完井工程技术概述
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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
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
完井工程
式中：
t1——自喷阶段从生产优化目的出发的油套管尺寸
t2——所选人工举升方式下所获得的油套管尺寸
t3——满足增产措施要求的油套管尺寸 t4——其它特殊工艺要求的油套管尺寸
完井管柱--油管及生产套管的选定
采油井油套管尺寸
稠油开采井油、套管尺寸
= max{Tt1，Tt2，Tt3}
式中：
Tt1——所选人工举升方式下所获得的油套管尺寸
胶结牢固
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完井方式选择-砂岩油气藏
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低压低渗或高压低渗 胶结牢固 低压高渗或高压高渗
有气顶
无气顶
有气顶
无气顶
有底水
无底水
有底水
无底水
有底水
无底水
有底水
无底水
射开产层 中部1/3层 段的射孔 完井
射开产层底 部2/3层段 的射孔完井
射开产层上 部2/3层段的 射孔完井
射开产层 全段的射 孔完井
完井方式选择-水平井完井方式
射孔完井方式 裸眼完井方式
割缝衬管完井方式 井的完善系数高
产量高 ECP割缝衬管完井 污染易消除 砾石充填完井方式
岩石强度不高时， 生产中会有井壁坍 塌
完井方式选择-水平井完井方式
射孔完井方式 裸眼完井方式
割缝衬管完井方式
ECP割缝衬管完井 能应用于各种半径水平井
主要是裸眼及其变种的完井方式
主要是用水泥封固油层的完井，可在封固后 选择性地射开某些层段 2.
完井方式选择-水平井完井方式
射孔完井方式 裸眼完井方式
对地层封隔良好
割缝衬管完井方式
能采取各种增产措 ECP割缝衬管完井
完井工程概述
完井工程完井工程定义:完井工程是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程，是从钻开油层开始，到下套管注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液，直至投产的系统工程。
完井工程的内容（1）岩心分析及敏感性分析根据勘探预探井或评价井所取的岩心，进行系统的岩心分析和敏感性分析，并根据实验分析的结果，提出对钻开油、气层的钻井液，射孔液，增产措施的压裂液、酸液，以及井下作业的压井液等的基本技术要求。
岩心分析及敏感性分析项目如下：1）岩心分析：常规分析、薄片分析、X射线衍射（XRD）、电镜扫描（SEM）。
2）敏感性分析：水敏、速敏、酸敏、碱敏、盐敏。
（2）钻开油层的钻井液钻井液的选择，主要是考虑如何防止钻井液的滤液侵入油层而造成油层的损害，同时又考虑到安全钻进的问题，如钻遇高压层、低压层、漏失层、岩盐层、石膏层和裂缝层时的钻井液，根据测井资料、岩心分析、敏感性分析数据和实践经验去选择钻井液类型、配方及外加剂。
（3）完井方式及方法根据油田地质特点及油田开发方式和井别，按砂岩、碳酸岩盐、火成岩和变质岩等岩性去选择完井方式，完井方式基本分为两大类，即裸眼完井和套管射孔完井。
裸眼完井又有不同的方法，如裸眼、割缝衬管、绕丝筛管砾石充填；射孔完井也有不同的方法，如套管射孔、尾管射孔、套管内绕丝筛管砾石充填等方法。
（4）油管及生产套管尺寸的选定根据节点分析（Nodal Analysis）即压力系统分析，进行油层——井筒——地面管线敏感性分析。
油管敏感性则是根据油层压力、产量、产液量、流体的粘度、增产措施和开采方式等方面的综合分析去选定油管的直径，然后根据油管尺寸去选定生产套管尺寸。
过去传统的作法是先选定生产套管尺寸，然后再确定油管尺寸。
现代完井工程没有沿用过去传统概念和做法，而是建立了用油管尺寸去确定生产套管尺寸的新思路和新方法。
套管系统设计本应包括表层套管、技术套管与生产套管，但这里仅仅论述了生产套管设计，至于表层套管和技术套管，它有专门的设计要求，这应按钻井工程要求进行设计，这里就不涉及了。
