水平井套管射孔完井和割缝衬管完井的优化设计

摘要

完井是产层和井筒之间形成有效通道的措施.有效的完井必须保持井筒的机械完整性,以及确保井筒内流体的流动性.本文概述了一种用于优化水平井设计的方法,该方法使用了适于所有类型完井(包括地层伤害和湍流效应)的表皮因子模型.在水平井中使用割缝衬管、带眼衬管、射孔、套管或砾石充填等完井方法来增强井壁的稳定性及防砂效果.但是与裸眼完井相比,这些完井方式油井的产能较低(表现为正表皮),这是由于流向射孔孔眼和割缝的汇聚流会增大近井地带的流体速度.而且,任何渗透率降低的区域(由钻井、完井和其他过程引起的地层伤害)都会增强液流汇聚效应,结果产生相当大的表皮因子.本模型考虑了完井对周围地层伤害的联合效应,如由射孔或割缝堵塞引起的压实带、湍流以及这些效应的相互作用.本文阐述了如何用表皮因子模型筛选套管射孔完井和割缝衬管完井类型.这些筛选方法把地层渗透率、渗透率各向异性、流体性质、地层伤害、岩石机械性能等作为主要参数.本文还给出了能够为该模型提供生产参数的完井类型.割缝或射孔衬管完井模型应用的结果表明,表皮引子的变化幅度可达40%,这取决于炮眼和割缝的性质.应用实例表明,优化完井性能能够在低投入甚至没有投入的情况下提高油井产能,而且不会降低衬管的机械强度.