完井与试油-.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二级,第三级,第四级,第五级,第,1,章,完井,第二级,第三级,第四级,第五级,第,1,章,完井,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,第二级,第三级,第四级,第五级,完 井 与 试 油,主要内容,试油,油井完井,1,引 言,最新观点认为石油工程,=,钻井工程,+,完井工程,+,油气,开发开采工程。,所以，完井工程就是要搭好,钻井,采油,之间的,桥,，为,科学地进行油气田开发,提供技术和物质基础。,1.,完井的定义：,完井，顾名思义，指的就是油气井的完成,(Well Completion),。科学地讲是,根据油气层的地质特性和开发开采的技术要求，在井底建立油气层与油气井井筒之间的,合理连通渠道,或连通方式。,完井工程定义,完井：是油井和油层以一定结构连通起来的工艺。,2,钻井的工序,首先用大钻头钻一小段井眼,然后钢制的套管被下入井中，并用水泥固定套管的外侧，防止井眼塌陷。,0,200,第一节 油井完成,3,下一步，一个小一些的钻头在第一个套管内部开钻。,这个钻头从上一个套管的底部钻出一个新的井眼。,200,0,500,然后在这个新的井眼中,也,下套管，并用水泥固定。,4,如前，再钻一个更小的井眼，,再下相应的套管，防止塌陷。,5,井身结构的内容包括：,下入套管的层次、直径、深度；,各层套管所对应的钻头尺寸；,各层套管的水泥返高。,合理的井身结构应既能满足钻井和采油工艺的要求，又要符合节约钢材和水泥、降低钻井成本的原则。,一、井身结构的概念,6,（一）,导管,井身结构中靠近裸眼井壁的第一层套管称为导管。,导管的作用是：,钻井开始时保护井口附近的地表层不被冲垮，建立起泥浆循环，引导钻具的钻进，保证井眼钻凿的垂直等,。,下入导管的深度一般取决于地表层的深度。通常,导管下入的深度为,2 40 m,。,下导管的方法较简单，是把导管对准井位的中心铅垂直方向下入，导管与井壁中间填满石子，然后用水泥浆封固牢。,（二）,表层套管,井身结构中的第二层套管叫做表层套管,。表层套管的,下入深度一般为,30400 m,其管外用水泥浆封固牢，水泥上返至地面,。表层套管的,作用,是加固上部疏松岩层的井壁，供井口安装封井器用。,（三）,技术套管,在表层套管里面下入的一层套管（即表层套管和油层套管之间）叫做技术套管,。下入目的主要是为了处理钻进过程中遇到的复杂情况，如,隔绝上部高压油（气、水）层、漏失层或坍塌层，以保证钻进的顺利进行,。一般为了加速钻进和节省费用，钻,进过程中可以通过采取调整泥浆性能的办法控制复杂层的喷、坍塌和卡钻等，,尽可能不下或少下技术套管,。,（四）,油层套管,油井内最后下入的一层套管称为油层套管，亦叫,完井套管简称套管,。,作用是,封隔住油、气、水层，建立一条封固严密的永久性通道，保证石油井能够进行长时期的生产,。,油层套管下入深度必须满足封固住所有油、气、水层。同时，在最下一个油层底部要有一个足够的,沉砂口袋,（,即由油层底部未射孔井段套管和井底所组成的筒状结构,），以保证油井能进行长时期的安全生产。因此，油层套管的,下入深度一般应超过油层底界,30 m,以上,。,井身结构中各层套管直径的大小主要取决于油层套管直径和井眼与套管的间隙。油层套管的直径大时，相应的技术套管、表层套管及导管的直径就增大，各次开钻时的钻头直径也要增大。,下入井内的油层套管的直径大小，一般应以油气井的产量和常用井下修井工具的尺寸确定。,目前，各油田普遍采用的油层套管直径有,114mm,、,127mm,、,140mm,、,168mm,、,178mm,等,1in=25.4mm 1in,包含,8,份。,常见的井身结构除导管外还包括两层套管，即直径为,273mm,的表层套管和直径为,140mm,的油层套管。,通常利用加深表层套管等措施来简化井身结构。,oil zone,中间套管,(,技术套管,),表层套管,生产套管,(,油层套管,),二开,三开,二、,完井方法,（一）概念：,所谓,完井，,主要包括依据选定的完成方法，做好人工井底，装好井口装置，建立起油、气从油、气层流至地面的通道，为油、气井的正式投产做好准备,。