【正文】 a．在井內(nèi)水中空懸時受力 P 空 =γs L As=q L 第 6 章壓裂方案設(shè)計 37 P 浮 =γo LAs P 水中 =P 空 P 浮 =γs LAs(1γo /γs) =Kof qL 式中： Kof—浮力系數(shù)； q—每米油管在空氣中的重量， Kg/m； L—管柱長度， m； γo—水的密度， Kg/m3； γS—管 =柱材料的密度， Kg/m3； As—油管金屬材料橫截面積， m2； P 空 —管柱在空氣中的重量， Kg； P 浮 —管柱在水中的浮力， Kg； P 水中 —管柱在水中的重量， Kg； b．起下管柱時，管柱與套管內(nèi)壁及水的摩擦力 摩擦力的大小與井斜和方位角大小變化、井深、套管與管 柱的間隙、井內(nèi)液體的性能、管柱的剛度等因素相關(guān)，一般較 難準確計算，實際當中應(yīng)根據(jù)具體情況分析。根據(jù)地層出砂程度和產(chǎn)液量確定濾砂管長度，一般情況使用 1215m，產(chǎn)量高和出砂嚴重的油井應(yīng)適當加大篩管使用長度，以保證充足的供液能力。 表 427 氣舉采油技術(shù)適應(yīng)性分析表 對比 頃目 氣丼采油 研究區(qū)塊 適應(yīng)性及局限性評價 第 6 章壓裂方案設(shè)計 31 排量 m3/d 303180 13 m3/d 氣丼采油需要充足癿氣 源，研究區(qū) 滿足氣丼 丼升 最 高 可 達 4500m 油藏深度： 深度 m 18501900m 生產(chǎn)癿要求，結(jié)合大賽基礎(chǔ)數(shù)據(jù)知 3 號井為直井， 該海區(qū)環(huán)境惡劣，作業(yè)受海域環(huán)境影響較大，以及油藏深度數(shù)據(jù)分析， 建議采用氣丼采油。 水力泵采油的優(yōu)點： ①安裝方式靈活，施工操作簡單； ②射流泵無復雜的機械裝置； ③油井類似自噴井，管理方便； ④不受油氣比、含水、井眼偏移、出砂、蠟及鹽的影響小； ⑤既可用于低產(chǎn)井，也可用于高產(chǎn)井。 螺桿泵采油的局限性： 揚程較低。在不同滲透率的層段或同一層段內(nèi)有滲透率差異的井中射孔，在不產(chǎn)能顆粒運移或者出砂的基礎(chǔ)上，最好采用能清洗滲透率最低的層段所需的負壓差。因此不選用酸基射孔液。能夠一次完成射孔和高能氣體壓裂兩道工序 ,做到在射孔的同時對近井地層進行高 能氣體壓裂 ,改善近井地層導流能力 ,提高射孔完井效果。而且超正壓射孔的工藝要求比較高，經(jīng)濟費用昂貴；故不優(yōu)先考慮?？讖绞怯绊?泥 巖 油 氣層 油 氣井產(chǎn)能的重要因素，產(chǎn)能隨著孔徑的增大而增加，如圖 。射孔孔密越大，頁巖層氣流通道越多；提高的程度在生產(chǎn)初期較高 , 后期有所降低。 根據(jù)該區(qū)塊的氣藏地質(zhì)特征、儲層特征以及氣藏生產(chǎn)的地面條件，采氣方式 為氣舉排水采氣。該地區(qū)發(fā)育三組斷層：一組為東側(cè)邊界斷層，呈北東走向，貫穿整個油田，該斷層控制了該區(qū)構(gòu)造和沉積演化；一組為北東東走向癿斷層，呈雁行排列，斷距 180～ 740m，延伸距離～ ；其它為更次一級斷層，斷距小，延伸距離短，使構(gòu)造進一步復雜化（ 3 井 附近小斷層可忽略）。工區(qū)面 積約 ，東西寬約 1858m，南北長約 2980m。構(gòu)造區(qū)距離最近港口油庫為 120 海里，區(qū)域水深 1350～ 1525m，區(qū)域地形示意圖見圖 11，區(qū)塊海域等高線示意 圖見圖 12，工區(qū)邊界坐標詳見表 11。 第 2 章基本地質(zhì)特征 6 圖 23 CPEDC3 段油層頂面構(gòu)造圖 儲層特征 儲層巖石學特征 根據(jù)巖心、壁心、巖屑觀察，結(jié)合薄片鑒定等研究成果綜合分析， A 油田 CPEDC3 段儲層巖性以細砂巖、含礫中粗砂巖為主，巖石學定名為長石巖屑砂巖和長石砂巖，礦物成分主要為石英、長石、巖屑，石英含量平均值 %，長石含量平均值 %，巖屑含量平均值 %。 第 13 3 章井身結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 3 章 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計 井身結(jié)構(gòu) 影響井身設(shè)計的因素 （ 1） 淺層鉆遇多套強振幅地震反射層， 200m 左右存在疑似淺層氣，鉆井過程中 需做好、預防淺層氣的準備。 