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1、中海石油深圳分公司西江23-1油田延缓底水锥进的水平井防砂技术专题研究,汇报人:熊友明西 南 石 油 大 学2006年2月18日,西江23-1油田延缓底水锥进的水平井防砂技术专题研究,项目负责人:韦红术、熊友明 报告编写人:熊友明报告审查人:罗东红、唐海雄、闫正和、陈 德、林海春、方达科、蔡后本主要研究人:唐海雄、韦红术、张俊斌、熊友明、彭作如、胡小康、赵立强、张 鹏、段永刚、何东升,主要研究内容,1、根据西江231的特点,针对使用中心管、井下节流水嘴和梯级筛管的完井方式在防止底水锥进的效果进行研究,并与优质筛管的效果进行比较,综合总体的经济效益分析和作业难度,推荐合适的完井方式;2、水平井防
2、砂筛管和盲管组合比例优化研究1)水平井完井产能预测;2)最佳单根筛管长度优选研究;3)计算不同筛管、盲管长度比例(1:1;2:1;3:1)时的产能;4)计算筛管、盲管不同组合结构时水平井内生产压差的分布;5)计算筛管、盲管不同组合结构时的产能;6)计算筛管、盲管不同长度比例和组合结构时的产能;7)优化研究水平井段生产压差均衡分布的筛管、盲管组合结构和方式;8)计算筛管、盲管不同配置时水平井内生产压差分布以及对底水油藏水平井开发的底水突破时间影响。,主要研究内容,3、各产层地层砂粒度分布实验测定及分选性研究4、各产层防砂筛管合理网孔参数实验研究(1)测定地层岩心在围压作用下渗流速度和出砂量的关系
3、、测定不同防砂筛网孔径和出砂量的关系;(2)使用筛析后的散砂,进行填砂模型实验,测定在围压作用下渗流速度和出砂量的关系、测定不同防砂筛网孔径和出砂量的关系;(3)综合分析研究确定各产层防砂筛管合理网孔参数。5、对防砂筛管分别位于裸眼中心位置和井壁时的防砂效果及产能影响进行研究;6、对下人防砂筛管在井筒中的有关摩阻进行分析计算;7、对水平井裸眼下高级筛管以及下梯级筛管分别进行水平段长度优化研究8、调研跟踪渤海天津分公司梯级筛管完井防砂技术应用情况和效果。,第一章、地层砂粒度分析及分选性研究,表 气层三个平行样品粒度分布统计结果,一、H1B油层地层砂粒度分析及分选性研究 分析了5个样品。样品1:D
4、500.32mm,D400.36mm,D900.18mm。均匀性系数c2,为均匀砂。样品2:D500.49mm,D400.64mm,D900.20mm。均匀性系数c3.2,为非均匀砂。样品3:D500.26mm,D400.30mm,D900.16mm。均匀性系数c1.9,为均匀砂。样品4:D500.49mm,D400.64mm,D900.18mm。均匀性系数c3.55,为非均匀砂。样品5:D500.47mm,D400.60mm,D900.18mm。均匀性系数c3.33,为非均匀砂。,第一章、地层砂粒度分析及分选性研究,表51 西江2314井H1B(样品5)粒度分布统计结果,第一章、地层砂粒度分
5、析及分选性研究,图53 西江2314井H1B样品5(深度:1762.5m)地层砂累积重量百分比与平均粒径关系曲线,第一章、地层砂粒度分析及分选性研究,总体来看:分析了H1B油层5个样品;分析了H2A油层2个样品;分析了H2油层2个样品;分析了H3油层2个样品;分析了H3B油层3个样品。结果如下:,第一章、地层砂粒度分析及分选性研究,表2 上气层三个平行样品粒度分布统计结果,表16 西江油田各层地层砂筛析汇总表,第一章、地层砂粒度分析及分选性研究,表16 西江油田各层地层砂筛析汇总表,第一章、地层砂粒度分析及分选性研究,表16 西江油田各层地层砂筛析汇总表,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度
6、的实验研究,表1 实验用筛网目数与孔径对比,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,第一节、实际成型岩心单层筛网出砂实验,图5 H1B岩心(深度1759.25m)模拟水平井产量 与出砂量的关系(80目筛网),第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,H1B油层共完成了20组实验,从结果来看,80目筛网(孔径177m)的防砂效果较好,小产量下出砂较少。H2A油层共完成了15组实验,从结果来看,80目筛网(孔径177m)的防砂效果好。,图8 H2A岩心(深度1878.5m)模拟水平井产量与出砂量的关系(80目筛网),第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,第二节 地层散