完井工作质量的好坏直接影响到油、气井的生产状况及其寿命，关系到整个油（气）田的合理开发和利用，以至油田的最终采收率。,（二）要求：,对于不同地层性质、不同类型的井所采取的完井方式是不同的。不论采用那种方法，都需要满足以下几个方面的要求：,(1),油层和井筒之间应保持最佳的连通条件，,油层所受的损害小,；,(2),油层和井筒之间应具有尽可能大的渗流面积，,油气流入井筒阻力最小,；,(3),应能有效地封隔油、气、水层，,防止气窜或水窜，防止层间的相互干扰,；,(4),能有效地,防止油层出砂，防止井壁坍塌，确保油井长期生产,；,(5),应具备,便于人工举升和井下作业等,条件；,(6),工艺简便、先进、安全可靠，成本低,。,（三）类型：,油井完成方法,依据钻开油、气层和下入油层套管的先后次序,，分为,先期完井法,和,后期完井法,两种类型。,完井方法,先期完井法,先期裸眼完井法,衬管完井法,后期完井法,射孔完井法,尾管射孔完井法,后期裸眼完井法,贯眼完井法,先下入油层套管再钻开油、气层,先钻开油、气层再下入油层套管,（四）几种常见完井方法：,1,、,裸眼完成法,分为先期裸眼完井法和后期裸眼完井法,。,裸眼完井法,先期裸眼完井,油层套管,水泥环,表层套管,后期裸眼完井,裸眼完井法不能防止出砂及井壁坍塌，也不能克服生产层范围内不同压力的油、气、水层的相互干扰，更不能实现分层开采和分层作业。因而，裸眼完井法的使用范围较小，只能使用于那些岩性坚固且无油气水夹层的单一油气层或一些地层及流体性质相近的多油气层的井。我国的延长油矿以及四川的石灰岩地层中均有效的使用了裸眼完井法。随着高效能、大威力油井射孔技术的出现，裸眼完井油层的优点已不如过去那么突出。目前，裸眼完井法已很少采用。,2,、,射孔完井法,射孔完井是国内外最为广泛和最主要使用的一种完井方式，,包括,套管射孔完井和尾管射孔完井。,1,）套管射孔完井是,钻至油层直至设计井深，然后下套管到油层底部注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿套管、水泥环并穿至油层某一深度，建立起油流通道,。,套管射孔完井方式示意图,1-,表层套管；,2-,油层套管；,3-,水泥环；,4-,射孔孔眼；,5-,油层,优点：,既可以选择性地射开不同压力、不同物性的油层，以避免层间干扰，还可以避开夹层水、底水和气顶，避开夹层的坍塌，具备实施分层注、采和选择性压裂或酸化等分层作业的条件。,缺点：,出油面积小、完善程度深度要求严格，固井质量要求高，水泥浆可能损害油气层。,2,）,尾管射孔完井是,在钻头钻至油层顶界后，下套管注水泥固井，然后用小一级的钻头钻穿油层至设计井深，用钻具将尾管送下并悬挂在套管上，再对尾管注水泥固井，然后射孔,。,尾管射孔完井示意图,1-,表层套管；,2-,技术套管；,3-,尾管；,4-,射孔孔眼；,5-,油层；,6-,水泥环；,7-,悬挂器,3,、,衬管完井法,当钻井钻至油层顶部时，下入油层套管，注入水泥浆固井。固井合格后，改换小尺寸钻头钻开油、气层。最后，下入适宜的衬管完井,。,衬管完成法示意图,直接座承,;,采油卡瓦封隔器,1-,油层套管；,2-,衬管；,3-,衬管,;,4-,卡瓦封隔器；,5-,衬管,衬管上所开孔眼的形式很多，最简单的是圆形孔眼，园孔直径可以从几毫米到十几毫米，园孔数可以每米管子上几十个到成千个。这种圆形孔眼让油气通过的能力较强，但防砂能力较差。可采用剖面为梯形的割缝衬管，缝的大底边在管子的内表面上以避免砂子卡在缝眼内。这样，当地层液体流向井底时，起初液流中一定数量的小砂粒可通过缝眼流入井中，而较大的砂粒被阻止在衬管外面形成“砂桥”或“砂拱”，随后较小的砂粒被阻止，接着更小的砂粒又被阻止，这样经过自然选择，在井壁处可形成粗粒到细粒的自然滤砂器，能阻止油层大量出砂，起到良好的防砂效果，同时，这种自然滤砂器本身具有良好的通过能力。,井筒,液,流,油层,衬管外形的砂桥示意图,砾石充填完井先将绕丝筛管下入井内油层部位，然后用充填液把在地面上预先选好的砾石泵送至绕丝筛管与井眼或绕丝筛管与套管之间的环形空间内，构成一个砾石填充层。以阻挡油层砂流入井筒，达到保护井壁、防砂的目的。,适用于油层胶结疏松，出砂严重的油层。