一种具有保护储层封隔功能的完井方式制造技术

本发明专利技术涉及一种具有保护储层封隔功能的完井方式，主要包括以下步骤：1.钻井：钻穿层储层至完钻井深或钻穿储层而不钻至完钻井深或钻开储层而不钻穿储层；2.测井；3.裸眼射孔；4.建挡：在井眼内建立设计液挡；5.高能气体压裂：对至少一层储层实施至少一次高能气体压裂，形成人工裂缝；6.若步骤一钻井选择钻穿储层而不钻至完钻井深或钻开储层而不钻穿储层，则继续钻井至完钻井深；7.固井：在储层套管与井眼之间的环空内形成水泥环；8.套管射孔：建立储层与井筒之间的孔道；9.投产或投注。本发明专利技术的完井方式施工周期短，工序少，费用低；通过本发明专利技术完井方式能大幅度的提高储层的吸收能力和渗流能力，具有很高的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石油、天然气、煤层气、地热和可地浸等矿产资源勘探开发领域，具体涉及一种具有保护储层封隔功能的完井方式。
技术介绍
在石油、天然气、煤层气、地热和可地浸等矿产资源勘探开发过程中，套管射孔完井是国内外最为广泛和最为主要的完井方式。所谓的套管射孔完井就是钻穿储层至完钻井深，下入储层套管至储层底部，注入水泥浆固井，水泥浆在储层套管外凝固成水泥环（环柱状水泥石）起到封固储层套管和封隔储层的作用，然后通过射孔射穿储层套管、水泥环并穿透储层一定深度，建立起渗流通道。为了提高产量和注入能力，射孔后普遍实施水力压裂、高能气体压裂、挤活性水、酸化或酸化压裂等储层改造措施。储层改造措施主要是以其所具有的高压造缝、高压挤入、活性溶解和酸液溶蚀等作用，在储层的近井地带产生人工裂缝，增加吸收面积和渗流面积，溶解溶蚀外来浸入物质，溶蚀胶结物、充填物、裂缝缝壁和孔隙孔壁，连通和扩大原有孔隙和原有裂缝，解除堵塞，提高储层的吸收能力和渗流能力，这个过程称作储层改造措施。但是，上述的储层改造措施会带来两个问题：第一是压穿和溶蚀水泥环；第二是在近井地带产生的人工裂缝会超出储层，向储层上下其它层段延伸。这会引起储层与其上下层段的层间串通，使储层封隔功能减弱或失效。而储层封隔功能一旦减弱或失效，随之而来的是层间干扰和层间矛盾的突显，影响和制约储层产量和注水效果。比较典型的：一是底水油藏的底水沿层间串通通道锥进，使含水率升高，产油量下降，甚至只出水不出油。二是注水井在层间串通井段、油层上、下部存在吸水性和渗透性高于或相当于油层的层段时，注入水则沿层间串通通道部分或全部进入吸水性和渗透性高于或相当于油层的层段，形成低效或无效注水。采用堵水、调剖等工艺技术，治理由层间串通引起的底水锥井、低效无效注水，尤其是低渗透油藏，受限因素较多，取得的效果有限。常用的储层改造措施之一高能气体压裂是利用推进剂——火药燃烧产生高温高压气体，在储层近井地带形成网状裂缝，扩大渗流面积和吸收面积，沟通原有裂缝和原有孔道，提高储层产量和吸收能力。其形成的峰值压力和施压时间是裂缝形成和延伸的重要因素，而峰值压力和施压时间又与火药燃速相关联。火药燃速遵循的规律为：u=u1pr。式中u为火药燃速，u1为火药燃烧系数，p为环境压力，r为压力系数。即环境压力的高低，决定火药燃速的高低。高能气体压裂施工中，环境压力普遍是由高能气体压裂弹体以上液柱——液挡建立和控制的，即环境压力高低取决于液挡高低。套管射孔完井的井，通常是采用抽汲、气举和抽油泵抽排等方式，降低液挡，以及向井筒注入液体，升高液挡，来控制液挡的。抽汲、气举和抽油泵抽排等方式存在很多缺点，一是与试油、修井和采油配套，不在钻井工程的范围；二是由专用设备和专用工艺完成的施工；三是施工周期长，工序多，费用高。