完井工程技术概述
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）
（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，
•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。
水平井完井技术简介
二、水平井的完井方法
中国石油
2、水平井完井方式--国内水平井主要完井方法有以下5种
(1)裸眼完井
裸眼方式完井最简单、最经济， 但不能进行选择性作业和生产， 油井生产控制程度低。
二、水平井的完井方法
中国石油
2、水平井完井方式--国内水平井主要完井方法有以下5种
割缝筛管(割缝衬管)完井，目
(2) 筛管（割缝）衬管完井
中国石油
2、水平井完井方式--国外水平井主要完井方法有以上5种外，还有：
增加管外的封隔程度、分层作
(6) 管外封隔器完井 业和分段开采具有重要的作用。
三、水平井完井工具
中国石油
水平井完井工具---国内外主要有以下几种：
1.圆孔筛管、绕丝筛管、割缝筛管、砾石充填筛管等衬管;
三、水平井完井工具
中国石油
割缝筛管(割缝衬管)完井，目 前普遍使用，约占80%,对于较 为松散地层，有一定程度的出 砂的水平井是一种经济有效的 方法。但是地层坍塌易造成筛 缝堵塞降低渗透，影响产量。
ф244.5mm套管×907m
悬挂器×856m
ф177.8mm光管 ×(857m-907m)
ф177.8mm割缝筛管 引鞋 ×(907m-1271m)
A 控制点
水层
油层
B
泥岩层
基本数据：井深1462m，井斜 112.190，位移845米，水平段 324米；控制点斜深879.8m、 垂深723m；入口靶点斜深 1138m、垂深668.89m，高差 54.11m；最大全角变化率 11.190/30m ，控制点至入口靶 点最大全角变化率10.520/30m。 钻井周期20天。
Hale Waihona Puke “L”型井眼轨迹水平井中国石油
多分支井完井技术概况
五、TAML的多分支井分类
1级：裸眼侧钻或无支撑连接； 2级：主井眼下套管且胶结并有裸眼分
支井； 3级：主井眼下套管胶结，分支井也下
套管但没有胶结； 4级：主井眼和分支井均下套管并胶结； 5级：压力的完整性可在主、之井的交
汇处通过完井设备获得； 6级：压力的完整性可通过下套管取得，
不依靠完井设备； 6S级：下入井下分流器，成为井下双
三、多分支井技术应用的优势
钻多分支井就是要通过改善油藏泄油特性来提高投 资利用率。 主要目的是：
1、强化采油 2、提高钻井效率 3、提高采收率（特别针对枯竭油藏） 4、转移开采层位。
三、多分支井技术应用的优势
多分支井技术应用的优势是：
1、增加油藏的区域连通性，提高驱油效果，加强高粘稠油的重力泄流 能力，提高泄油面积，从而大幅提高油田采收率；
四、多分支井技术的发展历程
多分支井的概念起源于上世纪30年代，世界 上首先开展多分支井技术研究的是50年代初 期的前苏联。 前苏联工程师格里高扬提出并发展了“生产 层中的井眼分叉能够扩大表面裸露，如同一 颗树的根露于土壤一样”的理论，著名科学 家查偌维奇在格里高扬的启发下认为“带有 均匀岩石渗透率的生产层中的分支井可以提 高石油产量，并与分支井的数量成正比”。
八、多分支井的发展方向
能否应用多分支井技术的决定因素是油蒇工程，但钻井、完井工程技术人 员有责任协调各个项目，对所有数据进行汇总分析，评估主、支井交汇处 的稳定性，包括如套管开窗作业的铁屑清洗设计，是否要求重返井眼进行 修井作业等等。多分支井项目，与其它任何钻井项目一样，须由完井方案 设计开始从钻井到完井反复考虑设计。
分支井可以是直井到水平井 主
井
之间的任何斜井，可以钻新
《完井工程》课件
完井液分类
根据不同标准，完井液可分为多种类型，如常规 油井水泥浆、膨胀水泥浆、无固相完井液等。
完井液性能要求
为了满足完井工程的需求，完井液应具备适当的 密度、粘度、失水等性能指标。
完井设备与工具
钻井设备
01
钻井设备是完井工程中必不可少的设备之一，包括钻机、钻头
、钻杆等。
采油设备
02
采油设备用于油气的采集和运输，包括采油树、抽油机、输油