,裸眼砾石充填,套管内砾石充填,(,四,),砾石充填完井方式,23,砾石充填完井法,Gravel Packing Completions,裸眼砾石充填,Openhole Gravel Packing,油层套管,水泥环,表层套管,衬管悬挂器,割缝筛管,砾石充填层,管内砾石充填,Inside-Casing Gravel Packing,目的：主要用于疏松地层防砂,(,效果最好,),；,优点：裸眼砾石充填流动面积大,两种完井,方法都有保护井壁和防砂的作用；,缺点：施工工序复杂,对裸眼砾石充填无法,分层开采，但对管内砾石充填可以。,直接充填,先将绕丝筛管或衬管下入油层部位，然后用充填液将在地面上预先选好的砾石泵送至绕丝筛管与井眼或绕丝筛管与套管之间的环形空间内，形成砾石充填层，阻挡油层砂流入井筒，达到保护井壁、防砂入井的目的。,预制充填,在地面预先将符合油层特性要求的砾石填入具有内外双层绕丝筛管的环形空间而制成的防砂管，将筛管下入井内，对准出砂层位进行防砂。,25,4,、,贯眼完井法,此种方法是,用同一尺寸的钻头钻穿油、气层后下入油层套管,，,油层部分的套管是特制的，带有圆孔或割缝。,在油、气层顶部装有钢片做筋的帆布水泥伞，以防止环形空间的水泥浆往下流入油、气层。在水泥伞上部的套管处接有带眼的注水泥短节，其下装有堵头或单流阀，防止水泥浆往下流入油、气层。,当固井完毕，经检验质量合格后，将水泥塞与单流阀钻掉，即可沟通油，气层与井底通道而完井,。,贯眼完井法示意图,（,a,）贯眼完成法,;,（,b,）带割缝眼的套管,1,注水泥短节,;2,水泥伞,;3,带眼套管,a,b,优点,:,油、气层裸露面积大，油流阻力小，利于开采；油、气层部位的井径与上部地层的井径相同，井身结构较为简单，有利于修井和实施采油工艺技术措施；防砂效果较好。,缺点,:,注水泥时容易损坏水泥伞而污染油、气层；下套管时若遇阻不能通过循环法解除,;,采油过程中遇有油、气层出水不容易进行封堵等。,水平井完井介绍,裸眼完井方式,射孔完井方式,割缝衬管完井方式,管外封隔器,(ECP),完井方式,砾石充填完井方式,裸眼砾石充填完井 套管砾石充填完井,预充填砾石饶丝筛管,水平井裸眼完井,Openhole completion,封隔器,优点：施工方便，成本低，流通面积大。,缺点；产层易坍塌，无法避免层间互窜。,适用：无需分层开采的井，岩层坚硬致密。,工序：技术套管下至预计的水平段顶部，注,水泥固井，然后用小钻头钻完水平段,水平井割缝衬管完井,Horizontal Well Slotted Liner Completion,封隔器,悬挂器,扶正器,9,5,/8,套管,5,1,/2,套管,优点：施工较方便，成本相对较低，是目前,水平井采用的最普遍的完井方法。,缺点：分层注采和分层酸化压裂措施困难。,适用：不宜采用套管射孔完成的井，可防塌。,工序：将割缝衬管悬挂在技术套管上，依靠,悬挂封隔器封隔管外环形空间。,管外封隔器完井,悬挂器,管外封隔器,9,5,/8,套管,5,1,/2,套管,割缝衬管,特点：依靠管外封隔器实施层段的分隔，可,以按层段进行作业和注采控制,三、完井方式选择,选择完井方式是完井工程的核心，目前虽然有多种类型的完井方式，但它们都有其各自的适用条件和局限性。只有根据油气层的地质条件选择最适宜的完井方式，才能有效地开发油气田。达到使油气井寿命长、经济效益高的目的。,优选完井方式时，应考虑,油气藏类型、油气层特性和工程技术及措施要求,三方面的因素。,32,33,砂岩油气藏完井方式选择流程图,34,碳酸盐岩油气藏的完井方式选择流程图,35,完井方式的选择主要是针对单井而言，虽单井属于同一油藏类型，但其所处构造位置不同，所选定完井方式也不尽相同，如油藏有气顶、底水，若采用裸眼完成，技术套管则应将气顶封隔住，再钻开油层，而不钻开底水层。若采用套管射孔完成，则应避免射气顶和底水。又如油藏有边水，套管射孔完成时，油田开发要充分利用边水驱动作用，避免射开油水过渡带。,36,第二节 试 油,试油：,根据地质录井资料和测井资料解释结果、钻井过程中油气显示等资料，利用一套专用的设备和方法，对可能出油的层位的油气水产量、温度、压力及油气水性质进行直接测量，以鉴别和认识油气水层的工作。