完井概念介绍
完井与试油
6、化学固砂完井方式
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，挤人套管外堆集于出砂层位。凝固后形成具有 一定强度和渗透性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防止油层出砂。还有辽河油田 的高温化学固砂剂，主要是在注蒸汽井上使用，可 以耐温350℃以上。 化学固砂虽然是一种防砂方法，但在使用 上有其局限性，仅适用于单层及薄层，防砂油层一 般以5m左右为宜，不宜用在大厚层或长井段防砂。
5、其他防砂筛管完井方式
5.1、金属纤维防砂筛管 不锈钢纤维是主要的防砂材料，由断丝、混丝经 滚压、梳分、定形而成。它的主要防砂原理是:大量纤维堆 集在一起时，纤维之间就会形成若千缝隙，利用这些缝隙阻 挡地层砂粒通过，其缝隙的大小与纤维的堆集紧密程度有关。 通过控制金属纤维缝隙的大小 (控制纤维的压紧程度)达到 适应不同油层粒径的防砂。此外，由于金属纤维富有弹性， 在一定的驱动力下，小砂粒可以通过缝隙，避免金属纤维被 填死。砂粒通过后，纤维又可恢复原状而达到自洁的作用。 在注蒸汽开采条件下，要求防砂工具具备耐高 温(360℃)、耐高压 (18.9MPa)和耐腐蚀 (pH值为8一12)等 性质，不锈钢纤维材质特性符合以上要求。
5、其他防砂筛管完井方式
5.3多层冶金粉末防砂滤管 陶瓷防砂滤管，其过滤材料为陶土颗粒， 其粒径大/以油层砂中值及渗透率高低而定， 陶粒与无机胶结剂配成一定比例，经高温烧 结而成。形状为圆筒形，装入钢管保护套中 与防砂管连结，即可下井防砂。 该滤砂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。现已 在油田现场推广使用。
固井、完井与试油
.
聚能式射孔器
最常用，是利用炸药爆轰的聚能效应产生的高
温高压高速聚能射流来射穿套管、水泥环及地层，
完成射孔作业。
按结构分有枪身射孔器和无枪身射孔器两类，核
心组成部分是聚能射孔弹。
.
1）聚能射孔弹
根据火药爆燃时聚能效应原理制造的，不同形状火药
在爆燃时能量传递方式不同。主要由弹壳、主炸药、
油管下入到所要射孔井段上部，电缆输送小直径射孔器，穿过油
管下到射孔井段，在套管中定位射孔。
可采用有枪身射孔器和无枪身射孔器。
可以降低油管内液面，使之达到负压射孔，减少储层伤害
适合于生产井不停产补孔和射开新层位，减少压井和起下油管作
业
过油管射孔枪直径受油管内径限制，无法实现高孔密、深穿透。
.
.
2-3 油管输送式射孔
地层和孔眼内爆炸残余物，畅通油流通道，同时避免井内液
体进入地层，防止油层内发生土锁和水锁。
•降低射孔损害、减少孔眼堵塞、提高产能有效方法
.
