井底和破碎岩石。这是水功率传递的目的地
(4)钻井液到达井底以后,又从钻柱与井壁的环形空间返出到达地面上,钻井液在返出时还要完成一个任务——携带岩屑。
9、一般组成钻柱的基本钻具是:方钻杆、钻杆、钻铤、配合接头
钻柱承受载荷特点:轴向力、扭矩、径向挤压力、弯曲力矩、动载
10、钻柱在钻井过程中的运动形态:自转、公转、涡动、轴向振动、扭转振动、横向振动 第五章 钻井过程压力控制
1、波动压力对钻井工程的影响
(1)抽汲减少井眼中压力引起井喷(2)抽汲导致地层流体进入井眼污染泥浆
(3)下钻、下套管引起过高的激动压力而发生井漏(4)抽汲和压力激动交替变化,使井壁不稳定
2、气侵途径与方式:(1)伴随岩石破碎进入井筒(2)储集层中气体通过泥饼向井内扩散
(3)当Pm
溢流的早期发现:(1)钻井液池液面升高(2)钻速变快(3)井返出钻井流体速度增大
(4)立管压力下降(5)地面油、气、水显示(6)钻井液性能变化
3、溢流关井方法:(1)硬关井,在防喷器与四通等的旁侧通道全部关闭的情况下,立即关闭防喷器
(2)软关井,在阻流器通道开启、其他旁侧通道关闭的情况下关防喷器,然后缓慢关闭阻流器
(3)半软关井,先关万能防喷器,后关闸板防喷器,待防喷器关闭后,最后完全关闭阻流器。
4、压井方法:司钻法、工程师法、同步法、边等边加重法 第六章 井眼轨迹设计与控制
1、定向井的基本要素:井深、井斜角、方位角、井斜变化率、方位变化率、垂深、水平位移
2、实钻井眼轨迹计算与作图:平均角法、平衡正切法、曲率半径法、最小曲率法、实钻井眼轨迹作图
3、定向钻井是使井眼沿预先设计的井眼轴线(井眼轨迹)钻达预定目标的钻井过程。
4、造斜工具:钻头+直螺杆+弯接头+钻铤;钻头+弯外壳+钻铤
5、改变井眼轨迹所用的主要工具:造斜器、喷射钻头、容积式液马达(螺杆钻具)、涡轮、下部钻具组合、定向井井眼轨道自动控制系统
6、装置角定义:井斜铅垂面顺时针旋至造斜工具面所转过的角度。(井斜铅垂面与造斜工具面之间的夹角。)第七章 固井
1、为了加固井壁,保证继续钻进,封隔油、气和水层,保证勘探期间的分层试油及在整个开采中合理的油气生产,为此入优质钢管,并在井筒与钢管环空充填好水泥的作业,称为固井工程。
2、固井的基本过程:
(1)下套管:就是将单根套管及固井所需附件逐一连接下入井内的作业。
(2)注水泥:下完套管之后,把水泥浆泵入套管内,再用钻井液把水泥浆顶替到套管外环形空间设计位置。
(3)当按设计将套管下至预定井深后,装上水泥头,循环钻井液。
(4)候凝:注入井内的水泥浆要凝固并达到一定强度后才能进行后续的钻井施工或是其他施工。
3、套管柱所承受的基本外载可分为三种:
在管柱外壁上的外挤压力、作用在管柱内壁上的内压力和作用在管柱内方向与管柱轴线平行的轴向拉力。
4、套管基本参数:套管尺寸、套管壁厚与套管单位长度名义质量、螺纹类型、套管钢级
5、双向应力椭圆规律:第一象限表示套管受的是轴向拉力与内压力的联合作用,第二象限是轴向压力与内压力的联合作用,第三象限是轴向压缩力与外力的联合作用,第四象限是轴向拉力与外压力的联合作用。
6、目前国内外使用的油井水泥主要是硅酸盐水泥,是由水硬性硅酸钙为主要成分,加入适量石膏和助磨剂(或是加入适量的石膏或石膏和水),磨细制成的产品。
