第三章 油气井完井方法
石油开采中的油气井完井与人工举升技术
石油开采中的油气井完井与人工举升技术石油是世界上最重要的能源之一，而其开采过程中的油气井完井与人工举升技术则是确保石油能够有效开采出来的关键环节。
本文将介绍石油开采中油气井完井的基本概念和流程，以及人工举升技术的应用范围和工作原理。
一、油气井完井概述油气井完井指的是在从地下储层中提取石油和天然气时，通过在井筒中设置各种设备和管道，形成油气流通和控制的系统。
油气井完井的主要目的是确保石油和天然气能够顺利地从地下储层流向地面，同时实现流体控制和监测等功能。
油气井完井的基本流程包括三个主要阶段：井筒结构完井、井口完井和油层完井。
井筒结构完井阶段主要是钻井、套管和水泥固井等工序，目的是确保井筒的稳定和安全。
井口完井阶段主要是安装各种井口设备，包括防喷器、井口树和安全阀等，以保证井口的安全和井筒的控制。
油层完井阶段主要是通过射孔技术将井筒与油层连接起来，使石油和天然气能够顺利地流向井筒。
二、人工举升技术的应用人工举升技术是一种常用的石油开采技术，适用于油井和天然气井等不同类型的井口。
人工举升技术主要是通过人工力量将石油和天然气从井筒中抽出来，实现井下能源的输送和井上的生产。
人工举升技术的应用范围广泛，包括常见的抽油杆泵和潜油电泵等。
抽油杆泵是最常用的人工举升设备，通过上下运动的抽油杆将井底的石油抽上来。
潜油电泵则是将电力传输到井底，通过电动机带动泵体工作，将石油抽上来。
三、人工举升技术的工作原理人工举升技术的工作原理主要是通过上下运动的力量将石油从井底抽出来。
以抽油杆泵为例，其工作原理如下：首先，通过电机或者驱动装置带动驱动机构，将能量传输到井底；接下来，能量通过驱动机构带动上下运动的抽油杆，将泵体上部的活塞抬起；然后，在泵体下部的吸油阀打开的同时，泵体上部的压油阀关闭，使得井底的石油被抽上来；最后，随着抽油杆的继续上升，泵体上部的活塞下落，压油阀打开，将石油排出泵体。
四、结论油气井完井与人工举升技术是石油开采中必不可少的环节，其重要性不可忽视。
完井方法
割缝衬管就是在 衬管壁上沿着轴 线的平行方向或 垂直方向割成多 条缝眼.
砾石充填完井
对于胶结疏松出砂严重的地层，一般应采用砾石充 填完井方法。它是先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。砾 石充填完井在直井、定向井中都可使用。但在水平井 中应慎重，因为易发生砂卡，从而使砾石充填失败， 达不到有效防砂的目的。
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，防止井壁垮塌，确保油 井长期生产；
完井要求
⑤应具备进行分层注水、注气、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；
谢谢
⑥对于稠油油藏，稠油开采能达到热采（主要蒸汽 吞吐和蒸汽驱）的要求；
⑦油田开发后期具备侧钻定向井及水平井的条件
⑧施工工艺尽可能简便，成本尽可能低
常规完井方法
射孔完井方法（perforating） 裸眼完井方法 (Open-hole) 割缝衬管完井方法(Slotted Liner) 砾石充填完井 (Gravel Packed)
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。
水平井射孔完井
一般是技术套管下过 直井段注水泥固井后 ，在水平井段内下入 完井尾管、注水泥固 井。完井尾管和技术 套 管 宜 重 合 100m 左 右。最后在水平井段 射孔。
8.25
完井方法——精选推荐
完井⽅法完井⽅法1、裸眼完井裸眼完井是油⽓井套管下⾄到⽣产层顶部然后固井，⽣产层段完全裸露，油⽓流动效率⾼，⼀般分为先期裸眼完井、后期裸眼完井。
先期裸眼完井是钻头钻⾄油层顶界附近后，下套管柱⽔泥固井。
⽔泥浆上返⾄预定设计⾼度后，再从套管中下⼊直径较⼩的钻头，钻穿⽔泥塞，钻开油层⾄设计井⾝完井。
先期裸眼完井⽰意图1—表层套管2—⽣产套管3—⽔泥环4—裸眼井壁5—油层后期裸眼完井⽅式是不更换钻头，直接钻穿油层⾄设计井深，然后下套管⾄油层顶界附近，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换⼊低失⽔、⾼粘度的钻井液，以防⽔泥浆下沉。
后期裸眼完井⽰意图1－表层套管2－⽣产套管3－⽔泥环4－套管外封隔器5－井眼6－油层先期裸眼⽐后期裸完经优越在于：排除了上部地层的⼲扰，为采⽤清⽔或符合产层特点的洗井液打开油⽓层创造了条件；缩短了洗井液对对产层的浸泡时间，减少油⽓层污染；钻开产层后，如遇到复杂情况，可将钻柱起到套管内进⾏处理；消除⾼压油⽓层对固井质量带来的影响。
