水平井完井及找堵水技术.ppt
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1、一、水平井基础知识一、水平井基础知识二、水平井完井技术二、水平井完井技术三、油田水平井完井工艺现状三、油田水平井完井工艺现状四、油田水平井找堵水技术四、油田水平井找堵水技术 水水平平井井是是指指井井眼眼轨轨迹迹达达到到水水平平(90900 0左左右右)以以后后,再再继继续续延延伸伸一一定定长长度度的的井井(延延伸伸的的长长度度一一般般大大于于油油层层厚厚度度的的六六倍倍)。有有时时为为了了某某种种特特殊殊的的需需要要,井井斜斜角角可可以以超超过过9090,“向上翘向上翘”。靶前位移水平段垂深水平位移A点点B点点一、水平井基础知识一、水平井基础知识 全全世世界界的的水水平平井井井井数数为为5 5
2、万万多多口口,主主要要分分布布在在美美国国、加加拿拿大大、俄俄罗罗斯斯等等6969个个国国家家,其其中中美美国国和和加加拿拿大大占占88.4%88.4%。截截止止20112011年年1212月月,中中石石化化累累计计完完成成水水平平井井34883488口口,其其中中20112011年当年就增加年当年就增加713713口。水平井目前的发展是突飞猛进。口。水平井目前的发展是突飞猛进。一、水平井基础知识一、水平井基础知识u最大限度裸露油气层,增加泄油面积,提高油气井产量和最大限度裸露油气层,增加泄油面积,提高油气井产量和采收率。采收率。u减少水锥和气锥的影响。减少水锥和气锥的影响。u可减少占地和其它
3、工程费用,大幅降低油田综合成本。可减少占地和其它工程费用,大幅降低油田综合成本。实施水平井的目的实施水平井的目的一、水平井基础知识一、水平井基础知识边底水油藏:边底水油藏:边底水油藏:边底水油藏:水平井可以控制边水突进和底水锥进水平井可以控制边水突进和底水锥进水平井可以控制边水突进和底水锥进水平井可以控制边水突进和底水锥进气顶油藏:气顶油藏:气顶油藏:气顶油藏:水平井可以控制气窜水平井可以控制气窜水平井可以控制气窜水平井可以控制气窜天天天天然然然然裂裂裂裂缝缝缝缝油油油油藏藏藏藏:水水水水平平平平井井井井可可可可以以以以横横横横穿穿穿穿多多多多条条条条裂裂裂裂缝缝缝缝,获获获获得得得得更更更更
4、高高高高的的的的产能和采收率产能和采收率产能和采收率产能和采收率适合水平井开采的油藏适合水平井开采的油藏一、水平井基础知识一、水平井基础知识低低低低渗渗渗渗透透透透油油油油藏藏藏藏:水水水水平平平平井井井井可可可可以以以以显显显显著著著著提提提提高高高高单单单单井井井井产产产产能能能能,提提提提高高高高经经经经济济济济效益;效益;效益;效益;常常常常规规规规稠稠稠稠油油油油油油油油藏藏藏藏:水水水水平平平平井井井井可可可可以以以以获获获获得得得得较较较较高高高高产产产产液液液液量量量量,从从从从而而而而保保保保持持持持井筒及井口油流温度;井筒及井口油流温度;井筒及井口油流温度;井筒及井口油流温
5、度;砂砂砂砂体体体体单单单单一一一一,延延延延伸伸伸伸长长长长,连连连连通通通通性性性性好好好好的的的的砂砂砂砂岩岩岩岩油油油油藏藏藏藏:利利利利用用用用水水水水平平平平井井井井开发可以实现少井高产及高采收率。开发可以实现少井高产及高采收率。开发可以实现少井高产及高采收率。开发可以实现少井高产及高采收率。一、水平井基础知识一、水平井基础知识适合水平井开采的油藏适合水平井开采的油藏一、水平井基础知识一、水平井基础知识二、水平井完井技术二、水平井完井技术三、油田水平井完井工艺现状三、油田水平井完井工艺现状四、油田水平井找堵水技术四、油田水平井找堵水技术二、水平井完井技术二、水平井完井技术 完完井井