7、水泥浆性能:水泥浆密度、水泥浆稠化时间、水泥浆流变性、水泥浆失水量、水泥浆稳定性、水泥石抗压强度、水泥石渗透率
8、提高注水泥顶替效率的措施:
(1)加扶正器降低套管在井眼中的偏心程度(2)注水泥时活动套管(3)采用紊流或塞流流态注水泥
(4)使用注水泥前置液(5)注水泥前调查整钻井液性能(6)增加紊流接触时间(7)顶替液与钻井液的密度差
9、水泥浆密度:单位体积内所含的水泥浆的质量
10、水泥浆稠化时间:用加压稠度仪模拟井下温度压力条件,从给水泥浆加温加压时起至水泥浆稠度达100Bc所经历的时间
11、水泥浆流变性:水泥浆在外加剪切应力作用下流动变形的特性
12、水泥浆失水量:水泥浆中的自由水通过井壁渗入地层的现象
13、水泥浆稳定性:在静止状态下,由于颗粒沉降而导致水泥浆上下密度不一致的现象
14、水泥石抗压强度:水泥石在压力作用下达到破坏前单位面积上所能承受的力
15、水泥石渗透率:在一定压差下,水泥石允许流体通过的能力 第八章 完井
1、完井,油气井的完成方式,即根据油气层的地质特性和开发开采的技术要求,在井底建立油气层与油气井井筒之间的合理连通渠道或连通方式。
2、常规完井方法主要有:
(1)射孔完井方法(2)裸眼完井方法(3)割缝衬管完井方法(4)砾石充填完井(5)其他方法
3、射孔完井适用的地质条件:
①有气顶、或有底水、或有含水夹层、易塌夹层等复杂地质条件,因而要求实施分隔层段的储层 ②各分层之间存在压力、岩性等差异,因而要求实施分层测试、分层采油、分层注水、分层处理的储层。③要求实施大规模水力压裂作业的低渗透储层。④砂岩储层、碳酸盐岩裂缝性储层。
4、裸眼完井适用的地质条件:
①岩性坚硬致密,井壁稳定不坍塌的碳酸盐岩或砂岩储层。
②无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层③单一厚储层,或压力、岩性基本一致的多储层。④不准备实施分隔层段,选择性处理的储层。
5、割缝衬管完井适用的地质条件:
①无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层。②单一厚储层,或压力、岩性基本一致的多储层。③不准备实施分隔层段,选择性处理的储层。④岩性较为疏松的中、粗砂粒储层。
6、裸眼砾石充填完井适用的地质条件:
①无气顶、无底水、无含水夹层的储层。②单一厚储层,或压力、物性基本一致的多储层。③不准备实施分隔层段,选择性处理的储层。④岩性疏松出砂严重的中、粗、细砂粒储层。
7、套管砾石充填完井适用的地质条件:
①有气顶、或有底水、或有含水夹层、易塌夹层等复杂地质条件,因而要求实施分隔层段的储层。②各分层之间存在压力、岩性差异,因而要求实施选择性处理的储层。
③岩性疏松出砂严重的中、粗、细砂粒储层。
3、一口井从上往下是由井口装置、完井管柱和井底结构三部分组成。井口装置包括套管头、油管头和采油(气)树三部分 第九章 储层保护
1、储层损害:在钻井、完井井下作业及油气田开采全过程中,造成储层渗透率下降的现象。
2、储层保护技术:认识和诊断储层损害原因及损害过程的各种手段、防止和解除储层损害的各种技术措施
3、钻井过程中储层损害原因:
(1)钻井液中固相颗粒堵塞储层(2)钻井液滤液与储层岩石不配伍引起的损害
(3)钻井液滤液与储层流体不配伍引起的损害(4)油相渗透率变化引起的损害