7、砂填砂模型的单层筛网防砂实验研究,图14 H1B岩心模拟水平井产量与出砂量的关系(100目筛网),第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,图36 H2A岩心模拟水平井产量与出砂量的关系(100目筛网),第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,H1B 共完成60组实验,H1B油层的D500.406mm,均匀性系数C2.8。筛网60目(249m)、筛网80目(177m)和筛网100目(149m)的防砂效果较好。H2A共完成21组实验,H2A的平均粒度中值D500.12mm,属于细砂地层,平均的均匀性系数c2.1。筛网100目(149m)、筛网120目(125m)和筛网140目(
8、105m)的防砂效果较好。,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,图43 H2岩心模拟水平井产量与出砂量的关系(120目筛网)通过H2油层21组实验来看,必须用小于120目筛网(孔径125m)的单层筛管才有可能挡住地层出砂。,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,图48 H3岩心模拟水平井产量与出砂量的关系(80目筛网)通过H3层油层18组实验来看,必须用小于50目筛网(孔径297m)的单层筛管才有可能挡住地层出砂。,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,图54 H3B岩心模拟水平井产量与出砂量的关系(80目筛网)通过H3B层油层18组实验来看,必须用小于5
9、0目筛网(孔径297m)的单层筛管才有可能挡住地层出砂。,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,第三节 产量波动下的双层筛网防砂实验研究 把该井地层散砂混合后使用。设计流量:模拟水平井产量为1000、2000、3000m3/d。交替进行,每个流量测1个小时。反复交替3次。实验时间共9个小时。根据第二节的实验结果,取60目、80目、100目。目数与国际长度单位对应关系见表55。表55 筛网目数与国际长度单位对应关系,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,图55 H1B产量波动下筛网孔径与出砂量的关系(双层筛网)从上述结果来看,筛网孔径在249 m以下的双层筛网,可以认为基
10、本不出砂。,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,图56 H2A产量波动下筛网孔径与出砂量的关系(双层筛网)从上述结果来看,筛网孔径在125 m以下的双层筛网,可以认为基本不出砂。,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,图57 H2产量波动下筛网孔径与出砂量的关系(双层筛网)从上述结果来看,在产量波动的情况下,筛网孔径在125 m以下的双层筛网,可以认为基本不出砂。,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,图58 H3产量波动下筛网孔径与出砂量的关系(双层筛网)从上述结果来看,在产量波动的情况下,筛网孔径在249 m以下的双层筛网,才有可能挡住地层出砂。,第二
11、章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,图59 H3B产量波动下筛网孔径与出砂量的关系(双层筛网)从上述结果来看,在产量波动的情况下,筛网孔径在249 m以下的双层筛网,才有可能挡住地层出砂。,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,从上述实验结果来看,产量波动是引起出砂的重要原因之一。在同样挡砂精度的情况下,产量波动时的双层筛网出砂比产量均匀的单层筛网更加厉害,建议今后投产后要尽量避免产量波动。同时单纯的双层筛网不一定能有效挡砂。,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,第四节 产量波动下的三层筛网防砂实验研究,图60 H1B产量波动下筛网孔径与出砂量的关系(三层筛