,试油工艺包括：,通井、洗井、射孔、诱喷排液、放喷、求产、测压等方面,37,1,）探明新区、新构造是否有工业性油气流；,（,2,）查明油气田的含油面积及油水或气水边界以及油气藏的产油气能力、驱动类型；,（,3,）验证对储集层产油、气能力的认识和利用测井资料解释的可靠程度；,（,4,）通过分层试油、试气取得各分层的测试资料及流体的性质，确定单井（层）的合理工作制度，为制定油田开发方案提供重要依据；,（,5,）评价油气藏，对油、气、水层做出正确结论。,试油工作的任务,38,非自喷井常规试油,过程,射孔后,抽汲,气举,求产量,测温,提捞,依据具体情况,取样,试油判断,整理资料,地层改造,酸化,压裂,层位条件符合,高压物性取样,完井作业,上交,39,一、射孔,射孔是在油气井固井完井后，根据油田开发方案的设计要求，重新打开目的层，沟通油气层与套管内腔的一项工程技术。,因此射孔是油田开发的重要步骤，为了能使油气井获得高产和稳产，就得选择最有效的射孔器，采用合适的射孔工艺来实现。,40,1,、射孔器的类型,按其穿孔作用原理可分为子弹射孔技术、聚能式射孔技术、水力喷射式射孔技术、机械割缝（钻孔）式射孔技术、复合射孔技术。,目前常用的射孔工具是,聚能喷流射孔器,。,按结构分两类：,有枪身射孔器,射孔弹装配在密封的钢管内；,无枪身射孔器,单个密封的射孔弹用钢丝、金属杆或薄金属带连起来，直接下井射孔。,41,聚能效应,聚能射孔弹结构,大孔径射孔弹,聚能喷流射孔器是一种无弹头式射孔器，目前已基本上代替了使用多年的子弹式射孔器。特点是制造简单，操作可靠，功率大，射入深度大。,聚能作用就是利用炸药爆炸方向沿炸药面法线方向而将烈性炸药做成圆锥形的金属锥斗（称为聚能穴）形状，可使爆炸喷出的能量聚集成一股细流，穿透套管、水泥环并穿进地层一定距离。,42,有枪身射孔器,聚能射孔弹、密封钢管,(,射孔枪,),、弹架、起爆传爆部件等构成,43,枪身是射孔器重要部件之一，主要两作用：,射孔弹载体，承受井内液体压力、回收射孔弹爆炸后的碎片，保证射孔弹下井不损坏和防井下落物；,枪身能吸收射孔弹爆炸产生的冲击和气体膨胀的能量，保护套管免遭损伤。,44,有枪身射孔器特点：,(1),射孔弹、导爆索、雷管等火品与井内液体无接触，只受 井内温度影响。深井和高压井，必须用有枪身射孔器。,(2),射孔弹爆轰产物冲击能量大部分被枪身吸收，弹壳、弹架 等碎片留在射孔枪内。,(3),枪与枪之间刚性连接，采用油管传送射孔器时，容易实现 刚性输送。,(4),直径较大有枪身射孔器，由于枪身保护，减小套管和水泥 环损坏。,45,由无枪身聚能射孔弹、弹架,(,或非密封的钢管,),、起爆传爆部件,(,或装置,),等构成的射孔总成,无枪身射孔器,46,47,无枪身射孔器基本特点：,(1),非钢管枪身，射孔后无枪体膨胀，易从井中取出。,(2),弹架有挠性，套管弯曲和有缩径时有良好通过性能，一次下井可射,30m(,或更长,),厚的油气层。,(3),重量轻、操作方便，有利于提高施工效率、减轻劳动强度和降低射孔费用。,48,无枪身射孔器缺点：,(1),火工器件与液体直接接触，药柱和壳体承受温度和压力联合作用，降低射孔器性能指标。,(2),不像有枪身射孔器能保护套管，在小直径套管内射孔时，损坏套管可能性很大。,(3),单位长度上重量轻，特别是用塑料弹壳时，在加重钻井液里使用，下井比较困难。,49,射孔条件是指射孔压差、射孔方式和射孔工作液。,2,、射孔条件对油井产能的影响,50,1,）射孔条件,（,1,）射孔压差。按射孔时井筒压力与地层压力差：正压、负压射孔。,射孔时，射孔液柱压力大于地层压力称为,正压射孔,，常见于套管常规电缆射孔，便于减少射孔成本。,射孔前替入射孔保护液，射孔静液柱压力大于地层静压，但正压值应尽可能低，应,不超过地层压力的,5%,。,由于正压射孔后，井筒液体可能流入地层，容易造成地层污染，因此,正压射孔时应注意射孔液对地层的污染问题，射孔后应及时进行下步工序，防止射孔液长时间浸泡地层。,51,射孔时，静液柱压力小于地层压力称为,负压射孔,。,为防止负压射孔时井喷，常采用过油管射孔、油管传输射孔和测试,射孔联作工艺。,对于油层压力特别低的非气层也可采用电缆射孔。,由于负压射孔后，地层液体流入井筒，所以,不会造成地层污染，并有利于地层解堵。,52,超正压射孔,为消除和大大减小聚能射孔技术对射孔孔眼周围地层的压实效应（压实效应会降低孔眼周围地层的渗透率），建议使用超正压射孔技术。