完井工程简介

该工序可通过控制金属纤维缝隙的大小满足不同粒径 的防砂要求。此外，金属纤维具有自洁的功能。 不锈钢纤维材质特性还能满足注蒸汽开采条件下，耐 高温、耐高压和耐腐蚀等要求。
陶瓷防砂滤管
完
胜利油田研制的陶瓷防砂滤管，具有较强的抗折抗
压强度，并能耐高矿化度水，土酸，盐酸等腐蚀。
井
多孔冶金粉末防砂滤管
方
式
这种防砂筛管是用铁、青铜、锌白铜、镍、蒙 乃尔合金等金属粉末作为多孔材料加工而成的。
时有较大的环形空间，增加防砂层的厚度，提高防砂
效果。一般砾石层的厚度不小于50mm。
套管砾石充填的完井工序是：钻头钻穿油层至设计井深后， 下油层套管于油层底部，注水泥固井，然后对油层部位射孔。 要求采用高孔密，大孔径射孔，以增大充填流通面积，有时 还把套管外的油层砂冲掉，以便于向孔眼外的周围油层填入 砾石，避免砾石和地层砂混和增大渗流阻力。由于高密度充 填，充填效率高，防砂效果好，有效期长。
式
优 缺 点
割缝 衬管 完井
(1)成本相对较低 (2)储层不受水泥浆损害 (3)可防止井眼坍塌
(1)不能实施层段的分隔 (2) 无法进行生产控制，
不能获得可靠的生产测 试资料
射孔 完井
(1)最有效的层段分隔 (2)可以进行有效的生产控
制、生产检测和任何选 择性增产增注作业
(1)相对较高的完井成本 (2)储层受水泥浆的损害 (3)水平并的固井质量目前
化 化学固砂是以各种材料(水泥浆、酚醛树脂等)为胶结剂，
学
以轻质油为增孔剂，以各种硬质颗粒(石英砂、核桃壳等)
固 为支撑剂，按一定比例拌合均匀后，挤入套管外堆
砂 完
集于出砂层位。凝固后形成具有一定强度和渗透性
井 的人工井壁防止油层出砂。化学固砂仅适用于单层
及薄层，不宜用在大厚层或长井段防砂。
各种完井方式适用的地质条件(垂直井)
砾 石
• 对于胶结疏松出砂严重的地层，一般应采用砾石
充
充填完井方式。它是将绕丝筛管（或割缝筛管）下入油层部
填
位，然后用充填液将砾石泵送至筛管与井眼或筛管与套管之间的
完
环形空间内，构成一个砾石充填层，以阻挡油层砂流入井筒，达
井
到保护井壁、防砂入井之目的。
方
式
• 为了适应不同油层特性的需要，裸眼完井和射孔
裸眼砾石充填完井示意图
套管砾石充填完井示意图
金 属
金属纤维防砂筛管的基本结构如图10所示：
纤 维
该工序可通过控制金属纤维缝隙的大小满足不
防 砂
同粒径的防砂要求。此外，金属纤维具有自洁
筛
的功能。
管
不锈钢纤维材质特性还能满足注蒸汽开采条件
下，耐高温、耐高压和耐腐蚀等要求。
图10 金属纤维筛管结构 1-基管；2-堵头；3-保护管；4-金属纤维；5-金属网
敏敏
节点系统分析
射敏 油敏 管感
感 尺性
孔性 寸
从油管
生产
尺寸去
套管
确定生
强度
产套管
与校
尺寸
核
设计
完井 固井 射孔及 井口
方式 设计 射孔液 及完
及方 及其
设计
井管
法选 评估
柱设 择
完井投产
计
投产 完井
措施 试井 设计
评价
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
完 井 方 式
割缝衬管完井示意图
割缝衬管完井方式示意图
由于此种完井方式井下衬管损坏后无法修理或更 换，因此一般都采用另一种完井工序，即钻头钻至油 层顶界后，先下技术套管注水泥固井，再从技术套管 中下入直径小一级的钻头钻穿油层至设计井深。最后 在油层部位下入割缝的衬管，依靠衬管顶部的衬管悬 挂器将衬管悬挂在技术套管上。这种完井工序，当割 缝衬管发生磨损或失效时也可以起出修理或更换。
尚难保证
裸眼 预充 填砾 石井
(1)储层不受水泥浆的损害 (2)可以防止疏松储层出砂
及井眼坍塌
(3)适宜于热采稠油油藏
(1)不能实施层段的分隔 (2)无法进行选择性增产增
注作业
复合型 完 井
(1)岩性坚硬致密，井壁稳定不坍塌的储层 (2)裸眼井段内无含水夹层及易塌夹层的储层 (3)单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多储 (4)不准备实施分隔层段，选择性处理的储层 (5)储层顶界附近有高压气、水层，但无底水的储
层
水平井完井方式
完
井
裸
割 射管 砾
眼
缝 孔外 石
完
衬 完封 充
方
井
管 井隔 填
方
完 方器 完
(ECP)
式
式
井式
方
井 方
式
完式
井
方
式