在套管射孔完井的井筒内，实施的高能气体压裂存在以下不足：一是受射孔孔径、孔数和孔密的限制，射孔形成的过流面积较小，进入储层近井地带的高压气体较少，为了提高高能气体压裂效果，火药用量、火药燃速和液挡往往是接近极限值；二是相对射孔形成的过流面积，射孔厚度较大，致使高压气体进入储层近井地带的过流厚度也大；三是由于储层套管截面较小，高压气体向上扩散的截面也较小。这样，压穿水泥环和人工裂缝向储层外延伸的机率和程度较大。压力和吸水测试结果表明：高能气体压裂时，火药燃烧产生的高温高压气体柱，其下部井筒压力略高于上部；但是，压穿水泥环、引起层间串通的机率和程度，却是下部明显高于上部。从机理和工况角度分析，产生这样的结果和现象的原因之一：下部井筒是密闭的，而且充满可视为不能压缩的液体，压力释放慢，施压时间长；上部井筒是开放的，而且高压气体通过举升液挡向上扩散，压力释放快，施压时间短。高能气体压裂多在套管射孔完井的井筒内实施，工艺技术和器材均针对和适应套管射孔完井井筒。如果，将其直接应用于裸眼储层，由于减少了套管、水泥环的阻隔，失去了射孔段对过流厚度的限制，一是对人工裂缝控制难度较大，人工裂缝向储层外延伸的机率和程度增大；二是高能气体压裂弹残骸有可能遗留在井眼，带来清理井眼的不利。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有保护储层封隔功能的完井方式，可降低或避免因水力压裂、高能气体压裂、挤活性水、酸化和酸化压裂等储层改造措施而引起的储层封隔功能减弱或失去的问题。本专利技术的技术方案为：一种具有保护储层封隔功能的完井方式，具体包括以下步骤：步骤一：钻井：钻穿层储层至完钻井深或钻穿储层而不钻至完钻井深或钻开储层而不钻穿储层；步骤二：测井：综合测井；步骤三：裸眼射孔：在储层近井地带建立预定深度的孔道；步骤四：建挡：在井眼内建立设计液挡，根据设计液档计算并确定高能气体压裂参数；步骤五：高能气体压裂：对至少一层储层实施至少一次高能气体压裂，在储层近井地带形成人工裂缝；步骤六：若步骤一钻井选择钻穿储层而不钻至完钻井深或钻开储层而不钻穿储层，则继续钻井至完钻井深；步骤七：固井：在储层套管与井眼之间的环空内形成水泥环；步骤八：套管射孔：射穿储层套管和水泥环并穿透储层到预定深度，建立储层与井筒之间的孔道；步骤九：投产或投注；步骤十：如果试采或试注未达到预定要求，则实施储层改造措施；步骤十一：储层改造后，进行二次投产或二次投注。所述步骤三中的建档具体包括：当井眼内的原有液柱高度大于设计液档时，通过管柱排液法建立设计液档；当井眼内的原有液柱高度小于设计液档时，向井眼内注入设计量液体，建立设计液档；当井深小于设计液挡时，调整高能气体压裂的药量、燃速、泄压面积参数。所述当井眼内的原有液柱高度大于设计液档时，通过管柱排液法在井眼内建立设计液档，具体方法如下：从井眼下入联桶联作管柱，当联桶联作管柱进入井眼内液面，井眼内的液体进入环空，环空内的原有液柱上升直至从井口外溢；继续下入联桶联作管柱至井底或设计井段，开启设置在联桶上的开关机构，环空内的液体流入联桶联作管柱内，环空内的液柱降低，联桶联作管柱内的液柱上升，当环空内的液柱与联桶联作管柱内的液柱平衡后形成液档：如果形成的液挡高度低于设计液档，向联桶联作管柱内注入设计量的液体，使联桶联作管柱内和环空内达到设计液挡高度；如果联作管柱内和环空内形成的液挡高度高于设计液档，则调整与高能气体压裂的药量、燃速和泄压面积参数。