,超正压射孔技术,是在射孔的同时向地层施加超过地层破裂压力的压力，使地层产生裂缝，支撑剂的加入又可使裂缝保持持久性。超正压主要有两种：,53,使用高能气体压裂与射孔工艺的联作技术，又称,射孔压裂复合技术,，,该技术不仅可以大大减小聚能射孔技术对射孔孔眼周围地层的压实效应，,还可减少射孔液在射孔时对油层的伤害，最终达到改善射孔完井效果的目的,。,使用液态氮做为压井液实现超正压射孔，,利于射孔弹爆轰后深穿透射孔，利于射孔后高排驱能力条件下孔眼附近地层解除堵塞，气化的氮气易将堵塞物排出井筒、不损害地层的渗透率。,54,（,2,）射孔方式。,电缆传输和油管传输。,电缆输送式套管射孔,最早方法。在套管内，用电缆把射孔器输送到目的层，定位射孔。,可采用有枪身射孔器或无枪身射孔器。,55,电缆输送式过油管射孔,保护油层的射孔技术。,油管下入到所要射孔井段上部，电缆输送小直径射孔器，穿过油管下到射孔井段，在套管中定位射孔。,可采用有枪身射孔器和无枪身射孔器。,56,油管输送射孔工艺,油管输送射孔是针对一将要作业的油气井，将各个需要射开的油气层的射孔器，按井下层位的顺序，全部串联在油管的尾端，并通过油管输送到油气井中；随后在油管内测量放射性曲线或磁定位曲线，校深并对准射孔层位；可采用多种引爆方式点火，引爆射孔器。为实现负压射孔，在引爆前，使射孔井段的压井液（射孔液）液柱压力低于地层压力，以保护好射开的油气层。即油管输送射孔负压射孔。,57,引爆方式,(1),投棒引爆：标准棒、串联棒，要求管柱通径，井斜不大。,(2),延迟压力引爆：油管内有部分液体，用氮气作加压介质，,井口加压引爆。,(3),环空加压引爆：依靠封隔器旁通传压引爆。,(4),电引爆,:,(5),置换式引爆,:,从安全角度出发,管串座封以后,再下引爆器,(6),复式引爆,:(,带双引爆头,),(7),选择性引爆,:,58,（,3,）射孔工作液。,优质的射孔液应该是清洁无固相，且以地层流体相配伍的射孔液，如现在用得较多的清洁无固相,CaCl,2,盐水。,59,2,）射孔参数,射孔参数主要包括射孔深度、孔径、孔密。,孔深对产能的影响,在钻井、固井作业中，都可能对油气层造成不同程度的损害，在近井壁油气层中形成一损害带，使其渗透率低于油气层的原始渗透率。在射孔时，要求射孔不仅要穿透油层套管外水泥环，而且射入油层的深度要足以穿过近井污染带，才能有效地减少油流入井的产能影响。因此，随着射孔深度的增加，油井产能会不断提高。,60,孔径对产能的影响,射孔孔径大，渗流阻力小，但孔径大对保护水泥环不利。目前国外孔径一般为,8,一,12mm,，国内各类射孔弹也能达到此水平。但在特殊情况下，如稠油高凝原油射孔时，应选用较大孔径的射孔弹。,61,孔密对产能的影响,一般，最大产能需有较高射孔密度。,孔密不能无限增加：（,1,）套管损害；,（,2,）射孔成本,（,3,）作业复杂程度。,孔密影响与射孔相位角有关，不同相位角，生产率随孔密增大趋势不同。,62,3,）射孔工程技术要求,（,1,）射孔的层位要准确。根据油田勘探和开发的要求，实际射开油层的部位与设计部位一般不能超过,10cm,。为达到这一标准，第一必须有科学的校深方法第二要有高精度的地面控制仪器。,（,2,）单层发射率在,90,以上，不震裂套管及封固的水泥环。如果在射孔时使套管和水泥环受到损坏，就会造成油气层的互相连通，不利于以后分层采油、采气，严重时会使油气井报废。,（,3,）合理选择射孔器。选择射孔器的主要依据是目的层（油气层）的性质及井身的结构（主要是指套管尺寸和钢级）。,（,4,）要根据油气层的具体情况，选择最合适的射孔工艺。,63,二、诱喷排液,油气井在完井之后，通常井内充满泥浆（或其它液体），并且泥浆柱造成的压力一般超过事先所估算的油藏压力。,因此，在油井完成后进入试油阶段的第一步就是要设法降低井底压力，使井底压力低于油藏压力，让油气流入井内，这一工作称诱喷排液（诱导油流），是试油工作的第一道工序。,该工作也是为了清除井底沙砾和泥浆等污物，降低井底及其周围地层对油流的阻力。,64,常用的诱喷方法有：替喷法、抽汲法、气举法等，选择时应视油层性质、完井方法及油层压力等情况而定。