优点：1)油层完全裸露，整个油层段井径都可以开采；2)成本预算低；3)⽓井完善系数⾼；4)储层不受⽔泥浆侵蚀伤害，减少油⽓层污染；5)⼀般不需要射孔，减少射孔污染；6)井眼容易再加深，并可转为衬管完井；后期采⽤砾⽯充填可保持⾼产。
缺点：1)⽣产过程时容易产⽣井壁坍塌、堵塞、埋没或者部分埋没⽣产层；2)⽓井后期的修井⼯作艰难；3)不利于分层测试和开采；增产措施效率低长裸眼井段不利于实施分段酸化、分段注⽔；4)不能克服井壁垮塌和油层出砂对油井⽣产的影响；5)不能产层范围内不同压⼒油、⽓、⽔层的相互⼲扰；6)先期裸眼完井在未打开油⽓层时就固井，对油层情况还不够清楚，7)打开油⽓层时遇到特殊情况，会给钻井和⽣产造成⿇烦；8)后期裸眼完井不能消除泥浆对产层的污染。
适应地质条件：1)岩性坚硬、致密，井壁稳定不易坍塌的碳酸岩盐岩、砂岩储层；2)单层开采的储层或岩性⼀致的多层储层；3)⽆⽓顶、⽆底⽔、⽆含⽔夹层及易跨塌的夹层储层；4)不需要实施分隔层段及选择性处理的油层。
油井完井方法课件
2023 WORK SUMMARY
THANKS
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REPORTING
PART 05
油井完井工程实例
某油田直井完井工程
总结词：成功应用
详细描述：该油田直井完井工程采用了多种完井方法，包括射孔、套管固井和生 产测试等，成功地完成了直井的完井工作，提高了采收率和产能。
某油田水平井完井工程
总结词：技术创新
详细描述：该油田水平井完井工程采用了先进的钻井和完井技术，如水平钻井、分段压裂和砾石充填等，提高了水平井的产 能和采收率，为油田的增产奠定了基础。
总结词
油气层保护与改造是油井完井技术的重点，旨在提高油气井的产能和采收率。
详细描述
在油气层保护与改造中，需要采取一系列措施来保护油气层，如选择合适的钻井液体系、优化钻井参数、控制钻 井液密度和粘度等。同时，还需要进行储层改造，如酸化、压裂等，以扩大储层渗透性，提高油气井产能。
油气井增产措施
总结词
油气井增产措施是油井完井技术的目标，通过优化生产参数和采用增产技术提高油气产 量。
详细描述
在油气井增产措施中，需要优化生产参数，如采液速度、采油温度和采油压力等。同时 ，还需要采用增产技术，如水力压裂、酸化等，以扩大储层渗透性，提高油气产量。
油气井防砂与堵水
总结词
油气井防砂与堵水是油井完井技术的难 点，需要采取有效措施防止出砂和出水 对油气生产的影响。
VS
详细描述
在油气井防砂与堵水中，需要了解油气藏 的地质特征和出砂、出水机理，选择合适 的防砂和堵水技术。同时，还需要定期监 测油气井的生产情况，及时采取措施应对 出砂和出水问题。
油田开发方案设计
总结词
油田开发方案是油井完井技术的关键，需要综合考虑地质、工程和经济因素。
完井与井下作业
石油与天然气工程学院油气田开发教研室 焦国盈
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《完井与井下作业》 第三章 油气井完井方法
2、封隔器
作用：封闭裸眼层或套管内的 某些层位
原理：橡胶筒，在液压或机械 作用下张开，封堵裸眼的岩层 或套管的内壁
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《完井与井下作业》 第三章 油气井完井方法
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《完井与井下作业》 第三章 油气井完井方法
分层开采 适合的开 采工艺
压裂酸化
多层完井 适应性：各种油气藏
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《完井与井下作业》 第三章 油气井完井方法
三、割缝衬管完井法
第一种在钻完油层后，下入下端连接衬管的套管柱 到油层部位，使用套管外封隔器注水泥封固油层以 上井段的环形空间。 缺点：如果衬管损坏了，修理困难。 第二种完井方式（常用）：当钻头钻到油层顶部， 下人套管至油层顶部，注水泥固井，下入钻头从套 管鞋继续向下钻穿油气层至完井井深，再下入带割 缝衬管的管柱，用封隔器密封的环形空间。 优点：当衬管损坏时可以起出更换。
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《完井与井下作业》 第三章 油气井完井方法
