完井工程与防砂技术.pptx

完井工程与防砂技术完井工程与防砂技术 一、概况一、概况 经经过过十十几几年年连连续续攻攻关关，西西南南石石油油学学院院完完井井中中心心已已经经形形成成了了一一套套科科学学的的完完井井工工程程优优化化设设计计的的方方法法和和技技术术，具具体体内内容容包包括括：1）完完井井方方法法优优选选；2）合合理理生生产产套套管管尺尺寸寸及及井井身身结结构构优优化化；3）完完井井动动态态分分析析与与经经济济评评价价；4）完完井井管管柱柱、生生产产管管柱柱结结构构优优化化设设计计；5）完完井井参参数数优优化化设设计计；6）合合理理投投产产措措施施及及完完井井储储层层改改造造优优化化设设计计；7）完完井井评评价价；8）完完井井防防砂砂技技术。术。二、主要研究方向与成熟技术介绍主要研究方向与成熟技术介绍1、各类油藏各类油井完井方法优选、各类油藏各类油井完井方法优选 油油井井完完井井方方法法的的选选择择是是关关系系到到如如何何以以最最低低的的成成本本、最最高高的的经经济济效效益益去去最最合合理理地地开开发发油油田田的的关关键键，无无数数的的生生产产实实践践和和经经验验教教训训证证明明：传传统统方方法法根根据据经经验验来来确确定定，往往往往造造成成许许多多后后续续问问题题：或或者者产产量量低低、或或者者许许多多工工艺艺措措施施无无法法实实施施、或或者者后后期期生生产产成本大幅增加。成本大幅增加。二、主要研究方向与成熟技术介绍主要研究方向与成熟技术介绍1、各类油藏各类油井完井方法优选、各类油藏各类油井完井方法优选 经经过过十十几几年年连连续续攻攻关关，已已经经形形成成了了一一套套科科学学的的确确定定各各类类油油藏藏（砂砂岩岩、碳碳酸酸盐盐岩岩、变变质质岩岩、火火山山岩岩等等）各各类类油油井井（垂垂直直井井、斜斜井井、水水平平井井、大大斜斜度度井井、侧侧钻钻井井等等）完完井井方方法法的的技技术术：即即从从油油藏藏地地质质特特性性和和油油藏藏工工程程特特点点出出发发、考考虑虑油油田田开开发发开开采采的的工工艺艺技技术术要要求求，再再从从产产能能预预测测、动动态态分分析析到到经经济济评评价价着着手手综综合合选选择择最最优优完完井井方方法法。目目前前，已已经经应用的井数超过应用的井数超过600多口井。多口井。二、主要研究方向与成熟技术介绍主要研究方向与成熟技术介绍l2、各类气藏各类气井完井方法优选、各类气藏各类气井完井方法优选l 气气井井完完井井方方法法的的选选择择是是关关系系到到如如何何以以最最低低的的成成本本、最最高高的的经经济济效效益益去去最最合合理理地地开开发发气气田田的的关关键键，经经过过几几年年连连续续攻攻关关，已已经经形形成成了了一一套套科科学学的的确确定定各各类类气气藏藏（常常规规天天然然气气藏藏、凝凝析析气气藏藏）、各各类类岩岩石石（砂砂岩岩、碳碳酸酸盐盐岩岩）、各各类类气气井井（垂垂直直井井、斜斜井井、水水平平井井）、各各类类天天然然气气（常常规规气气、酸酸性性气气、含含H2S）完完井井方方法法的的技技术术：即即从从气气藏藏地地质质特特性性和和气气藏藏工工程程特特点点出出发发、考考虑虑气气田田开开发发开开采采的的工工艺艺技技术术要要求求，再再从从产产能能预预测测、动动态态分分析析到到经经济济评评价价着着手手综综合合选选择择最最优优完完井井方方法法。目目前前，已已经经经经过过近近200口口井井的的实实际际验证。验证。二、主要研究方向与成熟技术介绍主要研究方向与成熟技术介绍3、各类油藏各类油井合理生产套管尺寸、各类油藏各类油井合理生产套管尺寸 及井身结构优化设计及井身结构优化设计 生生生生产产产产套套套套管管管管尺尺尺尺寸寸寸寸及及及及井井井井身身身身结结结结构构构构优优优优化化化化设设设设计计计计是是是是完完完完井井井井工工工工程程程程的的的的重重重重要要要要环环环环节节节节之之之之一一一一。