完井工程技术概述
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合理的完井方法应该满足的要求
具备分层压裂、酸化等分层处理措施，便于人工举升和井下作业等条件
满足特殊油藏开采需求，如稠油油藏蒸汽吞吐和蒸汽驱的要求 油井开采后期具备侧钻定向井及修井生产的条件 施工工艺尽可能简便，成本尽可能低
二、完井工程概述、现状与趋势 （一）概述
目前常规完井方式主要有三大类：
裸眼完井 先期裸眼 后期裸眼
目前，特殊结构井技术已在国 内外各大油田中得到了较大范围内 的应用，在油气田的勘探开发中发 挥着越来越重要的作用。
特殊结构井是为满足复杂油气藏勘探开发需要，在常规直井
钻井技术基础上发展起来的，具有特殊井眼轨迹或井身结构的油气 井。主要包括各类定向井、丛式井、水平井和鱼骨分支井等。
控 制 井 眼 轨 迹 增 加 井 眼 数 量
（一）概述
割缝衬管完井方式(1)
割缝衬管完井方式(2)
二、完井工程概述、现状与趋势 （二）现状
国外完井技术的研究起步 早，发展快，通过多年的发 展，在完井工艺技术方面有 许多成熟配套的的技术，并 不断开发出经济实用的新工 艺、新工具。
二、完井工程概述、现状与趋势
1、小井眼完井技术
（二）现状
井眼内下入的套管尺寸和层数受限，
合理的完井方法应该满足的要求
油、气层和井筒之间应保持最佳的连通条件，油、气层所受的损害最小
油、气层和井筒之间应具有尽可能大的渗流面积，且渗流阻力最小 可有效地封隔油、气、水层，防止气窜或水窜，防止层间的相互干扰 应能有效地控制油层出砂，防止井壁垮塌，确保油井长期生产
二、完井工程概述、现状与趋势 （一）概述
A 降低流体损失到最小程度 优 B 减少地层损害 点 C 改善油气井产能
国外欠平衡钻井的完井方式
76%
裸眼完井百分比%
21%
筛管完井百分比%
3%
套管固井完井百分比%
二、完井工程概述、现状与趋势 （二）现状
国内完井技术
SAS + ECP（变参数+筛管顶部注水泥）
SAS（割缝/打孔管/复合筛管）
SAS + ECP（控水筛管+分段一体化）
①英国TENDEKA公司：地面仪器接受通过井液和气体传播的井 下传感器通过脉冲方式传输产液参数技术进入现场试验。
②Weatherford公司正研究一种全新的控制技术：井下可控阀编 号，将内置控制指令芯片的标矛投掷入井，对应编号的控制阀接受 到输入指令后自动调整工作状态。
09年完成中石化前瞻项目《水平井智能化完井井下数据采集技术》研究：井下数据采集 完井技术是智能完井的基础和关键技术，《水平井智能化完井井下数据采集技术》前期 攻关为国内智能完井技术研究奠定基础。
完井工程技术概述
提纲
一、前言 二、现代完井工程概述、现状与趋势
随着世界石油天然气勘探开发的不断发展，钻井技术经 历了经验钻井、科学钻井和自动化智能钻井三个发展阶段， 钻井新技术、新工艺和钻井新装备不断发展和完善。丛式井、 水平井、小井眼侧钻水平井、大位移井、分支井等复杂结构 井不断出现、发展和成熟。
完井目的意义：
（一）概述
减少对油、气层损害； 提高单井产量； 有利于提高储量动用程度； 为采油措施提供前提条件； 近期和远期相结合，尽可能做 到降低风险、最低的投资和操作 费用
目的
为油藏和生 产服务，最 大化发挥产 能效益。
二、完井工程概述、现状与趋势 完井方式需要考虑的内容项
二、完井工程概述、现状与趋势 （一）概述