12、网)从上述结果来看,对H1B油层,筛网孔径在249 m以下的三层筛网,可以认为基本不出砂。,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,图61 H2A产量波动下筛网孔径与出砂量的关系(三层筛网)从上述结果来看,对H2A油层,筛网孔径在125 m以下的三层筛网才可以挡住地层出砂。,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,第五节 使用地层散砂的填砂模型模拟实际防砂 筛管结构的防砂实验研究 按照甲方提供的三种筛管编号,进行了如下实验研究。其中,支撑网(粗网)为20目筛网(孔径0.841mm)。本实验所选筛网目数与孔径的对比关系见表67。,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研
13、究,表67 实验所用的筛网孔径与目数对比关系,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,甲方要求评价的三种产品编号的防砂筛管基本结构如下:1、产品编号1:1层20目支撑网(粗网)1层过滤网1层20目支撑网(粗网)。过滤网的挡砂精度由本实验确定。2、产品编号2:1层20目支撑网(粗网)1层过滤网1层20目支撑网(粗网)1层过滤网。过滤网的挡砂精度由本实验确定。3、产品编号3:1层20目支撑网(粗网)2层过滤网。过滤网的挡砂精度由本实验确定。,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,表68 西江231油田H1B的实际三种防砂筛管产品挡砂效果评价,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂
14、精度的实验研究,表69 西江231油田H2A的实际三种防砂筛管产品挡砂效果评价,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,表70 西江243油田H2的实际三种防砂筛管产品挡砂效果评价,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,表71 西江243油田H3的实际三种防砂筛管产品挡砂效果评价,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,表72 西江302油田H3B的实际三种防砂筛管产品挡砂效果评价,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,表74 各层防砂筛管挡砂精度推荐表,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,1、H1B最佳方案为:1层20目支撑网(粗网)
15、1层0.2mm孔径过滤网1层20目支撑网(粗网)1层0.2mm孔径过滤网结构下的挡砂效果最好。2、H2A最佳方案为:1层20目支撑网(粗网)1层0.1mm孔径过滤网1层20目支撑网(粗网)1层0.1mm孔径过滤网结构下的挡砂效果最好。3、H2最佳方案为:1层20目支撑网(粗网)1层0.12mm孔径过滤网1层20目支撑网(粗网)1层0.12mm孔径过滤网结构下的挡砂效果最好。,第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂精度的实验研究,4、H3最佳方案为:1层20目支撑网(粗网)1层0.2mm孔径过滤网1层20目支撑网(粗网)1层0.2mm孔径过滤网结构下的挡砂效果最好。1层20目支撑网(粗网)1层0.2
16、5mm孔径过滤网1层20目支撑网(粗网)1层0.25mm孔径过滤网结构下的挡砂效果次好。5、H3B最佳方案为:1层20目支撑网(粗网)1层0.2mm孔径过滤网1层20目支撑网(粗网)1层0.2mm孔径过滤网结构下的挡砂效果最好。1层20目支撑网(粗网)1层0.25mm孔径过滤网1层20目支撑网(粗网)1层0.25mm孔径过滤网结构下的挡砂效果次好。,第三章 完井方法优选与产能预测研究,一、完井方法优选 使用我们研制的软件对H1B、H3、H3B油层推荐的最佳完井方式为绕丝筛管完井。而对H2A推荐的是裸眼金属纤维防砂筛管完井,这与该层地层砂较细(平均粒度中值D500.12mm,属于细砂地层)有关。
17、考虑到目前甲方所选为裸眼高级(优质)筛管完井,这也是目前的改进型防砂筛管,而且可以通过挡砂精度(防砂筛网孔径)的调节来满足不同层位的要求,所以本报告推荐的防砂完井方式为:裸眼高级(优质)筛管完井,各层防砂筛管的类型及挡砂精度见第二章。,第三章 完井方法优选与产能预测研究,二、天然产能预测(以H1B为例,其他层略),图1 H1B油层理想裸眼完井产能预测结果,第三章 完井方法优选与产能预测研究,三、表皮系数基数为3时水平井防砂筛管完井产能预测(以H1B为例,其他层略),图5 H1B油层高级筛管完井后产能预测结果,第三章 完井方法优选与产能预测研究,四、合理水平井长度的建议 从原开发方案来看,最短为