传传传传统统统统的的的的做做做做法法法法是是是是由由由由钻钻钻钻井井井井工工工工程程程程设设设设计计计计井井井井身身身身结结结结构构构构、确确确确定定定定生生生生产产产产套套套套管管管管尺尺尺尺寸寸寸寸，采采采采油油油油工工工工程程程程受受受受到到到到生生生生产产产产套套套套管管管管尺尺尺尺寸寸寸寸的的的的限限限限制制制制，许许许许多多多多油油油油井井井井无无无无法法法法采采采采用用用用适适适适合合合合的的的的工工工工艺艺艺艺技技技技术术术术、一一一一些些些些增增增增产产产产措措措措施施施施难难难难以以以以进进进进行行行行。目目目目前前前前，已已已已经经经经形形形形成成成成了了了了一一一一套套套套科科科科学学学学的的的的确确确确定定定定各各各各类类类类油油油油藏藏藏藏各各各各类类类类油油油油井井井井合合合合理理理理生生生生产产产产套套套套管管管管尺尺尺尺寸寸寸寸及及及及井井井井身身身身结结结结构构构构优优优优化化化化设设设设计计计计方方方方法法法法：即即即即从从从从开开开开发发发发方方方方式式式式、人人人人工工工工举举举举生生生生方方方方式式式式、增增增增产产产产措措措措施施施施需需需需求求求求、是是是是否否否否稠稠稠稠油油油油地地地地层层层层、油油油油井井井井配配配配产产产产等等等等综综综综合合合合选选选选择择择择最最最最优优优优的的的的生生生生产产产产套套套套管管管管尺尺尺尺寸寸寸寸，然然然然后后后后再再再再从井底反推设计合理的井身结构。从井底反推设计合理的井身结构。从井底反推设计合理的井身结构。从井底反推设计合理的井身结构。二、主要研究方向与成熟技术介绍主要研究方向与成熟技术介绍4、各类油气藏各类油气井完井方案优化设计、各类油气藏各类油气井完井方案优化设计 完完完完井井井井是是是是衔衔衔衔接接接接钻钻钻钻井井井井工工工工程程程程和和和和采采采采油油油油采采采采气气气气工工工工程程程程的的的的相相相相对对对对独独独独立立立立的的的的系系系系统统统统工工工工程程程程，是是是是从从从从钻钻钻钻井井井井到到到到采采采采油油油油采采采采气气气气的的的的桥桥桥桥。完完完完井井井井的的的的好好好好坏坏坏坏直直直直接接接接关关关关系系系系到到到到油油油油气气气气井井井井能能能能否否否否以以以以低低低低成成成成本本本本、高高高高产产产产量量量量生生生生产产产产，也也也也关关关关系系系系到到到到能能能能否否否否提提提提高高高高采采采采收收收收率率率率和和和和提提提提高高高高储储储储量量量量利利利利用用用用程程程程度度度度，还还还还关关关关系系系系到到到到能能能能否否否否提提提提高高高高油油油油气气气气田田田田开开开开发发发发的的的的整整整整体体体体经经经经济济济济效效效效益益益益。目目目目前前前前，已已已已经经经经形形形形成成成成了了了了一一一一套套套套科科科科学学学学的的的的确确确确定定定定各各各各类类类类油油油油气气气气藏藏藏藏各各各各类类类类油油油油气气气气井井井井完井方案优化设计的方法和技术：完井方案优化设计的方法和技术：完井方案优化设计的方法和技术：完井方案优化设计的方法和技术：具具具具体体体体内内内内容容容容包包包包括括括括：1 1）完完完完井井井井方方方方法法法法优优优优选选选选，针针针针对对对对垂垂垂垂直直直直井井井井、斜斜斜斜井和水平井各井和水平井各井和水平井各井和水平井各2020多种完井方法进行优选；多种完井方法进行优选；多种完井方法进行优选；多种完井方法进行优选；l l2 2）合合合合理理理理生生生生产产产产套套套套管管管管尺尺尺尺寸寸寸寸及及及及井井井井身身身身结结结结构构构构优优优优化化化化；针针针针对对对对各各各各种种种种井井井井型型型型（垂垂垂垂直直直直井井井井、斜斜斜斜井井井井和和和和水水水水平平平平井井井井），从从从从开开开开发发发发开开开开采采采采和和和和钻钻钻钻井井井井、完完完完井井井井及及及及经经经经济济济济优优优优化化化化的的的的角角角角度度度度，系系系系统统统统进进进进行行行行生生生生产产产产套套套套管管管管尺尺尺尺寸寸寸寸及及及及井井井井身身身身结结结结构构构构设设设设计计计计；3 