《完井方法选择》
完井方式选择
完井⽅式选择第⼆章完井⽅式选择完井⽅式选择是完井⼯程的重要环节之⼀，⽬前完井⽅式有多种类型，但都有其各⾃的适⽤条件和局限性。
只有根据油⽓藏类型和油⽓层的特性去选择最合适的完井⽅式，才能有效地开发油⽓⽥，延长油⽓井寿命和提⾼其经济效益。
合理的完井⽅式应该⼒求满⾜以下要求：1）油、⽓层和井筒之间保持最佳的连通条件，油、⽓层所受的损害最⼩；2）油、⽓层和井筒之间应具有尽可能⼤的渗流⾯积，油、⽓⼊井的阻⼒最⼩；3）应能有效地封隔油、⽓、⽔层，防⽌⽓窜或⽔窜，防⽌层间的相互⼲扰；4）应能有效地控制油层出砂，防⽌井壁坍塌，确保油井长期⽣产；5）应具备进⾏分层注⽔、注⽓、分层压裂、酸化等分层措施以及便于⼈⼯举升和井下作业等条件；6）稠油开采能达到注蒸汽热采的要求；7）油⽥开发后期具备侧钻的条件；8）施⼯⼯艺简便，成本较低。
第⼀节完井⽅式⽬前国内外最常见的完井⽅式有套管或尾管射孔完井、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⼗分重要的。
⼀、射孔完井⽅式射孔完井是国内外最为⼴泛和最主要使⽤的⼀种完井⽅式。
其中包括套管射孔完井和尾管射孔完井。
1、套管射孔完井套管射孔完井是钻穿油层直⾄设计井深，然后下油层套管⾄油层底部注⽔泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、⽔泥环并穿透油层某⼀深度，建⽴起油流的通道。
如图2-1所⽰。
套管射孔完井既可选择性地射开不同压⼒、不同物性的油层，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。
2、尾管射孔完井尾管射孔完井是在钻头钻⾄油层顶界后，下技术套管注⽔泥固井，然后⽤⼩⼀级的钻头,穿油层⾄设计井深，⽤钻具将尾管送下并悬挂在技术套管上。
尾管和技术套管的重合段⼀般不⼩于50m.再对尾管注⽔泥固井，然后射孔。
如图2-2所⽰。
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，因此，可以采⽤与油层相配伍的钻井液以平衡压⼒、低平衡压⼒的⽅法钻开油层，有利于保护油层。
第五章 完井方式选择
第五章 完井方式选择
第一节 钻开储集层
三、钻开储集层的方法
1 合理的钻井液体系 2 采用合理的钻井液密度，实现平衡压力钻井 3 采用良好的井身结构，减少储集层浸泡时间 4 其他生产环节中的防止污染
套管砾石充填 （3）不准备实施分隔层段，选择性处理的 储层； 复合型完井
（4）岩性较为疏松的中、粗砂粒储层。
第五章 完井方式选择
第三节 完井方法 （四）各种完井方法适用的地质条件 裸眼完井 射孔完井 割缝衬管完井 裸眼砾石充填 适用的地质条件：
（1）无气顶、无底水、无含水夹层的储层；
（2）单一储层、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）岩性较为疏松出砂严重的中、粗、细 砂粒储层。
第五章 完井方式选择
第二节 油气井的完井原则及完井井底结构类型
一、完井的原则
2 完井设计 完井设计是在确定了储集层性质、油气田的开发方案 之后，确定打开储集层的方式，确定完井的井底结构，决 定油层套管的下入层位及下入深度，确定储集层与井筒的 连通方式。 由于完井对整个生产过程有举足轻重的影响，所以 在一口井的开钻之前应有完善的完井设计。完井设计一 般是在钻井设计之前进行或与钻井设计合并进行。
1 压力体系的影响
2 化学物质体系的影响
3 浓度不平衡的影响
第五章 完井方式选择
第一节 钻开储集层
一、钻开储集层储油性质的变化
由于液相、固相物质与储集层岩石的相互作用，会使岩石胶结物 破坏、孔道堵塞、岩石的润湿性变化、孔道产生水锁，造成了储集层 结构的永久性伤害。其表现为： 固相、液相物质进入储集层的孔道之中，堵塞了油的流通通道， 使一部分油不能被驱出，使孔隙度下降，渗透率减少，使井的开采储 量下降，产量减少。
石油钻探完井方法选择
砾石充填完井防砂实例
(1)渤海某油田直井防砂 油层井深1450~1700m，原油密
度0.95~0.96，地下原油粘度70mPa·s， 含油井段长100~200m，油井自喷能 力差。在试油过程中曾用电潜泵求 产，油井出砂严重，套管内砂柱高 达20多米。
在完井方式上，采用套管内绕 丝筛管砾石充填完井。生产套管为 95/8in或7in，每米射39孔。
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由上述油气渗流过程可见，地 层大部分的能量损失都集中在井底 附近。因此，井底附近连通条件的 好坏，对油气井生产有重要影响。