所述的联桶联作管柱包括连接一体的联桶和管柱；所述的联桶可选用滑动联桶、撞击联桶、带枪联桶或带弹联桶，其中：滑动联桶连包括定桶和设置于定桶内的滑桶、滑杆、滑杆套、密封件、限位机构和引导机构；所述的滑桶和定桶均设有多组连通孔；所述的滑桶桶底、定桶桶底密闭，在滑桶桶底连接滑杆，定桶桶底设有滑杆套，滑杆穿设过滑杆套并伸出，在滑桶与定桶间设置有引导机构，在滑桶与定桶、滑杆与滑杆套之间均设置有密封件；所述滑桶在引导机构的引导下可在定桶内直线滑动，当滑桶上的连通孔与定桶上的连通孔因滑桶滑动重合时，滑动联桶开启；否则，滑动联桶关闭；撞击联桶包括定桶和设置于定桶内的承击座和撞击锤；在定桶侧壁设有多组连通孔，定桶底部密闭；所述的承击座包括盲圈、上压帽、下压帽、密封件和挡板，所述的盲圈设置在上压帽顶部与上压帽构成整体，所述的挡板为玻璃、陶瓷等耐压易碎材料制成的凹凸透镜体或凸凹透镜体，挡板的一面或两面设有弱力网格槽，所述的挡板凸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有保护储层封隔功能的完井方式，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤一：钻井：钻穿层储层至完钻井深或钻穿储层而不钻至完钻井深或钻开储层而不钻穿储层；步骤二：测井：综合测井；步骤三：裸眼射孔：在储层近井地带建立预定深度的孔道；步骤四：建挡：在井眼内建立设计液挡，根据设计液档计算并确定高能气体压裂参数；步骤五：高能气体压裂：对至少一层储层实施至少一次高能气体压裂，在储层近井地带形成人工裂缝；步骤六：若步骤一钻井选择钻穿储层而不钻至完钻井深或钻开储层而不钻穿储层，则继续钻井至完钻井深；步骤七：固井：在储层套管与井眼之间的环空内形成水泥环；步骤八：套管射孔：射穿储层套管和水泥环并穿透储层到预定深度，建立储层与井筒之间的孔道；步骤九：投产或投注；步骤十：如果试采或试注未达到预定要求，则实施储层改造措施；步骤十一：储层改造后，进行二次投产或二次投注。

【技术特征摘要】
1.一种具有保护储层封隔功能的完井方式，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤一：钻井：钻穿层储层至完钻井深或钻穿储层而不钻至完钻井深或钻开储层而不钻穿储层；步骤二：测井：综合测井；步骤三：裸眼射孔：在储层近井地带建立预定深度的孔道；步骤四：建挡：在井眼内建立设计液挡，根据设计液档计算并确定高能气体压裂参数；步骤五：高能气体压裂：对至少一层储层实施至少一次高能气体压裂，在储层近井地带形成人工裂缝；步骤六：若步骤一钻井选择钻穿储层而不钻至完钻井深或钻开储层而不钻穿储层，则继续钻井至完钻井深；步骤七：固井：在储层套管与井眼之间的环空内形成水泥环；步骤八：套管射孔：射穿储层套管和水泥环并穿透储层到预定深度，建立储层与井筒之间的孔道；步骤九：投产或投注；步骤十：如果试采或试注未达到预定要求，则实施储层改造措施；步骤十一：储层改造后，进行二次投产或二次投注。2.根据权利要求1所述的具有保护储层封隔功能的完井方式，其特征在于：所述步骤三中的建档具体包括：当井眼内的原有液柱高度大于设计液档时，通过管柱排液法建立设计液档；当井眼内的原有液柱高度小于设计液档时，向井眼内注入设计量液体，建立设计液档；当井深小于设计液挡时，调整高能气体压裂的药量、燃速、泄压面积参数。3.根据权利要求2所述的具有保护储层封隔功能的完井方式，其特征在于：所述当井眼内的原有液柱高度大于设计液档时，通过管柱排液法在井眼内建立设计液档，具体方法如下：从井眼下入联桶联作管柱，当联桶联作管柱进入井眼内液面，井眼内的液体进入环空，环空内的原有液柱上升直至从井口外溢；继续下入联桶联作管柱至井底或设计井段，开启设置在联桶上的开关机构，环空内的液体流入联桶联作管柱内，环空内的液柱降低，联桶联作管柱内的液柱上升，当环空内的液柱与联桶联作管柱内的液柱平衡后形成液档：如果形成的液挡高度低于设...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖倩，肖毅，肖肖，
申请(专利权)人：肖倩，肖毅，肖肖，
类型：发明
国别省市：陕西;61