3）完完完完井井井井动动动动态态态态分分分分析析析析与与与与经经经经济济济济评评评评价价价价，针针针针对对对对垂垂垂垂直直直直井井井井、斜斜斜斜井井井井和和和和水水水水平平平平井井井井各各各各2020多多多多种种种种完完完完井井井井方方方方法法法法（共共共共约约约约7070种种种种完完完完井井井井方方方方法法法法）进进进进行行行行；4 4）完完完完井井井井、生生生生产产产产管管管管柱柱柱柱优优优优化化化化设设设设计计计计；5 5）完完完完井井井井油油油油层层层层保保保保护护护护方方方方案案案案及及及及专专专专家家家家系系系系统统统统；6 6）合合合合理理理理投投投投产产产产措措措措施施施施及及及及完完完完井井井井储储储储层层层层改改改改造造造造优优优优化化化化设设设设计计计计；7 7）完完完完井井井井参参参参数数数数优优优优化化化化设设设设计计计计，针针针针对对对对垂垂垂垂直直直直井井井井、斜斜斜斜井井井井和和和和水水水水平平平平井井井井各各各各2020多多多多种种种种完完完完井井井井方方方方法法法法（共共共共约约约约7070种种种种完完完完井井井井方方方方法法法法）进进进进行；行；行；行；8 8）完井评价。）完井评价。）完井评价。）完井评价。二、主要研究方向与成熟技术介绍主要研究方向与成熟技术介绍l5、完井防砂技术、完井防砂技术l 我我国国的的砂砂岩岩地地层层从从埋埋深深300米米到到3000米米，都都有有许许多多层层位位在在生生产产时时出出砂砂。完完井井防防砂砂是是其其中中的的重重点点和和核核心心。目目前前有有多多达达20种种的的防防砂砂方方法法，但但是是大大多多数数防防砂砂方方法法实实施施后后表表皮皮系系数数很很高高，有有的的高高达达20 30甚甚至至50 60。如如何何最最有有效效地地实实施施防防砂砂同同时时又又把把防防砂砂完完井井带带来来的的高高的的地地层层损损害害降降下下来来，成成为为目目前前完完井井防防砂砂技技术术的的重重点点。经经过过近近十十年年的的攻攻关关，已已经经形形成成配配套套防防砂砂技技术术，包包括括：1）生生产产过过程程中中的的出出砂砂预预测测与与最最佳佳防防砂砂完完井井方方法法优优选选；2）高高渗渗地地层层水水力力压压裂裂与与砾砾石石充充填填复复合合防防砂砂技技术术；3）老老井井出出砂砂与与综综合合治治理理技技术术；4）适适度度防防砂砂理理论论与与方方法法、技技术术；5）防砂完井综合评价与分析技术。）防砂完井综合评价与分析技术。二、主要研究方向与成熟技术介绍主要研究方向与成熟技术介绍lA、完井防砂技术与方法完井防砂技术与方法l1 1、割缝衬管完井；、割缝衬管完井；2 2、绕丝筛管完井；、绕丝筛管完井；l3 3、裸眼预充填砾石筛管完井；、裸眼预充填砾石筛管完井；4 4、裸眼金属纤维筛管完井；、裸眼金属纤维筛管完井；l5 5、裸眼烧结陶瓷筛管完井；、裸眼烧结陶瓷筛管完井；6 6、裸眼金属毡筛管完井；、裸眼金属毡筛管完井；l7 7、裸眼井下砾石充填完井；、裸眼井下砾石充填完井；8 8、裸眼化学固砂、裸眼化学固砂；l9 9、衬管外化学固砂；、衬管外化学固砂；1010、管内下绕丝筛管完井、管内下绕丝筛管完井l1111、管内预充填砾石筛管完井；、管内预充填砾石筛管完井；1212、管内金属纤维筛管完井；、管内金属纤维筛管完井；l1313、管内烧结陶瓷筛管完井；、管内烧结陶瓷筛管完井；1414、管内金属毡筛管完井；、管内金属毡筛管完井；l1515、管内井下砾石充填完井；、管内井下砾石充填完井；1616、套管外化学固砂、套管外化学固砂l1717、水力压裂管内井下砾石充填完井；、水力压裂管内井下砾石充填完井；l1818、压裂封口技术防砂；、压裂封口技术防砂；1919、膨胀筛管防砂。、膨胀筛管防砂。