6、是是衔衔接接钻钻井井和和采采油油而而又又相相对对独独立立的的工工程程,包包括括从从钻钻开开油油气气层层开开始始,到到下下生生产产套套管管、注注水水泥泥固固井井、射射孔孔、下下生生产产管柱、排液,直至投产的系统工程。管柱、排液,直至投产的系统工程。目目前前,水水平平井井的的完完井井方方法法多多达达近近3030种种,主主要要是是针针对对防防砂砂、控水和储层改造等方面发展的。常用的完井方式有:控水和储层改造等方面发展的。常用的完井方式有:u水平井裸眼完井水平井裸眼完井u水平井筛管完井水平井筛管完井u水平井射孔完井水平井射孔完井u水平井砾石充填完井水平井砾石充填完井 每每种种完完井井方方法法都都有有各
7、各自自的的优优缺缺点点,都都有有各各自自的的适适应应条条件件。选选择择合合适适的完井方法,可以延长油井的开采寿命,提高开发的经济效益。的完井方法,可以延长油井的开采寿命,提高开发的经济效益。二、水平井完井技术二、水平井完井技术优优点点:油油层层无无固固井井水水泥泥浆浆的的污污染染、储储层层保保护好护好。井眼泄油面积大。井眼泄油面积大。完井成本最低。完井成本最低。缺缺点点:不不能能实实行行分分段段开开采采。不不能能进进行行压压裂裂等等储储层层改改造造措措施施。有有井井眼眼坍坍塌塌、出出砂砂的的风险。风险。1、水平井裸眼完井、水平井裸眼完井 在在油油气气层层段段不不下下套套管管,不不注注入入水水泥
8、泥,使使井井眼眼裸裸露露的的完完井方法。井方法。裸眼完井裸眼完井二、水平井完井技术二、水平井完井技术岩性坚硬致密,井壁稳定不坍塌的碳酸盐岩或砂岩储层。岩性坚硬致密,井壁稳定不坍塌的碳酸盐岩或砂岩储层。无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层。无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层。单一厚储层,或压力、岩性基本一致的多储层。单一厚储层,或压力、岩性基本一致的多储层。不准备实施分隔层段,选择性处理的储层。不准备实施分隔层段,选择性处理的储层。对砂岩地层,还要求地层不出砂。对砂岩地层,还要求地层不出砂。适用地质条件适用地质条件1、水平井裸眼完井、水平井裸眼完井二、水平井完井技术二、水平井完井技
9、术2、水平井筛管完井、水平井筛管完井 预预先先在在地地面面将将套套管管制制做做成成筛筛管管,然然后后下下入入油油层层井井段段的的一一种种完完井井方方式式。可可分分为为悬悬挂挂筛筛管管完完井井、顶顶部部注注水水泥泥筛筛管管完完井和带井和带ESPESP的筛管完井。的筛管完井。二、水平井完井技术二、水平井完井技术2、水平井筛管完井、水平井筛管完井u悬挂筛管完井悬挂筛管完井优优点点:上上部部的的固固井井水水泥泥浆浆对对油油层层无无污污染染;钻钻油油层层段段时时,可可以以换换油油层层专专打打泥泥浆浆,利利于于保保护护油油层层;当当筛筛管管发发生生损损坏坏失失效效时时也也可以起出更换。可以起出更换。缺缺点
10、点:井井眼眼的的直直径径相相对对小小一一些些,泄泄油油面面积积小小一一些些;小小井井眼眼不不利利于于后后期期的的作作业业施施工。工。悬挂筛管完井悬挂筛管完井钻钻头头钻钻至至油油层层顶顶界界,下下技技术术套套管管注注水水泥泥固固井井,而而后后再再从从技技术术套套管管中中下下入入直直径径较较小的钻头,钻开油层至设计井深,悬挂筛管完井。小的钻头,钻开油层至设计井深,悬挂筛管完井。二、水平井完井技术二、水平井完井技术2、水平井筛管完井、水平井筛管完井u顶部注水泥筛管完井顶部注水泥筛管完井用用同同一一尺尺寸寸钻钻头头钻钻穿穿油油层层后后,套套管管柱柱下下端端连连接接筛筛管管下下入入油油层层部部位位,通通