◆ 不能克服井壁坍塌和油层出砂对油井生产的影响； ◆ 不能克服生产层范围内不同压力的油、气、水层 的相互干扰； ◆ 无法进行选择性酸化或压裂等。
高平1井裸眼段长3447m
二、完井工程概述、现状与趋势
(二)射孔完井方式
（一）概述
套管射孔完井方式
优点：可选择性地射开油层，
避免层间干扰；具备实施分层 注采和选择性压裂或酸化等分 层作业的条件。
缺点：出油面积小、完善程
度较差，对井深和射孔深度要 求严格，固井质量要求高，水 泥浆可能损害油气层。
二、完井工程概述、现状与趋势
(二)射孔完井方式
（一）概述
特点 有利于保护油层， 可以减少套管重量和固井 水泥的用量，从而降低完 井成本。
尾管射孔完井方式
二、完井工程概述、现状与趋势
(三) 筛管、衬管完井方式
系统权威的教材？
增加可采储量 增加油井产量 提高油气采收率
二、完井工程概述、现状与趋势 （一）概述
• 完井工程是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程， 从钻开油层开始，到下套管注水泥固井、射孔、下生 产管柱、排液，直至投产
钻井
采油 完井
为什么要搞勘探开发工程一体化？
二、完井工程概述、现状与趋势
自从1997年8月Saga Petroleum公司首次安装以来智能完井系统 已推广应用千余井次，并呈规模推广趋势，在防水控水、优化产液 剖面方面取得明显效果。目前智能完井尚需借助人工界面发布指令 实现对生产油井的控制，虽然各种类型的电子类、电控-液压、光学液压完井系统已经获得成功应用，但是目前液压动力智能完井系统 仍占主导地位。最新进展：
2、深井超深井完井技术
地质情况复杂
深
井
超
深
井下条件苛刻
井
完
井 特
风险大
点
温度压力高
管柱下入困难， 完井工具、水泥 浆的耐压、耐温要求高
贝壳休斯公司可创造压力高达207MPa，温度达360℃的实 验环境，以检验深井超深井完井工具的耐高温高压特性。
二、完井工程概述、现状与趋势
3、分支井完井技术
（二）现状
国内研究机构Βιβλιοθήκη 没有独立完成该作业的记录。钻井院研究进展
• 已经完成地面试验，达到现场试验要求。
分段压裂完井技术关键部件： 分段压裂封隔器 压裂滑套
谢谢大家！
技①术智：能有完井效系分统段可以完对井油技藏术的多、层井进下行合数采，对多分支井进
行监测与控制；
据采集传输技术、数据解释技术和
②判断和确定节流生产段,能关闭或抑制产水层段； ；
井③下更工科具学、控更制简技化的术管。理非均质油藏；
④能够实时获得关键信息，最大限度的减小测井工作量； ⑤减少作业次数，直接降低了操作费和风险，提高了安全性。
完善管柱结构，
复杂地层钻进应急措施难以展开。
研制小井眼完
井
眼
井工具，研究
小 ， 完 井
完井管柱尺寸受限，一些完井工具 如管外封隔器等使用和数量受限， 难以保证完井质量，施工难度大。
小间隙固井水 泥浆体系，优
难 题
化施工工艺
小间隙固井，固井质量难题保证
侧钻小井眼完井工具的困扰？
二、完井工程概述、现状与趋势 （二）现状
SAS + ECP（筛管+管外封隔器）
CHP（套管射孔分段+变参数射孔）
CHP（套管射孔）
CHP（逐层打开+逐层封堵分层开采）
所有工艺基于两点 SAS + 自胀封管外封隔器 水平井分段+产液剖面
二、完井工程概述、现状与趋势 （二）现状
国外完井技术
常规完井：分段完井+变完井参数 半智能完井：分段完井+控水筛管 智能完井：分段完井+ICVs控制 DWS双管完井技术 中心管完井技术 特殊控水技术(EquiFlow Oil Selector…)
