井场测量设备示意图
测井方法:电阻率测量,自然电位(sp),核测井,自然伽马放射性测井,自然伽马能谱测
井,中子测井,次生伽马射线能谱测井,热中子衰减时间测井,地层密度测井,平均原子序数测井,声波测井,声速测井,温度测量。
自然电位测量:将一个电极M放入井中,另一个电极N放在地面上接触,测量M电极相对
于N电极之间的电位差,便可进行自然电位测井;自然电位测得的是相对电位值,即,不同深度上的自然电位与地面上某点的固定电位值之差
测井作用: 勘探阶段:
1)储层参数评价(孔隙度、渗透率、饱和度、厚度) 2)剖面对比解释构造、储层产状 3)研究沉积相、油藏描述、岩性分析
开发阶段:
1)流动剖面(确定吸水剖面、产液剖面) 2)采油工程(找窜、固井质量、管柱状况)
3)储层监视(检查增产设施效果、压裂、酸化、油水界面)
4)钻进、地质导向
六、完井
完井是衔接钻井和采油而又相对独立的工程,是从钻开油层开始,到下套管注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液,直至投产的系统工程。完井的目的是建立生产层和井眼之间的良好联通,并能使油气井长期稳产、高产。
地质勘探
钻井 钻开油层 录井 下套管
测井
注水泥固井
完井
射孔
采油
下生产管柱
修井 依据油气藏类型和油气层的特征,为能够最有效的开发油气田,延长油气井寿命和提高排液 定向井、其经济效益,应当选择合理的完井方式。常见的井的类型有直井,水平井和分支井。
增产 在完井过程中常见的井底结构根据井眼与地层间的联通状态可以分为四大类:封闭式井底结构、敞开式井底结构、混合式井底结构和防沙完井。
在这四大类中又可细分为12种常见的完井方法:1)射孔完井;2)管内砾石充填防沙完井;3)先期裸眼完井;4)衬管顶部注水泥完井;5)悬挂式衬管完井;6)膨胀衬管完井;7)半闭式裸眼完井;8)半闭式衬管完井法;9)裸眼砾石充填完井;10)渗透性人工井壁射孔完井法;11)渗透性人工井壁衬管完井法;12)渗透性人工井壁裸眼完井法。
除了根据完井井底结构将完井方式分类外,还可以将完井方法分为:射孔完井法、衬管完井、裸眼完井、砾石充填完井和人工井壁完井等几大类。而在上述井底结构中,以射孔完井、衬管完井、裸眼完井和砾石充填完井较为常见,目前应用最多的是射孔完井。
目前由于油藏类型多(高压、高渗,低压、低渗,稠油、裂缝,断块,底水油藏和注水开发油藏等)以及已开发老油田中,死油区,厚油层未全部动用。为充分开采油气藏,还发展了水平井、侧钻井、大位移井、侧钻水平井、小井眼井、重钻井、自动旋转导向钻井和多分枝井等特殊的完井方法。
射孔完井
射孔完井是指在产层段下入油层套管,用水泥封固产层后再用射孔弹将套管、水泥射穿,并穿进部分产层岩石形成油气流的通道,联通产层和井筒的完井方法。射孔是目前国内外使用最广泛的完井方法。
射孔器是油气井射孔完井作业必不可少的穿孔工具。射孔器指完成射孔工作的设备、装置及其组合。有聚能射孔器、水力射孔器、复合射孔器等,最常用为聚能射孔器。聚能射孔器具有施工效率高、热稳定性好、操作简便和安全可靠等优点。
射孔弹是射孔器的主要部件,直接决定射孔器的穿孔效果,目前油田上普遍采用聚能射孔弹射孔。
聚能效应
聚能射孔弹结构 大孔径射孔弹
射孔的主要工具是射孔枪,它将几十发甚至几百发射孔弹串在一起,用导爆索引爆进行射孔的工具。按其枪身结构分为两类,若将射孔弹装配在密封的钢管内,则称其为有枪身式射孔器;若将单个密封的射孔弹用钢丝、金属杆或薄金属带连起来,直接下井射孔,则称为无枪身式射孔器。
射孔弹常用的的激发方式有下述几种:1)电缆激发点火方式;2)投棒激发点火方式;3)投棒(投球)与管内加压联合激发点火方式;4)环空加压点火方式。
射孔常用的工艺有:电缆传输射孔、过油管电缆传输射孔、油管传输射孔、油管传输射孔与地层测试联作、复合射孔工艺、超正压射、定向射孔等传统工艺以及高压水利射孔、水力喷砂射孔和激光射孔等新型工艺。
射孔工艺对套管及水泥层之外的油层的物性会产生影响,会引起在射出的孔周围油层物性的改变。
有枪身式射孔器
无枪身式射孔器
采用聚能射孔弹射孔时,聚能射孔弹产生的高压、高温、高速粒子流在穿透套管、水泥 环进入地层形成孔道时,水泥环、岩石受到高温、高压射流冲击作用后变形、破碎和压实,在射孔孔道的周围就会形成一个压实损害带。岩石受到压力的冲击,会产生压缩变形。变形的结果是孔道边壁上的岩石被压紧,密度增加,孔隙缩小甚至闭合。这种现象称为射孔孔道边壁的压实。研究表明破碎压实带的渗透率只有原始渗透率的10%左右,降低了油井的生产能力。
七、固井
固井是油气井建立过程中的重要环节之一,其主要的目的是封隔井内的油、气、水层,防止层间窜通,保护油气井套管,增加油气井寿命。
套管下完后,立即接通循环管线和注水泥管线,做好注水泥前的准备工作。首先要开泵循环钻井液,因套管与井壁的间隙较小,利用高的上返速度冲击井壁上的泥饼,同时调整钻井液的性能,直到循环泵压稳定为止。在这期间,固井泵的启动,供灰、供水、混浆、吸浆等工作都应准备就绪
固井过程中所需要的浆体主要包括前置液和水泥浆两大部分。前置液是注水泥浆之前注入井内的液体,包括冲洗液和隔离液。打隔离液之前首先泵入冲洗液,一般是密度和年度较小的液体,目的是为了稀释和分散钻井液,清洗井眼,冲刷井壁。较常用的清洗液一般采用含有分散剂和表面活性剂混合物的化学冲洗液。
隔离液一般采用密度和粘度较高的液体,其主要作用是隔离钻井液和水泥浆,防止两者相混。隔离液的密度一般应稍大于钻井液的密度,以起到良好的隔离效果。在薄弱底层,加
入特定的堵漏材料也可预防顶替过程中的水泥浆的漏失。隔离液一般由增粘剂、降失水剂、分散剂、加重剂和水等材料混合而。
水泥浆是由干水泥、水及各种添加剂混合而成浆体。常规水泥浆的密度一般在1.80~1.98g/
之间。固井过程中,可能采用两种或两种以上密度的水泥浆,油层部位用密
度较高的水泥浆(首浆),上部采用密度相对较低的水泥浆(尾浆)。
固井过程中用到的固井设备包括水泥车、灰罐车、供水车、工具车、高压管汇等。其中水泥车是固井作业的主要设备。过程中还可用到其他辅助工具,主要指套管件中的附件,包括水泥头、引鞋、浮鞋、浮箍、扶正器、胶塞、分级箍、管外分隔器等。