但无论选择哪一种方法，都应遵循下述基本原则：,（,1,）把井底和井底周围地层的赃物排出，使油层孔隙畅通，以利于油气流入井筒；,（,2,）能建立起足够大的井底压差；,（,3,）应缓慢而均匀的降低井底压力，不致导致破坏油层结构。,65,替喷法是用密度较小的液体将井内密度较大的液体替出，从而降低井中液柱压力，达到使井内液柱压力小于油藏压力的目的。,替喷法有三种：,一般替喷法,、一,次替喷法,和,二次替喷法,。替喷法排液诱导油流的优点在于生产压差的形成均匀缓慢，不致引起由于井壁的坍塌而使油层出砂，但建立压差小。,（一）替喷法,66,一般替喷法,：就是把油管下至油层中、上部，用泵把替喷用的液体（清水）连续注入井中，直至把井中的全部压井液替出为止。该方法简便，但油管鞋至井底的这段压井液替不出来。,67,一次替喷法,：,将油管柱下到入 工井底以上,1,米左右，用替喷液一次把井内泥浆全部替出来,。然后，上提管柱到油层中部或油层顶部而完井。,应用于自喷能力不强，替完替喷液到油井井喷之间有一段间歇，来得及上提油管的油井。,68,二次替喷法,：将油管柱下到入工井底以上一米左右，替入一段替喷液，再用压井液将替喷液替到油层底部以下之后上提油管到油层中部，最后用替喷液替出油层顶部以上所有压井液。这样既替出井内全部压井液又把油管提到了预定位置，适合地层压力高，自喷能力强的井。,69,注意,（,1,）只适用于地层压力高，产量大，堵塞不严重的井。,（,2,）在替喷过程中要注意记录观察压力、溢出量、返出液性质等。,（,3,）替喷时排出管线易飞起，因此，进出口管线要连接硬管线并固定牢固。,（,4,）替通时通常表现为：井口压力逐渐升高，出口排量逐渐增大，返出液中伴有气泡、油花，停泵后仍有溢流，喷势逐渐增大等。,70,（二）抽汲法,经过替喷诱导仍不能自喷时采用抽汲法,1,、概念,抽汲法是,利用专用工具将井内液体抽到地面，降低井筒液柱高度即降低井底压力，从而实现诱导油流的一种排液措施。,2,、抽汲工具,水力式抽子,+,加重杆,+,绳帽,+,抽汲绳,附件,71,抽吸法原理图,a,下放抽子；,b,上提抽子,3、,抽吸方法及原理,方法：,抽子接在钢丝绳上，用修井机、钻机或电动绞车作为动力，通过游动系统下入井中，在油管中上下活动。,原理：,当抽子在油管内靠自身质量和加重杆的质量下行时，液体顶开球阀，通过阀座、中心管、排液孔进入抽子上部。,当抽子上行时，球阀坐落于阀座上，抽子上的液体重力作用在抽子上从而产生一定的压力，液体压力通过中心管小孔传到胶皮筒内使胶皮筒涨大，从而更好地密封油管，抽子在高速上行的过程中，像一只胶皮活塞一样把抽子以上的液体抽出井口。,72,4,、抽汲作业使用的范围和要求,（,1,）用于油质不太稠，能使抽子顺利起下的井；,（,2,）抽汲时要适当控制井底回压，既要解除钻井、固井、射孔等作业对地层造成的伤害，又不能使疏松、易出砂的油层大量出砂。,73,（三）提捞法,对低渗、低产的 浅井也常用提捞法排液诱流。即用提捞筒一筒一筒将井内液体捞到地面，以降低液柱高度降低压力。,提捞筒是用小于油层套管内径,15mm,的钢管加工而成，上端加工有倒角，在内侧焊有提环，底部装有阀。,74,（五）气举法,1,、概念：,利用压缩机向油管或套管内注入压缩气体，使井中液体从套管或油管中排出。,2,、特点：,1,）优点：比抽汲法效率高，可以大大提高试油速度。,2,）缺点：井内降压速度快，破坏油层结构引起出砂。,适用于油层岩石胶结坚实的砂岩或碳酸盐岩的油井的排液。,75,3,、气举方式,1,）常规气举排液,2,）,多级气举阀气举排液,3,）混气水气举排液,4,）连续油管气举排液,5,）泡沫排液法,76,1,）常规气举排液,在井内下入的管柱为光油管管柱，可分为正举与反举。,正举,是从油管注入高压压缩空气，由套管闸门返出。,反举,是从套管环形空间注入高压气体，液体及液气混合物从油管返出。,一般正举时压力变化比较缓慢而反举压力下降则十分剧烈，有利于解除堵塞，但容易引起油井出砂。,77,2,）多级气举阀气举排液,根据排液的需要,设计多个气举阀管柱进行气举。,特点：,1,）可以不增大设备能力而加深气举的深度；,2,）井液柱回压的下降是逐级降低的，在油井与油层之间逐步建立压差，不致破坏油层岩石结构而引起出砂。