射孔完井 套管射孔 尾管射孔
筛管完井 先期防砂 后期防砂
二、完井工程概述、现状与趋势
(一)裸眼完井方式
（一）概述
先期裸眼完井方式
后期裸眼完井方式
复合型完井方式
二、完井工程概述、现状与趋势 （一）概述
裸眼完井方式的主要特点：
优点：油层完全裸露，不会产生附加渗流阻力，产
能较高，完善程度高。
缺点：
二、完井工程概述、现状与趋势 （二）现状
3、分支井完井技术 世界上已钻分支井级别对比
❖哈里伯顿4501TM 系统 ❖贝壳石油工具HOOKTM系统 ❖威德福StarBurstTM系统
二、完井工程概述、现状与趋势 （二）现状
4、欠平衡完井技术
欠平衡完井技术是欠平衡钻井技术的延伸， 是在欠平衡状态下采取的一种新的完井方法。
二、完井工程概述、现状与趋势 （三）趋势
常规完井方式
科学化、系统化完井方式
固井射孔完井 筛管完井 裸眼完井
转变为
精细化完井 一体化完井 智能化完井
二、完井工程概述、现状与趋势（三）趋势：
智能完井技术
智智能能完完井井定技义术：是智从能完完井井领被域定最义大限度地利用现 代科为技一手种段能管够理采油集藏、、传优输化和油分井析的井生下产和最大限度 地降生低产作和业油费藏用状与态风参险数，，实且现依资据源分利析用和油田开发 效益结的果最对大井化下，生成产为进石行油调完控井以技提术高领油域的焦点、代 表了井完产井能技的术完的井发系展统方。向包。括重四要大作核用心：
ECP
ECP
技
术
A段打孔管 B段盲管 C段打孔管 D段盲管 E段打孔管
思
路
⑴初步形成了智能完井的基本理论依据， 形成通过产液压力温度等参数的连续测试 真实反映油藏状况和产液状况的理论。 ⑵实现了水平井井下数据采集完井配套技 术，地面模拟测试出的指标：分段后段间 隔离压差≥30MPa，分段有效率≥80%，采 集数据的失真率≤5%。 ⑶选择开发了适合水平井井下产液参数测 量仪器，其失真率≤5%，总工作时间≥100 小时，单次工作时间≤20秒。 ⑷数据采集传输方案的地面模拟试验
•级别1:裸眼/无支撑连接――主井眼和分支井眼 都是裸眼 •级别2:主井眼下套管并固井,分支井眼下衬管。 •级别3:主井眼下套管并固井,分支井眼下衬管但 不固井。用悬挂器将分支尾管锚定在主井眼上,但 不固井。 •级别4:主井眼和分支井眼都下套管并注水泥。主 井眼和分支井眼在联接处都注水泥。 •级别5:在连接处进行压力密封。在不能固井的情 况下,用完井方法达到密封。 •级别6:在连接处进行压力密封。在不能固井的情 况下,用预成型管柱进行密封 。
裸眼分段压裂系统
StageFRAC Frac Point Delta Stim
国内应用情况
※2008年初，Schlumberger公司在广安002-H1-2井实施4段加砂压裂施工获得 成功，为亚洲首次。 ※西南分公司评价井新沙2H井采用Halliburton最新技术——遇油膨胀封隔器及 DSS压裂滑套对其水平段实行管外封隔及分段定点压裂。 ※2009年3月，大庆油田公司开发部利用Baker Oil Tools公司的Frac Point系统， 对深层水平气井徐深9-平1井实施4段分层压裂。
完井技术发展的趋势：智能化完井技术
三、水平井特色完井技术 2、水平井裸眼分段压裂完井技术
胜利钻井院石油完井所
问 题 的 提 出
• 避免采用固井射孔完井 • 解决笼统压裂不足 • 提高低渗油藏开发效果
技术方案演示
国内外研究进展
国外石油公司