缝眼宽度:e≤2d10 缝眼长度：一般长为20~30mm，由于横向 衬管强度低，故缝长较短，多为20~50mm。 纵向割缝的缝长一般为50~300 mm。 缝眼的排列：缝眼的排列有两种：一种是 与管的轴线相平行，即纵向排列，又有直 缝式、楔缝式、组合楔缝式三种排列；另 一种是与管的轴线垂直的横向排列，又称 为水平式。 缝眼数量：缝眼的总面积为衬管外表总面 积的2％。
石油与天然气工程学院油气田开发教研室 焦国盈
完井工程---第3章---油气井完井方法
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第三章 油气井完井方法
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第三章 油气井完井方法
一些封隔器只能用一次，卡瓦和密封件张开后再不能收回， 是永久式的，永久式的封隔器的密封可靠，经常用在完井 和固井的固定式场合 ； 有的卡瓦和橡胶密封件能张开，能收回，可在井中多次起 下，是可回收式的。可回收式的封隔器多用在套管内密封。
---防砂完井井底结构。
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第三章 油气井完井方法
第二节 完井方法 一、裸眼完井法 二、射孔完井法 三、割缝衬管完井法 四、封隔器完井法 五、砾石充填完井法 六、化学固砂完井法
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第三章 油气井完井方法
第二节 完井方法 一、裸眼完井法
裸眼完井的适用性：
缺点：钻完目的层，再补下技术套管固井，又要钻掉水泥 塞，重新通井，工序复杂，时间长，对油层伤害严重，往 往造成地层坍塌，一般情况下不采用。
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第三章 油气井完井方法
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第三章 油气井完井方法
二、射孔完井法
定义：指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 环并穿透油层某深度，建立起油流的通道。 适用性：适用面广，使用多，最适用于非均质； 分类
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第三章 油气井完井方法
裸眼完井法的缺点是： (1)适用面狭窄，不适应于非均质、弱胶结的产层，不能克 服井壁坍塌、产层出砂对油井生产的影响。 (2)不能克服产层间的干扰，如油、气、水的互相影响和不 同压力体系的相互干扰。 (3)油井投产后无法实施酸化、压裂等增产措施。 (4)先期裸眼完井法是在打开产层之前封固地层，但此时尚 不了解生产层的真实资料，如果在打开产层的阶段出现特 殊情况，会给后一步的生产带来被动。 (5)后期裸眼完井没有避免洗井液和水泥浆对产层的污染和 不利影响。
第三章 油气井完井方法
第三章
油气井完井方法
2、钻开后储集层岩石力学性质的变化 、 储集层被钻开后，打破了原来的力学平衡， 储集层被钻开后，打破了原来的力学平衡，岩 石发生了侧向变形，从而对储集层结构造成影响。 石发生了侧向变形，从而对储集层结构造成影响。 对孔隙较多，较大的砂岩储集层，影响不明显。 对孔隙较多，较大的砂岩储集层，影响不明显。 对于裂缝性储层，影响明显，产生侧向变形后， 对于裂缝性储层，影响明显，产生侧向变形后， 有些微小裂缝张开程度明显减小， 有些微小裂缝张开程度明显减小，使储集层的渗透 率降低。 率降低。 长期采油生产，使储层压力降低，砂岩的骨架受 长期采油生产，使储层压力降低， 力增加，砂岩会被压碎而造成出砂。 力增加，砂岩会被压碎而造成出砂。
油气井完井方法
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第三章
第一节 完井方法
油气井完井方法
1.2 尾管射孔完井 尾管射孔完井是钻头钻至油层顶界后， 下技术套管注水泥完井，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小于50m.。再对 尾管注水泥固井，然后射孔。
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第三章
油气井完井方法
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第三章
油气井完井方法
第一节 完井方法 管内砾石充填完井： ② 管内砾石充填完井： 在出砂井段下筛管， 在出砂井段下筛管，在 筛管和油层套管之间的 环空中充填砾石。 环空中充填砾石。