(5)负压差急剧变化造成的储层损害
4、钻井过程中影响储层损害程度的工程因素:
(1)压差(2)浸泡时间(3)环空返速(4)钻井液性能
名词解释1完井工程的定义:完井工程是衔接
钻井和采油工程而又相对独立的工程,是从钻开油层开始,到下套管注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液,直至投产的一项系统工程。2盐敏:当高于地层水矿化度的工作
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进入地层后,则引起的粘土的膨胀和分散,这些都将导致油气层孔隙空间的缩小及堵塞,引起渗透率的下降从而伤害油气层的现象。3水敏:油气层中的粘土矿物在原始 的地层条件下处于一定的矿化度环境中,当淡水进入地层时,某些粘土矿物发生膨胀,分散和运移,从而减小或堵塞地层孔隙和吼道,造成渗透率下降的现象4绿泥石构成:由两个硅氧四面体夹
一个铝氧八面体形成晶层,两个晶层间又有Mg(OH)2晶层,如此重叠形成绿泥石56水泥石:硬化后的水泥浆体
水泥浆:水为分散介质(连续相),粘土为分散相7水灰比:水与干水泥重量之比,一
般为8稠化时间:水与水泥混合后稠度达
到9水泥浆的失水:水泥浆中自由水通100Bc所需要的时间
过井壁向地层中渗入的现象10水泥浆的流变性:水泥浆在外加
剪切应力作用下流动变形的特性11水泥浆的顶替效率:水泥浆在环 行空间顶替泥浆的程度。顶替效率越低,固井质量越差。12提高顶替效率的主要措施:13加扶正器:是最有效的措施,特
别在定向井中。一般在封隔层段及附近30~50m内,每根套管加一个扶正器,其余井段3~5根套管加一个扶正器。14活动套管:上下活动套管或旋转
套管是提高顶替效率极有理的措施15水泥浆失重:水泥浆在凝结过程 中,液柱压力降低的现象16聚能效应:利用装药一端空穴以.提高爆炸后的局部破坏作用的效应,称为聚能效应17正压射孔:是指射孔时的井底压
力高于油藏压力。18负压射孔:是指射孔时的井底压
力低于油藏压力。19射孔液:射孔时的一种液体,也
称完井液,既有钻井液的功能也有完井液的功能20表层套管:封隔地表浅水层及疏
松复杂地层,悬挂和支撑各级套管并安装井口21中间套管(技术套管):在表层
和油层套管间的,固技术需要的套管,一层,二层,多层22固井工程的定义:为了加固井壁,保证继续钻进,封隔油,气 和水层,保证勘探期间的分层试油及整个开采中合理的油气生产,为此下入优质钢管,并在井筒与钢管环空充填好水泥的系统工程简答11)通过对油气层的研究以及对油气完井工程的理论基础:
层潜在损害的评价,要求从钻开油层开始到投产每一道工序都要保护油气层,以保证油气层发挥其最大产能2)通过节点分析,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,来选择完井方式及方法和选定套管直径。2完井工程的目的1)减少对油气层的损害2)调节生产压差,提高单井产量3)提高储量的动用程度4)为采用不同的采油技术提供条件5)保护套管、油管,延长油气井寿命6)近期与远期相结合,31.油田水主要有三个来源:低投资,高效益。)边水:位于油藏边缘支托着油气的水。层状油气藏一般具有边水。2)底水:位于油藏底部支托着油气的水。块状油气藏一般具有底水。3)夹层水:油气层中所夹的薄层水,可以是完整的水系,也可以是分布不稳定的透镜体。4
