第八章第八章 油气井投产油气井投产本章主要内容:8.1 投产措施 8.2 排液8.3 完井管柱 8.4 油气井井口装置 一、通井一、通井目的:检验井筒是否畅通无阻目的:检验井筒是否畅通无阻 1通径规通井通径规通井通径规是检查套管、油管内通径的简单而常用的工具通径规是检查套管、油管内通径的简单而常用的工具检查套管、油管内通径是否符合标准检查套管、油管内通径是否符合标准外径:一般应小于套管最小内径外径:一般应小于套管最小内径46mm2铅模通井铅模通井铅模通井打印,下钻速度不宜过快,以免中途顿碰使铅模铅模通井打印,下钻速度不宜过快,以免中途顿碰使铅模变形,影响分析结果变形,影响分析结果打印钻压打印钻压,一般一般1530KN,最大不超过,最大不超过50KN,不得冲撞不得冲撞加压打印一次后即行起钻,只能加压一次加压打印一次后即行起钻,只能加压一次,不得二次打印不得二次打印铅模起出后要对铅模做技术描述并拍照存档铅模起出后要对铅模做技术描述并拍照存档第一节 投产措施第一节 投产措施图8一l 套管通径规图82 铅模1接箍; 2短节;3拉筋;4铅体二、刮管二、刮管目的:目的:清除套管内壁水泥及炮眼毛刺,保清除套管内壁水泥及炮眼毛刺,保证下井工具正常工作及封隔器坐封成功。
证下井工具正常工作及封隔器坐封成功常用套管刮削工具有两种:常用套管刮削工具有两种: 胶筒式套管刮削器胶筒式套管刮削器 弹簧式套管刮削器弹簧式套管刮削器 第一节 投产措施胶筒式套管刮削器结构1上接头;2冲管;3胶筒;4刀片;5壳体;6“O”形密封圈;7下接头头弹簧式套管刮削器结构 1固定块;2内六角螺钉;3刀板;4弹簧;5壳体;6刀板座第一节 投产措施 三、洗井三、洗井目的:目的:井筒内脏物用洗井液冲洗带出井筒,井筒内脏物用洗井液冲洗带出井筒,为以后施工作好准备为以后施工作好准备 1洗井液的性质洗井液的性质 2洗井方式洗井方式 3洗井的技术要求洗井的技术要求 第一节 投产措施四、低渗储层投产措施四、低渗储层投产措施投产后低渗储层单井产量达不到开发经济下限,投产后低渗储层单井产量达不到开发经济下限,需用压裂、酸化措施提高单井产量需用压裂、酸化措施提高单井产量 通常水力压裂应用于低渗透砂岩储层通常水力压裂应用于低渗透砂岩储层 酸压裂作业应用于低渗透碳酸盐岩储层酸压裂作业应用于低渗透碳酸盐岩储层 基质酸化作业用于对储层进行解堵,也常在基质酸化作业用于对储层进行解堵,也常在低渗储层不具备水力压裂或酸化条件时使用。
低渗储层不具备水力压裂或酸化条件时使用 第一节 投产措施1水力压裂投产措施水力压裂投产措施(1)目的与原理)目的与原理通通过过压压裂裂液液在在储储层层中中造造缝缝,在在低低渗渗储储层层中中形形成成支支撑撑裂裂缝缝高高导导流流的的通通道道,使使渗渗流流方方式式由由径径向向流流动动变变为为线线性性流流动动,进而增大渗流面积进而增大渗流面积第一节 投产措施(2)几个概念:)几个概念:缝长、缝高、缝宽;缝长、缝高、缝宽;端端部部脱脱砂砂:使使携携砂砂液液于于裂裂缝缝端端部部位位置置发发生生桥桥塞塞,裂缝净压力急剧升高,从而导致裂缝宽度增加裂缝净压力急剧升高,从而导致裂缝宽度增加 第一节 投产措施(3)压裂液选择与评估:)压裂液选择与评估: 对压裂液的要求对压裂液的要求具有足够的粘度具有足够的粘度(如在裂缝条件下如在裂缝条件下50100mPas)与滤失控制性能,以保证有效造缝和与滤失控制性能,以保证有效造缝和携带支撑剂进入裂缝,达到设计铺置浓度携带支撑剂进入裂缝,达到设计铺置浓度对支撑裂缝与储层的伤害最小,易于返排对支撑裂缝与储层的伤害最小,易于返排具有良好的操作性能、安全与低成本具有良好的操作性能、安全与低成本。