目前常见的水平井完井方式有裸眼完井、割缝衬 管完井、带管外封隔器(ECP)的割缝衬管完井、射孔 完井和砾石充填完井五类。
由于水平井的各种完井方式，有其各自的适用条 件，故应根据油藏具体条件选用。
裸眼完井方式
这是一种最简单的水平井完井方式。即：技术 套管下至预计的水平段顶部，注水泥固井封隔。然 后换小一级钻头钻水平井段至设计长度完井。
套
底部注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层
管 射 孔
套管、水泥环并穿透油层某一深度，建立油流 的通道。
完
• 射孔完井既能选择性地射开不同压力、不同物
井
性的油层，以避免层间干扰，还可避开夹层水、
底水和气顶，避开夹层的坍塌，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。
套管射孔完井示意图
尾管射孔完井示意图
合理的完井方式应该根据油田开发方案的要求，做到充分发挥
各油层段的潜力，油井管柱要考虑到后期人工举升采油的要求，
同时还要为一些必要的井下作业措施创造良好条件。
完井工程系统设计框图
预探井及评价井
测井
取心
D.S.T
试油
油藏工 程方案
岩性分析
常薄X 电 规片射镜
线 分分衍扫 析析射描
敏感性分析
水酸速
盐碱
敏敏敏
方 式
这种完井方式将层段分隔开，可以进行
分层增产及注水作业，可在稀油和稠油层
中使用，是一种非常实用的方法。
水平井射孔完井示意图
管
外
封
这种完井方式是，依靠管外封隔器实
隔 施层段的分隔，可以按层段进行作业和生产控
器 制，这对于注水开发的油田尤为重要。其适用
(ECP)
条件见表2和表3。管外封隔器的完井方法，
• 一是不更换钻头，直接钻穿油层至设计井深，然
后下技术套管至油层顶界附近，注水泥固井。后
期裸眼完井。
后期裸眼完井示意图
复合型完井方式示意图
复
合
有的厚油层适合于裸眼完成，
型
但上部有气顶或顶界邻近又有水层
完 井 方
时，也可以将技术套管下过油气界 面，使其封隔油层的上部分然后裸
式
眼完井。必要时再射开其中的含油
(1)岩性坚硬，井壁不坍塌的碳酸盐岩或砂岩储层 (2)无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层 (3)单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多层储层 (4)不准备实施分隔层段，选择性处理的储层
割缝衬管 完井
(1)无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层 (2)单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多层储层 (3)不准备实施分隔层段，选择性处理的储层 (4)岩性较为疏松的中、粗砂粒储层
式
井，又要防止裸眼完井时地层坍塌的井。因此
完井方式简单，既可防止井塌，还可将水平井
段分成若干段进行小型措施，当前水平井多采
用此方式完井。
割缝衬管水平井完井示意图
射
技术套管下过直井段注水泥固井后，在水
孔
平井段内下入完井尾管、注水泥固井。完
完
井尾管和技术套管宜重合lOOm左右。最后
井
在水平井段射孔。
块薄多古气 状互套潜顶 油油油山、 层层层油底
藏水 油 层
层层裂高 间间缝陡 渗压性角 透力地地 率差层层 差异 异
分增人防调腐定水
层产工
整蚀向平
注措举砂井流井井
水施升
体
井身结构
导
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
表层套管 巩固上部比较疏松易塌
的不稳定岩层；安装防
技术套管 生产套管
可以分三种形式。
完
井
管外封隔器及割缝衬管完井示意图
管外封隔器及滑套完井示意图
管外封隔器及衬管射孔完井示意图
砾 • 国内外实践表明，在水平井段内，不论是进行裸眼井下
石 砾石充填或是套管内井下砾石充填，其工艺都很复杂。
充 填
•
长井段水平井无法采用此种方法。目前水平井的防砂完
完 井多采用预充填砾石筛管、金属纤维筛管或割缝衬管等
完井都可以充填砾石，分别称为裸眼砾石充填和
套管砾石充填。
地质条件允许就应该采用裸眼砾石充填完井方式。
裸
眼 其工序是钻头钻达油层顶界以上约3m后，下技术套管
砾 石 注水泥固井，再用小一级的钻头钻穿水泥塞，钻开油