保护的有效途径。
智能化与自动化的挑战与机遇
总结词
智能化和自动化技术的发展为完井工程带来了新的挑战和机遇，可以实现远程控制、实时监测和智能决策。
详细描述
通过智能化和自动化的技术手段，可以实现对井下情况的实时监测和数据采集，为决策提供更加准确和及时的信 息。同时，智能化和自动化技术还可以提高作业效率和安全性，降低人工操作的误差和风险。然而，如何将智能 化和自动化技术应用到实际生产中，还需要克服技术、成本和安全等方面的挑战。
感谢观看
THANKS
管道等。
检测与测试工具
03
检测与测试工具用于检测油气层的各项参数，如压力、温度、
渗透率等。
完井工艺技术
射孔工艺
射孔工艺是通过高压射孔枪将射 孔弹射入油气层中，形成通道，
便于油气的开采和运输。
酸化压裂工艺
酸化压裂工艺是通过向油气层注入 酸液或压裂液，对油气层进行酸化 或压裂处理，提高油气层的渗透率 和产量。
详细描述
例如，新型高分子材料可以提高井下 工具的耐磨性和耐腐蚀性，延长使用 寿命；3D打印技术可以用于制造定制 的井下零件，提高作业效率和安全性 。
提高采收率与环境保护的平衡
总结词
在追求采收率的同时，环境保护也是不可忽视的因素Байду номын сангаас完井工程需要在这两者之间寻求 平衡。
根据不同标准，完井液可分为多种类型，如常规 油井水泥浆、膨胀水泥浆、无固相完井液等。
完井液性能要求
为了满足完井工程的需求，完井液应具备适当的 密度、粘度、失水等性能指标。
完井设备与工具
钻井设备
01
钻井设备是完井工程中必不可少的设备之一，包括钻机、钻头
、钻杆等。
采油设备
02
采油设备用于油气的采集和运输，包括采油树、抽油机、输油
保护的有效途径。
智能化与自动化的挑战与机遇
总结词
智能化和自动化技术的发展为完井工程带来了新的挑战和机遇，可以实现远程控制、实时监测和智能决策。
详细描述
通过智能化和自动化的技术手段，可以实现对井下情况的实时监测和数据采集，为决策提供更加准确和及时的信 息。同时，智能化和自动化技术还可以提高作业效率和安全性，降低人工操作的误差和风险。然而，如何将智能 化和自动化技术应用到实际生产中，还需要克服技术、成本和安全等方面的挑战。
感谢观看
THANKS
管道等。
检测与测试工具
03
检测与测试工具用于检测油气层的各项参数，如压力、温度、
渗透率等。
完井工艺技术
射孔工艺
射孔工艺是通过高压射孔枪将射 孔弹射入油气层中，形成通道，
便于油气的开采和运输。
酸化压裂工艺
酸化压裂工艺是通过向油气层注入 酸液或压裂液，对油气层进行酸化 或压裂处理，提高油气层的渗透率 和产量。
详细描述
例如，新型高分子材料可以提高井下 工具的耐磨性和耐腐蚀性，延长使用 寿命；3D打印技术可以用于制造定制 的井下零件，提高作业效率和安全性 。
提高采收率与环境保护的平衡
总结词
在追求采收率的同时，环境保护也是不可忽视的因素Байду номын сангаас完井工程需要在这两者之间寻求 平衡。
完井技术介绍课件
二、常规完井方法
4、砾石充填完井 分为裸眼砾石充填和套管砾石充填
➢套管砾石充填： 完钻后，下套管固井，然后 对油层部位采用高孔密(30孔/m左右)，大孔 径(20mm左右)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(高粘 充填液)紧实，充填效率高，防砂效果好，有 效期长，故当前大多采用高密度充填。
1、裸眼完井 工艺上分为先期裸眼完井和后期裸眼完井
➢先期裸眼完井：钻头钻至油层顶界，下技术套管注水泥固井，而后再 从技术套管中下入直径较小的钻头，钻开油层至设计井深完井。
优点： ① 固井水泥浆对油层无污染。 ② 钻油层 时，可以换油层专打泥浆，利于保护油层。 缺点： ①在下套管固井时不能全部掌握产层的真实 资料，继续钻进时如遇特殊情况容易给钻进带来困 难。 ②井眼的直径相对小一些，泄油面积小一些。
二、常规完井方法
3、割缝衬管完井
适用地质条件
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。
二、常规完井方法
4、砾石充填完井