第一节 投产措施(4)支撑剂:)支撑剂:石英砂:石英砂: 国国内内常常用用兰兰州州砂砂(水水洗洗),颗颗粒粒密密度度为为cm3一一般石英砂皆在小于有效闭合应力般石英砂皆在小于有效闭合应力30MPa时使用烧结陶粒:烧结陶粒: 一般在有效闭合应力大于一般在有效闭合应力大于29MPa时选用 颗粒密度颗粒密度cm3以上,称为高密度支撑剂以上,称为高密度支撑剂 第一节 投产措施目前现场常用的比较成功的施工工艺有:目前现场常用的比较成功的施工工艺有:封隔器分层压裂封隔器分层压裂封堵球选压封堵球选压限流压裂等限流压裂等第一节 投产措施2酸化压裂作业酸化压裂作业目的与原理目的与原理: 将将高高粘粘度度胶胶液液作作为为前前置置液液对对地地层层造造缝缝,接接着着注注入入酸酸液液与与碳碳酸酸盐盐地地层层反反应应或或直直接接使使用用稠稠化化酸酸对对地地层层造造缝缝并并与与地地层层起起反反应应,而而形形成一定的酸蚀宽度与缝长成一定的酸蚀宽度与缝长 第一节 投产措施3. 高能气体压裂高能气体压裂 第一节 投产措施(1) 机械作用机械作用(2) 水力振荡水力振荡 (3) 高温作用高温作用(4) 化学作用化学作用作用原理:作用原理:4. 稠油、高凝油的投产措施稠油、高凝油的投产措施 注蒸汽开采注蒸汽开采 水力活塞泵水力活塞泵 有杆泵空心抽油杆电加热或热水循环抽油有杆泵空心抽油杆电加热或热水循环抽油自控加热电缆自控加热电缆 双管同心管热水循环双管同心管热水循环 第一节 投产措施常规排液措施包括:常规排液措施包括:替喷排液替喷排液抽汲排液抽汲排液气举排液气举排液泡沫排液泡沫排液第二节第二节 排排 液液1常规替喷法把油管下到人工井底以上lm左右,用替喷液把压井液替出,然后上提油管到油层中部或上部完井。
只限于用在自喷能力不强、替完替喷液到油井喷油之间有一段间歇,来得及上提油管的油井2二次替喷法先把油管下到人工井底以上1m左右,替入一段替喷液,再用压井液把替喷液替到油层部位以上,之后上提油管至油层中部,最后用替喷液替出油层顶部以上的全部压井液,这样既替出井内的全部压井液又把油管提到了预定的位置生产压差的形成均匀缓慢,不致引起由于井啭的坍塌而使油层出砂第二节第二节 排排 液液一、替喷排液一、替喷排液第二节第二节 排排 液液图822 二次替喷示意图1替喷液;2油管;3油层;4压井液;5套管图821 一次替喷示意图1油管;2套管;3压井液;4油层;5替喷液抽汲就是用一种专用工具把井内液体抽到地面,以达到降低液面,即减小液柱对油层回压的一种排液措施第二节第二节 排排 液液二、抽汲排液二、抽汲排液图 824 阀抽子示意图1接头;2阀罩;3阀球;4阀座;5中心管;6胶皮上压帽;7胶皮;8胶皮下压帽;9紧帽图823 无阀抽子工作示意图1上接头;2胶皮滑动杆;3半圆挡板;4中间接头;5胶皮;6胶皮上压帽;7胶皮下压帽;8尾堵气举排液就是采用高压气体压缩机把气体压入井中使压井液排出的诱导油流的方法(禁用空气)。
气举排液最突出的特点是井内液体回压能疾速下降只能适用于油层岩石胶结坚实的砂岩或碳酸盐岩油井的排液,对于一些胶结疏松的砂岩,要控制好捞空深度和气举排液速度,以免破坏油层结构而出砂第二节第二节 排排 液液三、气举排液三、气举排液第二节第二节 排排 液液图825 气举法诱流示意图1高压注气泵;2注入气体;3混气液柱;4油层;5原油出口;6油管;7套管图826气举阀诱喷法泡沫流体由于其独特的结构,使它具有静液柱压头低、滤失量小、携砂性能好、摩阻损失小、助排能力强、对油层伤害小等特性 产生泡沫的首要条件是气体与液体发生接触;其次须加入某些表面活性剂(称起泡剂),使泡沫稳定第二节第二节 排排 液液 四、泡沫排液四、泡沫排液下入完井管柱使生产井或注入井开始正常生产是完井工程的最后一个环节生产管柱设计的合理性直接关系到生产井或注入井投产后能否正常生产 第三节第三节 完井管柱完井管柱第三节第三节 完井管柱完井管柱一、油井完井管柱一、油井完井管柱图832 自喷井分层采油管柱图831自喷井全井合采采油管柱主要用于层间差异大的自喷井,解决层问的干扰和矛盾,充分发挥各层段的潜力,提高采油速度 第三节第三节 完井管柱完井管柱图834 双管分采管柱示意图1.