,78,3,）混气水气举排液混气水气举排液,混气水排液法示意图,(a),环形空间注入密度,1,的混气水,；,(b),继续注入密度为,2,的混气水,2,1,混气水排液法：是通过降低井筒液体比重的方法来降低回压。,方法是从套管（或油管）用压风机和水泥车同时注气和泵水替置井内液体。,由于气量和水量比例不同，注入的混气水比重不同，使比重从大到小依次变化，井底回压也将依次下降，使地层和井底建立越来越大的压差，达到诱导油、气的目的。,79,清水,用清水替出泥浆,混气水排液法示意图,气少水多的混气水,混气水,气多水少的混气水,混气水,用气体替出混气水,气 体,80,4,）连续油管气举排液,连续油管：,指等直径、可挠曲、连续盘绕在油管滚筒上装载到连续油管车上的油管。,连续油管气举排液,是用连续油管车把连续油管下入生产管柱中，然后把连续油管再与液氮泵车或制氮车连通。液氮泵车把低压液氮升至高压，再使高压液氮蒸发，从连续油管注入生产管柱中。蒸发了的高压氮气就把油管柱中的压井液从连续油管和生产管柱的环形空间举升到地面，减小了压井液对油层的回压，达到诱导油流的目的。,81,5,）泡沫排液法,泡沫流体是指由不溶性或微溶性气体分散于液体中所形成的分散体系。由于其独特的结构，使它具有静液柱压力低、滤失量小、携砂性能好、摩阻损失小、助排能力强、对油层损害小等特点。,其主要成分是气体、液体和起泡剂。,82,单螺杆泵是一种容积泵，它的运动部件少，没有阀件和复杂的流道，油流扰动小，排量均匀。主要用于稠油井试油。,（六）井口驱动单螺杆泵排液法,单螺杆泵主要由,定子,和,转子,组成的。,转子,是通过精加工、表面镀铬的高强度螺杆；,定子,就是泵筒，是由一种坚固、耐油、抗腐蚀的合成橡胶精磨成型，然后被永久地粘接在钢壳体内而成。除单螺杆泵外，螺杆泵还有多螺杆泵,(,双螺杆、三螺杆及五螺杆泵等,),。,83,以上介绍了几种降低液柱压力的方法，不管使用哪种排液方法，施工时一定要考虑以下两个问题：,一是安全掏空深度,：井内液面降低后，液面处套管受的外挤力最大，要求外压力必须小于套管的抗外挤强度，有关资料给出了几种套管的允许的安全掏空深度。,二是诱喷压差和压力变化率,要根据地层预测的出砂情况而定，不能因压差大、地层流体的流速高而给地层的剪应力和拉应力过大，破坏地层结构。,84,试油的分类,从试油的概念来分析，,根据测试时间不同，试油可分为,钻井中途测试试油；,完井测试试油,。,三、试油工艺,85,中途测试,中途测试,是指探井钻井过程中，钻遇油气层或发现重要油气显示时，中途停钻对可能的油气层进行测试。,中途测试是在裸眼井中进行,，在油气层被钻井液浸泡时间不长、油层损害不大的情况下，迅速进行测试，取得一系列地层重要参数，对油气层进行初步评价。,工具有两种形式：常规支撑式和膨胀跨隔式,86,中途测试工具：,常规支撑式,利用钻杆对封隔器施加的压力使封隔器座封，需要支撑尾管。并且在整个测试过程中，必须保持钻杆对封隔器的压重。它的关井和流动测试是由旋转开关工具来控制。,膨胀跨隔式,装有一个膨胀泵，由井口旋转钻杆来驱动泵的四个活塞，将环形空间的泥浆泵入封隔器的胶皮筒内，使封隔器座封，不需要钻具加压及使用尾管。可用于大段裸眼井的选层测试。,87,完井测试试油,根据所用工具和材料不同,水泥塞 桥塞 封隔器,88,注水泥塞试油一般是从下往上试，最下一层试油后，从地面将一定数量的水泥浆顶替到已试油层与待试油层之间的套管中，待水泥浆凝固后形成一水泥塞，封住下面的油层，然后再射开上面试油层段，进行诱喷、求产等工作。这种通过注水泥塞自下而上地逐层试油的方法,c,称为注水泥塞试油。,注水泥塞试油可以得到分层试油资料，但从工艺上来说速度较慢。,特点：,加入催凝剂,(,氢氧化钠或氯化钙,),提高注水泥塞试油速度：,一、水泥塞分层试油,89,在施工中从混合水泥浆开始至起油管到水泥面以上,3,5,米进行反循环洗井为止，全部时间不得超过初凝时间,(2.5,小时左右,),的,70,，以防将油管固在井中。同时应注意使替置液泥浆的比重与循环洗井时的泥浆比重相同,(,若注水泥时井内是清水，则用清水作替置液,),，以保证预定的水泥塞位置不发生移动。另外对于稠油井和高含蜡井，在注水泥浆之前应采用性能较好的泥浆反复洗井，将井壁冲洗干净，以防将来水泥塞与井壁结合不牢造成漏失。