王丹紅
摘要:完井是銜接鉆井和采油工程而相對(duì)獨(dú)立的一項(xiàng)系統(tǒng)工程完井方式的選擇是完井系統(tǒng)工程中最為關(guān)鍵的一個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)。一口井完井方式的選擇是否合理直接關(guān)系到該井今后的開(kāi)發(fā)開(kāi)采能否順利進(jìn)行。
關(guān)鍵詞:油氣田完井方法選擇
完井(well completion)是指裸眼井鉆達(dá)設(shè)計(jì)井深后,使井底和油層以一定結(jié)構(gòu)連通起來(lái)的工藝。是鉆井工作最后一個(gè)重要環(huán)節(jié),又是采油工程的開(kāi)端,與以后采油、注水及整個(gè)油氣田的開(kāi)發(fā)緊密相連。而油井完井質(zhì)量的好壞直接影響到油井的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)壽命,甚至關(guān)系到整個(gè)油田能否得到合理的開(kāi)發(fā)。
完井是銜接鉆井和采油工程而相對(duì)獨(dú)立的一項(xiàng)系統(tǒng)工程完井方式的選擇是完井系統(tǒng)工程中最為關(guān)鍵的一個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)。一口井完井方式的選擇是否合理直接關(guān)系到該井今后的開(kāi)發(fā)開(kāi)采能否順利進(jìn)行。理論上講完井方式必須適應(yīng)產(chǎn)層地質(zhì)特性還必須滿足采油工程的各種要求。實(shí)踐表明采用與產(chǎn)層性能相匹配的完井方式可以減少對(duì)油氣層的損害提高油氣井產(chǎn)量延長(zhǎng)油氣井壽命真正達(dá)到“少投入多產(chǎn)出”。
一、目前油氣田完井主要方法
目前,碳酸鹽巖層已成為我國(guó)油氣的主要產(chǎn)層之一,其完井方式的選擇也日益受到重視,但未見(jiàn)系統(tǒng)的研究和報(bào)道。調(diào)查表明,國(guó)內(nèi)外在碳酸鹽巖油氣層中,主要采用如下四種完井方式:(1)套管射孔完井;(2)裸眼完井;(3)割縫襯管(或割縫套管、貫眼套管)完井;(4)尾管射孔完井。
二、完井方法及優(yōu)劣比較
(一)套管射孔完井法。即鉆穿油、氣層,下入油層套管,固井后對(duì)成產(chǎn)層射孔,此法采用最為廣泛。
1.套管或尾管射孔完井的適用條件:(1)有氣頂或有底水或有含水夾層及易塌夾層等復(fù)雜地質(zhì)條件,因而要求實(shí)施分隔層段的儲(chǔ)層;(2)儲(chǔ)層各分層之間存在壓力、巖性等差異因而要求實(shí)施分層測(cè)試、分層采油、分層注水、分層處理;(3)要求實(shí)施大規(guī)模水力壓裂作業(yè)的低滲透儲(chǔ)層。
2.套管射孔完井具有以下優(yōu)點(diǎn):費(fèi)用低;沒(méi)有產(chǎn)量損失;使用裸眼封隔器可以進(jìn)行增產(chǎn)作業(yè)。
3.套管射孔完井缺點(diǎn)如下:可能造成井眼堵塞,甚至造成部分的或全部井段的報(bào)廢;生產(chǎn)控制差;修井作業(yè)困難;廢棄部分生產(chǎn)井段困難。
(二)裸眼完井法。即套管下至生產(chǎn)層頂部進(jìn)行固井,生產(chǎn)層段裸露的完井方法。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。根據(jù)鉆開(kāi)生產(chǎn)層和下入套管的時(shí)間先后,裸眼完井法又分為先期裸眼完井法和后期裸眼完井法。