双管分采管柱双管分采管柱第三节第三节 完井管柱完井管柱图835 有杆泵井标准井下管柱示意图2.有杆泵井标准井下管柱有杆泵井标准井下管柱(a) 封下采上 (b) 封上采下 (c) 封中间采两头 (d) 封两头采中间 图837 有杆泵生产管柱型式第三节第三节 完井管柱完井管柱3.水力活塞泵完井管柱水力活塞泵完井管柱工作原理:由地面泵将动力液增压并泵送入井下,由动力液驱动液压马达作上下往复运动,同时液马达带动井下泵柱塞上下往复运动,把井液举升到地面。
第三节第三节 完井管柱完井管柱图840 全井段合采单管柱示意图a双向卡封封隔分隔采出井液(带单向阀)管柱;b双向卡封封隔分隔采出井液(不带单向阀)管柱; 图843 电动潜油泵机组在油层以下时管柱示意图第三节第三节 完井管柱完井管柱电动潜油泵采油系统主要由井下机组、地面设备和电缆三大部分构成井下机组包括电动潜油泵、油气分离器、潜油电机和保护器;地面设备包括变压器和控制屏4.电动潜油泵采油管柱电动潜油泵采油管柱5.气举井完井管柱气举井完井管柱气举是一种人工举升方式工艺过程是通过向井筒内注入高压气体的方法来降低油管内从注气点到地面的液柱密度,使原油及液体连续地从油层流向井底,并从井底举升到地面 第三节第三节 完井管柱完井管柱第三节第三节 完井管柱完井管柱第三节第三节 完井管柱完井管柱图图850螺杆泵采油示意图螺杆泵采油示意图1电控箱;2电机;3皮带;4方卡子;5减速箱;6压力表;7专用井口;8抽油杆;9抽油杆扶正器;10油管扶正器;11油管;12螺杆泵;13 套管;14定位销;15l油管防脱装置;16筛管;17死堵;18油层6.螺杆泵采油井下管柱螺杆泵采油井下管柱注水井管柱两大类:笼统注水管柱分层注水管柱。
第三节第三节 完井管柱完井管柱二、注水井管柱二、注水井管柱图852笼统注水管柱第三节第三节 完井管柱完井管柱图853固定配水器1上部接头;2弹簧调节环;3弹簧垫;4弹簧;5中心管;6出水阀;7密封圈;8出水阀座;9密封圈;10配水嘴;11阀座接头图854活动配水器1上部接头;2打捞头;3“O”型密封圈;4调节杆;5密封套;6弹簧垫片;7弹簧;8“O”型密封圈;9保护圈;10弹簧座;11阀球;12防砂套;13防砂盖;14出水套总成;15固定螺丝;16阀座;17配水嘴;18锥体;19下部接头第三节第三节 完井管柱完井管柱图859可洗井偏心配水管柱(a) (b)图858偏心配水管柱图8-62 双管分层注水管柱图863 同心管分层注水示意图第三节第三节 完井管柱完井管柱天然气中往往含有H2S、CO2等腐蚀性气体须采用抗腐蚀气体管柱在气层以上应下入抗H2S材料的封隔器密封油套管的环形空间在油套管环形空间中注入缓蚀剂第三节第三节 完井管柱完井管柱图864含H2S及CO2等腐蚀性气体采气管柱图三、天然气井完井管柱三、天然气井完井管柱四、定向井、水平井完井管柱四、定向井、水平井完井管柱1定向井完井管柱定向井完井管柱各种抽油泵,不论有杆泵、水力活塞泵、电动潜油泵大都下在造斜点以上的直井段中。
如果液面在造斜点以下,各种抽油泵也只能下在井身斜度小于30的稳斜段有杆泵在下人稳斜段后,油管要加油管扶正器、泄油器;抽油杆柱上要加减振防脱器和抽油杆尼龙扶正器在曲率较大的井段抽油杆上还要加滚珠接箍或滚轮接箍 第三节第三节 完井管柱完井管柱第三节第三节 完井管柱完井管柱1定向井完井管柱定向井完井管柱第三节第三节 完井管柱完井管柱2水平井完井管柱水平井完井管柱水水平平井井有有杆杆抽抽油油泵泵管管柱柱水水平平井井掺掺稀稀油油有有杆杆抽抽油油泵泵管管柱柱1.作用: 悬挂井下油管柱、套管柱 密封油套管和两层套管间环空以控制油气井生产 回注(蒸汽、注气、注水、酸化、压裂、注剂等) 安全生产2.包括:套管头、油管头和采油(气)树三大部分第四节第四节 油气井井口装置油气井。