充 填
层至设计井深，然后更换扩张式钻头将油层部位的井
完 径扩大到技术套管外径的1.5至2倍，以确保充填砾石 井
井 方法。这种方法筛管结构及性能同垂直井，但使用时应
方 加扶正器，以便使筛管在水平段居中。预充填砾石完井
式 方式的优缺点及其适用条件见表2和3。
各
种
表2各种水平井完井方式的优缺点
水
完井
平
方式
优点
缺点
井
完
裸眼 (1)成本最低
(1)疏松储层井眼易坍塌 (2)难以避免层段窜通
井 方
完井 (2)储层不受水泥浆损害 (3)不能进行分层作业 (4)生产检测资料不可靠
完井方式
适用的有底水、或有含水夹层、易塌夹层等 复杂地质条件，因而要求实施分隔层段的储层
(2)各分层之间存在压力、岩性等差异，因而要求实 施分层测试、分层采油、分层注水、分层处理的储层 (3)要求实施大规模水力压裂作业的低渗透储层 (4)砂岩储层、碳酸盐岩裂缝性储层
裸眼完井
段，国外称为复合型完井方式。
裸眼完井的最主要特点是油层完全裸露，因 而油层具有最大的渗流面积。这种井称为水动力 学完善井，其自然产能较高。
裸眼完井虽然完善程度高，但使用局限很大。砂 岩油、气层，中、低渗透层大多需要压裂改造， 裸眼完成则无法进行。
割
缝
割缝衬管完井方式也有两种完
衬 管 完 井
井工序，一是用同一尺寸钻头钻穿油 层后，套管柱下端连接衬管下入油层 部位，通过套管外封隔器和注水泥接 头固井封隔油层顶界以上的环行空间。
此外，这种完井方式可以减少套管重 量，从而降低完井成本，目前较深的油、 气井大多采用此方法完井。
裸 • 裸眼完井方式有三种完井工序。
眼 完 井
• 一是钻头钻至油层顶界附近后，下技术套管注水 泥固井。水泥浆上返至预定的设计高度后，再从
方
技术套管中下入直径较小的钻头，钻穿水泥塞，
式
钻开油层至设计井深完井。先期裸眼完井。
方方 式式
完 井
孔孔 完完 井井
填裸 完眼 井砾
填套 完管 井砾
方石 方石
式充 式充
完
目前国内外最常见的完井方式有套管或
井
尾管射孔完井、割缝衬管完井、裸眼完井、
裸眼或套管砾石充填完井等。由于现有的
方
各种完井方式都有其各自适用的条件和局
限性，因此，了解各种完井方式的特点是
式
十分重要的。
• 射孔完井是钻穿油层，然后下油层套管至油层
裸眼砾 石 充 填
(1)无气顶、无底水、无含水夹层的储层 (2)单一厚储层，或压力、物性基本一致的多储层 (3)不准备实施分隔层段，选择性处理的储层 (4)岩性疏松出砂严重的中、粗、细砂粒储层
(1)有气顶、或有底水、或有含水夹层、易塌夹层 套管砾 等复杂地质条件，因而要求实施分隔层段的储层
石 (2)各分层之间存在压力、岩性差异，因而要求实 充 施选择性处理的储层 填 (3)岩性疏松出砂严重的中、粗、细砂粒储层
喷钻的封杂钻封器开井隔地达隔等高喷某层预油井压现些，定、口层象难以的气设时以便生、备可控能产水，能制顺目层控发的利的，制生复地层保
证油井的正常生产
直井和定向井完井方式
完
射 裸割 砾 化其
井
孔 眼缝 石 学他 完 完衬 充 固防
井 井管 填 砂砂
方
方 方完 完 完筛 式 式井 井 井管
式套 尾 管管 射射
尾 管
尾管射孔完井是在钻头钻至油层顶界
射
后，下技术套管注水泥固井，然后用小一级
孔
的钻头钻穿油层至设计井深，用钻具将尾管
完
送下并悬挂在技术套管上。尾管和技术套管
井
的重合一般不小于50m。再对尾管注水泥
固井然后射孔。
尾管射孔完井由于在钻开油层以前 上部地层已被技术套管封固，可以采用 与油层相配伍的钻井液以低平衡压力的 方法钻开油层，有利于保护油层。
裸眼完井主要用于碳酸盐岩等坚硬不坍塌地层， 特别是一些垂直裂缝地层。
裸眼水平井完井示意图
割 缝
完井工序是将割缝衬管悬挂在技术套管上， 依靠悬挂封隔器封隔管外的环形空间，割缝衬管
衬
要加扶正器，以保证衬管在水平井眼中居中。目
管
前水平井发展到分枝井及多底井，其完井方式也
完
多采用割缝衬管完井。
井
方
割缝衬管完井主要用于不宜用套管射孔完
完井工程简介
目
一、前言
二、完井方式
录
三、完井井口装置
四、完井井控
• 过去完井工程的概念一般是指钻井工程的最后一道工序，即
前
钻完目的层后下套管、注水泥固井完井。但近年来，新工艺、 新技术的应用，加深了油气层层间的微观认识，并采取了保护
油层的措施。
言
完井是油田开发中的一项重要工作。完井方式有多种类型，