段家寶,張 帆
(延長油田股份有限公司吳起采油廠,陜西吳起 717600)
鉆井完井Drilling Completion
完井方式的分類及選擇
段家寶,張 帆
(延長油田股份有限公司吳起采油廠,陜西吳起 717600)
完井方式主要是指油層和井筒之間的連通方式,由于各油藏地質條件和開采方式的不同,其各自的完井方式也不同。
完井;油氣層;選擇
目前有多種完井方式,但每一種方式都有其各自的局限性,所以完井方式的選擇必須滿足一定的條件:
1)井筒與油氣層之間保持良好的連通性,所選方式對油氣層傷害最小。
2)井筒與油層之間的滲流面積最大化,油氣入井阻力小。
3)能夠有效地封隔油氣水層,防止層間干擾。
4)便于油井后期作業,延長油井壽命。
5)低成本、高效益。
目前常見的完井方式主要有裸眼完井、射孔完井、割縫襯管完井和礫石充填完井。
2.1 裸眼完井
該方式可分為先期、后期和復合型裸眼完井方式三種。
(1)先期裸眼完井方式:用鉆頭鉆到油層頂部后下入套管,然后注入水泥進行固井作業,水泥返高符合設計要求后,在套管中下入小直徑鉆頭,繼續鉆穿水泥塞和油氣層至設計井深。
(2)復合型完井 :針對油氣層上部存在氣頂或者頂界處有水層時,可以將套管下過油氣界面,這樣能夠對油氣層上部進行有效封隔,然后再繼續選擇裸眼完井方式,有時也可以射開含油井段。
(3)后期裸眼完井方式:鉆井過程中直接鉆穿油氣層達到目的井深,再下入套管到油氣層頂部,然后注入水泥再進行固井作業。
采用裸眼完井方式的油井,由于油層全部裸露,所以不會因井底結構而產生油氣滲流時的附加阻力,具有產能高等特點。但裸眼完井由于對井壁沒有支撐作用,所以不能避免井壁坍塌或者油層出砂對油井的影響,無法進行后續選擇性酸化或者壓裂等改造作業。所以裸眼完井方式的實用范圍局限性大,只適合井壁堅固的單一油層或者性質相同的多油氣層。
2.2 射孔完井
射孔完井方式目前運用較為廣泛,主要包括套管射孔和尾管射孔兩種。
(1)套管射孔完井方式 :鉆井至目的井深,繼而下入生產套管至油層底部進行注水泥固井作業,最后通過射孔進行油氣層與井筒之間的連通,建立起油氣滲流通道。套管射孔方式可以有效地避免油層間的相互干擾,射孔時可以選擇性地對不同壓力和物性的油層進行施工,還可以有效防止井壁坍塌,具備后續壓裂或者酸化等井下作業的施工條件。但由于射孔密度和孔徑的影響使得出油面積小,而且對射孔深度精確性較高,對固井質量要求嚴格,容易導致水泥漿損害油氣儲層。
(2)尾管射孔完井方式:鉆井至油氣層頂部后開始下入套管并注水泥固井,然后用小鉆頭鉆穿油氣層至目的井深,再用鉆具攜帶尾管下入井中并懸掛在尾管上,繼而對尾管進行注水泥固井作業,最后射孔。該方式可以減少油層段的套管數量和固井水泥用量,降低完井費用。
鉆井至油層頂部后,下入套管并注入水泥進行固井作業,然后在套管中下入小直徑鉆頭繼續鉆穿油氣層至目的井深,最后在油層位置下入割縫襯管,并將襯管懸掛在套管下部,密封其環形空間,最終使油氣通過割縫流進井筒。該方式具有保護油氣層免受水泥漿損害的作用,當襯管損壞時也可以及時更換。割縫襯管完井方式既具有裸眼完井方式的優點,又可以防止井壁坍塌,同時也具有一定的防砂作用。
鉆井至目的井深后下入油層套管至油層底部并進行注水泥固井作業,然后對油層部位進行射孔,射孔要求具備密度高、孔徑大等特點,以便于增大后續充填面積,有時甚至對套管外部的油層砂進行沖洗,方便向周圍油層充填礫石,避免礫石與油層砂混合后增大流體滲流阻力。該方式主要針對出砂嚴重的儲層,通過人為的充填礫石進行防砂和保護油層的目的。
根據油氣藏的類型和儲層的特性去選擇合適的完井方式,這樣才能夠達到油田穩產、高產的目的。
1)針對采用注水進行開發的油田,當注水壓力較高時,在選擇完井方式時就要求能夠分割層段,能夠根據系統分析確定注水壓力值,還要考慮套管承壓能力等,確保在長期高壓作用下注水井可以正常工作。
2)對于后續需要進行酸化或者壓力改造的油井,由于壓裂作業中施工壓力高、摩阻大等特點,就要求在完井方式的選擇上必須選取套管射孔方式。
3)針對存在氣頂或者邊低水作用的油藏時,選擇完井方式時要進一步考慮到如何利用氣頂和邊低水的作用,同時還要控制其不利因素。
4)針對油田開發后期的調整井,其主要作用是為了調整井網或者補充油水井,這類井由于現有的地層壓力系統和油層含油氣飽和度變化較大,地層原有的夾層或者油層已經發生坍塌,對鉆井和固井都造成較大困難,因此調整井的完井方式要充分考慮地層變化后的特性。
選擇完井方式主要針對單一油井,由于每口井所處的地理位置的差異性,導致在同一油藏類型下完井方式也不近相同,所以選擇完井方式主要應該考慮兩點:油田地質和油藏工程條件、采油工程技術措施要求。
[1] 萬仁溥 .現代完井工程 =Advanced Well Completion Engineering :英文 [M].北京 :石油工業出版社,2011.
[2] 張 琪, 萬 仁 溥 . 采 油 工 程 方 案 設 計 [M]. 北 京 石 油 工 業 出 版 社,2002.
Classification and Selection of Completion
Duan Jia-bao,Zhang Fan
The completion method mainly refers to the connection between oil la yer and wellbore.Because of the different geological conditions and mining methods,the different completion methods are different.
completion style ;oil and gas layer ;selection
TE257
:B
:1003–6490(2017)07–0235–01
2017–05–22
段家寶(1979—),男,陜西吳起人,助理工程師,主要從事油田開發方面工作。