1.四种矿物的特性:)高岭石构成:由一个硅氧四面体
和一个铝氧八面体组成,属1:1型粘土矿物。2)蒙脱石构成:由两个硅氧四面体
夹一个铝氧八面体组成,属2:1型粘土矿物3)伊利石构成:伊利石的晶体结构。
与蒙脱石类似,由两个硅氧四面体夹一个铝氧八面体组成,属2:1型粘土矿物。其不同之处在于伊利石中硅氧四面体上有较多的Si4+被 Al3+取代,所缺的正电荷由位于晶层间的K+5完井液体系分类:补偿。
国内外使用的钻井完井液种类很多,按其成分及作用原理大体可分为三大类。1)气体类:空气、雾、泡沫、充气
钻井液等。2)水基类:无固相清洁盐水钻井液、无粘土有固相完井液(暂堵型体系)和改型钻井液等。3)油基类:油基钻井液、油包水乳化钻井液等。6完井液的功能:
1)控制地层流体压力,保证正常钻井2)具有满足钻井工程必须的流变性4)改善造壁性能,提高泥饼质量,3)稳定井壁
稳定井壁,防止压差卡钻5)其它钻井液所必须具备的性能7油基钻井液对油层的损害:
1)使油层润湿反转。2)与地层水形成乳状液堵塞油层。3)亲油性粒子微粒运移。8六大射孔工艺(了解): 4)固相粒子侵入油层。1电缆输 送套管枪射孔工艺2)电缆输送过油管射孔3)油管输送射孔(水平井射孔方式)4)油管输送射孔联作工艺5)超高压射孔工艺(正向冲击)6)水平井射孔工艺7)高压喷射和喷砂射孔工艺9屏蔽暂堵技术的要点:人为地加入
与油层孔喉相匹配的封堵粒子,在井壁周围10cm以内形成有效地渗透率几乎为零的屏蔽环,阻止钻井液固相和液相进一步侵入,然后利用射孔把屏蔽层射开。1)固相微粒堵塞地层吼道的物理模型桥堵粒子(架桥粒子)——填充粒子——软化粒子2)微粒对吼道的堵塞机理(单粒逐一堵塞模型)2/3关系原则:桥塞粒子粒径大小与孔喉尺寸的关系即粒喉径比大于10油气藏的类型:2/3
(1)按形态分类:1)块状油气藏2)层状油气藏 3)断块油气藏4)透镜状油气藏
(2)2裂缝型)按储集岩特性分类3)裂缝孔隙型 14)孔隙型)孔隙裂缝型5)洞隙型
(3)按储层流体特性分类1)天然气藏2)凝析气藏3)挥发性油藏4)常规油藏11各种完井工艺的操作方法和优缺5)高凝油藏6)稠油油藏 点:
一、射孔完井方式
射孔完井是国内外最为广泛和最主要使用的一种完井方式。其中包括套管射孔完井和尾管射孔完井。
1、套管射孔完井:套管射孔完井是
钻穿油层至设计井深,然后下油层套管至油层底部,注水泥固井,最后射孔,射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层某一深度,建立起油流的通道。优点:(1)可选择性地射开不同压力、不同物性的油层,以避免层间干扰。(2)具备实施分层注、采和选择性压裂或酸化等分层作业的条件。
2、尾管射孔完井:尾管射孔完井是 在钻头钻至油层顶界后,下技术套管注水泥固井,然后用小一级的钻头钻穿油层至设计井深,用钻具将尾管送下并悬挂在技术套管上。尾管和技术套管的重合段一般不小于50m。再对尾管注水泥固井,然后射孔。优点:(1)允许采用与油层相配伍的钻井液钻开油层,有利于保护油层。(2)减少套管重量和油井水泥的用量,从而降低完井成本。