先将绕丝筛管下入井内油层部位，然后用充填液将在地面 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的环 形空间内，构成一个砾石充填层，以阻挡油层砂流入井筒，达 到保护井壁、防砂入井之目的完井方式。
优点： ①可选择性地射开不同压力、不同物性的油层，以避免层间于 扰； ②可避开夹层水、底水和气顶，可分层采油、注水； ③可选择性的 分层压裂或酸化。
缺点： ①出油面积小、完善程度较差； ②固井水泥浆可能损害油气层。
现代完井技术-完井
水平井完井方法
(3)射孔完井 技术套管下过直井段注水泥固井后顶部，在水平段内下入完井尾管、注水泥固井。 技术套管下过直井段注水泥固井后顶部，在水平段内下入完井尾管、注水泥固井。 适应的地质条件： 适应的地质条件： 要求实施高度层段分隔的注水开发储层； ①要求实施高度层段分隔的注水开发储层； 要求实施水力压裂作业的储层； ② 要求实施水力压裂作业的储层； 裂缝性砂岩储层。 ③ 裂缝性砂岩储层。 射孔完井的优点： 射孔完井的优点： 最有效的层段分隔， ①最有效的层段分隔，可以完全避免 层段之间的窜通 ； 可以进行有效的生产控制、 ②可以进行有效的生产控制、生产检测 和包括水力压裂作业在内的任何选择性增 产增注作业。 产增注作业。 射孔完井的缺点： 射孔完井的缺点： 相对较高的完井成本； ①相对较高的完井成本； 储层受水泥浆的伤害； ②储层受水泥浆的伤害； 水平井的固井质量目前尚难保证； ③水平井的固井质量目前尚难保证； ④要求较高的射孔操作技术。 要求较高的射孔操作技术。
一个平台最多钻丛式井42口 一个平台最多钻丛式井42口
丛式平台整体设计，井眼轨迹设计，井眼防碰绕 丛式平台整体设计，井眼轨迹设计， 多目标井， 障，多目标井，救援井的施工技术跨入先进行列
钻井工程
Drilling Engineering
侧钻水平井技术
完成7”、 套管内侧钻短半径水平井7口 完成 、51/2”套管内侧钻短半径水平井 口。 套管内侧钻短半径水平井 利用常规钻具组合， 利用常规钻具组合，在7-20天内即可完成一口井 天内即可完成一口井 左右的短半径侧钻水平井。 深2000m左右的短半径侧钻水平井。 左右的短半径侧钻水平井
套管射孔， 防砂，热 采
不出砂
出砂
无气顶、底水时，采用裸眼系列完井方式，防砂。其他情况 可采用射孔系列完井方式，防砂；或管外化学固砂
完井技术介绍
缺点： ① 固井水泥浆可能会污染油层； ②钻
油层时不方便更换油层专打泥浆； ③当割缝 衬管损坏后，无法修理或更换。
二、常规完井方法
3、割缝衬管完井
适用地质条件
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。
目
录
一、完井概述
二、完井方法介绍 三、完井方法的选择
一、完井概述
完井是使井眼与油气储层连通的工序，是衔接钻井工程 和采油工程而又相对独立的工程，包括从钻开油气层开始，
到下生产套管、注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液，直
至投产的系统工程。
钻井
完 井
采油
一、完井概述
完井目的意义
减少对油、气层损害。
二、常规完井方法
1、裸眼完井
适用地质条件
①岩性坚硬致密，井壁稳定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、岩性基本一致的多储层。 ④不准备实施分隔层段，选择性处理的储层。
二、常规完井方法
2、射孔完井
钻穿油层后，下套管至油层底部并注水泥固井，最后射孔， 射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层一定深度，从而建立 起油流的通道。
缺点：悬挂尾管的井筒相对较小，不利于
后期的采油作业；悬挂器处的承压 能力小，不利于后期的高压作业。
尾管射孔完井方式
二、常规完井方法
2、射孔完井
适用地质条件
①有气顶、或有底水、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。
现代完井工程及技术ppt课件
➢ 现代完井技术也在朝着新的方向发展，朝着智能化、一体化、 精细化的方向发展，并展现出了强大的应用前景。
更换完井液 钻开油气层
取芯 钻杆测试
