油气储层保护5.ppt

;第五章 完井过程中的保护油气层技术;1 完井方式概述 1.1 各种完井方式的特点及其运用条件 完井作业是油气田开发总体工程的重要组成部分。目前 国内外主要采用的完井方式有：射孔完井、裸眼完井、砾石 充填完井等。 完井：根据油气层的地质特征和开发开采的技术要求， 在井底建立油气层井筒之间的合理连通渠道或连通方式。 1.2 选择完井方式的原则 （1）油气层和井筒之间应保持最佳的连通条件，油气层 所受到的损害最小； ; （2）油气层和井筒之间应具有尽可能大的渗流面积， 油、气入井的阻力最小； （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）应能有效地控制油层出砂，防止井壁垮塌，确保油井 长期生产； （5）应具备进行分层注水，注气，分层压裂，酸化等分层 措施以及便于???工举升和井下作业等条件； （6）稠油开采能达到注蒸汽热采的要求； （7）油田开发后期具备测钻定向井及水平井的条件； （8）施工工艺简便，成本较低。 ;2 射孔完井的保护油气层技术 射孔过程是为油气流建立若干沟通油气层和井筒的流体 通道。 ;2.1 射孔对油气层的损害分析 2.1.1 成孔过程对油气层的损害 通过研究观察到：射孔后，在最靠近孔眼约2.54mm （0.1 in）厚的严重破碎带处，产生大量裂缝，又较高的渗 透率。向外约2.54~5.08mm（0.1~0.2 in）厚为破碎压实 带，渗透率降低。再向外约5.08~10.16mm（0.2~0.4 in）厚 的破碎压实带，此次渗透率大大降低。 Sanucier指出，在孔眼周围大约12.70mm（0.5 in）厚 的破碎压实带处，其渗透率约为原始渗透率的10%，这个渗 透率极低的压实带将极大地降低射孔井的产能，而目前的射 孔工艺技术尚无法消除它的影响。; 此外，若射孔弹的性能不良，也会形成杵堵。聚能射孔 弹的紫铜罩约又30%的金属质量能转变为金属微粒射流，其 余部分是碎片以较低的速度跟在射流后面而移动，且与套 管、水泥环，岩石等碎屑一起堵塞已经射开的孔眼。这种杵 堵非常牢固，酸化及生产流体的冲刷都难以将其清除。 2.1.2射开参数不合理或油气层打开程度不完善油气层的损害 射孔参数包括：孔密、孔深、孔径、布孔相位角、布孔格 式等。 书中115页图6-2是相位角布孔所形成的井底流线分布示 意图。 ; 从图6-2可见，在离井筒较远处是径向流，从水平面内观 察，流体是径向流入井筒； 从垂直面内观察，流线是平行于油气层的顶部和底部。 但从井筒附近的某处开始，出现流线的汇集而变为非径向 流。此时，尽管在水平面内已不再是径向的，但在垂直面内 流线仍然还平行于油气层的顶部与底部，这称为非径向流1 相，此时已生产了部分附加压降。在靠近井筒的某一位置， 流线开始汇集流向孔眼，因套管、水泥环的封闭成为流动障 碍，故在垂直面内的流线也不再平行于油气层顶部和底部 了，这称为非径向流2相，在水平面和垂直面内流线都汇集 于孔眼，附加压降急剧增加。 ; 如果射孔参数越不合理（孔密过低、孔眼穿透线、布孔 相位角不当等），产生的附加压降就越大，油气井的产能也 就将越低。上述情况称为打开性质不完善井。 由于种种原因，油气层当有气顶和底水时，油层段仅射 开中间1/3。由于可供流通的孔眼集中在1/3的油层段内，从 而使得井底附近的流速更高，附加阻力更大，这种情况称为 打开程度和打开性质双重不完善井。 2.1.3 射孔压差不当对油气层的损害 ; 射孔压差：指射孔液柱的回压与油气层孔隙压力之差。 若采用正压差射孔（射孔液柱回压高于油气层孔隙压力）， 在射开油气层的瞬间，井筒中的射孔液就会进入射孔孔道， 并经孔眼壁面侵入油气层。 与此同时，由于正压差射孔的 “压持效应”将促使被射开的孔眼被孔液中的固相颗粒、破碎 岩屑、子弹残渣所堵塞。有人认为钻井液正压差射孔时，在 已经形成的孔眼中，大约有1/3的孔眼被完全堵死，呈永久性 堵塞。正压差射孔还将促使更严重的压实损害带，特别是气 层。这可能是由于孔隙中的气相比原油更易压缩，不易支撑 孔隙的缘故。; 负压差射孔： （射孔液柱回压低于油气层孔隙压力（定义 1））； （射孔时造成井底压力低于油藏压力（定义2））。 在成孔瞬间由于油气层流体向井筒中冲刷，对孔眼具有清洁作业。合理的射孔负压差值可确保孔眼完全清洁、畅通。 目前国内多数油田已经用负压差射孔工艺。但负压差值的