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第三章
第一节 完井方法
油气井完井方法
人工井壁完井： ③ 人工井壁完井： 利用渗透性的可凝固材料注入到出砂层， 利用渗透性的可凝固材料注入到出砂层，形成阻 挡沙砾的人工井壁。 挡沙砾的人工井壁。 渗透性固井射孔完井： 渗透性固井射孔完井：用渗透性良好的材料注入 套管和地层之间， 套管和地层之间，再用小功率的射孔弹射开套管 但不破坏注入的渗透层。 但不破坏注入的渗透层。 渗透性衬管完井法： 渗透性衬管完井法：在衬管与裸眼之间注入渗透 性的材料 渗透性人工井壁完井法： 渗透性人工井壁完井法：在裸眼井段注入渗透性 材料形成人工井壁。 材料形成人工井壁。
油气田地下地质学4--完井及完井总结
坍塌层
表层套管
12′20m
钻头尺寸及井深
油气层
油气层 水层 油气层
技术套管
8′1800m
油层套管 5′2500m
套管程序示意图
1、套管程序的设计
② 技术套管：● 封隔钻井液
难于控制的复杂地层
(漏失层、严重塌层、高 坍塌层
压水层、非目的层的油气层
等）； 油气层 ● 在井斜较大的定向井中，
为防止井下复杂情况，
4、附图目录
⑴ 过井“十字”地震剖面图 ⑵ 本井与邻井地层对比
图
⑶⑹ 综岩合心录油井 层图 物理性质分⑷析成综果合测井图
⑸ 岩心综合图
⑺ 地球化学资料综合图
⑻ 测试层位简图
⑼ 压力恢复曲线图
⑽ 测试油层原始压力与深度关系曲线图
⑾ 井斜水平投影图
完井地质总结报告
根据中国海洋石油有限公司勘探监督手册（2002）要求，
① 射孔完井
--国内外最广泛使用的完井方式。 包括：套管射孔完井、尾管射孔完井
● 套管射孔完井
钻穿油气层直至井深，然后下 生产套管至油层底部、注水泥固 井；最后，下入射孔器在油气层 部位射孔，射穿油层套管、水泥 环，并穿透油层一定深度，建立 油流通道。
套管射孔完井示意图
(《油气井工程》，2003)
深度比例尺 一般1：500； 横向比例尺 避免曲线之间交错过多。
◆ 编制完井总结图，应解决好以下3个问题：
⑴ 确定分层界线 以1：500标准曲线的2.5米(或1米)底部梯度曲线和SP
曲线为主；必要时参考组合微侧向、微电极等曲线。
⑵ 确定岩性--以岩心、岩屑为基础，其他资料作参考；
⑶ 油气水层的识别 必须以岩心、岩屑、井壁取心、钻时、气测、槽面油
石油工程技术 井下作业 井身结构及完井方法
井身结构及完井方法1井身结构所谓井身结构，就是在已钻成的裸眼井内下入直径不同、长度不等的几层套管，然后注入水泥浆封固环形空间间隙，最终形成由轴心线重合的一组套管和水泥环的组合。
如图1所示。
图1井身结构示意图1—导管；2—表层套管；3—技术套管；4—油层套管；5—水泥环1.1导管井身结构中靠近裸眼井壁的第一层套管称为导管。
导管的作用是：钻井开始时保护井口附近的地表层不被冲垮，建立起泥浆循环，引导钻具的钻进，保证井眼钻凿的垂直等，对于不同的油田或地层，导管的下入要求也不同。
钻井时是否需要下入导管，要依据地表层的坚硬程度与结构状况来确定。
下入导管的深度一般取决于地表层的深度。
通常导管下入的深度为2～40m。
下导管的方法较简单，是把导管对准井位的中心铅垂直方向下入，导管与井壁中间填满石子，然后用水泥浆封固牢。
1.2表层套管井身结构中的第二层套管叫做表层套管。
表层套管的下入深度一般为300～400m，其管外用水泥浆封固牢，水泥上返至地面。
表层套管的作用是加固上部疏松岩层的井壁，供井口安装封井器用。
1.3技术套管在表层套管里面下入的一层套管(即表层套管和油层套管之间)叫做技术套管。
下入技术套管的目的主要是为了处理钻进过程中遇到的复杂情况，如隔绝上部高压油(气、水)层、漏失层或坍塌层，以保证钻进的顺利进行。
下入技术套管的层次应依据钻遇地层的复杂程度以及钻井队的技术水平来决定。
一般为了加速钻进和节省费用，钻进过程中可以通过采取调整泥浆性能的办法控制复杂层的喷、坍塌和卡钻等，尽可能不下或少下技术套管。
下入技术套管的层次、深度以及水泥上返高度，以能够封住复杂地层为基本原则。
技术套管的技术规范应根据油层套管的规范来确定。
1.4油层套管油井内最后下入的一层套管称为油层套管，也称为完井套管，简称套管，油层套管的作用是封隔住油、气、水层，建立一条封固严密的永久性通道，保证石油井能够进行长时期的生产。
油层套管下入深度必须满足封固住所有油、气、水层。
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。
第3章 油气井完井方法
6、水平井完井法
6.5 水平井砾石充填完井