,90,二、用封隔器分层试油,用封隔器分层试油就是在一口井中可一次射开多层，然后根据需要下入多级封隔器将测试层段分成二层，或三层至四层，目前最多可分成八个层段，同时进行多层试油，也可取得某几层合试的资料。,可以进行分层测试；或几层合试；,可以不起出油管柱，投入堵塞器堵水后继续对其它层段进行试油。,试油速度快，具有很大的灵活性,特点,：,注意：两个油层之间能下封隔器的最小间隔是,2,3,米。射孔时不能射开夹层，应尽可能多留间隔。,91,双封隔器分试三层示意图,油层,油层,油层,封隔器,封隔器,配产器,丝 堵,92,四、试油资料的测试与录取,（一）基本资料,获取油、气、水的相对密度、地面原油和地下原油粘度，原油中硫、蜡、胶等的含量，凝固点、初馏点、原油含水及地层中的各种离子含量、总矿化度、,pH,值等。,1,产能资料,自喷层试油：,油嘴直径、油压、套压、油层及流体温度、日产油、气、水量，油层静压等资料。非自喷层试油：记录求产深度、恢复时间、求产时间、周期时间、周期产油、气、水量等，油层静压、温度。,2,测试数据,录取资料：,封隔器、压力计的下入深度、井温与井下压力曲线、关井时间、回收流体数量等。通过测试，要求出地层的有效渗透率、流动系数、测试半径、异常点距离、堵塞比等。,3,样品资料,93,（二）试油资料测试内容及方法,1,、测量压力,（,1,）打开试油层后，不排液或排出少量的液体即关井测压，测得的油层中部静止压力（简称静压），代表地层原始状态的压力，称原始地层压力。,1,）静止压力,测分层原始地层压力（用井下压力计）方法：,对带有压力计的配产器，直接测试。对不带压力计的偏心配产器，用投捞工具将压力计脱接器下入各层配产器内，各层压力在同一时间进行测试。,（,2,）试油后期，经过诱喷排液求产，地层有一定产出情况下关井测得的静止压力。自喷层：用压力恢复曲线推算；非自喷层：需关井很长时间才能使地层压力稳定。,94,2,）流动压力,流动压力,是在自喷求产过程中特定的工作制度下所测得的油层中部压力（简称流压）。流压与静压之间的差值称为生产压差。生产压差与地层流体产出量的关系明确地反映出地层中和井筒内流体的流动阻力和生产状态。在生产稳定情况下测量。,3,）压力恢复曲线,当自喷井试油求产结束后，在正常生产状态下将压力计下至油层中部深度，停放,30,120min,关井，测出地层压力由生产状态到静止状态的变化过程。,压力随关井时间的变化关系曲线，称为压力恢复曲线。,4,）压力降落曲线,测压降与测压力恢复方法相反，在测定静压后，将压力计下至油层中部深度，停放,30,60min,，以固定的工作制度开井求产，测出由静止到稳定生产全过程的地层压力变化情况。生产时间越长，产液量越多，压力在地层中波及范围越大，测量时间长。,95,2,、测分层产油量,1,全井产量在井口测出。,2,分层产量：用井下浮子流量计测量。将产量计与堵塞器密封段连接在一起，下入配产器内进行测量。根据测试记录卡片，用流量计校正曲线换算成产量。,3,、测量温度,试油过程中应获取井下流动温度，油层静止温度及温度梯度等。温度资料对于地质研究、生产分析及施工设计的制定有重要意义。测压和测温一般同时进行。,等深测量井筒内不同深度的压力值，一般以每,100m,深度的压力差称为压力梯度。在流动状态下测得的为流压梯度，静止状态下测得的为静压梯度。主要反映在流动或静止时井筒内流体密度的变化和分布，作为生产分析的参考依据。,5,）压力梯度,96,试油求产结果一律要录取油气水样及库存样。,1,）井下高压物性取样（用取样器取样）,注意两点：用小油嘴测试，目的是尽量保持流体原有流动压力，以取得合格高压物性样品。取样时要求流动压力大于饱和压力，目的是准确计算储量，保持油层原始状态。,2,）地面取油样,试油井需将井内地面水及混合油排完后取样。若地层出水，每隔,8h,取一次直至稳定。,3,）地面取水样,为确定地层水的水型、矿化度及各种离子含量而取水样。不允许用金属容器取样。,4,、录取油、气、水样品,97,油、气、水样分析的目的,1),确定流体性质，评价油、气质量；,2),了解地下分区、分层油、气、水的特性，为油田勘探开发提供资料；,3),用于研究油、气在地下储存的状况及流动能力；,4),用于研究油藏驱动类型、确定油田开采方式、计算油田储量；,5),解决原油储存运输及油、气井管理问题。,98,第一章结束,99,