Schlumberger Baker Hughes Halliburton
具备分层压裂、酸化等分层处理措施，便于人工举升和井下作业等条件
满足特殊油藏开采需求，如稠油油藏蒸汽吞吐和蒸汽驱的要求 油井开采后期具备侧钻定向井及修井生产的条件 施工工艺尽可能简便，成本尽可能低
二、完井工程概述、现状与趋势 （一）概述
目前常规完井方式主要有三大类：
裸眼完井 先期裸眼 后期裸眼
目前，特殊结构井技术已在国 内外各大油田中得到了较大范围内 的应用，在油气田的勘探开发中发 挥着越来越重要的作用。
特殊结构井是为满足复杂油气藏勘探开发需要，在常规直井
钻井技术基础上发展起来的，具有特殊井眼轨迹或井身结构的油气 井。主要包括各类定向井、丛式井、水平井和鱼骨分支井等。
控 制 井 眼 轨 迹 增 加 井 眼 数 量
（一）概述
割缝衬管完井方式(1)
割缝衬管完井方式(2)
二、完井工程概述、现状与趋势 （二）现状
国外完井技术的研究起步 早，发展快，通过多年的发 展，在完井工艺技术方面有 许多成熟配套的的技术，并 不断开发出经济实用的新工 艺、新工具。
二、完井工程概述、现状与趋势
1、小井眼完井技术
（二）现状
井眼内下入的套管尺寸和层数受限，
合理的完井方法应该满足的要求
油、气层和井筒之间应保持最佳的连通条件，油、气层所受的损害最小
油、气层和井筒之间应具有尽可能大的渗流面积，且渗流阻力最小 可有效地封隔油、气、水层，防止气窜或水窜，防止层间的相互干扰 应能有效地控制油层出砂，防止井壁垮塌，确保油井长期生产
二、完井工程概述、现状与趋势 （一）概述
A 降低流体损失到最小程度 优 B 减少地层损害 点 C 改善油气井产能
国外欠平衡钻井的完井方式
76%
裸眼完井百分比%
21%
筛管完井百分比%
3%
套管固井完井百分比%
二、完井工程概述、现状与趋势 （二）现状
国内完井技术
SAS + ECP（变参数+筛管顶部注水泥）
SAS（割缝/打孔管/复合筛管）
SAS + ECP（控水筛管+分段一体化）
①英国TENDEKA公司：地面仪器接受通过井液和气体传播的井 下传感器通过脉冲方式传输产液参数技术进入现场试验。
②Weatherford公司正研究一种全新的控制技术：井下可控阀编 号，将内置控制指令芯片的标矛投掷入井，对应编号的控制阀接受 到输入指令后自动调整工作状态。
09年完成中石化前瞻项目《水平井智能化完井井下数据采集技术》研究：井下数据采集 完井技术是智能完井的基础和关键技术，《水平井智能化完井井下数据采集技术》前期 攻关为国内智能完井技术研究奠定基础。
完井工程技术概述
提纲
一、前言 二、现代完井工程概述、现状与趋势
随着世界石油天然气勘探开发的不断发展，钻井技术经 历了经验钻井、科学钻井和自动化智能钻井三个发展阶段， 钻井新技术、新工艺和钻井新装备不断发展和完善。丛式井、 水平井、小井眼侧钻水平井、大位移井、分支井等复杂结构 井不断出现、发展和成熟。
完井目的意义：
（一）概述
减少对油、气层损害； 提高单井产量； 有利于提高储量动用程度； 为采油措施提供前提条件； 近期和远期相结合，尽可能做 到降低风险、最低的投资和操作 费用
目的
为油藏和生 产服务，最 大化发挥产 能效益。
二、完井工程概述、现状与趋势 完井方式需要考虑的内容项
二、完井工程概述、现状与趋势 （一）概述
◆ 不能克服井壁坍塌和油层出砂对油井生产的影响； ◆ 不能克服生产层范围内不同压力的油、气、水层 的相互干扰； ◆ 无法进行选择性酸化或压裂等。