水平井裸眼预充填砾石筛管完井示意图
6、水平井完井法
6.5 水平井砾石充填完井
水平井套管内预充填砾石筛管完井示意图
6、水平井完井法
完井方式 裸眼完井 优点 （1）成本最低 （2）储层不受水泥浆的损害 （3）使用可膨胀式双封隔器，可以实施生产控制 和分隔层段的增产作业 （4）使用转子流时计，可以实施生产检测 （1）成本相对较低 （2）储层不受水泥浆的损害 （3）可防止井眼坍塌 （1）相对中等程度的完井成本 （2）储层不受水泥浆的损害 （3）依靠管外封隔器实施层段分隔，可以在一定 程度上避免层段之间的窜通 （4）可以进行生产控制，生产检测和选择性的增 产注作业 缺点 （1）疏松储层，井眼可能坍塌 （2）难以避免层段之间的窜通 （3）可选择的增产作业有限。如不能进行水力压裂作业 （4）生产检测资料不可靠
3.2 割缝衬管的技术参数 （2）缝口宽度
梯形缝眼小底边的宽度称为缝口宽度。缝口宽度为： e≤2d10 式中 e---缝口宽度，mm； d10----- 产层砂粒度组成累积曲线上，占累积重量为 10 ％所对应的砂粒直径，mm。 上式表明：占砂样总重量为90％的细小砂粒被允许通过割缝 缝眼，而占砂样总重量为10％的大直径承载骨架砂不能通过缝 眼，被阻挡在衬管外面形成具有较高渗透率的“砂桥”。源自、水平井完井法6、水平井完井法
6.1 水平井裸眼完井
技术套管下至预计水平段顶部， 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。 主要用于碳酸盐岩等坚硬不坍 塌地层，特别是有一些垂直裂缝 的地层。
6、水平井完井法
6.2 水平井割缝衬管完井
• 悬挂式割缝衬管完井、顶部注水泥衬 管完井。 • 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;
完井-完井液化学概要
完井-完井液1 完井1.1定义完井是油气井的完成方式，指根据油气层的地质特性和开发开采的技术要求，在井底建立油气层与油气井井筒之间的合理连通渠道或连通方式。
1.2 流程（1）钻开油气层（2）下油层套管（3）射孔（4）下油管和井下装置（5）完井井口（6）替喷投产或进行测试1.3 完井方式[1]（1）套管射孔完井（2）尾管射孔完井（3）裸眼完井（4）割缝衬管完井（5）砾石充填完井（6）化学固沙完井。
1.4 完井工程的技术基础（1）保护油气层从钻开油气层开始到油气井投产的每一道工序都要保护油气层，以保证油气层发挥其最大的产能。
（2）节点系统分析通过节点分析，充分利用油气层能量，优化压力系统，根据油（气）藏工程和油（气）田开发特点及开发过程中的各项措施，确定油管及生产套管直径，进而确定井身结构，实现科学开发油田之目的。
1.5 完井工程的技术内容（1）岩心分析及敏感性评价（2）钻开油层的钻井液（3）完井方式或方法的优选（4）油管及生产套管尺寸的选定（5）生产套管设计（6）注水泥设计及固井质量评价（7）其他完井液的优化选择（8）完井的试井评价（9）完井生产管柱（10）投产措施1.6 国内外完井技术现状及研究方向建议[3]完井是油气井建井过程中的重要环节,直接关系到油气勘探开发的效果和经济效益。
国外对完井技术十分重视,通过多年的发展,在完井方面形成了许多成熟配套的技术。
国内在井技术方面虽然取得了一些进步,但是与国外相比,还有很大差距,特别是在不同储层合适的完井方式选择、水平井完井、欠平衡井完井、小井眼完井、分支井完井、高含硫气田完井等,从而影响了油气井的产量及经济效益。
由于国内在完井方面存在的以上不足,在一定程度上制约了钻井新技术的发展,也影响了我国油气资源的经济有效开发。
为了提高我国的完井工艺技术水平充分发挥不同井型的优势,提高油层采收率,很有必要开展以下几方面的研究工作:（1）适应不同储层合理的完井方式选择；（2）复杂水平井完井技术；（3）高含硫气田固井完井配套技术；（4）多分支井钻井完井技术；（5）低压低渗油藏欠平衡完井技术。
完井
完井方式文献调研一、常用完井方式（一）、射孔完井方式1、套管射孔完井套管射孔完井是钻至油层直至设计井深，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、水泥环并穿至油层某一深度，建立起油流通道。
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，再对尾管注水泥固井，然后射孔。
（二）、裸眼完井先期裸眼完井：先下套管，后钻开油层。
后期裸眼完井：先钻开油层，再将套管下至油层顶部。
复合型完井方式：在产层段既有射孔完成，又有裸眼完成的井。
（三）、割缝衬管完井方式:这种方法是将油层套管下到油气层顶部固井，然后钻开油气层。