如果在完井方式或完井作业中， 使井底附近的地层受损害，则在油 气渗流至井底过程中，将会产生额 外的能量损失，导致油气井的产能 （PI = Q0/P）大大降低。
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(2)防止地层出砂，延长油气井正常生产寿命 砂粒逐渐在井筒内聚集，砂面上升直至掩盖油气流入井 底的通道而阻碍油气流，甚至使油气井停产。严重时，也有 可能引起井底坍塌损坏套管。 产层开采后随地层流体的流出，产层孔隙压力逐渐降低， 上覆地层压力随之逐渐传到承载岩石骨架上，有可能破坏骨 架砂粒间的胶结，造成出砂，最终引起上覆地层下沉，导致 套管变形和毁坏，如图示。 油井出砂会增加井下设备磨损，如抽油泵进出口凡尔、 活塞、衬套等，以及地面设备的磨损，如油嘴、弯头、闸门、 管汇等。因此需要经常更换井下和地面设备，增加成本。
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油层出砂引起地层坍塌示意图
(a)地层压力处于平衡状态。 (b)开采后地层压力减小，上覆 地层压力下传，破坏骨架砂粒胶结， 产层出砂，打破了地层压力的平衡 状态。 (c)产层进一步出砂，上覆地层 下沉，套管变形。 (d)上覆地层严重下沉而挤毁套 管，油井报废。
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易出砂地层的胶结方式
易出砂的油层岩石以 “接触胶结”方式为主， 胶结数量少，胶结物中含 有粘土。这种产层的孔隙 度大，渗透率高。
2_完井方法选择
(2)渤海某油田定向井防砂 油田井深为1810~1870m，原油 相对密度0.955，地下粘度平均为57 mPa· s，井斜40°，70年代初期试 油时出砂严重，下预填充滤砂管防 砂效果不好。80年代后期，在7in 套管内采用绕丝管大段砾石充填完 井，该井自1985年投产以后，开始 自喷，后转喷射泵及电潜泵生产， 生产压差30~60MPa，现已生产10 年，日产100t左右，没有发现出砂 问题。
小的钻头，钻穿水泥塞，
钻开油层至设计井深完 井。如图。
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(2)后期：钻头直接 钻穿油层至设计井
深，然后下套管至
油层顶界限近，注
水泥固井。如图。
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复合型完井 裸眼完井与射孔 完井相结合的一种完 井方式。 主要针对有气顶或
顶部有夹层水的适合
裸眼完井的厚油层。
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裸眼完井的优缺点
最大优点： 油层或气层直接与井眼相通，油或 气流入井内的阻力小；最经济。 主要缺点：井壁易跨塌和油层易出砂；不能分
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(2)悬挂衬管：钻头钻至油层 顶界后，先下套管注水泥固
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，然后在油层部位下入
预先割缝的衬管。如图。
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4、砾石充填完井
将绕丝筛管下入井 内油层部位，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， 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、防止砂 流入井内。
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易出砂地层的胶结方式
易出砂的油层岩石以 “接触胶结”方式为主， 胶结数量少，胶结物中含 有粘土。这种产层的孔隙 度大，渗透率高。 在其它条件相同时， 渗透率愈高，砂岩强度愈 低，愈容易出砂。 原油粘度高、密度大 的油层容易出砂。因原油 流动阻力大，携砂能力强。
完井的原则与完井方式选择文稿演示
裸眼完井适用范围：
➢ 孔隙型、裂缝型、裂缝—孔隙型或孔隙—裂缝型坚固的 均质储集层使用。
➢ 井内只有单一储集层，不需分层开采，不含水含气夹层 的井。
完井方式
3. 防砂完井法
为什么会出砂?
