胜利油田水平井完井采油技术.ppt

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1、胜利油田水平井完井技术,目 录,一、胜利油田水平井开发概述,1、胜利水平井开发历程,八五：攻关试验投产：32,九五：快速发展投产：132,十五：扩大应用投产：339,十一五：创新发展投产：390,“八五”、“九五”期间,依托国家级课题：水平井、侧钻水平井钻采技术研究，首先在热采稠油油藏开展了技术攻关，初步形成水平井开采配套技术。,常规水平井,侧钻水平井,阶梯式水平井,“八五”、“九五”期间,进入“九五”期间，水平井技术得到快速发展，应用领域扩展到多种油藏类型，广泛应用于老区调整和新区产能建设。截止“九五”末，共投产水平井160余口。,常规水平井,侧钻水平井,阶梯式水平井,“十五”、“十一五”期

2、间,伴随集团公司科技攻关项目：分支井、大位移井钻采技术研究，水平井进入扩大应用阶段，应用领域、应用规模进一步扩大，年投产水平井数在50口以上，水平井开采技术日趋成熟。,胜利油区水平井分布于68个油田中的42个，覆盖比例62。应用无禁区，覆盖范围广。2003年水平井年产油突破百万吨大关,2007年产油148104t，2008年8月底，累计设计水平井1327口，投产水平井1099口，水平井为胜利油田增产稳产发挥了重要作用。,“十五”、“十一五”期间,一、胜利油田水平井开发概述,实现两大技术转变：完井方式的转变 射孔投产方式的转变近期取得三大技术突破：疏松砂岩油藏水平井裸眼防砂、完井一体化技术 水平

3、井砾石充填防砂技术 低渗透油藏水平井分段压裂技术,2、胜利水平井完井采油配套技术,一、胜利油田水平井开发概述,2、胜利水平井完井采油配套技术,目 录,胜利油田前期实施的水平井大部分采用固井射孔完井方式，经过攻关、配套和大量的应用，该项技术已趋成熟。水平井套管固井完井技术水平井尾管固井完井技术水平井射孔工艺及定向射孔技术,二、胜利油田水平井完井技术,1.常规水平井套管固井射孔完井技术,二、胜利油田水平井完井技术,1.常规水平井套管固井射孔完井技术,水平井套管固井完井技术,二、胜利油田水平井完井技术,1.常规水平井套管固井射孔完井技术,水平井尾管固井完井技术,水平井固井质量差的原因,水平段套管在重

4、力作用下往往偏向下井壁，水泥浆容易从宽间隙处顶替钻井液，而在窄间隙处形成钻井液滞留，注水泥后形成的水泥环薄厚不均，甚至有些地方没有形成水泥环，严重影响固井质量。,二、胜利油田水平井完井技术,1.常规水平井套管固井射孔完井技术,开发滚轮扶正器，提高套管居中度,滚轮旋流套管扶正器变滑动摩擦为滚动摩擦，降低下套管阻力。注水泥时扶正器螺旋形的外表面会在扶正器周围产生局部的螺旋流，获得更好的顶替效果。,二、胜利油田水平井完井技术,提高水平井固井质量的措施,1.常规水平井套管固井射孔完井技术,优选水泥浆体系，开发应用微失水水泥浆,微失水水泥浆可严格控制水泥浆自由水和API失水，提高水泥环韧性，避免固井和压

5、裂时的油气水窜。,二、胜利油田水平井完井技术,1.常规水平井套管固井射孔完井技术,管外封隔器辅助固井技术，提高水平段封隔效果,在水平段套管柱上串接若干个管外封隔器注水泥碰压后继续打压用顶替液打开压缩式管外封隔器利用水泥环和橡胶塞联合作用实现地层有效隔离,二、胜利油田水平井完井技术,1.常规水平井套管固井射孔完井技术,套管固井射孔完井,尾管固井射孔完井,有利于避开夹层水、底水、气顶，可实施水平段分段射孔、试油、注采和进行选择性增产措施。,有利于提高固井质量和保护油气层，在钻水平段过程中采用与油气层相配伍的钻井液，采用近平衡钻井或欠平衡钻井技术，最大限度的降低对油层的污染，保持油井产能。,一、水平

