油水井完井与试油

二、钻开油气层
钻开油气层是完井的首要工序，是钻井工程的关键一步。这一工作的好坏 直接影响到一口井生产能力，关系到是否能够正确迅速的取得油层的各项资料。 当油层被打开时，油层内的油气压力与井筒内泥浆柱的压力出现相互制约 的关系。 若泥浆柱的压力小于油层的压力，且井口又控制不当时，地层中的 油气流就会流入井中，造成井喷等严重事故；若泥浆柱的压力大于油层的压力， 则泥浆中的水、粘土颗粒以及其他有害物质就会侵入油层造成损害，使井筒附 近的渗透率降低，影响油井产量，有时甚至不出油。 因而钻开油层时应根据油层压力的高低和岩石性能严格选择压井液，以 保证安全生产，不损害或尽可能少损害油层。通常钻高压油层采用密度较大 的压井液，对于压力较低的油层，应当减小压井液的密度，以免损害油层。 油层损害--入井流体与储层及其流体不配伍时造成近井地带油层渗透率下降的 现象。
尾管射孔完井方式 套管射孔完井方式
射孔完井的适用条件：
（1）复杂地质条件要求实施分隔层段的储层； （2）要求实施分层测试、分层采油、分层注水、分层处 理的油层；
（3）要求实施大规模水力压裂作业的低渗透油层；
（4）含油层段长、夹层厚度大、不适于裸眼完井的构造 复杂的油气层。
3、割缝衬管完井方式
割缝衬管完井方式
割缝衬管完井的特点
（1）主要用于出砂不严重油层或防止岩屑落入裸眼井筒中； （2）既起到裸眼完井作用，又防止了裸眼井壁坍塌堵塞井 筒； （3）在一定程度上具有防砂的作用； （4）工艺简单，操作方便，成本低； （5）适用于中粗砂粒油层，特别是水平井中使用。
4、砾石充填完井方式
直接充填 先将绕丝筛管或衬管下入油层部位，然后用充填液将在地面上预先选好的 砾石泵送至绕丝筛管与井眼或绕丝筛管与套管之间的环形空间内，形成砾 石充填层，阻挡油层砂流入井筒，达到保护井壁、防砂入井的目的。 预制充填 在地面预先将符合油层特性要求的砾石填入具有内外双层绕丝筛管的环形空 间而制成的防砂管，将筛管下入井内，对准出砂层位进行防砂。 完井方式有裸眼砾石充填和套管内砾石充填。
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1、裸眼完井方式
先期裸眼完井方式
后期裸眼完井方式
复合型完井方式 8
裸眼完井是指在钻开的生产层位下入套管的完井方式。
先期裸眼完井：钻头钻至油层顶界附近后，下套管柱水泥固井。水泥浆上返 至设计高度后，再从套管中下入直径较小的钻头，钻穿水泥塞，钻开油层至设计 井深完井。 复合型完井：有的厚油层适合于裸眼完成，但是上部有气顶或顶界附近又 有水层时，也可以将套管下过油气界面，使其封隔油层的上部，然后裸眼完井， 必要时再射开其含油段。
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一、井身结构
导 管
表层套管
技术套管
生产套管
保护井口附近的表土地层， 防止被经常流出的洗井液 体冲垮。下入深度取决于 较坚硬岩层所在的位置。 巩固上部比较疏松易塌的 不稳定岩层；安装防喷器 等井口设备，控制钻开高 压层时可能发生的井喷现 封隔某些难以控制的复杂 象。其下入深度决定于上 地层，以便能顺利地钻达 部疏松岩层的位置，一般 预定的生产目的层。下入 在30m到150m。 封隔油、气、水层，保证 深度根据复杂层位置而定。 油井的正常生产。下入深 度是根据目的层的位置和 不同完井方法来决定的。
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（一）、完井方式
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裸眼完井
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套管或尾管射孔完井
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衬管完井
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砾石充填完井 防砂滤管完井 化学故砂完井
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不同的完井方式的主要区别是油气层与井底 的连通方式的不同。连通方式不同，使其井底结 构和完井工艺也不同。而一口井完成之后，其井 底结构就不易改变，所以应根据油气层的具体情 况及各地实际经验来选定合理而有效的完井方式。
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认识油水井—油水井的结构
套补距：钻井时的方补心与套管头 的距离
在钻井架一撤之后现场就 不存在了，但在以后的生 套管深度：下入油层套管的深度 产过程中，如补孔、下泵、 抬高井口、修井等措施时 人工井底深度：完井时套管内最下部 的丈量管柱都要用到
水泥顶界面至方补心的距离
射开油层顶部深度：射孔井段最上部 至方补心的距离 射开油层底部深度：射孔井段最下部 至方补心的距离
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三、完井方式及选择
完井方式：
油层与井筒的连通方式、井底结构及完井工艺。
完井方式选择的要求：
(1)保持最佳的连通条件，油层所受的损害最小； (2)应具有尽可能大的渗流面积，入井的阻力最小； (3)有效地封隔油、气、水层，防止窜槽及层间干扰； (4)有效防止油层出砂和井壁坍塌，确保油井长期生产； (5)应具备便于人工举升和井下作业等条件； (6)施工工艺简便，成本低。