1、油层出砂引起地层坍塌
(a)地层压力处于平衡状态。 (b)开采后地层压力减小，上覆地
在其它条件相同时，渗 透率愈高，砂岩强度愈低， 愈容易出砂。
原油粘度高、密度大的 油层容易出砂。因原油流 动阻力大，携砂能力强。
3.1 裸眼砾石充填完井
钻开产层之前下套管固井， 钻开产层并在产层段扩眼， 下筛管，井眼与筛管间环空 充填砾石。
砾石和筛管对地层的出砂 起阻挡作用。
完井方式
3.2 套管砾石充填完井
渗透性衬管完井法： 在衬管与裸眼之间注入渗透性材料
渗透性人工井壁完井法： 裸眼井段注入渗透性材料形成人工井壁。
完井方式
3.4 预充填砾石绕丝筛管完井 在地面将符合油层性质
的砾石充填在内外双层绕 丝筛管的环形空间内制成 防砂管，下入井中油层部 位防砂。它不能像砾石充 填那样能阻挡地层砂进入 井筒，只能阻挡地层砂不 进入油管。
1、射孔完井 钻穿生产层，下套管至油气层底部后固井，射
孔完井。分两种方式：套管射孔和尾管射孔。
工艺步骤： 钻穿油层至设计井深，下油层套管至油层底部
注水泥固井，射孔，射孔弹射穿油层套管、水泥环 并穿透油层某一深度，建立起油流的通道。
完井方式
(1)套管射孔完井：套管射孔 完井是钻穿油层直到设计井 深，然后下油层套管至油层 底部注水泥固井，最后射孔， 射孔弹射穿油层套管、水泥 环并穿透油层某一深度，建 立起油流的通道。如图。
完井的原则与完井方式选择
完井的原则与完井方式选择完井的原则是指在石油或天然气开采过程中，为了最大限度地提高产能和生产效率，保证井口安全，并减少环境影响所遵循的一系列原则。
完井方式选择是指根据地质条件、油气藏特征和开采需求等因素，从多种完井方式中选择最合适的一种方式。
1.安全原则：保证井口安全是完井的首要原则。
在完井过程中要注意防止井喷、井漏等危险情况的发生，并做好相应的安全措施。
2.高产原则：提高产能是完井的重要目标。
完井要选择适合的工艺，合理选择钻井液、注水剂、防砂措施等，降低井壁对油气流动的阻力，最大限度地提高产能。
3.经济原则：完井要兼顾经济效益。
在完井方式选择上，要综合地考虑施工成本、生产投资以及油气资源的产出效果，选择经济效益最大化的方式。
4.可持续性原则：完井要考虑资源的可持续利用。
采用环保技术和措施，减少对地下水和土壤的污染，降低对生态环境的破坏，以实现资源的可持续利用。
完井方式选择主要考虑以下几点：1.裂缝压裂完井：适用于石油或天然气井中存在较大的岩性间隙和裂缝，通过高压入裂液将油气藏中的裂缝扩大，增加了储集层的产能。
2.注水完井：适用于油井中储集层含水饱和度较低的情况，通过注水提高储集层的含水饱和度，增加压力传递，促进油气的开采。
3.多点压裂完井：适用于具有多个油气层的井，通过在不同位置进行多点压裂处理，来增加油气开采的效果。
4.多水平整齐完井：适用于在具有多个油气层的井中，通过在不同位置设置多个水平井筒，以增加开采面积和产能。
5.水力压裂完井：适用于储层渗透性较差的情况，通过高压水力作用破碎储层，增加有效渗透面积，提高油气开采效果。
完井方式的选择应根据具体油气井的实际情况来确定，需要考虑地质条件、储层特征、油藏规模和开采需求等因素，以实现最佳的完井效果。
而且在完井过程中，也需要不断根据生产情况进行调整和优化，以提高产能和经济效益。
完井的原则与完井方式选择PPT
场地设计（作图题）解析
一般结构距产层20m左右。
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完井方式
(2)后期：钻头直接钻穿油层 至设计井深，然后下套管至 油层顶界限近，注水泥固井 。如图。
场地设计（作图题）解析
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完井方式
•复合型完井 裸眼完井与射孔完
井相结合的一种完 井方式。
主要针对有气顶或 顶部有夹层水的适 合裸眼完井的厚油 层。
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质 纵向裂缝发育地层
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特 水平裂缝发育地层
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征 产层中有易塌粘土或水的夹层
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压力、物性不同的 产层
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产层与井眼间具有最大的渗流接 触面积
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产层受钻井液损害小
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工 产层受水泥浆损害小
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程 要 求
能为适用优质钻井液或平衡钻井 创造条件
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具备进行选择性开采和产层改造 的条件
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场地设计（作图题）解析
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完井方式
水平井割缝衬管完井
场地设计（作图题）解析
割缝衬管悬挂在技术套管上，靠 悬挂封隔器封隔管外环形空间， 扶正器保证割缝衬管居中。
有助于裸眼完井防塌，方法简单。
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完井方式
水平井射孔完井
场地设计（作图题）解析
技术套管下过直井段，注水泥封固； 水平段下尾管，注水泥封固，尾管靠悬挂 器挂技术套管内，然后尾管水平段射孔。 可分层酸化、压裂及分层注水，稀油、稠 油均可使用。
归结起来，各种完井方法适应的地质条件如下：
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完井方法选择
• 裸眼完井适应的地质条件 1）岩石坚硬致密，井壁稳定不坍塌的储层； 2）不要求层段分隔的储层； 3）天然裂缝性碳酸盐岩或硬质砂岩； 4）短或极短曲率半径的水平井。
完井方式选择
第二章完井方式选择完井方式选择是完井工程的重要环节之一，目前完井方式有多种类型，但都有其各自的适用条件和局限性。