6、井基本知识,二、胜利油田水平井完井技术,水平井射孔技术,1.常规水平井套管固井射孔完井技术,一、水平井基本知识,二、胜利油田水平井完井技术,1.常规水平井套管固井射孔完井技术,传送方式：油管传送射孔枪，液压引爆布孔方式:疏松砂岩油藏:180下相位四排布孔（内定向/外定向）岩性较致密的油藏:全相位螺旋布孔,一、水平井基本知识,二、胜利油田水平井完井技术,1.常规水平井套管固井射孔完井技术,射孔参数：89枪、89弹 102枪、102弹 102枪、89增强弹 127枪、127弹 孔径10-12mm;孔密16-22孔/m射孔液：常用的射孔液是无固相水基射孔液，基液选用处理过的本地区油田污水或卤水，加入

7、粘土稳定剂、破乳剂、防腐剂等添加剂，地层漏失严重的还要加入屏蔽暂堵剂。,一、水平井基本知识,二、胜利油田水平井完井技术,1.常规水平井套管固井射孔完井技术,水平井射孔技术,1.常规水平井套管固井射孔完井技术,水平井射孔工艺,1.常规水平井套管固井射孔完井技术,分段射孔参数优化系统：优选出不同射孔段的孔深、孔密和射孔枪弹等参数对影响产能的12个有关参数进行敏感性分析 进行负压射孔设计 根据不同的生产制度对近井地带进行油藏数值模拟，提供压力和产量变化曲线以及不同时间的含油（水）饱和度分布图。,1.常规水平井套管固井射孔完井技术,一、水平井基本知识,二、胜利油田水平井完井技术,2.水平井筛管完井技术

8、,钻孔/割缝衬管完井适用于：a、天然裂缝性碳酸盐岩或硬质砂岩储层b、单一厚储层或不要求层段分隔的储层c、井壁不稳定，有可能发生井眼坍塌的储层d、岩性较为疏松的中、粗砂粒储层滤砂管防砂完井适用于：a、岩性较为疏松的砂粒储层,工艺特点,与套管固井完井相比，完善程度高，筛管完井水平井增产效果显著。,二、胜利油田水平井完井采油技术进展,2007年胜利油田不同完井方式水平井效果表,2.水平井筛管完井技术,可以采用管外封隔器进行水平段有效封隔，为后期配套措施的实施提供条件。,工艺特点,2.水平井筛管完井技术,完井、防砂一体化完成，工艺简便，完井成本低。,二、胜利油田水平井完井采油技术进展,工艺特点,筛管顶

9、部注水泥防砂完井一体化技术 悬挂筛管水平井完井技术 悬挂滤砂管筛管顶部注水泥防砂完井一体化技术,技术系列,2.水平井筛管完井技术,二、胜利油田水平井完井技术,筛管顶部注水泥防砂完井一体化技术,2.水平井筛管完井技术,工艺过程：下入完井管柱 膨胀封隔器 打开分级箍 注水泥、关闭分级箍,筛管顶部注水泥防砂完井一体化技术,2.水平井筛管完井技术,工艺过程：钻塞 下洗井、酸化、涨封管柱 洗井、酸化、涨封 完井,2.水平井筛管完井技术,二、胜利油田水平井完井技术,悬挂筛管水平井完井技术,2.水平井筛管完井技术,二、胜利油田水平井完井技术,悬挂滤砂管筛管顶部注水泥防砂完井一体化技术,2.水平井筛管完井技术

10、,二、胜利油田水平井完井技术,悬挂滤砂管筛管顶部注水泥防砂完井一体化技术,2.水平井筛管完井技术,二、胜利油田水平井完井技术,3.水平井裸眼砾石充填防砂完井技术,随着水平井应用规模的不断加大，应用油藏类型不断增多，以及油田开发阶段的变化，对于地层砂分选性差、泥质含量高的砂岩油藏，往往造成滤砂管堵塞或出砂。管内砾石充填防砂技术 水平井裸眼砾石充填防砂完井技术,二、胜利油田水平井完井技术,技术方案：精密复合滤砂管裸眼完井，管外进行逆向砾石充填。,逆向充填装置换向示意图,水平段采用逆向环空充填，工艺简便，安全性高。双精度结构的防砂筛管，可抗堵塞、挡砂性能好；压差式阻流装置，可实现分段连续充填，提高充

11、填效率。,技术特点,3.水平井裸眼砾石充填防砂完井技术,二、胜利油田水平井完井技术,应用情况：水平井裸眼砾石充填技术：取得了初步效果。,3.水平井裸眼砾石充填防砂完井技术,“九五”以来，胜利油田开展了短半径侧钻水平井技术攻关，在完井技术方面研制配套了五种工艺管柱。,岩性致密的碳酸岩油藏或灰岩油藏,二、胜利油田水平井完井技术,4.侧钻水平井完井技术,裸眼完井技术,二、胜利油田水平井完井技术,4.侧钻水平井完井技术,砂体胶结程度好，不易出砂油藏,筛管完井技术,二、胜利油田水平井完井技术,4.侧钻水平井完井技术,管外封隔器筛管完井技术,砂体胶结疏松，易出砂油藏,二、胜利油田水平井完井技术,4.侧钻水