完钻测井 下套管或衬管
投产
射孔或测试 下入生产管柱
注水泥 固井质量评价
二
完井设计原则和要求
油井完井方式是构成油井的基本条件，直接 影响井的性能，是油、水、气井的生产通道，不 但要保持井眼畅通，而且要保持油藏和井底的畅 通，同时要能适应开发全过程的井下作业、人工 举升、生产测试的要求。
后期裸眼完井
①一般情况下地层井 壁坚固稳定，不坍塌； ②一般用于地质分层 掌握不够准确的井 （如探井）。
2
射孔完井
套管射 孔完井
一般是钻穿产层后，下入生产套管，在套 管与地层环空注入水泥，用射孔弹射穿套 管和产层，建立井筒与产层油气通道。
尾管射 孔完井
将技术套管下到油层顶部并固井，钻开产 层后再下入尾管并悬挂在技术套管上，经 注水泥和射孔后构成井筒与油层的通道。。
➢该完井方法可有效避免注水泥作业和射孔作业时对油 层的伤害，并具有较强的防砂能力。
四
完井新技术及发展
1、小井眼完井技术
井眼内下入的套管尺寸和层数受限，
井
复杂地层钻进应急措施难以展开。
完善管柱结构，
眼
小
的 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。
后期裸眼完井是在钻 穿产层以后，将产层 套管下到产层顶部注 水泥，产层裸眼或下 筛管的完井方法。
先期裸眼完井方式 后期裸眼完井方式
适用条件
先期裸眼完井
①产层物性基本一致，无 气顶、夹层水和底水； ②产层胶结良好，井壁坚 固，不坍塌； ③地层界面清楚，能准确 地在产层顶部下入套管； ④适用于不进行增产作业 的产层。
更换完井液 钻开油气层
取芯 钻杆测试
完钻测井 下套管或衬管
投产
射孔或测试 下入生产管柱
注水泥 固井质量评价
二
完井设计原则和要求
油井完井方式是构成油井的基本条件，直接 影响井的性能，是油、水、气井的生产通道，不 但要保持井眼畅通，而且要保持油藏和井底的畅 通，同时要能适应开发全过程的井下作业、人工 举升、生产测试的要求。
后期裸眼完井
①一般情况下地层井 壁坚固稳定，不坍塌； ②一般用于地质分层 掌握不够准确的井 （如探井）。
2
射孔完井
套管射 孔完井
一般是钻穿产层后，下入生产套管，在套 管与地层环空注入水泥，用射孔弹射穿套 管和产层，建立井筒与产层油气通道。
尾管射 孔完井
将技术套管下到油层顶部并固井，钻开产 层后再下入尾管并悬挂在技术套管上，经 注水泥和射孔后构成井筒与油层的通道。。
➢该完井方法可有效避免注水泥作业和射孔作业时对油 层的伤害，并具有较强的防砂能力。
四
完井新技术及发展
1、小井眼完井技术
井眼内下入的套管尺寸和层数受限，
井
复杂地层钻进应急措施难以展开。
完善管柱结构，
眼
小
的 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。
后期裸眼完井是在钻 穿产层以后，将产层 套管下到产层顶部注 水泥，产层裸眼或下 筛管的完井方法。
先期裸眼完井方式 后期裸眼完井方式
适用条件
先期裸眼完井
①产层物性基本一致，无 气顶、夹层水和底水； ②产层胶结良好，井壁坚 固，不坍塌； ③地层界面清楚，能准确 地在产层顶部下入套管； ④适用于不进行增产作业 的产层。
完井工程概述
7
概述
完井工艺基本流程
更换完井液 钻开油气层
取芯 钻杆测试
完钻测井 下套管或衬管
投产
射孔或测试 下入生产管柱
注水泥 固井质量评价
8
现代完井工程的相关技术内容
岩心分析与评价测试 确定钻开油层钻井液类型 完井方式与方法选择 油层套管及油管尺寸确定 生产套管设计
注水泥设计 固井质量评价 射孔方案 完井试井评价 完井生产管柱 投产措施
15
4、敏感性评价
通过岩心流动实验，分析油气层岩心与各种外来流 体接触后所发生的各种物理化学作用对岩石性质的影响， 主要是对渗透率的影响及其程度。为优选工作液和进行 完井工程设计提供科学依据。敏感性评价包括：
速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏。
16
5、采油工程技术依据 注水、压裂酸化、防砂、防腐、气顶、底水及边 水控制、调整井、稠油热采井等。
41
定向井、水平井的钻井完井液