11、过管外封隔器和分级箍固井封隔油层顶界以上的环形空间。过管外封隔器和分级箍固井封隔油层顶界以上的环形空间。优优点点:井井眼眼直直径径较较大大,泄泄油油面面积积更更大,也利于后期的采油作业。大,也利于后期的采油作业。缺缺点点:钻钻油油层层时时不不方方便便更更换换油油层层专专打打泥泥浆浆;当当筛筛管管损损坏坏后后,无无法法修修理理或或更换。更换。顶部注水泥筛管完井顶部注水泥筛管完井二、水平井完井技术二、水平井完井技术2、水平井筛管完井、水平井筛管完井u带带ECPECP的筛管完井的筛管完井优点:优点:可以对油井进行分段开采,有利于水平井的控水。可以对油井进行分段开采,有利于水平井的控水。缺点:缺点:现
12、场施工工艺复杂、成本高。现场施工工艺复杂、成本高。二、水平井完井技术二、水平井完井技术一、基础知识2、水平井筛管完井、水平井筛管完井适用地质条件适用地质条件无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层。无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层。单一厚储层,或压力、岩性基本一致的多储层。单一厚储层,或压力、岩性基本一致的多储层。不准备实施分隔层段,选择性处理的储层。不准备实施分隔层段,选择性处理的储层。岩性较为疏松的中、粗砂粒储层。岩性较为疏松的中、粗砂粒储层。二、水平井完井技术二、水平井完井技术一、基础知识3、水平井射孔完井、水平井射孔完井钻钻穿穿油油层层至至设设计计井井深深,然然后后下下套套
13、管管至至油油层层底底部部,注注水水泥泥固固井井,最后射孔。最后射孔。优点:优点:可选择性地射开不同压可选择性地射开不同压力、不同物性的油层,以避免层力、不同物性的油层,以避免层间于扰;间于扰;可避开夹层水、底水可避开夹层水、底水和气顶,可分层采油、注水;和气顶,可分层采油、注水;可选择性的分层压裂或酸化。可选择性的分层压裂或酸化。缺点:缺点:泄油面积小、完善程度泄油面积小、完善程度较差;较差;固井水泥浆可能损害油固井水泥浆可能损害油气层。气层。完井成本高。完井成本高。二、水平井完井技术二、水平井完井技术一、基础知识3、水平井射孔完井、水平井射孔完井有有气气顶顶、或或有有底底水水、或或有有含含水
14、水夹夹层层、易易塌塌夹夹层层等等复复杂杂地地质质条条件件,因而要求实施分隔层段的储层。因而要求实施分隔层段的储层。各各分分层层之之间间存存在在压压力力、岩岩性性等等差差异异,因因而而要要求求实实施施分分层层测测试试、分层采油、分层注水、分层处理的储层。分层采油、分层注水、分层处理的储层。要求实施大规模水力压裂作业的低渗透储层。要求实施大规模水力压裂作业的低渗透储层。砂岩储层、碳酸盐岩裂缝性储层。砂岩储层、碳酸盐岩裂缝性储层。适用地质条件适用地质条件二、水平井完井技术二、水平井完井技术一、基础知识4、水平井砾石充填完井、水平井砾石充填完井 先先将将绕绕丝丝筛筛管管下下入入井井内内油油层层部部位位
15、然然后后用用充充填填液液将将砾砾石石泵泵送送至至筛筛管管与与井井眼眼的的环环形形空空间间内内,构构成成一一个个砾砾石石充充填填层层,以以阻阻挡挡油油层层砂流入井筒,达到保护井壁、防砂入井的目的。砂流入井筒,达到保护井壁、防砂入井的目的。优点:优点:可消除注水泥和射孔可消除注水泥和射孔作业对油层的损害;防砂效作业对油层的损害;防砂效果好。果好。缺点:缺点:完井工艺复杂,成本完井工艺复杂,成本高。高。二、水平井完井技术二、水平井完井技术一、基础知识4、水平井砾石充填完井、水平井砾石充填完井裸眼砾石完井适用地质条件裸眼砾石完井适用地质条件无气顶、无底水、无含水夹层的储层。无气顶、无底水、无含水夹层
16、的储层。单一厚储层,或压力、物性基本一致的多储层。单一厚储层,或压力、物性基本一致的多储层。不准备实施分隔层段,选择性处理的储层。不准备实施分隔层段,选择性处理的储层。岩性疏松出砂严重的中、粗、细砂粒储层。岩性疏松出砂严重的中、粗、细砂粒储层。二、水平井完井技术二、水平井完井技术一、基础知识5、水平井完井方法的选择、水平井完井方法的选择储层和井筒之间应保持最佳的连通条件,储层所受的损害最小。储层和井筒之间应保持最佳的连通条件,储层所受的损害最小。储储层层和和井井筒筒之之间间应应具具有有尽尽可可能能大大的的渗渗流流面面积积,油油、气气入入井井的的阻阻力力最小。最小。能有效封隔油气水层,防止气窜或