18、626.12m,最长939.13m,平均为763 m。再从上述各图(图1图8)来看,水平井长度达到600 m以后,随水平井长度的增加,产能增加幅度越来越小。再考虑到水平井井眼的不稳定性,下入筛管过程中,全靠钻井泥浆稳定井眼,水平井越长,筛管下入过程中卡管和井眼垮塌的风险越大。因此,我们建议水平井长度取600m最佳。,第三章 完井方法优选与产能预测研究,五、不同表皮系数对裸眼防砂筛管完井产能的影响(以H1B为例,其他层略),该层表皮系数从0增加到15,产能仅下降3.89。,第四节 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井产能分析,考虑筛管的影响。取筛管:盲管比例1:1,2:1;3:1。根据西江2
19、31油田油井的套管尺寸(244.5mm)和水平井井眼大小(215.9mm),考虑减少完井管柱下入摩阻,保证安全下入筛管的问题,我们建议设计单根筛管和盲管长度为10m。因此,下面的所有计算均按单根筛管和盲管长度为10m考虑。同时,在计算时考虑最恶劣的条件,即筛管外井眼环空全部充填满油层产出砂的影响。考虑钻井污染表皮系数基数为3。防砂筛管外径为7英寸(177.8mm)。,第四节 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井产能分析,建议筛管与盲管的安置按三种方式。,筛管,盲管,在接箍外套上刚性扶正器,引鞋,盲管,筛管盲管组合形式1,筛管:盲管1:1(1根筛管1根盲管结构),第四节 不同筛管、盲管长度比
20、例和组合结构时水平井产能分析,建议筛管与盲管的安置按三种方式。,筛管,盲管,在接箍外套上刚性扶正器,引鞋,盲管,筛管盲管组合形式2,筛管:盲管2:1(2根筛管1根盲管结构),第四节 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井产能分析,建议筛管与盲管的安置按三种方式。,筛管,盲管,在接箍外套上刚性扶正器,引鞋,筛管盲管组合形式3,筛管:盲管3:1(3根筛管1根盲管结构),第四节 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井产能分析,图16 H1B油层不同筛管、盲管比例对水平井产能的影响(加扶正器),一、不同筛管、盲管组合比例和结构时的产能分析(以H1B油层为例,其他层略),第四节 不同筛管、盲管长度比
21、例和组合结构时水平井产能分析,图17 H1B油层不同筛管、盲管比例对水平井产能的影响(不加扶正器),一、不同筛管、盲管组合比例和结构时的产能分析(以H1B油层为例,其他层略),第四节 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井产能分析,1)加扶正器情况下筛管、盲管比例1、2、3的产量都变化不大,3根筛管比1根筛管的产量略增,但增加幅度仅1.31。2)不加扶正器情况下筛管、盲管比例1、2、3的产量都变化不大,3根筛管比1根筛管的产量略增,但增加幅度仅1.24。3)由于地层渗透率较高,加扶正器和不加扶正器的产量几乎没有变化。4)从上面对比可以看出,筛管盲管比例对产能的影响很小。但是从完井管柱寿命、完
22、井管柱强度、施工方便程度、完井管柱成本等综合考虑,我们偏向于使用筛管:盲管比例为1:1(即筛管盲管组合形式1)。5)从计算结果来看,下入摩阻不是太高,如果井眼规则,可以不加扶正器。,第四节 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井产能分析,二、对梯级筛管的看法,水平井,产量沿水平井分布,水平井指端,孔密大,水平井根端,孔密小,筛管,由于水平井生产是油藏渗流和井筒流动的耦合结果,水平井沿长度方向的流率是水平井指端小、而根端大,即图39的斜线。因此,作业者设想,在水平井指端布孔多些,以减少流动阻力;而在水平井根端布孔少些,以增加流动阻力,从而使流率均匀分布,这就是梯级筛管的依据。但是,这种想法如何
23、呢?符合理论吗?下面进行论述。,第四节 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井产能分析,我们以H1B油层为例。计算时,统一考虑钻井污染表皮系数为3。水平井中的筛管全部采用1根筛管1根盲管的基本结构。考虑配产2542.5m3/d,平均生产压差为2Mpa。,图41 单孔流量分布沿水平井的分布(H1B油层,配产2542.5m3/d),第四节 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井产能分析,注:本图纵坐标数值必须10-8。图42 沿水平井长度方向的孔眼摩阻分布(H1B油层,配产2542.5m3/d),第四节 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井产能分析,从上述分析来看,在水平井指端(远端),本
