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1、海上油田内部培训,平台油井生产基本知识介绍,海上油田内部培训,一、油井的成井过程 二、钻井、完井工艺介绍 三、典型井下管柱介绍 四、几种井下工具设备介绍,一、油井的成井过程,海上油田内部培训,采油树,单管双翼采油树,1底法兰;2底法兰顶丝;3油管头;4顶丝;5悬挂器;6上法兰;7电缆孔密封堵头;8卡箍;9安全阀;10闸阀;11节流器;12小四通;13截止阀;14液控管线接头,海上油井井身结构示例图,井下基本示意图,1.下隔水套管，做好钻前准备,在钻井平台就位、钻井机械设备调试完毕后，开始下隔水套管。隔水 套管的功用是隔离海水、控制钻具方向和提供泥浆循环返闪平台的通 路。隔水套管采用直径500m
2、m以上的大直径钢管，一般是螺纹焊接 管。下隔水套管的方法有两种 :桩入法和钻进法 .,2.第一次开钻，下表层套管,用小于隔水导管内径的钻头，在隔水导管内钻进.钻过未成岩的第四纪 地层，根据土层厚度或钻定向并造斜的需要，往往钻入深度在100 1500m，然后下入表层套管，固井。习惯上将在隔水导管中钻进称为 第一次开钻，而把下隔水导管的工作称为钻前准备工作。,3.第二次开钻，下技术套管,在完成下表层套管和固井工作后，安装防喷器。在表层套管内下入小 一级的钻头，继续钻进，称为第二次开钻.当钻遇用泥浆难以控制且影 响继续钻进的地层时，需要下入技术套管(中间套管)，其目的是隔离 复杂地层，加固井壁，保证
3、定问井方向，以确保顺利钻达目的层。技 术套管的下入深度，视需要加固和封隔的地层深度而定，要求它必须 穿过复杂地层，而且坐落在比较坚硬稳定的井段上。,4.第三次开钻，下油层套管,在下完技术套管固井后，仍装好防喷器。用再小一号的钻头在技术套 管内继续钻进，称为第三次开钻。第三次升钻钻至设计井深后下入油 层套管(生产套管)。下油层套管的目的是加固井壁，封隔不同压力的 油、气、水层，给油气生产提供稳定的通道，确保采油生产的安全。 因此，每口油井必须下入油层套管。,5.下油管、安装采油树、试油，钻井完成,油层套管固井后，在油层套管内下入油管。油管常用直径为50mm或 64mm。油管是油气从井底流至井口的
4、通道。下完油管在井口装上采 油树。采油树是控制油流生产的阀组。经试油确定油井的生产参数， 至此一口油井钻井完成，下一步进行完井作业。,二、钻完井工艺介绍,完井的定义,衔接钻井工程与采油工程而又相对独立的工程，是从钻开油气层开始到下套管注水泥、固井、射孔先期防砂，下生产管柱、排液，直至投产的一项系统工程。 笼统的讲，它是指裸眼井段钻达到设计深度后，使井底和油气层以一定的结构方式连通起来的整个作业工艺。完井又可细分为钻井完井和生产完井。,完井的分类,射孔完井：能有效地封隔含水夹层、易塌夹层、气顶和底水；能完全分隔和选择性地射开不同压力、不同物性的油气层，避免层间干扰；能具备实施分层注采和选择性增产
5、措施的条件。 裸眼完井：油气层完全裸露，具有最大渗流面积。不能阻挡油层出砂、不能避免层间干扰，也不能有效地实施分层措施。适用于岩性坚硬、井壁稳定、无气顶或底水、无含水夹层的块状碳酸岩或硬质砂岩油藏，和层间差异不大的层状油藏。,完井的分类,砾石充填完井：是最有效的早期防砂完井方式，主要用于胶结疏松、易出砂的砂岩油藏，特别是稠油砂岩油藏。分为套管砾石充填和裸眼砾石充填完井，在渤海油田完井中，套管内射孔和砾石充填防砂完井所占比例较大，裸眼砾石充填完井和裸眼特殊筛管完井等方式。 多级复合完井：根据油藏的具体特点选用以上多种完井方式的组合。,渤海油田地层划分,完井方式选择的依据,射孔完井,直井套管射孔完
6、井示意图,直井尾管射孔完井示意图,射孔完井,套管射孔完井是用同一尺寸的钻头钻穿油层直至设计井深，然后下油 层套管至油层底部并注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、 水泥环并穿透油层一定深度，从而建立起油（气）流的通道 . 尾管射孔完井是在在钻头钻至油层顶界后，下技术套管注水泥固井， 然后用小一级的钻头钻穿油层至设计井深，用钻具将尾管送下并悬挂 在技术套管上。尾管和技术套管的重合段一般不小于50m。再对尾管 注水泥固井，然后射孔。,裸眼完井,直井先期裸眼完井,直井后期裸眼完井,裸眼完井,先期裸眼完井是钻头钻至油层顶界附近后，下技术套管注水泥固井。 水泥浆上返至预定的设计高度后，再从技术套管中