12、平井完井技术,筛管顶部注水泥侧钻井完井技术,水淹严重，油水关系复杂油藏,常规侧钻方案,膨胀管侧钻井完井方案,传统的侧钻方案 废弃当前生产层或井底障碍层，然后开窗侧钻到新的井层目标。以51/2in套管为例，套管铣开开窗完钻后安装31/2in或33/4in的生产油管，生产油管的内径为76mm或82mm。,侧钻水平井膨胀管完井技术,4.侧钻水平井完井技术,二、胜利油田水平井完井技术,常规侧钻方案,膨胀管侧钻井完井方案,侧钻井膨胀管完井方案 侧钻井膨胀管完井方案磨铣套管段开窗，钻到下节套管深度时，下OHL膨胀管膨胀。以5 1/2 in套管为例，使用的OHL膨胀管为107.95mmx6.35mm的实体膨

13、胀管，膨胀前的内径95.25mm，膨胀后的内径为108.97mm。,侧钻水平井膨胀管完井技术,4.侧钻水平井完井技术,二、胜利油田水平井完井技术,侧钻水平井膨胀管完井技术,4.侧钻水平井完井技术,二、胜利油田水平井完井技术,二、胜利油田水平井完井技术,5.分支井完井技术,分支井50年代初就已出现在前苏联，90年代以来在美国等西方国家得以大力发展，其原因是分支井给油气藏的开发带来显著的经济效益。目前分支井技术已在北美、中东、东南亚等地区广泛应用。,二、胜利油田水平井完井技术,I,II,III,IV,V,VI,5.分支井完井技术,二、胜利油田水平井完井技术,5.分支井完井技术,分支井完井的特点或难

14、点,连接性：分支井尾管能够以机械方式回接到主井眼的套管上密封性：分支井眼与主井眼的接合点必须能够液压密封进入性：在无钻机的情况下，能够重新进入选定的分支井眼,分支井集中了定向井、水平井、侧钻井的技术难点，重点是完井技术,2000年，胜利油田开始进行分支井技术攻关，自主开发了分支井级完井技术，在桩1支平1井、梁46支平1井成功应用。周围口直井投产后，平均单井累积生产原油1203t后即由于高含水而关井，而桩支平井目前已生产原油12000多吨，含水长期稳定在94%，相当于10口直井产量。,分支井级完井技术,二、胜利油田水平井完井技术,6.分支井完井技术,鱼骨状水平分支井：增加泄油面积、提高油藏动用程

15、度 改善开发效果，提高采收率。经济、高效,创新形成了具有自主知识产权的鱼骨状分支水平井开发技术。完井技术:主井眼：悬挂大通径精密微孔滤砂管裸眼防砂；分支井眼：裸眼完井。完井液：无固相完井液.,6.分支井完井技术,二、胜利油田水平井完井技术,二、胜利油田水平井完井技术,井身数据：共钻4个分支，水平段总长915m。主井眼：采用9 5/8in技套悬挂5 1/2in精密滤砂管裸眼完井分支井眼：裸眼完井。完井液：无固相完井液。,6.分支井完井技术,目 录,常规水平井完井面临的问题,1、筛管强度：筛管完井热采水平井，前几轮注汽周期后出现筛管断裂的事故。,2、全井段筛管完井，后期措施受限：对于全井段筛管完井的水平井出现高含水后，治理难度大。测试（找水）难度大 堵水难度大,3、防砂失效后措施难度大，费用高：筛管完井失效，后期防砂措施少，有效期短，费用高。,1、完井方式单一：全部采用固井射孔完井，油藏适应性差、对油藏的污染严重。,2、防砂措施受限：对于疏松砂岩油藏，以化学防砂为主。防砂周期太短，增加了作业费用，影响了生产。,侧钻井完井面临的问题,水平井的应用领域越来越广，应用规模越来越大，应用类型越来越丰富，这都给我们完井采油领域提出了更高的要求。我们只有通过不断的科技创新与攻关配套，努力提升水平井开采配套技术适应能力，为胜利油田持续稳定发展做出更大的贡献。,谢谢,