所有钻井项目的目标都应该是尽量减少钻井过程对井外地质的影响。从井眼开始到底部,最小的影响将创造稳定的井眼条件,方便产品安装,并有效地从地下提取水、矿物或能源。

水井生产100%依赖于最小化对生产区域的影响。我们使用特殊的井开发方法,通过改善产层的水通道来修复我们对产层的负面影响。事实上,“孔隙”一词来自拉丁语“poros”,意思是“通道”。正确地钻探和开发高产水井,以确保最开放的孔隙空间,有效地允许水进入屏蔽层段。

目标是让水进来。然而,就像这些孔隙空间让水很容易进入井眼一样,钻井液和固体也可以很快进入生产层。流入或流出井眼的路径总是在阻力最小的路径上。如果这条路径在稳定钻孔的上方,那么水就会进来。但如果井眼内的重量和力大于流入的水,那么钻井液(充满固体)就会流入地层,填满孔隙空间。只有当我们最大限度地提高钻井能力,同时了解阻碍油井开发成功的因素时,才能使生产区域恢复到最高产能。


平衡井眼

最大限度地提高钻井能力完全取决于能源和能源的流向。现场设备是否有足够的动力在钻井阶段创造合适的速度?井眼越大,需要更多的泵送能量才能有效地钻井和清洁井眼。记住,最佳的钻井方法需要钻井液流速达到60 - 150英尺/分钟,干燥空气流速至少达到3500英尺/分钟。这些井底速度的最小值创造了钻井条件,在这种条件下,阻力最小的路径有利于钻井液固体出井和出井,而不是出井到生产区。一个好的钻井方案是围绕着最小化对周围地质的影响而设计的,尤其是对产水区的影响。当泥浆流速低于60英尺/分钟或干空气流速低于3500英尺/分钟时,钻屑就会在井下堆积,并被迫进入周围地层。

现在让我们考虑低井底速度,当钻入生产层时,钻井液固体在井下加载。一旦钻井固体开始进入孔隙层,钻井过程的每一分钟都失去平衡,我们就会降低井的生产能力。在泥浆旋转的情况下,含固钻井液是堵塞生产层的第二大污染。生产区外最严重的污染物类型是什么?未屈服的膨润土和聚合物。对于井底速度和井眼清洁不良的第一反应通常是快速混合更多泥浆,并将其循环到井下。但这种匆忙可能意味着在使用泥浆时不让它完全屈服。未生产的泥浆继续在孔隙区生产,产生新的堵塞,需要大量的能量才能清除。

为了合理开发一口井,我们必须最大限度地利用可用能源来清洁和开发生产区域。根据开发井的方法和工具的不同,我们可以通过搅拌、擦洗、喷射和涌动的方式来部署这些能量。这就是为什么能量是大井眼正确开发的主要因素。这一切都始于井眼的直径,以及筛管到实际井壁的距离。距离越大,在生产区内开发堵塞通道所需的能量就越多。

筛管到井壁的距离只是一个变量。其次是填充环空的滤料量。环空越大,将筛管和滤袋推入滤饼并进入孔隙区所需的能量就越多。井眼尺寸是油井开发成功的关键因素。我曾与许多钻井人员讨论过,他们说,如果2.5英寸的超大孔眼就很好,那么为了更容易地安装套管和灌浆,创建4或6英寸的超大孔眼肯定更好。不幸的是,井眼越大,开发井眼所需的能量就越多,而环空越大,能量失去动量或完全消散的速度就越快。

“一个伟大的开发计划始于一个合适的钻井计划,以减少(对生产区域的)损害。”

许多水井工程师都很关注油井开发的局限性,在设计大型生产井时,通常会指定反循环钻井作为更好的解决方案。反循环被认为是一种更好的钻井过程,因为该方法对周围地质环境的影响非常小,同时有效地清洁了井眼。然而,如果我们通过设计合适的流体和优化井底速度,最大限度地提高钻机的井眼清洁能力,传统的旋转应用也可以在同样的条件下获得成功。


归根结底是开发

不管用什么钻井方法,每一口水井都以好发展程序。该程序可能需要几个小时来清理和确定油井的产能,也可能需要几周的时间来试图消除钻井过程中造成的损害。一个好的开发计划首先要有一个合适的钻井方案,以减少这种损害。然而,下一步是了解生产层的破坏程度,并采用最佳的开发方法使孔隙度恢复到100%。

对产层损害的评估首先要了解最终钻井液的性质。接下来,评估钻出岩屑的大小和数量。然后测量填充屏蔽环空所需的过滤介质量。所有这些问题都会告诉你已经造成了多大的损害。一旦我们了解了损害情况,我们就可以利用最好的开发方法来修复生产区域。

空气开发通常是首选的工具,也是衡量对生产区域造成多大破坏的简单工具。在浅井中,使用开放式工具对短井段进行涌封作业非常容易。当射孔开发工具将能量导向地层时,空气就成为了一种很好的工具。我使用过的一些最好的空气工具有2- 3英尺长,是独一无二的设计,是为了更好地引导空气压缩机的能量进行搅拌。屏幕间隔越大,将工具的功率定位到几英尺就越关键。

除了空气冲洗,喷射和擦洗工具也能很好地分解厚厚的滤包。一个好的喷射工具也应该最大限度地发挥它的能量,每次工作不超过屏幕间隔两英尺。理想情况下,当使用喷射方法时,利用显影液来帮助分解滤包。开发液的工作原理是通过滤层组和壁饼进入地层。很少有开发液打算从地面倾倒到生产区。如果通道被堵塞,显影液就无法流出。


是的,老派仍然有效

最好的节能开发方法永远是涌流和抽水。有很多方法可以创建一个泵工具,可以产生汹涌的能量。目的是了解直接和持续的浪涌搅拌是去除孔隙区多余固体的最佳方法之一。是的,所有的电缆工具工人和老派的钻井工人都将他们的机器与行走梁保持一致,这仍然是保证油井最佳产能的最有效的方法之一。

一个经常被忽略或忘记的关键步骤是在搅动、涌动和抽水之间让含水层有时间休息。从孔隙层中去除多余固体的最佳方法是给孔隙层时间沉淀。我的许多钻井导师都说过,井的清理时间越长,井的寿命就越长。

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井的开发始于钻井计划,并通过采取适当的步骤打开通道继续进行。当公司计划最小化对生产区的影响,并最大化开发方法和工具时,就很容易开发出一口优质、清洁的水井。高效的油井开发可以创造几十年的高产水源。