射孔完井的优缺点:优点:1)能够比较有效的封隔和支撑疏松易坍塌产层2)能够分隔不同压力和不同性质的油气层3)除裸眼完井法外,它是最经济的缺点:1)钻井和固井时对油气层的损害较为严重2)油气层与井底连通面积小,油气层流入井阻力较大
二、裸眼完井方式
裸眼完井方式有两种完井工序:先期裸眼完井法…后期裸眼完井法先期裸眼完井法是钻头钻至油层顶界,下技术套管,注水泥固井。再从技术套管中下入直径较小的钻头,钻穿水泥塞,钻开油层至设计井深完井。
后期裸眼完井法是直接钻穿油层至设计井深,然后下技术套管至油层顶界附近,注水泥固井。固井时,为防止水泥浆损害套管鞋以下的油层,通常在油层段垫砂或者替入低失水、高粘度的钻井液。在套管下部安装套管外封隔器和注水泥接头,以承托环空的水泥浆防止其下沉,这种完井工序一般情况下不采用。
裸眼完井的优点:油层完全裸露,油层具有最大的渗流面积,这种井称为水动力学完善井。缺点:使用局限性很大,油、气分层,中、低渗透层压裂改造,裸眼无法完成。随着射孔技术的进步,现多为套管射孔完井。
三、割缝衬管完井方式(防砂)割缝衬管完井方式也有两种完井工序。
一是钻头钻穿油层,套管下端连接衬管下入油层部位,通过套管外封隔器和注水泥接头固井。但井下衬管损坏后无法修理或更换。钻头钻至油层顶界后,下技术套管,固井,再从技术套管中下入直径小一级的钻头钻穿油层至设计井深。最后在油层部位下入预先割缝的衬管,依靠衬管顶部的衬管悬挂器,将衬管悬挂在技术套管上,密封衬管和套管之间的环形空间,使油气通过衬管的割缝流入井筒。第二种完井工序油层不会遭受固井水泥浆的损害,可以采用与油层相配伍的钻井液或其它保护油层的钻井技术钻开油层,当割缝衬管发生磨损或失效时也可以起出修理或更换。优缺点:割缝衬管完井方式是当前主要的完井方式之一。它既起到裸眼完井的作用,又防止了裸眼井壁坍塌堵塞井筒的作用,同时在一定程度上起到防砂的作用。由于这种完井方式的工艺简单,操作方便,成本低,故而在一些出砂不严重的中粗砂粒油层中不乏使用。特别在水平井中使用较普遍。
四、砾石充填完井方式
对于胶结疏松出砂严重的地层,一般应采用砾石充填完井方式。它是将绕丝筛管下入井内油层部位,然后用充填液将在地面上预先选好的砾石泵送至环形空间内,构成砾石充填层,阻挡油层砂流入井筒,达到保护井壁、防砂的目的。
砾石充填完井为了适应不同油层特性的需要,裸眼完井和射孔完井都可以充填砾石,分别称为裸眼砾石充填和套管砾石充填
1、裸眼砾石充填完井方式:
在地质条件允许使用裸眼而又需要防砂时,就应该采用裸眼砾石充填完井方式。
2、套管砾石充填完井方式:套管砾石充填的完井工序是:钻头钻穿油层至设计井深后,下油层套管于油层底部,注水泥固井,然后对油层部位射孔。要求采用高孔密(30孔/m左右),大孔径(20mm左右)射孔,以增大充填流通面积,有时还把套管外的油层砂冲掉,以便于向孔眼外的周围油层填入砾石,避免砾石和地层砂混和增大渗流阻力。套管砾石充填,高粘充填液携砂能力强,充填紧实,充填效率高,防砂效果好,有效期长,故当前大多采用高密度充填。3.割缝衬管的数据知道一下:缝口宽度:梯形缝眼小底边的宽度称为缝口宽度。割缝衬管防砂的关键就在于如何正确地确定缝口宽度。根据实验研究,砂粒在缝眼处形成“砂桥”的条件是:缝口宽度不大于砂粒直径的两倍。缝眼的排列方式:缝眼的排列形式有沿着衬管轴线的平行方向或沿衬管轴线的垂直方向两种。