在油气层部位下入预先加工好的割缝套管或打孔套管，用衬管悬挂器将其悬挂在油层套管上，并将套管和衬管的环空密封起来。
油气流经过割缝衬管的缝或打孔套管的孔进入井筒。
（四）、砾石充填完井方式概念：是指将分选的砾石泵入（或其他方式）筛管与油层之间，以阻止油层砂流入井筒，达到保护井壁、防止砂入井之目的。
1、裸眼砾石充填充井方式在地质条件允许使用裸眼而又需要防砂时，就应该采用裸眼砾石充填完井方式。
其工序是钻头钻达油层顶界以上约3m后，下技术套管注水泥固井，再用小一级的钻头钻穿水泥塞，钻开油层至设计井深，然后更换扩张式钻头将油层部位的井径扩大到技术套管外径的1.5～2倍，以确保充填砾石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。
注意：其方式的施工作业程序：在油层顶界附近固井后－改用小一级的钻头钻穿油层－再更换扩张式钻头将油层扩大，便于充填砾石。
2、套管砾石充填完井方式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（30～40孔／m），大孔径（20～25．4mm）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人砾石，避免砾石和地层砂混合增大渗流阻力。
完井技术介绍 ppt课件
➢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钻油层段 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 工艺上分为先期固井和后期固井
➢后期固井衬管完井： 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，通过管外封隔器和分级箍固井封隔油层顶界以上的环 形空间。
优点：①井眼直径较大，泄油面积更大，也 利于后期的采油作业。 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。
尾管射孔完井方式
优点：钻油层时，可以更换油层专打泥浆， 更好的保护油层；完井套管减少， 节约钻井成本。
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。
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。 ④砂岩储层、碳酸盐岩裂缝性储层。
二、常规完井方法
3、割缝衬管完井
预先在地面将套管割好缝，然后下入油层井段的一种完井 方式。
优点： ①可防止地层坍塌；②可选择性的防止地层出砂；③井 筒完善程度高，仅次于裸眼完井；④完井成本较低。
第三章 射孔
起爆方式
水平井只能采用压力起爆方式，使用压力延时起爆器能够在 延时时间内卸掉井口泵压，从而保证射孔时不至于把压井液压入
地层，有利于保护产层。针对该井射孔段长的特点，为了提高起
爆可靠性和降低射孔弹爆轰波对套管、水泥环的伤害，我们建议 将射孔段分为2段，每段首尾各安装一个压力延时起爆器实现起爆 双保险，全部射孔枪一次下井、三段相对独立起爆射孔的办法确 保起爆可靠。
射孔管串示意图如下：
射孔枪型选择
目前国内绝大多数油田在51/2“套管的水平井射孔均采用89型
（枪外径89mm），仅有我们01年在塔里木轮南1－H2井（射孔段长 140米）和02年在河南宝浪油田宝H4井（射孔段长320米）两口井使 用102型水平井射孔枪，才打破了原来在51/2"套管中只能使用89枪 的 局 限 。 国 外 在 51/2" 套 管 的 水 平 井 射 孔 均 采 用 33/8 型 （ 枪 外 径 86mm）。
•Φ127型耐压140MPa
（3）、过油管射孔器系列
过油管张开式深穿透射孔器
过油管无枪身射孔器系列
弹型号 装药量 (g) 11
13 14 18
45#钢靶(mm)
穿深 孔径API环靶(mm) Nhomakorabea穿深 孔径
适用油管
105DP28RDX-4143
105DP26RDX-4051 105DP26RDX-4554 105DP30RDX-4563
七、射孔工艺
油管输送射孔与投产联作 油管输送射孔与地层测试联作 油管输送射孔与压裂酸化联作 油管输送射孔与高能气体压裂联作 油管输送射孔与防砂联作 超正压射孔 水平井射孔
油藏评价井完井及完井方案编制规定
油藏评价井完井及完井方案编制规定第一章总则第一条为规范公司（以下简称公司）油藏评价井完井讨论工作程序，加强油藏评价井完井方案编制管理，明确各方工作职责，制定本规定。
第二条本规定适用于公司南堡凹陷及周边凸起油藏评价井的完井讨论及完井方案编制工作。
