复杂结构井完井工艺技术研究与应用 ——以冀东断块油藏为例

论文摘要

复杂结构井钻完井技术是21世纪发展最快的技术,在世界各地迅速发展并推广,已经成为提高采收率和经济效益的主要技术手段,应用领域正在迅速扩大。冀东油田过去一直以常规定向井开发,到“十五”初期,原油产量依然很低,年产油60×10~4t左右,平均单井日产油5.9t;采收率低、标定采收率18.8%;而开发成本较高。其中对于冀东浅层天然水驱油藏,常规定向井网对油层的控制程度、动用程度低;一些井生产压差与采液强度大,诱发边底水突进,含水快速上升;还有一些浅层油藏胶结疏松易出砂、堵塞,作业频繁,多次防砂、解堵,措施效果差,定向井无法正常生产。部分中深层、深层注水开发油藏储层变化大、物性较差,非均质性强;储量动用程度低,多数油层未得到充分动用;油水井作业措施难度大等。如何科学、高效地开发断块油藏,成为一个重大课题。水平井为主的复杂结构井油层完善面积大、采油强度低,可以开发难采储量、提高油田采收率和单井产量。充分利用已有的水淹井、套变井中的部分井筒侧钻水平井,具有充分利用原有地面钻采平台、输油系统,快速、经济、高效的挖掘剩余油的优势。这些复杂结构井的应用需要复杂结构井完井技术的巨大支持。针对这些问题,本文在充分搜集目前地质资料,开发资料和技术现状资料的基础上,针对断块油藏的特点,对完井的整个过程的各个环节入手,进行了复杂结构井钻井液和油层保护技术研究、复杂结构井固井射孔完井技术研究、疏松砂岩油藏复杂结构井筛管完井技术研究。复杂结构井固井射孔完井技术研究,首先进行固井射孔完井方式研究,形成了水平井套管固井射孔完井、水平井尾管固井射孔完井、侧钻水平井尾管固井射孔完井等三种完井方式。其次在固井技术方面,以平衡压力固井技术为中心,研究和发展了非渗透水泥固井、膨胀水泥固井、低密度水泥固井、深斜井固井、粉煤灰固井、双级注水泥固井、大位移井固井等一系列固井完井技术。最后进行了复杂结构井射孔技术研究,形成了水平井优化定向射孔和小直径侧钻水平井定向射孔技术两种工艺,并进行了射孔液研究。疏松砂岩油藏复杂结构井筛管完井技术研究,进行地层出砂预测及评价工作,在地层评价、地层分析(包括粒度分析等)基础上,进行防砂管的优选和参数优选,并配套了相关的施工工艺。

论文目录

• 1 引言
• 1.1 目的及意义
• 1.2 复杂结构井完井技术发展现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.2.3 复杂结构井完井技术调查
• 1.3 研究思路及技术路线
• 1.4 主要研究内容及创新点
• 2. 冀东复杂断块开发状况及完井技术需求分析
• 2.1 复杂断块油田开发状况
• 2.1.1 浅层天然水驱油藏
• 2.1.2 深层注水开发油藏
• 2.2 复杂断块油田技术需求
• 2.2.1 地质研究方面
• 2.2.2 完井技术方面
• 3 复杂结构井完井方式的优化研究
• 3.1 从复杂结构井本身特点出发,进行完井方式优化研究
• 3.2 从油藏类型及特点出发,进行完井方式优化研究
• 3.3 从开采方式和增产措施需求出发,进行完井方式优化研究
• 3.4 针对冀东油田不同油藏类型的主要完井方式选择
• 4 复杂结构井固井射孔完井技术研究
• 4.1 断块油藏复杂结构井固井完井方式研究
• 4.2 复杂结构井固井技术研究
• 4.2.1 水平井固井技术研究难点
• 4.2.2 固井水泥浆体系优选
• 4.3 复杂结构井射孔技术研究
• 4.3.1 水平井优化射孔技术
• 4.3.2 侧钻水平井定向射孔技术
• 4.3.3 射孔液研究
• 5 疏松砂岩油藏复杂结构井筛管完井技术研究
• 5.1 水平井及侧钻水平井筛管完井方式研究
• 5.1.1 水平井带管外封隔器的筛管完井工艺研究
• 5.1.2 侧钻水平井带管外封隔器的筛管完井技术
• 5.1.3 侧钻水平井带封隔器的筛管（防砂管）完井、顶部注水泥技术
• 5.2 配套工具研究
• 5.2.1 系列套管外封隔器研究
• 5.2.2 双级分级箍研究
• 5.2.3 侧钻水平井系列悬挂器
• 5.2.4 其它配套工具
• 5.3 套管及筛管强度分析
• 5.3.1 防砂管柱在井下的受力情况强度计算
• 5.3.2 套（筛）管安全下入的校核
• 5.3.3 侧钻水平井筛管管柱弯曲变形模拟试验及计算
• 5.4 筛管完井、防砂管完井优选研究
• 5.4.1 冀东油田地层出砂预测及评价研究
• 5.4.2 防砂管参数优选研究和评价
• 5.4.3 防砂管泥浆返排试验
• 5.5 现场应用情况及举例
• 5.5.1 现场应用情况
• 5.5.2 各种工艺应用实例
• 5.5.3 针对实际情况制定可行性措施
• 6 复杂结构井油层保护技术研究
• 6.1 冀东油田油气层物性情况
• 6.2 油气层损害类型及机理分析
• 6.3 射孔液研究
• 6.3.1 配方优选
• 6.3.2 性能评价
• 6.4 筛管完井的完井液研究
• 7 复杂结构井完井效果分析
• 7.1 应用领域不断扩展,规模迅速扩大,在冀东油田的稳产和增产起到重要作用.
• 7.2 改善油藏开发效果,提高开发水平,总体效果显著
• 7.2.1 大幅度提高油藏采收率
• 7.2.2 高效开发难采储量
• 7.2.3 高浅北区 N98 小层水平井实施情况及效果
• 7.3 水平井有效抑制浅层油藏边底水突进
• 8 结论及建议
• 致谢
• 参考文献
• 个人简介