缝眼的长度:缝眼长度通常为20~300mm,应根据管径的大小和缝眼的排列形式而定,由于垂向割缝衬管的强度低,因此垂向割缝的缝长较短,一般为20~50mm。平行割缝的缝长一般为50~300mm。小直径高强度衬管取高值,大直径低强度衬管取低值。缝眼的数量:缝眼的数量决定了割缝衬管的流通面积。在确定割缝衬管流通面积时,既要考虑产液量的要求,又要顾及割缝衬管的强度。确定原则:在保证衬管强度的前提下,尽量增加衬管的流通面积。国外一般取缝眼的总面积为衬管外表总面积的2%。填空1完井工程的理论方法:
岩心的分析:常规分析,薄片分析,X射线衍射(XRD),电镜扫描(SEN)敏感性分析:速敏,水敏,酸敏,碱敏,盐敏,应力敏2完井方式的分类:套管或尾管射孔
完井、割缝衬管完井、裸眼完井、裸眼或套管砾石充填完井等。3根据图了解固井过程:a。循环钻
井液b。注隔离液和水泥浆c。替浆d。替浆4.套管载荷的种类:e。碰压
1)内压力2)抗内压强度3)外挤压力4)轴向压力5.套管的基本参数:尺寸,级别,参数6
C3S油井水泥含有四种组分:硅酸三钙;硅酸二钙C2S;铝酸三钙C3A;铁铝酸四钙C4AF。人为地控制水泥中四种组分的比例以及细度,就能有效的改变油井水泥的基本性能。7调整泥浆和水泥浆性能:尽可能降 低泥浆的切力、粘度和密度;采油低粘度、低切力水泥浆,易形成紊流。8紊流或塞流注水泥,水泥浆推进均 匀。9射孔弹的分类:分为两大类:深穿
透弹(圆锥形)和大孔径弹(抛物线形),10射孔枪的分类:射孔枪可分为有
枪身射孔枪和无枪身射孔枪。1)有枪身射孔枪又可分为多次使用的钢管射孔枪和一次性使用钢管射孔枪。2)无枪身射孔枪是将单个密封的射
孔弹用钢丝、金属杆或薄金属带连起来,直接下井射孔。11
各种完井工艺的操作方法和优缺点:
一、射孔完井方式
射孔完井是国内外最为广泛和最主要使用的一种完井方式。其中包括套管射孔完井和尾管射孔完井。
1、套管射孔完井:套管射孔完井是
钻穿油层至设计井深,然后下油层套管至油层底部,注水泥固井,最后射孔,射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层某一深度,建立起油流的通道。优点:(1)可选择性地射开不同压力、不同物性的油层,以避免层间干扰。(2)具备实施分层注、采和选择性压裂或酸化等分层作业的条件。
2、尾管射孔完井:尾管射孔完井是 在钻头钻至油层顶界后,下技术套管注水泥固井,然后用小一级的钻头钻穿油层至设计井深,用钻具将尾管送下并悬挂在技术套管上。尾管和技术套管的重合段一般不小于50m。再对尾管注水泥固井,然后射孔。优点:(1)允许采用与油层相配伍的钻井液钻开油层,有利于保护油层。
(2)减少套管重量和油井水泥的用量,从而降低完井成本。
射孔完井的优缺点:优点:1)能够比较有效的封隔和支撑疏松易坍塌产层2)能够分隔不同压力和不同性质的油气层3)除裸眼完井法外,它是最经济的缺点:1)钻井和固井时对油气层的损害较为严重2)油气层与井底连通面积小,油气层流入井阻力较大
二、裸眼完井方式
裸眼完井方式有两种完井工序:先期裸眼完井法…后期裸眼完井法先期裸眼完井法是钻头钻至油层顶界,下技术套管,注水泥固井。再从技术套管中下入直径较小的钻头,钻穿水泥塞,钻开油层至设计井深完井。