第二章相关术语定义第三条完井工程：是指从井孔完钻后到交井前的作业，包括测井、井壁取心、通井、下套管（下尾管、下筛管）、注水泥、固井质量检查、钻水泥塞、试压和交井。
第四条完井及完井方式：完井主要指钻开目的层，确定井底完成，安装井底及井口装置和试油。
完井方式主要有套管或尾管射孔完井、裸眼完井、割缝衬管完井、砾石充填完井及其它防砂筛管完井等。
完井讨论的目的之一就是确定完井方式。
第三章相关单位及资料要求第五条开发研究院、开发建设项目部、工程监督中心应及时跟踪油藏评价井钻探情况，发现异常情况及时分析、研究并向油藏评价处汇报，具备完井条件后由开发建设项目部向油藏评价处提出完井讨论建议，经油藏评价处确认后方可进行完井讨论。
第六条参加完井讨论的单位及人员包括：油藏评价处、开发研究院、开发建设项目部、工程监督中心以及有关施工单位地质、钻井、录井、测井主管领导或相关技术人员。
乙方参会人员由开发建设项目部负责通知。
第七条油藏评价井施工单位（开发建设项目部、钻井、测井、录井等施工单位）准备如下资料：地质概况资料（包括实钻地层资料以及随钻录井剖面等）、录井项目及成果资料（包括目的层井段XXX显示层岩屑实物资料、全部井壁取心及钻井取心资料）、测井曲线图以及初步测井解释成果数据表等，验收完毕后及时上网。
工程监督中心每天上午及时将随钻井斜资料上网。
第八条开发研究院准备如下资料：地质综合研究资料（构造图、油藏剖面或地层对比图等，邻井同层位录井、气测、试油等资料）；测井曲线图、初步测井解释成果数据表、邻井同层位测井解释及试油成果等。
第四章完井讨论程序第九条油藏评价井施工单位汇报气测显示及地质录井情况（附表1、附表2）1．录井单位汇报内容（1）基本数据：本井录井单位、录井仪器型号等。
第三章固井、完井
a、定义：A、B、C、D、E与F级油井水泥，是硅酸钙为主要成分的水泥熟料， 加入适量石膏和助磨剂，磨细制成的产品。 在粉磨与混合D、E、F级水泥般的过程中，允许掺加适宜的调凝剂， 并要求助磨剂对强度没有负面影响。
G、H级油井水泥，主要成分与前面相同。加入适量的石膏或石膏和 水，磨细制成的产品，在粉磨与混合 G、H级水泥过程中不允许掺加任何 其它外加物。
a、地层压力；b、破裂压力；c、坍塌压力；d、地应力
所谓地层压力剖面就是地层压力随井深的变化。如图 8-2 ， 就是随井深的加深而增大的。
3、按实际情况决定各层套管下入深度 如确知井下压力不高，不压裂地层之时，可不
必按破裂压力来确定各层套管的下入深度。而按该地区
的实际情况而定，这样节省套管，节省水泥，减少施工 程序。
三、下套管
(一)、套管柱的外载 1、轴向载荷：主要是拉力。拉力过大，将引起连接丝扣（圆
扣）被拉坏而断裂。而管体被拉断的情况很少，不允许存在 轴向压力，只在较少场合下出现受拉压力（为什么？防止弯 曲，不居中） 1）浮力：套管在井内钻井液中因管体排开钻井液而受到浮力。 套管受浮力的效果可以认为是套管的线密度因浮力作用而变 小，其影响用浮力系数计算，表示管柱受浮力后剩余重量为 其在空气中重要的百分数。
它是下在表层套管与油层之间的。 可以下多层，也可以不下，由具体情况条件而定。
浅井：地质条件不复杂，技术套管少或没有
深井：地质条件复杂，技术套管层多。 技术套管保证满足不等式Pf≥Pd≥Pp。
4、油层套管：油井钻完以后下的最后一层套管，直径最 小。 功用以封隔油、气、水层，以及不同物性的油气 层，以利于分层开采，防止底水并形成生产通道，或
弯曲应力等，多以安全系数的方式计入。
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第三章 油气井完井方法
第一节 完井方法
3、钻开储集层方法 合理钻井液体系，避免水侵和泥侵损害 合理钻井液密度，采用平衡或欠平衡钻井 良好井身结构，减小储集层浸泡时间
在其他生产环节中也尽量防止污染 — 使用低失水、低密度水泥奖 — 减小试油或其它作业中关井、压井次数。
第三章 油气井完井方法
第一节 完井方法 二、完井井底结构类型
第三章 油气井完井方法
一、完井工程内容
1. 钻开储集层（生产层）； 2. 下套管、注水泥、射孔、下生产管柱、排液； 3. 确定完井井底结构，使井眼与产层连通； 4. 安装井底和井口等环节，直至投产。
二、本章内容
➢ 直井完井方法 ➢ 特殊工艺井完井方法 ➢ 完井方法优选
第三章 油气井完井方法
第一节 完井方法
第三章 油气井完井方法
第一节 完井方法
➢ 射孔完井多数油藏都能适用，占90%。 • 分为单管射孔完井、多管射孔完井、尾管射孔