24、来从油藏渗流进入井筒的流率就低,但却多增加孔数,单孔流量非常小(有时,如果生产压差低,则根本不流入),油藏流体进入井筒的摩阻可以忽略;而在水平井根端(近端),油藏渗流进入井筒的流率就高,但却减少孔数,使单孔流量相对较大(与井口油嘴相比,此流量仍然非常低)。但即使是在水平井根端(近端),孔眼摩阻同样可以忽略。因此,梯级筛管是不能起到“井下油嘴”的调节作用的。我们认为完全没有必要去做梯级筛管,而要调节水平井内生产压差的分布,最有效的办法是“中心油管”的技术(参见第四章)。,第四章 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,一、不同筛管、盲管组合比例和结构时水平井段生产压差分布(以
25、H1B为例,其他略)考虑筛管的影响。取筛管:盲管1:1,2:1;3:1。同时,考虑最恶劣的条件:即筛管外井眼环空全部充填满气层产出砂的影响。考虑钻井污染表皮系数基数为3。由第三章的计算结果可以看出,筛管外加扶正器和不加扶正器的产量几乎没有变化,所以,本段所有计算全部考虑为水平井内筛管不加扶正器。所有的计算均取平均水平井长度为600米。,第四章 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,图4 H1B油层不同筛管盲管组合形式下水平井段生产压差分布,第四章 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,分析上述结果可以看出:1)三种筛管组合形式下,水平井内生产压差的分
26、布区别很小;2)从完井管柱成本、水平井产能、水平井段内生产压差分布、完井管柱强度、寿命等综合考虑,完井管柱组合形式1(1根筛管1根盲管组合)最佳。,第四章 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,二、水平井内生产压差均衡分布研究1、水平井根端增加盲管长度调节生产压差的研究,0-50米为光套管,50600米为筛管盲管组合形式1,引鞋,完井管柱组合形式4,(H1B为例,其他略),第四章 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,完井管柱组合形式4的生产压差和流压分布,第四章 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,二、水平井内生产压差均衡分
27、布研究1、水平井根端增加盲管长度调节生产压差的研究,0-100米为光套管,100600米为筛管盲管组合形式1,引鞋,完井管柱组合形式5,第四章 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,完井管柱组合形式5的生产压差和流压分布,第四章 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,二、水平井内生产压差均衡分布研究1、水平井根端增加盲管长度调节生产压差的研究,0-150米为光套管,150600米为筛管盲管组合形式1,引鞋,完井管柱组合形式6,第四章 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,完井管柱组合形式6的生产压差和流压分布,第四章 不同筛管、
28、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,完井管柱不同组合形式的生产压差分布,第四章 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,完井管柱不同组合形式对水平井产能的影响,组合形式4、5、6与组合形式1相比,生产压差均有所调整,其中组合形式6调整生产压差最均匀,但产量也最低,降低幅度达到9.26。,第四章 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,2、水平井中下入中心油管调节生产压差的研究 我们研究将油管下到水平井筛管中间的问题。我们设计的特殊完井管柱结构如下。,第四章 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,油管,油管上预钻孔眼,水
