完井
[拼音]:wanjing
[外文]:well completion
油氣井完成包括鉆開油氣層,完井方法的選擇和固井、射孔作業(yè)等,是鉆井工程最后的重要環(huán)節(jié)。對(duì)生產(chǎn)層滲透率低或受到泥漿嚴(yán)重污染時(shí),還需進(jìn)行酸處理、水力壓裂等增產(chǎn)措施,才能完井。
完井方法
根據(jù)生產(chǎn)層的地質(zhì)特點(diǎn),采用不同的完井方法。
射孔完井法
鉆穿油、氣層,下入油層套管,固井后對(duì)生產(chǎn)層射孔(圖1)。此法目前采用最廣泛,通常有三種方式:
(1)首先射開先開采的層位,進(jìn)行生產(chǎn);
(2)在同一井筒內(nèi)下入2~3組油管,用封隔器隔開幾個(gè)層位,分層進(jìn)行生產(chǎn);
(3)套管內(nèi)下一組油管,靠封隔器將幾個(gè)生產(chǎn)層隔開,井下裝有活動(dòng)油嘴,能同時(shí)開采幾個(gè)生產(chǎn)層。
裸眼完井法
套管下到生產(chǎn)層頂部進(jìn)行固井,生產(chǎn)層段裸露的完井方法(圖2)。此法多用于碳酸鹽巖、硬砂巖和膠結(jié)比較好、層位比較簡(jiǎn)單的油層,優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)層裸露面積大,油、氣流入井內(nèi)的阻力小,但不適用于有不同性質(zhì)、不同壓力的多油層。裸眼完井法根據(jù)打開生產(chǎn)層和下入套管的時(shí)間先后分為先期裸眼完井法和后期裸眼完井法兩種。
襯管完井法
把油層套管下至生產(chǎn)層頂部,進(jìn)行固井,然后鉆開生產(chǎn)層,下入帶孔眼的襯管進(jìn)行生產(chǎn)(圖3)。用此法完成的油、 氣井與裸眼完井法在生產(chǎn)特點(diǎn)上相似,但有防砂作用。
礫石充填完井法
在襯管和井壁之間充填一定尺寸和數(shù)量的礫石,可起防砂和保護(hù)生產(chǎn)層的作用。此法可分為井內(nèi)直接充填和地面預(yù)制充填兩種(見油井防砂和清砂)。
固井作業(yè)
鉆井達(dá)到預(yù)定深度后,下入套管并注入水泥漿,封固套管和井壁之間的環(huán)形空間。其作用是:
(1)封固疏松易坍塌或不同壓力的地層,為繼續(xù)鉆進(jìn)或完井生產(chǎn)創(chuàng)造條件;
(2)封隔含流體的地層,避免干擾;
(3)套管頂部可安裝井口裝置以控制井內(nèi)高壓流體。套管一般有表層套管、技術(shù)套管和生產(chǎn)套管三種。套管下入的層數(shù)、尺寸和深度,根據(jù)地質(zhì)條件和勘探開發(fā)的要求而定。深井廣泛采用尾管,它可起技術(shù)套管或生產(chǎn)套管的作用,能節(jié)省大量的套管和水泥。
通常的注水泥方法是:用水泥車把按計(jì)算混合好的水泥漿經(jīng)地面管匯注入套管內(nèi),再注入一定數(shù)量的頂替液(一般用泥漿),把水泥漿替到套管外的環(huán)形空間(圖4)。依封固井段的長(zhǎng)度和施工要求,可一次注入或分級(jí)注入,為保證封固質(zhì)量,套管柱的下部應(yīng)裝有一定數(shù)量的套管扶正器。
固井質(zhì)量要能滿足油井長(zhǎng)期生產(chǎn)和進(jìn)行各種井下作業(yè)的要求,對(duì)套管需進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì),以確定合理的套管鋼種、壁厚和絲扣類型等,油井水泥除有必要的強(qiáng)度和抗腐蝕性能外,還須符合不同井下溫度和注水泥施工時(shí)間的要求,水泥漿中可加入添加劑,如速凝劑、緩凝劑、降失水劑、減阻劑等。固井作業(yè)的主要設(shè)備有水泥車、下灰罐車、混合漏斗和其他附屬設(shè)備等。
射孔作業(yè)
采用專門的射孔器射穿套管和管外水泥環(huán)并進(jìn)入地層一定深度,在井眼和油層間造成通道。使油、氣能從地層中流入井內(nèi),目前常用的射孔器分無槍身和有槍身兩種。兩者都裝有聚能射孔彈。射孔器用電纜連接,下至井內(nèi)所需射孔井段。射孔彈用導(dǎo)爆索與發(fā)火機(jī)構(gòu)相連,電源接通時(shí),射孔彈炸藥柱爆炸,借聚能作用產(chǎn)生高溫高速噴流,穿透套管和水泥環(huán),并射入油層內(nèi)一定深度。通常多采用在射孔器上部連接磁性定位器來保證射孔深度的準(zhǔn)確性。
不同地層性質(zhì)和完井方法,對(duì)射孔的密度(每米井段射孔數(shù)目)、孔徑和射孔彈相位等參數(shù)有不同的要求,射孔的密度一般為每米10孔左右。
射孔作業(yè)要盡量減少對(duì)油層的損害,以負(fù)壓條件下射孔最好(井內(nèi)液柱壓力小于地層壓力);也稱過油管射孔方式。即將油管先下至射孔井段以上,在井口安裝控制裝置,射孔器通過油管下入到油管以下的套管內(nèi),在預(yù)定井段射孔。此法優(yōu)點(diǎn)是不需用重泥漿壓井,油層在負(fù)壓或平衡壓力下射孔,可防止或減少對(duì)油層的損害,并能縮短油井投產(chǎn)時(shí)間。
- 參考書目
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- D.K.Smith, Cementing,SPE of AIME,New York,1976.
- 劉希圣等編:《鉆井工藝原理》(下冊(cè)),石油工業(yè)出版社,北京,1981。
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