5）射孔時間：隨著生產(chǎn)時間增長 , 產(chǎn)能比下降。 圖 孔徑與油氣井產(chǎn)能關(guān)系比曲線 2）孔密也是比較容易控制的因素。 3)負壓射孔井內(nèi)液柱壓力小于油氣層壓力下的射孔。 優(yōu)點：能夠形成多條裂縫，部分解除鉆井、固井、射孔等過程對地層的污染；可以對目的層分布作業(yè)；燃氣脈沖加載碎解被壓實孔壁，消除孔眼近井地層污染。 3）聚合物射孔液聚合物射孔液是在無固相鹽水射孔液的基礎(chǔ)上，根據(jù)需要添加不同性能的高分子聚合物配置而成的。表 是滲透率和負壓范圍： 表 滲透率與負壓范圍表 地層類型 地層滲透率 K （ 103μm） 負壓范圍（ MPa） 高滲透地層 K100 ~ 中滲透地層 10K100 ～ 低滲透地層 K10 ≥ 該頁巖層氣藏的的實測滲透率在 ～ 179。目前最大揚程僅為 1800 米，不能滿足深井開采要求。 第 6 章壓裂方案設(shè)計 29 水力泵采油的局限性： ①一次初期成本較高； ②檢泵周期較短，增加維護工作量； ③射流泵的效率較低；活塞泵井下結(jié)構(gòu)復雜，相對運動部件較多。 井下 狀況 可適宜分層采 油、定向井，掏空程度高。 采油過程中的油層保護措施及要求 （ 1）執(zhí)行中、低滲油藏采油工程入井液質(zhì)量相關(guān)的標準； （ 2）生產(chǎn)過程中控制合理的生產(chǎn)壓差，防止速敏性礦物對儲層傷害； （ 3）選擇與地層配伍的低傷害清潔鹽水壓井液，并盡量推行不壓井作業(yè)。根據(jù)鋼與鋼的摩 擦系數(shù) λ1 在 之間，考慮其它因素影響，其關(guān)系為： P 摩擦載荷 =λ 1P 水中 c．起下管柱時引起的動載荷 起下管柱時，開始提升的加速階段（或因突然停止時）引 起的動載荷與操作狀況及提升情況有關(guān)，其關(guān)系如下式： P 動載荷 = K 動載系數(shù) P 水中 式中： P 動載荷 —動載荷， Kg； K 動載荷系數(shù) —動載荷系數(shù)； K 動載荷系數(shù) =V/gt； V—油管提升速度， m/s； t—動力機加速延續(xù)時間， s； g—重力加速度， m/s2； 第 6 章壓裂方案設(shè)計 38 通井機大鉤速度通常為 m/s，加速時間為 秒， 計算得到動載荷系數(shù)，如表 446 所示，根據(jù)實際情況并參考鉆井工藝數(shù)據(jù)，取動載荷系數(shù) λ2 在 之間，所以： P 動載荷 =λ 2P 水中 表 436 動 載荷系 數(shù) 因 此，起 下管柱 時，管 柱的工作載荷為： P 工作載荷 =P 水中 +P 動載荷 +P 摩擦載荷 =(1+λ 1+λ 2)P 水中 =KP 水中 式中： Pz—管柱工作載荷， kg； K—工作載荷系數(shù)， 到 之間； 因起下管柱時受力遠比正常注氣時管柱受力大，因此在計 算管柱強度時，考慮管柱在起下作業(yè)時的受力情況。 A．起下管柱時的受力分析計算 起下管柱作業(yè)時，管柱主要受到油管自重、水對管柱的浮力， 起下管柱開始時加速階段和突然停止時所引起的動載荷對管柱的作用力。作業(yè)時把它接在泵下 50100m 處，以下再接 2050m 尾管和絲堵。 氣舉采油在研究區(qū)的技術(shù)適應(yīng)性分析見表 427。最常見的有水力活塞泵和水力射流泵（水力噴射泵）兩種。 ⑦整套設(shè)備易損件少，井口驅(qū)動頭僅有 1 套需潤滑的驅(qū)動頭，井下設(shè)備也只有 1 個移動件，維護方便，運行費用低。 在滲透率高的層段，射孔孔眼比較容易清洗，所需的負壓差較小；在滲透率較低的層段，射孔孔眼較難清洗，所需的負壓差較大。 該煤層氣藏得產(chǎn)出水水質(zhì)類型以 CaCl2為主，地層產(chǎn)出水呈堿性，為防止 酸基射孔液在地層 發(fā)生反應(yīng)、堵塞地層，降低射孔效率。改善了近井地層滲透性能，從而提高油氣井滲流效果。超正壓射孔的優(yōu)點良多，主要適用于地層條件差、壓力低，或者負壓射孔無法滿足生產(chǎn)的復雜煤層。射孔槍參數(shù)包括槍外徑，適用孔密，相位角，槍的工作效率，以及適用射孔彈的型號。 4）射孔孔密：孔密也是比較容易控制的因素。 