1.裸眼完井的適用條件:(1)巖性堅(jiān)硬致密,井眼穩(wěn)定不坍塌的碳酸鹽巖儲(chǔ)層,儲(chǔ)層無(wú)氣頂、無(wú)底水、無(wú)含水夾層及易塌夾層;(2)單一厚儲(chǔ)層或壓力、巖性基本一致的多儲(chǔ)層$不準(zhǔn)備實(shí)施分隔層段要求選擇性處理的儲(chǔ)層。
2.裸眼完井優(yōu)點(diǎn)是:(1)減少油氣層污染;(2)油層全部裸露,整個(gè)油層段井徑都可以開(kāi)采;(3)一般不需要射孔,減少射孔污染;(4)井眼容易在加深,并可轉(zhuǎn)為襯管完井;(5)后期采用礫石充填可保持高產(chǎn)。
3.裸眼完井方式的主要缺點(diǎn):(1)不能克服井壁坍塌和油層出砂問(wèn)題;(2)不能克服整個(gè)生產(chǎn)層內(nèi)不同壓力油、氣、水小層之間的相互干擾;(3)不能進(jìn)行選擇性酸化或壓裂等分層作業(yè);(4)不能實(shí)現(xiàn)分層開(kāi)采和控制;(5)先期裸眼完井法在下套管固井時(shí)不能全部掌握產(chǎn)層的真實(shí)資料,繼續(xù)鉆進(jìn)時(shí)如遇特殊情況容易給鉆進(jìn)造成波動(dòng)。
因此,裸眼完井僅能適用于巖層堅(jiān)硬致密,無(wú)含水夾層,無(wú)易坍塌夾層的單油氣層或一些油氣層性質(zhì)相同、壓力相似的多層油氣層。因裸眼完井方式難以進(jìn)行增產(chǎn)措施、控制底水錐進(jìn)和堵水,現(xiàn)多轉(zhuǎn)變?yōu)樘坠苌淇淄昃?/p>
(三)割縫襯管(或割縫套管、貫眼套管)完井。即把油層套管下至生產(chǎn)層頂部進(jìn)行固井,然后鉆開(kāi)生產(chǎn)層,下入帶孔眼的襯管進(jìn)行生產(chǎn),此種完井法具有防砂作用。
1.襯管完井的適用條件:(1)儲(chǔ)層無(wú)氣頂、無(wú)底水、無(wú)含水夾層及易塌夾層;(2)單一厚儲(chǔ)層或壓力、巖性基本一致的多儲(chǔ)層;(3)不準(zhǔn)備實(shí)施分隔層段,要求選擇性處理的儲(chǔ)層。許多長(zhǎng)半徑、中半徑及短半徑水平井采用篩孔或割縫襯管完井。
2.襯管完井分為三種類型。第一種是沿襯管軸線銑出不同寬度和長(zhǎng)度的割縫。第二種是在管體上鉆不同直徑的孔。第三種是預(yù)制礫石充填襯管。
3.使用篩孔/割縫襯管完井的優(yōu)點(diǎn)如下:(1)割縫襯管起著保持油層與井眼間的流體通道的作用;(2)由于選擇適當(dāng)尺寸的割縫和篩孔可以控制部分出砂;(3)在松軟地層常使用繞絲篩管控制出砂。而礫石充填篩管可以有效地進(jìn)行砂控。
4.使用篩孔/割縫襯管完井的缺點(diǎn):(1)不可能控制生產(chǎn);(2)廢棄部分生產(chǎn)井段困難;(3)不可能進(jìn)行生產(chǎn)測(cè)井。
5.篩孔,割縫襯管帶管外封隔器完井。由于管外封隔器同割縫襯管道使用在裸眼井中,很難預(yù)測(cè)其密封效果,只能起到以下作用:(1)可在石灰?guī)r裂縫地層中實(shí)現(xiàn)層段的隔離;(2)可隔絕水層和氣層;(3)可達(dá)到部分準(zhǔn)確的生產(chǎn)測(cè)井;(4)可完成部分選擇性的增產(chǎn)作業(yè)。
6.襯管固井完井可以達(dá)到以下效果:(1)在任何油層都可以有效地完成封隔;(2)整個(gè)生產(chǎn)期間任何時(shí)候都可以達(dá)到對(duì)原生水和氣的封隔;(3)可以達(dá)到準(zhǔn)確的生產(chǎn)測(cè)井;(4)能夠完成選擇性的增產(chǎn)作業(yè)或選擇性生產(chǎn)。