29、平井中段300米位 置,防砂筛管,引鞋,10m,20m钻孔,水平井特殊完井管柱结构(水平段部分下中心油管)特殊组合形式7(水平井内0600米为筛管盲管组合形式1),第四章 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,对伸进筛管中的中心油管,我们设计尾段20m为地面预钻孔段,在地面先钻好孔,然后下入井内,建议两种布孔方式供取舍:1)孔密18孔/米,孔眼直径10毫米,相位角60度,每相邻两条布孔母线上的孔眼上下均匀交错布孔。沿圆周均布6排孔,每排布3孔/米。2)孔密20孔/米,孔眼直径10毫米,相位角90度,每相邻两条布孔母线上的孔眼上下均匀交错布孔。沿圆周均布4排孔,每排布5孔/
30、米。3)尾段油管长为20m。4)尾段油管离水平井中段300m处各10米。,第四章 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,图18A 带中心油管特殊完井管柱与其他筛管、盲管组合 形式的生产压差分布对比,第四章 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,图18B 带中心油管的特殊完井管柱的生产压差分布,第四章 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,分析图18可以知道,在水平井内,筛管、盲管组合形式1的最大生产压差和最小生产压差之间相差1.17Mpa,底水将先从水平井根端锥进。而采用中心油管技术后,最大生产压差和最小生产压差之间仅相差0.7
31、7Mpa。显然,中心油管技术大大调整了水平井内生产压差的分布,使其更加均衡,底水将先从水平井中段锥进,这是大大有利于延缓底水锥进的。,第四章 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,完井管柱特殊组合形式7对水平井产能的影响,中心油管有助于水平井内生产压差调整均衡,而产能高于组合形式4、5、6,也高于组合形式1;仅中心油管的成本略高。,第四章 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,3、水平井中变盲管筛管比例调节生产压差的研究 表12 水平井筛管和盲管分布情况,第四章 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,3、水平井中变盲管筛管比例调
32、节生产压差的研究,图24带中心油管的特殊完井管柱与变盲筛比筛管的生产压差分布,第四章 不同筛管、盲管长度比例和组合结构时水平井段生产压差分布研究,1、在水平井内,盲筛比1:1的筛管、盲管组合形式1(全井段下1根10米筛管1根10米盲管)的最大生产压差和最小生产压差之间相差1.17Mpa,底水将先从水平井根端锥进。2、变盲筛比筛管【前200米(根端200米)按1根10米筛管1根10米盲管布置;中间200米(200400米)按2根10米筛管1根10米盲管布置;后200米(400米指端600米)按3根10米筛管1根10米盲管布置】的最大生产压差和最小生产压差之间相差0.98Mpa,比盲筛比1:1的筛
33、管、盲管组合形式1的效果略好,底水还是将先从水平井根端锥进。3、采用中心油管技术后,最大生产压差和最小生产压差之间仅相差0.77Mpa。显然,中心油管技术大大调整了水平井内生产压差的分布,使其更加均衡,底水将先从水平井中段锥进,这是大大有利于延缓底水锥进的。而且也是最有效的延缓底水锥进的办法。,第六章 完井管柱下入水平井中作业 的摩阻计算,根据理论,我们编制了相应的软件,本软件与美国Maurer Engineering Inc开发的“TORQUE AND DRAG MODEL(Ddrag V8.2),DEA-44 Project to Develop And Evaluate Horizont
34、al Drilling Technology”软件进行了对照分析,计算结果表明两者的误差在5%之内。由于自己编制的软件更加灵活,本次计算仍采用自己编制的软件。按照甲方设计的要求,主要计算分析了平台艏向55度的XJ23-1Rev4_A08h井、XJ23-1Rev4_A11h井和XJ23-1Rev4_A15h井。,第六章 完井管柱下入水平井中作业 的摩阻计算,表1 XJ23-1Rev4_A08h(平台艏向55度)井井身结构,第六章 完井管柱下入水平井中作业 的摩阻计算,表2 XJ23-1Rev4_A08h钻杆数据,第六章 完井管柱下入水平井中作业 的摩阻计算,表3 XJ23-1Rev4_A08h筛