二、主要研究方向与成熟技术介绍主要研究方向与成熟技术介绍lB B、水力压裂管内井下砾石充填完井水力压裂管内井下砾石充填完井l 在砾石充填工艺上的突破主要是将砾石充填与水力压裂结合起来，称为压裂砾石充填技术，包括清水压裂充填、端部脱砂压裂充填、胶液压裂充填等三种。其原理就是在射孔井上砾石充填之前，利用水力压裂在地层中造出裂缝，然后在裂缝中填满砾石，起到水力压裂的增产和解堵作用，最后再在筛管与套管环空充填砾石。二、主要研究方向与成熟技术介绍主要研究方向与成熟技术介绍lB B、水力压裂管内井下砾石充填完井水力压裂管内井下砾石充填完井二、主要研究方向与成熟技术介绍主要研究方向与成熟技术介绍二、主要研究方向与成熟技术介绍主要研究方向与成熟技术介绍二、主要研究方向与成熟技术介绍主要研究方向与成熟技术介绍l注：老井。注：老井。l压裂充填后，产能大大增加，其原因：二、主要研究方向与成熟技术介绍主要研究方向与成熟技术介绍lC C、压裂封口技术防砂压裂封口技术防砂二、主要研究方向与成熟技术介绍主要研究方向与成熟技术介绍lD D、适度防砂技术适度防砂技术l中中心心思思想想：常常规规的的各各种种防防砂砂筛筛管管的的挡挡砂砂和和砾砾石石充充填填挡挡砂砂均均存存在在生生产产一一段段时时间间后后的的堵堵塞塞现现象象，特特别别是是在在细细、粉粉砂砂岩岩地地层层更更为为严严重重。适适度度防防砂砂技技术术则则在在现现有有防防砂砂筛筛管管防防砂砂参参数数和和砾砾石石参参数数的的设设计计上上进进行行改改进进，允允许许一一部部分分细细、粉粉砂砂随随地地层层流流体体排排出出地地面面，从从而而克克服服堵堵塞塞现现象，保持高产和减少后期解堵作业。象，保持高产和减少后期解堵作业。二、主要研究方向与成熟技术介绍主要研究方向与成熟技术介绍l适度防砂技术的关键：如何把握适度防砂技术的关键：如何把握“度度”。即：。即：l1 1）针针对对地地层层特特点点，进进行行适适度度防防砂砂的的砾砾石石尺尺寸寸设设计计新新准则及筛管缝隙选择标准制定；准则及筛管缝隙选择标准制定；l2 2）新新的的砾砾石石尺尺寸寸设设计计准准则则下下出出砂砂预预测测模模型型及及合合理理生生产压差制定；产压差制定；l3 3）适适度度防防砂砂标标准准的的研研究究与与制制定定及及不不同同防防砂砂方方法法适适应应地层筛选；地层筛选；l4 4）压裂砾石充填与适度防砂合理的结合；）压裂砾石充填与适度防砂合理的结合；l5 5）与适度防砂配套的生产工艺技术。）与适度防砂配套的生产工艺技术。二、主要研究方向与成熟技术介绍主要研究方向与成熟技术介绍三、主要新产品介绍主要新产品介绍l1、各类油藏各类油井完井方法优选专用软件；各类油藏各类油井完井方法优选专用软件；l2、各类气藏各类气井完井方法优选专用软件；、各类气藏各类气井完井方法优选专用软件；l3、各类油藏各类油井合理生产套管尺寸及、各类油藏各类油井合理生产套管尺寸及l 井身结构、套管程序优化设计软件；井身结构、套管程序优化设计软件；l4、防砂方法优选与防砂优化设计软件、防砂方法优选与防砂优化设计软件l5、完井工程软件包、完井工程软件包三、主要新产品介绍主要新产品介绍l完井工程软件包完井工程软件包l完井工程软件包由垂直井完井工程软件、斜井完井工程软件、完井工程软件包由垂直井完井工程软件、斜井完井工程软件、水平井完井工程软件所组成。每个软件的主要模块为：水平井完井工程软件所组成。每个软件的主要模块为：1 1）完完井井方方法法优优选选：包包括括的的地地层层类类型型有有砂砂岩岩、碳碳酸酸盐盐岩岩、变变质质岩岩、火山岩等裂缝性地层。考虑的完井方法有火山岩等裂缝性地层。考虑的完井方法有2020多种。多种。