定向井、水平井的钻井液，钻开油层时必须解决三大技术难题： 一是携带岩屑问题（包括解决垂沉现象）二是大斜度井段、水平 井段的井眼稳定问题，三是润滑降摩阻的问题。
定向井，特别是水平井在对油层损害的因素上与直井的差异 主要有：
1）油层与完井液接触面积比直井大得多，对油层损害的可能性更 大，其油层保护的技术难度更大。
31
2、钻井完井液技术
（1）基本要求 不同的油藏及不同的钻井工程要求所使用的钻井完
井液类型及性能各不相同，但其基本要求都相似，即它 一方面必须具有钻井液的功能，另一方面又必须满足保 护油气层的要求。
32
作为钻井液它必须具有以下功能： 控制地层流体压力，保证正常钻井。 具有满足钻井工程必须的流变性 稳定井壁。要求钻井完井液的密度、抑制性、滤失造壁性
概述
完井工艺基本流程
更换完井液 钻开油气层
取芯 钻杆测试
完钻测井 下套管或衬管
投产
射孔或测试 下入生产管柱
注水泥 固井质量评价
8
现代完井工程的相关技术内容
岩心分析与评价测试 确定钻开油层钻井液类型 完井方式与方法选择 油层套管及油管尺寸确定 生产套管设计
注水泥设计 固井质量评价 射孔方案 完井试井评价 完井生产管柱 投产措施
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4、敏感性评价
通过岩心流动实验，分析油气层岩心与各种外来流 体接触后所发生的各种物理化学作用对岩石性质的影响， 主要是对渗透率的影响及其程度。为优选工作液和进行 完井工程设计提供科学依据。敏感性评价包括：
速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏。
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5、采油工程技术依据 注水、压裂酸化、防砂、防腐、气顶、底水及边 水控制、调整井、稠油热采井等。
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定向井、水平井的钻井完井液
定向井、水平井的钻井液，钻开油层时必须解决三大技术难题： 一是携带岩屑问题（包括解决垂沉现象）二是大斜度井段、水平 井段的井眼稳定问题，三是润滑降摩阻的问题。
定向井，特别是水平井在对油层损害的因素上与直井的差异 主要有：
1）油层与完井液接触面积比直井大得多，对油层损害的可能性更 大，其油层保护的技术难度更大。
31
2、钻井完井液技术
（1）基本要求 不同的油藏及不同的钻井工程要求所使用的钻井完
井液类型及性能各不相同，但其基本要求都相似，即它 一方面必须具有钻井液的功能，另一方面又必须满足保 护油气层的要求。
32
作为钻井液它必须具有以下功能： 控制地层流体压力，保证正常钻井。 具有满足钻井工程必须的流变性 稳定井壁。要求钻井完井液的密度、抑制性、滤失造壁性
【现代完井技术】完井技术_第1章
2．地层水
地层水是天然出现在岩石中，在钻井以前一直存在的原 生水。在大多数的油藏中均含有水，。
在油藏中含有的水多半是有一定矿化的水，含有各种可 溶的无机和有机化合物，经常存在的主要元素是纳、钙、 镁、氯、碳酸氢根和硫酸根。
地层水的性质可用水的类型、矿化度、PH值等表述。 水的类型有氯化钙型、氯化镁型、硫酸盐型和重碳酸盐型 等。
地层水的pH值受CO2碳酸氢盐体系的控制，碳酸钙和 铁的化合物的溶解度在很大程度上取决于pH值。pH值越 高，结垢趋势就越大。pH值低，结垢趋势减小，但腐蚀 性增大，大多数油田水的pH值在4～8之间。
地层水的总矿化度(总溶解固体量）指在给定已知体积的 水中所溶解物质的总量。高矿化度水腐蚀性强，套管损害 严重，在生产过程中油管结盐常堵死油管。
完井工程所研究的主要内容包括： 1、完井工具 2、完井工艺
本课主要内容
1、完井工程基础; 2、完井方式及选择 3、完井管柱及完井工具 4、复杂条件下的固井完井技术； 5、射孔工艺； 6、防砂工具及方法。
第一章 完井工程基础
本章主要内容： ➢油藏类型及储层流体特性； ➢油气储藏的岩石类型及物性参数 ； ➢完井所需资料收集与完井设计 ； ➢岩心分析及油气层敏感性评价。
3．裂缝-孔隙型油藏 这类油藏以粒间孔隙为主要储油空间,以裂缝为主要
渗流通道,称为双重介质渗流,其裂缝往往延伸较远而孔 隙渗透率却很低.