高平1井裸眼段长3447m
二、完井工程概述、现状与趋势
(二)射孔完井方式
（一）概述
套管射孔完井方式
优点：可选择性地射开油层，
避免层间干扰；具备实施分层 注采和选择性压裂或酸化等分 层作业的条件。
缺点：出油面积小、完善程
度较差，对井深和射孔深度要 求严格，固井质量要求高，水 泥浆可能损害油气层。
二、完井工程概述、现状与趋势
(二)射孔完井方式
（一）概述
特点 有利于保护油层， 可以减少套管重量和固井 水泥的用量，从而降低完 井成本。
尾管射孔完井方式
二、完井工程概述、现状与趋势
(三) 筛管、衬管完井方式
系统权威的教材？
增加可采储量 增加油井产量 提高油气采收率
二、完井工程概述、现状与趋势 （一）概述
• 完井工程是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程， 从钻开油层开始，到下套管注水泥固井、射孔、下生 产管柱、排液，直至投产
钻井
采油 完井
为什么要搞勘探开发工程一体化？
二、完井工程概述、现状与趋势
自从1997年8月Saga Petroleum公司首次安装以来智能完井系统 已推广应用千余井次，并呈规模推广趋势，在防水控水、优化产液 剖面方面取得明显效果。目前智能完井尚需借助人工界面发布指令 实现对生产油井的控制，虽然各种类型的电子类、电控-液压、光学液压完井系统已经获得成功应用，但是目前液压动力智能完井系统 仍占主导地位。最新进展：
2、深井超深井完井技术
地质情况复杂
深
井
超
深
井下条件苛刻
井
完
井 特
风险大
点
温度压力高
管柱下入困难， 完井工具、水泥 浆的耐压、耐温要求高
贝壳休斯公司可创造压力高达207MPa，温度达360℃的实 验环境，以检验深井超深井完井工具的耐高温高压特性。
二、完井工程概述、现状与趋势
3、分支井完井技术
（二）现状
国内研究机构Βιβλιοθήκη 没有独立完成该作业的记录。钻井院研究进展
• 已经完成地面试验，达到现场试验要求。
分段压裂完井技术关键部件： 分段压裂封隔器 压裂滑套
谢谢大家！
技①术智：能有完井效系分统段可以完对井油技藏术的多、层井进下行合数采，对多分支井进
行监测与控制；
据采集传输技术、数据解释技术和
②判断和确定节流生产段,能关闭或抑制产水层段； ；
井③下更工科具学、控更制简技化的术管。理非均质油藏；
④能够实时获得关键信息，最大限度的减小测井工作量； ⑤减少作业次数，直接降低了操作费和风险，提高了安全性。
完善管柱结构，
复杂地层钻进应急措施难以展开。
研制小井眼完
井
眼
井工具，研究
小 ， 完 井
完井管柱尺寸受限，一些完井工具 如管外封隔器等使用和数量受限， 难以保证完井质量，施工难度大。
小间隙固井水 泥浆体系，优
难 题
化施工工艺
小间隙固井，固井质量难题保证
侧钻小井眼完井工具的困扰？
二、完井工程概述、现状与趋势 （二）现状
SAS + ECP（筛管+管外封隔器）
CHP（套管射孔分段+变参数射孔）
CHP（套管射孔）
CHP（逐层打开+逐层封堵分层开采）
所有工艺基于两点 SAS + 自胀封管外封隔器 水平井分段+产液剖面
二、完井工程概述、现状与趋势 （二）现状
国外完井技术
常规完井：分段完井+变完井参数 半智能完井：分段完井+控水筛管 智能完井：分段完井+ICVs控制 DWS双管完井技术 中心管完井技术 特殊控水技术(EquiFlow Oil Selector…)
射孔完井 套管射孔 尾管射孔