2 2）2020多种完井方法完井后的产能预测；多种完井方法完井后的产能预测；3 3）2020多种完井方法完井后的单井动态分析与经济评价；多种完井方法完井后的单井动态分析与经济评价；4 4）2020多种完井方法的完井参数优化设计；多种完井方法的完井参数优化设计；5 5）油管及生产套管尺寸优选；）油管及生产套管尺寸优选；6 6）井身结构及套管程序设计；）井身结构及套管程序设计；7 7）套管强度设计；）套管强度设计；8 8）输入、输出及辅助系统。）输入、输出及辅助系统。三、主要新产品介绍主要新产品介绍l各类油藏各类油井完井方法优选软件包l(PWCOS)直井完井方法优选软件（VWCS）定向井、斜井完井方法优选软件（DWCS）水平井完井方 法优选软件（HWCS）l软件包结构软件包结构三、主要新产品介绍主要新产品介绍直井、定向井、水平井直井、定向井、水平井 完井方法优选软件完井方法优选软件l数据数据l管理管理l完井完井l产能产能l预测预测l动态分动态分l析与经析与经l济评价济评价l完井完井l方法方法l优选优选l合理合理套管套管尺寸尺寸设计设计l子软件结构及模块组成：子软件结构及模块组成：l完井完井参数参数优化优化设计设计l井身井身结构结构设计设计l套管套管强度强度设计设计四、完井工程软件应用情况完井工程软件应用情况1 1、辽河油田、辽河油田 在辽河油田应用于水平井达在辽河油田应用于水平井达2020口。口。2 2、东海油田、东海油田 应用于应用于A3A3水平井。水平井。3 3、渤海油田、渤海油田 本本软软件件在在渤渤海海油油田田的的应应用用情情况况是是：QHD32QHD326 6油油田田利利用本软件设计了用本软件设计了160160口井。口井。4 4、胜利油田钻井院、胜利油田钻井院 胜利油田钻井院于胜利油田钻井院于19991999年购买本软件包的水平井年购买本软件包的水平井完井方法优选软件，目前已经在该油田应用达完井方法优选软件，目前已经在该油田应用达200200口井口井以上，成为胜利油田水平井设计的主要软件之一。以上，成为胜利油田水平井设计的主要软件之一。四、完井工程软件应用情况完井工程软件应用情况5 5、新疆油田、新疆油田 新新疆疆油油田田于于19961996年年和和20012001年年购购买买本本软软件件包包，目目前前已经在该油田应用达已经在该油田应用达100100口井以上。口井以上。6 6、四川石油局、四川石油局 四四川川石石油油局局于于19981998年年购购买买本本软软件件包包的的垂垂直直井井完完井井方方法法优优选选软软件件，目目前前已已经经在在该该油油田田应应用用于于垂垂直直井井和和水平井合计达水平井合计达100100口井以上。口井以上。2003 2003年底又用该软件设计了麻年底又用该软件设计了麻1717水平井。水平井。7 7、塔河油田、塔河油田 本软件包的水平井完井方法优选软件在中石化本软件包的水平井完井方法优选软件在中石化西北分公司塔河油田应用达西北分公司塔河油田应用达1010口井以上。口井以上。四、完井工程软件应用情况完井工程软件应用情况8 8、大牛地气田、大牛地气田 本本软软件件包包应应用用于于中中石石化化华华北北分分公公司司大大牛牛地地气气田田开开发发方方案案中中的的完完井井工工程程方方案案设设计计，估估计计今今后后的的应应用用井井数数将将达达至至少少200200口井。口井。9 9、大港油田、大港油田 大大港港油油田田于于20022002年年购购买买本本软软件件包包，应应用用于于大大港港油油田田已已经达到经达到2020口井以上。口井以上。1010、其他油田、其他油田 胜胜利利油油田田河河口口采采油油厂厂、胜胜利利油油田田防防砂砂中中心心利利用用本本软软件件进行方案设计，应用井数未统计。进行方案设计，应用井数未统计。1111、目目前前正正在在商商谈谈购购买买的的单单位位有有：华华北北油油田田某某单单位位、胜胜利某采油厂。利某采油厂。lThank You!l西南石油学院完井技术中心西南石油学院完井技术中心l l l l 2004 2004年年年年2 2月月月月2020日日日日 Center for well completion techniques