后期裸眼完井法是直接钻穿油层至设计井深,然后下技术套管至油层顶界附近,注水泥固井。固井时,为防止水泥浆损害套管鞋以下的油层,通常在油层段垫砂或者替入低失水、高粘度的钻井液。在套管下部安装套管外封隔器和注水泥接头,以承托环空的水泥浆防止其下沉,这种完井工序一般情况下不采用。
裸眼完井的优点:油层完全裸露,油层具有最大的渗流面积,这种井称为水动力学完善井。缺点:使用局限性很大,油、气分层,中、低渗透层压裂改造,裸眼无法完成。随着射孔技术的进步,现多为套管射孔完井。
三、割缝衬管完井方式(防砂)割缝衬管完井方式也有两种完井工序。
一是钻头钻穿油层,套管下端连接衬管下入油层部位,通过套管外封隔器和注水泥接头固井。但井下衬管损坏后无法修理或更换。钻头钻至油层顶界后,下技术套管,固井,再从技术套管中下入直径小一级的钻头钻穿油层至设计井深。最后在油层部位下入预先割缝的衬管,依靠衬管顶部的衬管悬挂器,将衬管悬挂在技术套管上,密封衬管和套管之间的环形空间,使油气通过衬管的割缝流入井筒。第二种完井工序油层不会遭受固井水泥浆的损害,可以采用与油层相配伍的钻井液或其它保护油层的钻井技术钻开油层,当割缝衬管发生磨损或失效时也可以起出修理或更换。优缺点:割缝衬管完井方式是当前主要的完井方式之一。它既起到裸眼完井的作用,又防止了裸眼井壁坍塌堵塞井筒的作用,同时在一定程度上起到防砂的作用。由于这种完井方式的工艺简单,操作方便,成本低,故而在一些出砂不严重的中粗砂粒油层中不乏使用。特别在水平井中使用较普遍。
四、砾石充填完井方式
对于胶结疏松出砂严重的地层,一般应采用砾石充填完井方式。它是将绕丝筛管下入井内油层部位,然后用充填液将在地面上预先选好的砾石泵送至环形空间内,构成砾石充填层,阻挡油层砂流入井筒,达到保护井壁、防砂的目的。
砾石充填完井为了适应不同油层特性的需要,裸眼完井和射孔完井都可以充填砾石,分别称为裸眼砾石充填和套管砾石充填
1、裸眼砾石充填完井方式:
在地质条件允许使用裸眼而又需要防砂时,就应该采用裸眼砾石充填完井方式。
2、套管砾石充填完井方式:套管砾石充填的完井工序是:钻头钻穿油层至设计井深后,下油层套管于油层底部,注水泥固井,然后对油层部位射孔。要求采用高孔密(30孔/m左右),大孔径(20mm左右)射孔,以增大充填流通面积,有时还把套管外的油层砂冲掉,以便于向孔眼外的周围油层填入砾石,避免砾石和地层砂混和增大渗流阻力。套管砾石充填,高粘充填液携砂能力强,充填紧实,充填效率高,防砂效果好,有效期长,故当前大多采用高密度充填。3.割缝衬管的数据知道一下:缝口 宽度:梯形缝眼小底边的宽度称为缝口宽度。割缝衬管防砂的关键就在于如何正确地确定缝口宽度。根据实验研究,砂粒在缝眼处形成“砂桥”的条件是:缝口宽度不大于砂粒直径的两倍。缝眼的排列方式:缝眼的排列形式有沿着衬管轴线的平行方向或沿衬管轴线的垂直方向两种。缝眼的长度:缝眼长度通常为20~300mm,应根据管径的大小和缝眼的排列形式而定,由于垂向割缝衬管的强度低,因此垂向割缝的缝长较短,一般为20~50mm。平行割缝的缝长一般为50~300mm。小直径高强度衬管取高值,大直径低强度衬管取低值。缝眼的数量:缝眼的数量决定了割缝衬管的流通面积。在确定割缝衬管流通面积时,既要考虑产液量的要求,又要顾及割缝衬管的强度。确定原则:在保证衬管强度的前提下,尽量增加衬管的流通面积。国外一般取缝眼的总面积为衬管外表总面积的2%。