只有根据油气藏类型和油气层的特性去选择最合适的完井方式，才能有效地开发油气田，延长油气井寿命和提高其经济效益。
合理的完井方式应该力求满足以下要求：（1）油、气层和井筒之间保持最佳的连通条件，油、气层所受的损害最小；（2）油、气层和井筒之间应具有尽可能大的渗流面积，油、气入井的阻力最小；（3）应能有效地封隔油、气、水层，防止气窜或水窜，防止层间的相互干扰；（4）应能有效地控制油层出砂，防止井壁坍塌，确保油井长期生产；（5）应具备进行分层注水、注气、分层压裂、酸化等分层措施以及便于人工举升和井下作业等条件；（6）稠油开采能达到注蒸汽热采的要求；（7）油田开发后期具备侧钻的条件；（8）施工工艺简便，成本较低。
第一节完井方式目前国内外最常见的完井方式有套管或尾管射孔完井、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十分重要的。
1 射孔完井方式射孔完井是国内外最为广泛和最主要使用的一种完井方式。
其中包括套管射孔完井和尾管射孔完井。
（1）套管射孔完井套管射孔完井是钻穿油层直至设计井深，然后下油层套管至油层底部注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层某一深度，建立起油流的通道。
如图2-1所示。
套管射孔完井既可选择性地射开不同压力、不同物性的油层，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。
（2）尾管射孔完井尾管射孔完井是在钻头钻至油层顶界后，下技术套管注水泥固井，然后用小一级的钻头,穿油层至设计井深，用钻具将尾管送下并悬挂在技术套管上。
尾管和技术套管的重合段一般不小于50m.再对尾管注水泥固井，然后射孔。
如图2-2所示。
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，因此，可以采用与油层相配伍的钻井液以平衡压力、低平衡压力的方法钻开油层，有利于保护油层。
完井的原则与完井方式选择
完井方式
(2)尾管射孔完井：在钻头钻至 油层顶界后，下技术套管注水 泥固井，然后用小一级的钻头 钻穿油层至设计井深，用钻具 将尾管送下并悬挂在技术套管 上，尾管和技术套管的重合段 一般不小于50m。再对尾管注 水泥固井，然后射孔。如图。
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完井方式
单管和多管射孔完井法 单管：一口井内下一根油 管，一次开采一层或性能 和压力相近的多层油气层。
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完井的原则
完井井底结构 根据储层条件，完井的井底结构可分为四类： 1）封闭式井底—钻开后下油套或尾管固井，射孔； 2）敞开式井底—钻开后产层裸露，或下筛管不固井； 3）混合式井底—产层下部裸露，上部套管固井射孔； 4）防砂完井——砾石充填，筛管。
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完井的原则
6完井Leabharlann 式 射孔完井、割缝衬管完井、裸眼完井、砾石充填完井等。
完井的原则 与方式选择
主要内容
1 完井方式的原则 2 完井方式 3 完井方式的选择
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回顾
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完井的原则
完井的原则
1、对完井的要求 （1）最大限度保护储集层，防止对储层伤害 （2）减小油气流入井筒内的流动阻力 （3）有效封隔油气水层，防止各层间干扰 （4）克服井塌或出砂，保障长期稳产，延长寿命 （5）可以实施注水、压裂、酸化等增产措施 （6）工艺简单、成本低
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2、裸眼完井
完井方式
不下套管柱支撑井壁，油气直接从地层经过井壁流入
井内。
裸眼完井方式有两种完井工序：
先期裸眼完井 后期裸眼完井
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完井方式
(1)先期：钻头钻至油层顶 界附近后，下套管注水 泥固井。水泥浆上返至 预定的设计高度后，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。如图。
第十章 完井方式选择
表层套管 技术套管 生产套管
封隔某些难以控制的复 杂地层，以便能顺利地 钻达预定的生产目的层
封隔油、气、水层，保 证油井的正常生产
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三、完井方式
完井方式： 油层与井筒的连通方式。 完井方式选择要求：
(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)封隔油、气、水层，防止窜槽及层间干扰； (4) 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。
生产套管下过油气界面，用以封隔上部 的气顶，然后下部裸眼完成，必要时可 以再将上部的含油段射开。
复合型完井方式
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先期裸眼完井方式
后期裸眼完井方式
复合型完井方式
裸眼完井的主要优点：
产层完全裸露，产层具有最大渗流面积，流
线平直，符合平面径向渗流规律。这种井称 为水动力完善井，其产能较高。
由于井底没有任何设备，也不需要射孔，跞
取得油层的各项资料。
●当油层被打开时，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；若泥浆柱压力大于地层压力时，则泥浆中的水、
粘土颗粒以及其他有害物质，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。
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套管射孔完井方式
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1、套管射孔完井 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