完井、封隔器射孔完井等。 • 孔密：10－20孔/m，最多36孔/m • 孔径：一般10 － 16mm，最大25mm • 孔深：0.6－1.0m • 相位：720 －1800 螺旋分布
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
第三章 油气井完井方法
第一节 完井方法 2、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，筛管完井。
套管注水泥完井；
• 小一级钻头钻穿油层至设 计井深，钻具将尾管送下 并悬挂技套上，尾管和技 套重合段一般小于50m；
• 尾管注水泥固井，射孔。
悬挂器 孔眼
油层
第三章 油气井完井方法
第一节 完井方法
尾管射孔完井优点： ➢ 有利于保护油层
钻开油层前上部地层已被中间套管封固，可采用与油层配 伍的钻井液以平衡压力、低平衡压力的方法钻开油层。 ➢ 降低完井成本 减少套管重量和油井水泥用量 ➢ 目前较深的油、气井大多采用此法完井。 主要不足： ➢ 打开产层和固井中，钻井液和水泥浆对产层侵害较严重。 ➢ 油气流入井内阻力较大。
第三章 油气井完井方法
第一节 完井方法 裸眼完井法优点 ① 排除上部地层干扰，可在受污染最小的情况下打
开储集层（先期裸眼完井）。 ② 打开储集层阶段若遇复杂情况，可及时提钻具到
套管内进行处理，避免事故进一步复杂化。 ③ 缩短储集层浸泡时间，减小储集层受伤害程度。 ④ 由于在产层上固井，消除了高压油气对封固地层
第三章 油气井完井方法
悬挂器 孔眼 油层
第三章 油气井完井方法
第三章 油气井完井方法
第一节 完井方法
三、常用完井方法
四类完井井底结构，细分为11种完井方法：
（1）射孔完井法 （2）裸眼完井法 （3）贯眼完井法 （4）衬管完井法 （5）半封闭裸眼完井法 （6）半封闭衬管完井法
（7）筛管防砂完井法 （8）裸眼砾石充填完井法 （9）渗透性材料固井射孔完井法 （10）渗透性材料衬管完井法 （11）渗透性人工井壁完井法
第三章 油气井完井方法
第一节 完井方法
2. 裸眼完井法 储集层裸露，储集层以上 用套管封固的完井方法。
2.1 先期裸眼完井 先下套管固井，后打开储集层。 一般结构距产层20m左右。
2.2 后期裸眼完井
先打开储集层，后下套管至 产层以上固井。
第三章 油气井完井方法
第一节 完井方法 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。
第三章 油气井完井方法
第一节 完井方法 1. 射孔完井法
国内外最为广泛和最重要实用的一种完井方法。
包括套管射孔完井和尾管射孔完井。
1.1 套管射孔完井
工艺步骤： 钻穿油层至设计井深，
油套鞋距井底1～3m 阻流环距产层底界＞15m 阻流环下水泥塞高度≥20m
下生产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
第一节 完井方法
2、钻开后储集层岩石力学性质变化 储集层钻开后，打破原力学平衡，岩石发生侧
向变形，从而对储集层结构造成影响。 • 对孔隙较多、较大的砂岩储集层，影响不明显。 • 裂缝性储层，影响明显，侧向变形后，有些微小 裂缝张开程度明显减小，使储集层的渗透率降低。 • 长期采油生产，使储层压力降低，砂岩骨架受力 增加，砂岩会被压碎而造成出砂。
影响，提高固井质量，储集层段无固井中的污染。
第三章 油气井完井方法
第一节 完井方法
（1）水侵对油气层损害 储层粘土膨胀，油流通道缩小 破坏油流连续性，单相变多相，增加油流阻力 水锁效应，增加油流阻力 地层孔隙中生成沉淀物
（2）泥侵对油气层损害 钻井液直接进入较大的地层孔隙，形成堵塞 形成内泥饼，造成永久性损害
第三章 油气井完井方法
层某一深度，建立起油流的通道。
第三章 油气井完井方法
第一节 完井方法
套管射孔完井优点: •选择性射开不同压力、物性 油层，避免层间干扰； •避开夹层水、底水和气顶； • 避开夹层坍塌； •具备分层注、采和选择性压 裂或酸化等分层作业条件。
第三章 油气井完井方法
1.2 尾管射孔完井 工艺步骤： • 钻至油层顶界后，下中间
一、钻开储集层
储集层两突出特点： • 储集有一定压力的油气水； • 地层孔隙和裂缝较发育，较好的原始渗透率。 钻开储集层技术要求： • 保护油气层，防止钻井液污染 • 控制油气层，防止不必要井喷，安全钻开。
第三章 油气井完井方法
第一节 完井方法 1、钻开后储集层储油性质变化
一般，井内液柱压力大于地层压力。 毛细管力和正压差作用下，钻井液液相和固相进入 储层岩石孔隙和裂缝之中，造成孔道堵塞，使储集 层受到污染。 水侵：钻井液中自由水侵入储层的现象。 泥侵：钻井液中固相物质侵入储层的现象。