段家宝,张 帆
(延长油田股份有限公司吴起采油厂,陕西吴起 717600)
钻井完井Drilling Completion
完井方式的分类及选择
段家宝,张 帆
(延长油田股份有限公司吴起采油厂,陕西吴起 717600)
完井方式主要是指油层和井筒之间的连通方式,由于各油藏地质条件和开采方式的不同,其各自的完井方式也不同。
完井;油气层;选择
目前有多种完井方式,但每一种方式都有其各自的局限性,所以完井方式的选择必须满足一定的条件:
1)井筒与油气层之间保持良好的连通性,所选方式对油气层伤害最小。
2)井筒与油层之间的渗流面积最大化,油气入井阻力小。
3)能够有效地封隔油气水层,防止层间干扰。
4)便于油井后期作业,延长油井寿命。
5)低成本、高效益。
目前常见的完井方式主要有裸眼完井、射孔完井、割缝衬管完井和砾石充填完井。
2.1 裸眼完井
该方式可分为先期、后期和复合型裸眼完井方式三种。
(1)先期裸眼完井方式:用钻头钻到油层顶部后下入套管,然后注入水泥进行固井作业,水泥返高符合设计要求后,在套管中下入小直径钻头,继续钻穿水泥塞和油气层至设计井深。
(2)复合型完井 :针对油气层上部存在气顶或者顶界处有水层时,可以将套管下过油气界面,这样能够对油气层上部进行有效封隔,然后再继续选择裸眼完井方式,有时也可以射开含油井段。
(3)后期裸眼完井方式:钻井过程中直接钻穿油气层达到目的井深,再下入套管到油气层顶部,然后注入水泥再进行固井作业。
采用裸眼完井方式的油井,由于油层全部裸露,所以不会因井底结构而产生油气渗流时的附加阻力,具有产能高等特点。但裸眼完井由于对井壁没有支撑作用,所以不能避免井壁坍塌或者油层出砂对油井的影响,无法进行后续选择性酸化或者压裂等改造作业。所以裸眼完井方式的实用范围局限性大,只适合井壁坚固的单一油层或者性质相同的多油气层。
2.2 射孔完井
射孔完井方式目前运用较为广泛,主要包括套管射孔和尾管射孔两种。
(1)套管射孔完井方式 :钻井至目的井深,继而下入生产套管至油层底部进行注水泥固井作业,最后通过射孔进行油气层与井筒之间的连通,建立起油气渗流通道。套管射孔方式可以有效地避免油层间的相互干扰,射孔时可以选择性地对不同压力和物性的油层进行施工,还可以有效防止井壁坍塌,具备后续压裂或者酸化等井下作业的施工条件。但由于射孔密度和孔径的影响使得出油面积小,而且对射孔深度精确性较高,对固井质量要求严格,容易导致水泥浆损害油气储层。
(2)尾管射孔完井方式:钻井至油气层顶部后开始下入套管并注水泥固井,然后用小钻头钻穿油气层至目的井深,再用钻具携带尾管下入井中并悬挂在尾管上,继而对尾管进行注水泥固井作业,最后射孔。该方式可以减少油层段的套管数量和固井水泥用量,降低完井费用。
钻井至油层顶部后,下入套管并注入水泥进行固井作业,然后在套管中下入小直径钻头继续钻穿油气层至目的井深,最后在油层位置下入割缝衬管,并将衬管悬挂在套管下部,密封其环形空间,最终使油气通过割缝流进井筒。该方式具有保护油气层免受水泥浆损害的作用,当衬管损坏时也可以及时更换。割缝衬管完井方式既具有裸眼完井方式的优点,又可以防止井壁坍塌,同时也具有一定的防砂作用。
钻井至目的井深后下入油层套管至油层底部并进行注水泥固井作业,然后对油层部位进行射孔,射孔要求具备密度高、孔径大等特点,以便于增大后续充填面积,有时甚至对套管外部的油层砂进行冲洗,方便向周围油层充填砾石,避免砾石与油层砂混合后增大流体渗流阻力。该方式主要针对出砂严重的储层,通过人为的充填砾石进行防砂和保护油层的目的。
根据油气藏的类型和储层的特性去选择合适的完井方式,这样才能够达到油田稳产、高产的目的。
1)针对采用注水进行开发的油田,当注水压力较高时,在选择完井方式时就要求能够分割层段,能够根据系统分析确定注水压力值,还要考虑套管承压能力等,确保在长期高压作用下注水井可以正常工作。
2)对于后续需要进行酸化或者压力改造的油井,由于压裂作业中施工压力高、摩阻大等特点,就要求在完井方式的选择上必须选取套管射孔方式。
3)针对存在气顶或者边低水作用的油藏时,选择完井方式时要进一步考虑到如何利用气顶和边低水的作用,同时还要控制其不利因素。
4)针对油田开发后期的调整井,其主要作用是为了调整井网或者补充油水井,这类井由于现有的地层压力系统和油层含油气饱和度变化较大,地层原有的夹层或者油层已经发生坍塌,对钻井和固井都造成较大困难,因此调整井的完井方式要充分考虑地层变化后的特性。
选择完井方式主要针对单一油井,由于每口井所处的地理位置的差异性,导致在同一油藏类型下完井方式也不近相同,所以选择完井方式主要应该考虑两点:油田地质和油藏工程条件、采油工程技术措施要求。
[1] 万仁溥 .现代完井工程 =Advanced Well Completion Engineering :英文 [M].北京 :石油工业出版社,2011.
[2] 张 琪, 万 仁 溥 . 采 油 工 程 方 案 设 计 [M]. 北 京 石 油 工 业 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
段家宝(1979—),男,陕西吴起人,助理工程师,主要从事油田开发方面工作。