現(xiàn)代完井工程

現(xiàn)代完井工程目錄TOC\o"1-5"\h\z總論 1第一章 完井工程基礎(chǔ) 8第二章 完井方式選擇 35第三章 完井液和射孔液 61第四章 生產(chǎn)套管及注水泥 89第五章射孔 131第六章 油氣井增產(chǎn) 173總論完井(WellCompletion)工程的概念隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在不斷充實(shí)、完善和更新?？碧骄陀吞镩_發(fā)井都需要完井，也都涉及完井工程問題。本書主要是論述油田開發(fā)的完井工程，其中某些發(fā)面也可供勘探井完井參考。美國，前蘇聯(lián)和我國過去的完井工程的概念一般都認(rèn)為是鉆井工程的最后一道工序，即鉆完目的層后下套管、注水泥固井(或包括射孔)完井。但近年來，石油工作者在不少領(lǐng)域中應(yīng)用了新工藝、新技術(shù)，為此加深了油氣層層內(nèi)的微觀認(rèn)識(shí)，而采取了保護(hù)油層的措施。與此同時(shí)，采用了不同方式完井，提高了油氣井完善程度。由于這兩個(gè)方面的技術(shù)進(jìn)步，其結(jié)果是提高了油氣井的單井產(chǎn)量。完井工程已經(jīng)不僅僅是下套管注水泥固井，而是與油氣井產(chǎn)能的提高攸攸相關(guān)，這是現(xiàn)代的完井工程的新概念，從而拓寬了完井范疇。但是現(xiàn)代完井工程定義是什么？究竟包括哪些內(nèi)容？它與鉆井工程和采油工程的關(guān)系是什么？這在國內(nèi)、外至今尚無系統(tǒng)的概念和明確的定義。本書擬系統(tǒng)論述完井工程的定義、內(nèi)容以及其與鉆井工程和采油工程之間的關(guān)系，以使完井工程更加科學(xué)化、系統(tǒng)化，更具有實(shí)用性和操作性。完井工程定義完井工程是銜接鉆井和采油工程而又相對(duì)獨(dú)立的工程，是從鉆開油層開始，到下套管注水泥固井、射孔、下生產(chǎn)管柱、排液，直至投產(chǎn)的系統(tǒng)工程完井工程的理論基礎(chǔ)1）通過對(duì)油、氣層的研究以及對(duì)油、氣層潛在損害的評(píng)價(jià)要求從鉆開油層開始到投產(chǎn)每一道工序都要保護(hù)油、氣層。盡可能減少對(duì)儲(chǔ)層的損害，形成油、氣層與井筒之間的良好的連通，以保證油、氣層發(fā)揮其最大產(chǎn)能。2）通過節(jié)點(diǎn)分析，充分利用油、氣層能量，優(yōu)化壓力系統(tǒng)，并根據(jù)油藏工程和油田開發(fā)全過程特點(diǎn)以及開發(fā)過程中所采取的各項(xiàng)措施，來選擇完井方式及方法和選定套管直徑，為科學(xué)地開發(fā)油田提供必要的條件。完井工程的內(nèi)容（1） 巖心分析及敏感性分析根據(jù)勘探預(yù)探井或評(píng)價(jià)井所取的巖心，進(jìn)行系統(tǒng)的巖心分析和敏感性分析，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析的結(jié)果，提出對(duì)鉆開油、氣層的鉆井液，射孔液，增產(chǎn)措施的壓裂液、酸液，以及井下作業(yè)的壓井液等的基本技術(shù)要求。巖心分析及敏感性分析項(xiàng)目如下：1） 巖心分析：常規(guī)分析、薄片分析、X射線衍射（XRD）、電鏡掃描（SEM）。2） 敏感性分析：水敏、速敏、酸敏、堿敏、鹽敏。（2） 鉆開油層的鉆井液鉆井液的選擇，主要是考慮如何防止鉆井液的濾液侵入油層而造成油層的損害，同時(shí)又考慮到安全鉆進(jìn)的問題，如鉆遇高壓層、低壓層、漏失層、巖鹽層、石膏層和裂縫層時(shí)的鉆井液，根據(jù)測井資料、巖心分析、敏感性分析數(shù)據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)去選擇鉆井液類型、配方及外加劑。（3） 完井方式及方法根據(jù)油田地質(zhì)特點(diǎn)及油田開發(fā)方式和井另U，按砂巖、碳酸巖鹽、火成巖和變質(zhì)巖等巖性去選擇完井方式，完井方式基本分為兩大類，即裸眼完井和套管射孔完井。裸眼完井又有不同的方法，如裸眼、割縫襯管、繞絲篩管礫石充填；射孔完井也有不同的方法，如套管射孔、尾管射孔、套管內(nèi)繞絲篩管礫石充填等方法。（4） 油管及生產(chǎn)套管尺寸的選定根據(jù)節(jié)點(diǎn)分析（NodalAnalysis）即壓力系統(tǒng)分析，進(jìn)行油層 井筒一一地面管線敏感性分析。油管敏感性則是根據(jù)油層壓力、產(chǎn)量、產(chǎn)液量、流體的粘度、增產(chǎn)措施和開采方式等方面的綜合分析去選定油管的直徑，然后根據(jù)油管尺寸去選定生產(chǎn)套管尺寸。過去傳統(tǒng)的作法是先選定生產(chǎn)套管尺寸，然后再確定油管尺寸?，F(xiàn)代完井工程沒有沿用過去傳統(tǒng)概念和做法，而是建立了用油管尺寸去確定生產(chǎn)套管尺寸的新思路和新方法。套管系統(tǒng)設(shè)計(jì)本應(yīng)包括表層套管、技術(shù)套管與生產(chǎn)套管，但這里僅僅論述了生產(chǎn)套管設(shè)計(jì)，至于表層套管和技術(shù)套管，它有專門的設(shè)計(jì)要求，這應(yīng)按鉆井工程要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，這里就不涉及（5） 生產(chǎn)套管設(shè)計(jì)以下述井別、油氣層物理性質(zhì)、地應(yīng)力及工程措施等方面的資料，作為套管設(shè)計(jì)基礎(chǔ)依據(jù)：1）井別：油井、氣井或注蒸汽采油井、注水井、注氣井或注汽井。2）油層壓力及油層溫度。3） 地下水性質(zhì)、pH值、礦化度以及對(duì)套管的腐蝕程度。4） 天然氣中是否含H2S或CO2等腐蝕性氣體。5） 油層破裂壓力梯度，壓裂、酸化增產(chǎn)措施的最高壓力。6） 地應(yīng)力走向、方位及大小。7） 注蒸汽時(shí)的壓力、溫度。8） 鹽巖層的蠕動(dòng)。9） 注水開發(fā)后的壓力變化及油層間竄通狀況。10）油層出砂情況。根據(jù)選定完井方式，在依據(jù)上述因素，選擇套管的鋼級(jí)、強(qiáng)度、壁厚以及連接螺紋類型和螺紋密封脂的類型，以及上扣的扭矩等。若用襯管完成，這要設(shè)計(jì)懸掛深度及方式。對(duì)于注蒸汽井，這要考慮