35、管数据,第六章 完井管柱下入水平井中作业 的摩阻计算,结论平台艏向55度的XJ23-1Rev4_A08h、XJ23-1Rev4_A11h、XJ23-1Rev4_A15h水平井下筛管作业中,依靠钻柱和筛管的自重,筛管可以下入井底,钻柱的最大等效应力约为65MPa,小于钻柱材料的屈服应力,下筛管作业管柱受力安全。其他井的情况类似,依靠钻柱和筛管的自重,筛管均可以下入井底,下筛管作业管柱受力均安全。,研究结论,1、研究了三口井五个层位共14个样品的地层砂粒度分布,确定了西江231油田各层的粒度中值D50和均匀性系数。2、研究了H1B在筛网孔径分别为105m、125m、149m、177m、249m、4
36、19m、595m下的出砂规律,并研究了双层筛网下的出砂规律,实验发现挡砂精度210m以下不会出砂,同时研究了三层筛网下的出砂规律,实验发现挡砂精度210m以下不会出砂。,研究结论,3、研究了H2A在筛网孔径分别为105m、125m、149m、177m、249m、419m、595m下的出砂规律,并研究了双层筛网下的出砂规律,实验发现挡砂精度105m以下不会出砂,同时研究了三层筛网下的出砂规律,实验发现挡砂精度105m以下不会出砂。4、研究了H2在筛网孔径分别为105m、125m、149m、177m、249m、419m、595m下的出砂规律,并研究了双层筛网下的出砂规律,实验发现挡砂精度125m以
37、下不会出砂。,研究结论,5、研究了H3在筛网孔径分别为177m、210m、249m、297m、419m、595m下的出砂规律,并研究了双层筛网下的出砂规律,实验发现挡砂精度210m以下不会出砂。6、研究了H3B在筛网孔径分别为177m、210m、249m、297m、419m、595m下的出砂规律,并研究了双层筛网下的出砂规律,实验发现挡砂精度249m以下不会出砂。,研究结论,7、完全模拟甲方提供的三种产品编号的防砂筛管基本结构,即:1)产品编号1:1层20目支撑网(粗网)1层过滤网1层20目支撑网(粗网)。2)产品编号2:1层20目支撑网(粗网)1层过滤网1层20目支撑网(粗网)1层过滤网。3
38、)产品编号3:1层20目支撑网(粗网)2层过滤网。通过实验,推荐各层防砂筛管挡砂精度,研究结论,8、预测了H1B、H2A、H3、H3B地层的水平井天然产能,还预测了防砂筛管完井后H1B、H2A、H3、H3B地层的产能,从预测结果来看,由于地下原油粘度在5.210.4mP.s,其H1B、H3、H3B地层的防砂筛管完井产能将会很高,而H2A的防砂筛管完井产能将不会很高。研究发现,水平井长度达到600 m以后,随水平井长度的增加,产能增加幅度越来越小。再考虑到水平井井眼的不稳定性,下入筛管过程中,全靠钻井泥浆稳定井眼,水平井越长,筛管下入过程中卡管和井眼垮塌的风险越大。因此,我们建议水平井长度取60
39、0m最佳。,研究结论,9、研究了不同盲筛比下水平井的产能和生产压差分布规律,研究了筛管中间下入中心油管以延缓底水锥进的水平井的产能和生产压差分布规律,研究了变盲筛比筛管的生产压差分布规律,研究表明:1)在水平井内,盲筛比1:1的筛管、盲管组合形式1(全井段下1根10米筛管1根10米盲管1根10米筛管1根10米盲管)的最大生产压差和最小生产压差之间相差1.17Mpa,底水将先从水平井根端锥进。,研究结论,2)变盲筛比筛管【前200米(根端200米)按1根10米筛管1根10米盲管布置;中间200米(200400米)按2根10米筛管1根10米盲管布置;后200米(400米指端600米)按3根10米筛
40、管1根10米盲管布置】的最大生产压差和最小生产压差之间相差0.98Mpa,比盲筛比1:1的筛管、盲管组合形式1的效果略好,底水还是将先从水平井根端锥进。3)采用中心油管技术后,最大生产压差和最小生产压差之间仅相差0.77Mpa。显然,中心油管技术大大调整了水平井内生产压差的分布,使其更加均衡,底水将先从水平井中段锥进,这是大大有利于延缓底水锥进的。而且也是最有效的延缓底水锥进的办法。因此,本研究认为,采用盲筛比为1:1且使用中心油管的技术是目前最为有效的延缓水平井底水锥进的技术。,研究结论,10、完井管柱下入摩阻计算表明,平台艏向55度的XJ23-1Rev4_A08h、XJ23-1Rev4_A11h、XJ23-1Rev4_A15h水平井下筛管作业中,依靠钻柱和筛管的自重,筛管可以下入井底,钻柱的最大等效应力约为65MPa,小于钻柱材料的屈服应力,下筛管作业管柱受力安全。其他井的情况类似,依靠钻柱和筛管的自重,筛管均可以下入井底,下筛管作业管柱受力均安全。,Center for well completion techniques,谢 谢!Thank you!,Center for well completion techniques,西南石油学院完井技术中心通讯地址:四川、成都市、西南石油学院电话:028-83032813Email:,