筛管完井 先期防砂 后期防砂
二、完井工程概述、现状与趋势
(一)裸眼完井方式
（一）概述
先期裸眼完井方式
后期裸眼完井方式
复合型完井方式
二、完井工程概述、现状与趋势 （一）概述
裸眼完井方式的主要特点：
优点：油层完全裸露，不会产生附加渗流阻力，产
能较高，完善程度高。
缺点：
二、完井工程概述、现状与趋势 （二）现状
3、分支井完井技术 世界上已钻分支井级别对比
❖哈里伯顿4501TM 系统 ❖贝壳石油工具HOOKTM系统 ❖威德福StarBurstTM系统
二、完井工程概述、现状与趋势 （二）现状
4、欠平衡完井技术
欠平衡完井技术是欠平衡钻井技术的延伸， 是在欠平衡状态下采取的一种新的完井方法。
二、完井工程概述、现状与趋势 （三）趋势
常规完井方式
科学化、系统化完井方式
固井射孔完井 筛管完井 裸眼完井
转变为
精细化完井 一体化完井 智能化完井
二、完井工程概述、现状与趋势（三）趋势：
智能完井技术
智智能能完完井井定技义术：是智从能完完井井领被域定最义大限度地利用现 代科为技一手种段能管够理采油集藏、、传优输化和油分井析的井生下产和最大限度 地降生低产作和业油费藏用状与态风参险数，，实且现依资据源分利析用和油田开发 效益结的果最对大井化下，生成产为进石行油调完控井以技提术高领油域的焦点、代 表了井完产井能技的术完的井发系展统方。向包。括重四要大作核用心：
ECP
ECP
技
术
A段打孔管 B段盲管 C段打孔管 D段盲管 E段打孔管
思
路
⑴初步形成了智能完井的基本理论依据， 形成通过产液压力温度等参数的连续测试 真实反映油藏状况和产液状况的理论。 ⑵实现了水平井井下数据采集完井配套技 术，地面模拟测试出的指标：分段后段间 隔离压差≥30MPa，分段有效率≥80%，采 集数据的失真率≤5%。 ⑶选择开发了适合水平井井下产液参数测 量仪器，其失真率≤5%，总工作时间≥100 小时，单次工作时间≤20秒。 ⑷数据采集传输方案的地面模拟试验
•级别1:裸眼/无支撑连接――主井眼和分支井眼 都是裸眼 •级别2:主井眼下套管并固井,分支井眼下衬管。 •级别3:主井眼下套管并固井,分支井眼下衬管但 不固井。用悬挂器将分支尾管锚定在主井眼上,但 不固井。 •级别4:主井眼和分支井眼都下套管并注水泥。主 井眼和分支井眼在联接处都注水泥。 •级别5:在连接处进行压力密封。在不能固井的情 况下,用完井方法达到密封。 •级别6:在连接处进行压力密封。在不能固井的情 况下,用预成型管柱进行密封 。
裸眼分段压裂系统
StageFRAC Frac Point Delta Stim
国内应用情况
※2008年初，Schlumberger公司在广安002-H1-2井实施4段加砂压裂施工获得 成功，为亚洲首次。 ※西南分公司评价井新沙2H井采用Halliburton最新技术——遇油膨胀封隔器及 DSS压裂滑套对其水平段实行管外封隔及分段定点压裂。 ※2009年3月，大庆油田公司开发部利用Baker Oil Tools公司的Frac Point系统， 对深层水平气井徐深9-平1井实施4段分层压裂。
完井技术发展的趋势：智能化完井技术
三、水平井特色完井技术 2、水平井裸眼分段压裂完井技术
胜利钻井院石油完井所
问 题 的 提 出
• 避免采用固井射孔完井 • 解决笼统压裂不足 • 提高低渗油藏开发效果
技术方案演示
国内外研究进展
国外石油公司
Schlumberger Baker Hughes Halliburton