表 27 儲層條件下油水兩相相對滲透率 含水飽和度 Kro Krw 0 1 0 表 28 儲層條件下 油氣 兩相相對滲透率 含油飽和度 Krw Kro 第 2 章基本地質(zhì)特征 11 1 1 0 3 井油氣藏的五敏實驗數(shù)據(jù)特征 流速敏感性 巖心號 層位 速敏類型 損害程度 7 CPEDC3 單項鹽水 無速敏 2 CPEDC2 單項油 無速敏 1 CPEDC2 束縛水 無速敏 水敏感性 巖心號 層位 速敏類型 損害程度 臨界礦化度 （ ppm） 4 CPEDC3 單項鹽水 中等偏強 6 CPEDC3 殘余油 中等偏強 酸敏性 第 2 章基本地質(zhì)特征 12 巖心號 層位 速敏類型 損害程度 13 CPEDC3 15％ HCL 中等偏強酸敏 14 CPEDC3 15％ HCL+3％ HF 中等偏強酸敏 堿敏性 巖心號 層位 損害程度 11 CPEDC3 無堿敏 應(yīng)力敏感性 巖心號 層位 損害程度 11 CPEDC3 弱應(yīng)力敏感 依據(jù)該區(qū)塊儲集特征和含 油 氣性特征，本次研究的開采方式均為利用天然能量衰竭式開采。依據(jù)現(xiàn)有三維地震資料，在該地區(qū)解釋了多條斷層 ,主要活動期在 CPEDC3 不 CPEDC2 段，其他沉積時期活動漸弱。 目錄 第 1章 區(qū)域概況 .................................................................................................................................1 第 2章 基本地質(zhì)特征 ........................................................................................................................ 2 ..................................................................................................................................2 ..................................................................................................................................3 ..................................................................................................................................3 ..............................................................................................................................4 ..................................................................................................................................4 ..................................................................................................................... 4 ......................................................................................................................... 5 第 3章 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計 ..........................................................................