6、化学固砂完井
化学固砂是以各种材料（水泥浆、酚醛树脂等）为胶结剂，以轻质油为增孔 剂，以各种硬质颗粒（石英砂、核桃壳等）为支撑剂，按一定比例拌合均匀后， 挤入套管外堆积于出砂层位，靠油层温度凝固后形成具有一定强度和渗透率的 人工井壁，防止油层出砂。或者不加支撑剂，直接将胶结剂挤入套管外出砂层 中将疏松砂岩胶结牢固亦可。
改进后的割缝衬管完井方式
衬管完井方式：
钻头钻至油层顶界后，先下套管注入水泥固井，再从套管中 下入直径小一级的钻头钻穿油层至设计井深。最后在油层部位 下入预先割缝的衬管，依靠衬管顶部的衬管悬挂器，将衬管挂 在套管上，并密封衬管和套管之间的环形空间，使油气通过衬 管的割缝流入井筒。
衬管完井方式是当前主要的完井方式之一。目前，衬管上 的孔眼多采用圆形和梯形两种，圆形孔眼通过油气流的能力较 强，单防砂能力较差；梯形割缝管只允许一定数量和大小的砂 流入井内，同事较大的砂粒形成砂拱，砂拱不仅对油气流的阻 力小，而且可以起到防砂的目的。但这种衬管又容易让泥质颗 粒堵塞而使油气流入井内的阻力变大。衬管完井法防砂是依靠 油层自然形成砂拱来实现的，这样不易人工控制，因此在衬管 的基础上发展了砾石充填完井方式。
后期裸眼完井：不更换钻头，先钻开油层至设计井深，再将套管下至油层 顶部，注水泥固井，固井时，为防止水泥浆损害套管鞋以下的油层，通常在 油层段垫砂或者体乳低失水、高粘度的钻井液，以防止水泥浆下沉。
1、裸眼完井方式
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：
◆
不能克服井壁坍塌和油层出砂对油井生产的影响；
渗透性可凝固材料：
胶结剂+增孔剂+支撑剂
水 泥 酚醛树脂 轻质油 石英砂 核桃壳
（二）、完井方式选择
完井方式选择需考虑的因素
油田地质及油藏工程条件
采油工程技术措施要求
块 状 油 层
薄 互 油 层
多 套 油 层
古 潜 山 油 藏
气 顶 、 底 水 油 层
层 间 渗 透 率 差 异
层 间 压 力 差 异
裂 缝 性 地 层
高 陡 角 地 工 整 蚀 向 平 举 砂 井 流 井 井 升 体
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第一章 油水井完井及试油
四、水平井完井方式
采 油 工 艺 技 术
（一）水平完井方法适用的地质条件
1.薄层油藏
2.高垂向渗透性油藏 3.纵向裂缝油藏
4.非均质油藏
第一章 油水井完井与试油
主要内容
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井身结构 钻开油气层 完井方式
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水平井完井方式
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第一章 油水井完井与试油
完井工程：
衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程，是从钻开油 层到固井、完井、下生产管柱、排液、诱导油流，直至投产 的工艺过程组成的系统工程。
它是钻井工程的最后一个重要环节，又是采油工程的开 端，与以后采油、注水及整个油气田的开发是紧密联系的。 而油井完成质量的好坏直接影响到油井的生产能力与经济寿 命，甚至关系到整个油田能否得到合理的开发。
5.有气顶或底水接触面问题的油藏
（一）水平完井方法的特点 水平井有三种基本类型： ●大曲率半径水平井，位移3000m ●中曲率半径水平井，位移1500m ● 3.小曲率半径水平井，位移300 m
水平井的完井方式：
1.裸眼完井 2.割缝衬管完井
3.尾管射孔完井
4.管外封隔器完井 5.砾石充填完井
◆
◆
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。
适用条件：
◆只适用于坚应固、稳定且无油气水夹层的单一油层或一些油
气层性质相同的多油气层井。
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2、射孔完井方式—国内外最为广泛和最主要使用的一种完井方式
钻穿油层直至设计井深；然后下套 钻头钻至油层顶界后，下套管注水泥， 管到油层底部注水泥固井；最后射孔。 然后用小一级的钻头钻穿油层至设计井 优点 可选择性地射开油层，避免层间 深，用钻具将尾管松下并悬挂在套管上， 干扰；具备实施分层注采和选择性压裂 再对尾管注水泥固井，然后射孔。 或酸化等分层作业的条件。 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 缺点 出油面积小、完善程度较差，对 成本。 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。
5、防滤砂管完井
防砂原理： 采用不同介质作滤砂材料，只让油通过，而将砂挡在滤砂管外。
防滤砂管种类：预充填绕丝筛管、金属纤维、陶瓷、多孔冶金粉末、金属 烧结模滤管等。 特点： （1）在油井出砂不严重、产液量不高的裸眼或套管完井中使用； （2）油井产能低于砾石充填、有效期不如砾石充填长，不能像砾石充填那样能防 止油层砂进入井筒，只能防止油层砂进入井筒后不再进入油管； （3）工艺简单、成本低。