4．孔隙-裂缝型油藏 这类油藏的粒间孔隙和裂缝都是储油空间，又都是
渗流通道洞隙型油藏 这类油藏的溶洞、孔洞、孔隙和裂缝既是储油空间，
完井工程与油气藏类型、油藏渗流特征、油藏岩性和油藏 流体性质密切相关，是选择完井方式和防止油层损害的理 论依据。
随着油田开发的进一步深入，复杂油气藏探开发和特殊 工艺井日益增多，这些都迫切需求与之相适应的完井工艺 技术，以便提高这些井的完善程度，达到保护油气藏、提 高开采效益的目的。
完井工艺
11
一、 储层岩性特征
长石砂岩
含 铁 砂 岩
12
一、 储层岩性特征硬 Biblioteka 岩粉 砂 岩13
一、 储层岩性特征
2.碳酸盐岩储层
• 碳酸盐岩储层主要岩性：
石灰岩、白云岩及其过渡岩石类型。
• 主要储集在粒屑灰岩、生物骨架灰岩和白
云岩三种岩类的孔隙中。
• 碳酸盐岩储层孔隙类型： 原生孔隙和次生孔隙。
14
• 原油是由各种烃（ting）与少量杂质组成的液态可燃矿 物，原油的重要物理性质包括密度、粘度、凝固点等。
• 我国按粘度将原油划为常规油和稠油两大类：油层 温度下脱气原油粘度小50mPa· S常规油，油层温度 下脱气原油粘度大于50mPa· 稠油。 S • 组成：主要由碳氢元素组成，占原油95%-98%，其 次硫、氮、氧元素约占石油10%-5%，还有极少量 的微量元素。
完井工艺简介
目录
完井的定义、认识、内容 各类储层的岩性特征 储层物性 油藏分类 地应力的概念与确定方法 完井方法及选择
2
一、完井的定义
完井是使井眼与油气储集层（产层、生产 层）连通的工序（Well Completion），是 衔接钻井工程和采油工程而又相对独立的 工程，包括从钻开油气层开始，到下生产 套管、注水泥固井、射孔、下生产管柱、 排液，直至投产的系统工程。
29
四、 油气藏分类
3）裂缝孔隙型油藏 – 以粒间孔隙为主要储油空间，以裂缝为主要渗 流通道； – 裂缝往往延伸较远而孔隙渗透率却很低 。
30
四、 油气藏分类
4）孔隙裂缝型油藏
– 粒间孔隙和裂缝都是储油空间，又都是渗流通道.