17、水窜,防止层间的相互干扰。能有效封隔油气水层,防止气窜或水窜,防止层间的相互干扰。能有效控制油层出砂,防止井壁垮塌,确保油井长期生产。能有效控制油层出砂,防止井壁垮塌,确保油井长期生产。1 1)完井方法选择的基本原则)完井方法选择的基本原则二、水平井完井技术二、水平井完井技术一、基础知识5、水平井完井方法的选择、水平井完井方法的选择1 1)完井方法选择的基本原则)完井方法选择的基本原则能进行分层压裂、酸化等分层处理措施,便于后期的采油和作业。能进行分层压裂、酸化等分层处理措施,便于后期的采油和作业。稠油油藏则能满足热采(蒸汽吞吐和蒸汽驱)的要求。稠油油藏则能满足热采(蒸汽吞吐和蒸汽驱)的要求。
18、油田开发后期具备侧钻定向井及水平井的条件。油田开发后期具备侧钻定向井及水平井的条件。施工工艺尽可能简便,成本尽可能低。施工工艺尽可能简便,成本尽可能低。二、水平井完井技术二、水平井完井技术一、基础知识5、水平井完井方法的选择、水平井完井方法的选择2 2)完井方法选择的思路和步骤)完井方法选择的思路和步骤判断井眼是否稳定,从大的方面选择是否采用支撑井壁的完井方法。判断井眼是否稳定,从大的方面选择是否采用支撑井壁的完井方法。判断地层是否出砂,从大的方面选择是否采用防砂型的完井方法。判断地层是否出砂,从大的方面选择是否采用防砂型的完井方法。根根据据油油气气藏藏类类型型、油油气气层层特特性性和和工工程
19、程技技术术及及措措施施要要求求等等几几方方面面的的因因素素,初选出多种符合条件的完井方法。初选出多种符合条件的完井方法。针针对对初初选选的的几几种种完完井井方方法法,分分别别预预测测完完井井产产能能和和单单井井生生产产动动态态,再再进进行行经济效益评价。经济效益评价。结合完井工艺的成熟度和经济效益,优选最佳的完井方法。结合完井工艺的成熟度和经济效益,优选最佳的完井方法。二、水平井完井技术二、水平井完井技术一、水平井基础知识一、水平井基础知识二、水平井完井技术二、水平井完井技术三、油田水平井完井工艺现状三、油田水平井完井工艺现状四、油田水平井找堵水技术四、油田水平井找堵水技术u江江苏苏油油田田目
20、目前前投投产产为为水水平平井井总总数数为为168168口口,开开井井143143口口,日产液日产液3238.1t,3238.1t,日产油日产油680t680t,综合含水率为,综合含水率为79%79%。完井方式有两种:完井方式有两种:套管射孔完井套管射孔完井 筛管筛管+套管复合完井套管复合完井 其其中中套套管管射射孔孔完完井井158158口口,占总数的占总数的94%94%。三、油田水平井完井技术三、油田水平井完井技术1 1、油田水平井套管射孔完井技术、油田水平井套管射孔完井技术PP 全井段射孔完井全井段射孔完井全井段射孔完井全井段射孔完井 后部油层段的产能得不到充分发挥后部油层段的产能得不到充分
21、发挥 部分井段水淹后,卡堵水困难部分井段水淹后,卡堵水困难1 1)射孔参数优化技术)射孔参数优化技术三、油田水平井完井技术三、油田水平井完井技术1 1、油田水平井套管射孔完井技术、油田水平井套管射孔完井技术1 1)射孔参数优化技术)射孔参数优化技术p两个端点附近因球状流的影响使得流入量比中间段高(两个端点附近因球状流的影响使得流入量比中间段高(U U型剖面);型剖面);p井筒内压力损失(重力井筒内压力损失(重力+摩擦摩擦+加速)影响使井筒各点生产压差不同;加速)影响使井筒各点生产压差不同;p地层的非均质性。地层的非均质性。水平井流入剖面不均匀的原因水平井流入剖面不均匀的原因三、油田水平井完井技
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