7、下入直径较小的钻 头，钻穿水泥塞，钻开油层至设计井深完井 后期裸眼完井不更换钻头，直接钻穿油层至设计井深，然后下技术套 管至油层顶界附近，注水泥固井。,砾石充填完井,裸眼砾石充填完井示意图,套管砾石充填完井示意图,砾石充填完井,裸眼砾石充填完井 在地质条件允许使用裸眼，而又需要防砂时，就应该采用裸眼砾石充填完井方法。其工序是：钻头钻达油层顶界以上约3m后，下技术套管注水泥固井。再用小一级的钻头钻穿水泥塞，钻开油层至设计井深。然后更换扩张式钻头将油层部位的井径扩大到技术套管外径的1.5至2倍，以确保充填砾石时有较大的环形空间，增加防砂层的厚度，提高防砂效果， 套管砾石充填完井 套管砾石充填的完井
8、工序是：钻头钻穿油层至设计井深后，下油层套管于油层底部，注水泥固井，然后对油层部位射孔。要求采用高孔密（30孔/m左右），大孔径（20mm左右）射孔，以增大充填流通面积，有时还把套管外的油层砂冲掉，以便于向孔眼外的周围油层填入砾石，避免砾石和地层砂混和增大渗流阻力。由于高密度充填（高粘充填液）紧实，充填效率高，防砂效果好，有效期长，故当前大多采用高密度充填。,射孔工艺技术,射孔方式,电缆输送套管枪射孔(WCG) 电缆输送过油管射孔(TTP) TCP射孔(油管传输射孔),按传输方式分:,射孔方式,正压射孔:用高密度射孔液使液柱压力高于地 层压力的射孔. 负压射孔:将井筒液面降低到一定深度,形成
9、低于地层液柱压力的射孔.,按工艺分:,射孔开始,射孔开始穿套管,射孔完成,What You Want,What You Get,防砂工艺技术,不同类型的出砂地层,零强度 干砂,毛管力强度 潮湿砂,异常弱 胶结,弱胶结,较弱胶结,产出的液体中含有少量或大量固相颗粒称为出砂。 除了砂子之外, 固相可能包括石灰岩、白云岩等。,1. 剪切破坏 过低的井底压力 近井筒地层性质的变化 近井筒应力的变化 剪切导致的胶结物和地层性质的变化 2. 拉伸破坏 过高的生产速率 出砂与地层的拖拉力有关 自稳定性（由于空穴的增长，流体梯度变小和出砂趋于停止） 空穴导致的破坏,可能导致进一步的应力集中和出砂。,地层出砂机
10、理,就地应力,地层中的应力无处不在。 外来的破坏会导致应力的重新分布和集中。 当集中的应力超过了岩石的强度的时候，出 砂就发生了。,地应力分析,裁判,强度,应力,各种典型的防砂完井类型,单独下筛管,裸眼砾石充填,-分选差 -产能高 -无敏感粘土,选择性射孔 /定向射孔,-压实地层/ 含弱胶结地层 -避气或避水,管内压裂充填,管内砾石充填 /高速水充填,-便于分层 -分选好至差 -中等投资,-干净的 分选好的 -产能高,-分选好 -产能高,膨胀筛管,-便于分层 -分选好至差 -投资大,井型防沙简介,JX1-1现已完成井的井型主要有：水源井、注水井、生产井（裸眼井、套管井） 1、水源井：套管内射孔
11、，下优质筛管防砂。 2、注水井（包括先期排液注水井）：套管内射孔，下优质筛管防砂。 3、套管生产井：套管内射孔，压裂充填或高速水充填进行防砂。 4、裸眼生产井：8-1/2“ 裸眼优质筛管管外封隔器。,防砂完井现场作业示例,海上油田内部培训,1）按设计要求摆放地面设备 2）立钻杆或管柱 3）装防喷器/功能/压力试验 4）刮管洗井（见图示） 为了最大限度的降低油气层的 污染，射孔前彻底清洗套管，确保 最后清洗后的返出液在半小时内的 连续浊度值 30 m 5）射孔校深 6）投棒点火,主要作业步骤,7）反涌/洗井 8）刮管洗井 9）下定位封隔器 10）下防砂管柱 11）泵送砂浆作业 12）下生产管柱
12、13）撤井口防喷器 14）装井口采油树 15）卸载荷 16）验收交井 17）交完井总结/存档,防砂完井现场作业示例,套管闸门,井内赃物,钻头,返出（赃）液,套管清洗示意图,刮管洗井 为了最大限度的降低油气层的污染，射孔前彻底清洗套管，确保最后清洗后的返出液在半小时内的连续浊度值 30 m,用不同的清洗液清洗,人工井底,套管,钻杆,主要作业步骤,同位素源接头,射孔封隔器 (尚未坐封）,安全接头,测井仪,负压阀,测井电缆,点火头,同位素源,套管,钻杆,吸震器,投点火棒射孔,射孔炮眼,射孔管柱校深及射孔示意图,射孔校深,射孔段,1500m,1550m,1420 m,80 m,1400 m,100 m,投棒点火,射孔枪,完井液缸,泵,柴油机,输砂泵,柱塞泵,管汇,污液池,油嘴,放空,进油气分离器,压力表,（管线）闸门,BOP,钻杆,反循环时 来自平台泥浆泵,动力机组,密封件,砾石充填封隔器,砾石充填转换工具总成,密封孔,生产筛管,冲洗管,套管,底部封隔器,密封件,泵送砾石作业流程示意图,射孔段,套管闸门,图例：,砂浆；,反出液；,井口,砾石,砂浆,输砂泵,混合水,正常循环充填,充填即将结束,（立即）反循环,操作失误,射孔段,砂浆,脱水砾石,封隔器,生产筛管,