– 裂缝发育而延伸不远，油层孔隙度较低 。
5）洞隙型油藏
一、 储层岩性特征
长石砂岩
含 铁 砂 岩
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一、 储层岩性特征硬 Biblioteka 岩粉 砂 岩13
一、 储层岩性特征
2.碳酸盐岩储层
• 碳酸盐岩储层主要岩性：
石灰岩、白云岩及其过渡岩石类型。
• 主要储集在粒屑灰岩、生物骨架灰岩和白
云岩三种岩类的孔隙中。
• 碳酸盐岩储层孔隙类型： 原生孔隙和次生孔隙。
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• 原油是由各种烃（ting）与少量杂质组成的液态可燃矿 物，原油的重要物理性质包括密度、粘度、凝固点等。
• 我国按粘度将原油划为常规油和稠油两大类：油层 温度下脱气原油粘度小50mPa· S常规油，油层温度 下脱气原油粘度大于50mPa· 稠油。 S • 组成：主要由碳氢元素组成，占原油95%-98%，其 次硫、氮、氧元素约占石油10%-5%，还有极少量 的微量元素。
完井工艺简介
目录
完井的定义、认识、内容 各类储层的岩性特征 储层物性 油藏分类 地应力的概念与确定方法 完井方法及选择
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一、完井的定义
完井是使井眼与油气储集层（产层、生产 层）连通的工序（Well Completion），是 衔接钻井工程和采油工程而又相对独立的 工程，包括从钻开油气层开始，到下生产 套管、注水泥固井、射孔、下生产管柱、 排液，直至投产的系统工程。
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四、 油气藏分类
3）裂缝孔隙型油藏 – 以粒间孔隙为主要储油空间，以裂缝为主要渗 流通道； – 裂缝往往延伸较远而孔隙渗透率却很低 。
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四、 油气藏分类
4）孔隙裂缝型油藏
– 粒间孔隙和裂缝都是储油空间，又都是渗流通道.
– 裂缝发育而延伸不远，油层孔隙度较低 。
5）洞隙型油藏
完井知识
一、名词解释(20)完井工程:也称油井完成。
包括钻开生产层到下套管注水泥固井，确定完井的井底结构，使井眼与产层连通(射孔)，安装井底及井口、排液、直至投产的一项系统工程。
井身结构:主要包括下入套管的层次，每层套管的下深以及下入套管和井眼尺寸的配合。
其设计的依据是：地层压力、破裂压力、坍塌压力(剖面)激动压力:激动压力系数Sg:下入钻柱时,由于钻柱向下运动产生的激动压力使井内液柱压力的增加值,用当量密度来表示.水泥浆的稠化时间:是指从水泥浆从配制开始到时其稠度达到时其规定值所用的时间.先期裸眼完井:是在钻到时预定的产层之前先下入油层套管固井,然后换用符合打开油气层条件的优质钻井液钻开油气层裸眼完成的完井方法.水泥浆失重:随着水泥浆的固化,水泥浆的重力逐渐传递到套管及岩石上,水泥浆的静液柱压力也慢慢降低,对地层的压力也逐渐变小.(当水泥的重力完全挂在两个交界面上,就丧失了静液柱压力对地层压力的平衡作用)这种现象称为水泥浆的失重.前置液:是用于在注水泥浆之前，向井中注入和各种专门液体。
其作用是将水泥浆与钻井液隔开，起到隔离、缓冲、清洗的作用，可提高固井质量。
前置液可分为隔离液和冲洗液P279LTC螺纹:长圆螺纹[API标准的连接螺纹有四种:短圆螺纹(STC),长圆螺纹(LTC),梯形螺纹(BTC),直连型螺纹(XL)] 二、简答题(50)1.简述套管的类型及作用答:根据套管的功能，可将套管分为以下几类：(1)表层套管，主要有两个作用，一是在其顶部安装套管头，并通过套管头悬挂和支承后续各层套管；二是隔离地表浅水层和浅部复杂地层，使淡水不受钻井液污染。
(2)中间套管，作用是隔离不同地层孔隙压力的层系或易塌易漏等复杂地层。
(3)生产套管，是钻到时目的层后的最后一层套管，其作用是保护生产层，并给油气从产层流至地面提供通道。
(4)钻井衬管(亦称钻井尾管)，它的作用同中间套管。
2.简述API标准的标准套管钢级分类答:分为八种10级其中六种抗硫的是:H-40、J-55、K-55、L-80、C-75、C-90四种非抗硫:N-80、P-110、Q-125、C-953.试述套管在外挤压力作用下有哪几种破坏形式答:有四种形式的破坏:①弹性失稳破坏；②弹性过渡区失稳破坏；③塑性失稳破坏；④屈服破坏。