3、尾管射孔完井方法
特点 除具有套管射孔完井方
法的优点外，还可以减少套
管用量和固井水泥的用量，
从而降低完井成本。
完井方法(Completiom)
oil
zone
大类。
先期裸眼完井：
钻至油气层顶部时，先下入油层套管固井，然后换小尺寸的
钻头，用符合打开油气层条件的优质钻井液打开油气层裸眼
完成的完井方法。
后期裸眼完井：
先打开储集层，后将油层套管下入油气层顶部固井。
先期裸眼完井方法
后期裸眼完井方法
产层全部钻穿后应继续钻进一段，留足口袋停钻。口袋长度一般在
完井射孔介绍
完井射孔简单介绍一、油井的完井完井方式：指油井的目的层与井底的连通方式、井身结构及完井工艺。
完井方法总要求：1、使油气层与井底能有效地连通起来；2、妥善地封隔油气层，防止层间干扰，便于分层开采；3、克服井壁坍塌和油层出砂的影响，保证油井长期正常开采；4、能为今后修井与增产措施提供方便；5、工艺简单，完成速度快，成本低。
目前一般有四种完井方式：裸眼完井、射孔完井、衬管和尾管完井、砾石填充完井。
裸眼完井：适用于灰岩、花岗岩、变质岩及较坚硬的致密地层。
分为：先期裸眼完井：钻达油气层顶部，下套管固井，再用小钻头钻开油气层，完井；后期裸眼完井：用同一尺寸的钻头钻过油气层，再把套管下至油气层顶部。
射孔完井：钻穿油气层，下套管固井，然后下入射孔器，将套管、水泥环直至油气层射开，为油气流入井筒打开通道。
该方法有利于分层开采、注水及增产措施。
目前采用最多。
衬管完井：与先期裸眼完井相近，是在钻达油气层之前，下套管固井，换小钻头钻开油气层，然后下衬管（筛管或割缝套管），用封隔器固定在套管上，并把套管与衬管间隙堵塞。
尾管完井：小直径的套管悬挂在上部较大直径的套管上，其余同射孔完井法。
目前辽河一般有f177.8挂f127.0，f244.5挂137.5。
砾石充填完井方法：人为地在井筒（裸眼或衬管）内充填一定尺寸的砾石，起防砂和保护生产层的目的。
二、射孔：概念：射孔是把专门的井下射孔器下放至油层套管内预定的深度，引爆射孔弹爆炸后产生的高能粒子流射穿套管、管外水泥环，并穿进地层一定深度，打开油气层与井筒的通道。
射孔一般分为电缆输送射孔和油管输送射孔两种方式。
（一）电缆输送射孔：用电缆将射孔器下放到井筒内对套管进行射孔。
适用于已探明的低压油气井的射孔，一般要求井内压井液液柱压力不小于预测地层压力。
电缆射孔分为：1、过油管射孔：优点：①、清水代替泥浆或无固相等高密度压井液，减少了射孔正压差，对地层伤害小；②、有枪身射孔时，可使全井射孔处在平衡压力下射孔；③、无枪身射孔时，可配合气举、抽汲等进行全井负压射孔。
《固井与完井》课件
固井与完井的挑战与解决方案
1
难点
需要在井下完成工作，不同的地层和介质需要不同的技术和工具。
2
解决方案
引入网络、AI和机器学习技术，以改进工效和精度，并开发更好的工具和设备。
3
难点
成本高。
4
解决方案
提高研发水平，简化流程，优化成本。
5
难点
开采难度大。
固井的重要性与目的
确保井下安全
防止井壁塌陷，防止井下物质 泄漏。
维持井型
保持井壁的固定，确保井型和 完井的有效性。
加强流体控制
控制地层油气和水的流动，以 及砂、泥浆和黏土等井下杂质 的管控。
固井的基本步骤
1
配制及注入水泥
准备好所需的混合物，注入沉淀后的水泥。
2
放置套筒
在油井中放置一根管子，以容纳水泥。
钻井
用钻具从地面或海底向下钻井。
套管
钻好一个地层后，套管是为了下次在这里钻井时， 能快速的进入下一块地层。
泵抽
将油从地下抽到地上，分离油和水。
常见的固井与完井技术
口径控制井完井
通过多次剖分管柱，让砂层上的油渗透到管柱中。
开孔完井
通过改变油管中的压力，让油在砂层上形成一条缝隙，这样油可以向上流动。
抽油杆完井
3
打开井口
只有在套管放置到位时才可打开井口，使水泥注入井壁。
完井的定义和作用
1 定义
完井是将油管接到天然气或石油井上以便生 产的过程。
2 作用
完井的目的是使井中石油或天然气充分流动， 直到被攫取；可以隔离不同水平的油气，适 当控制产油和产水。
完井的流程与技术
【现代完井技术】完井技术_分支井和膨胀管完井
双膨胀锥系统工作原理
可膨胀式尾管悬挂器
可膨胀管尾管悬挂器不仅具备悬挂器的 功能，拥有很高的承载能力，而且具有 很高的环形封隔能力，不需要外加封隔 器来提高其封隔能力。
TORXS膨胀式尾管悬挂器
可膨胀式管外封隔器
可膨胀管内涂层技术
合适的摩擦因数，不仅能够降低可膨胀套管内的残余应力，而且 可以不因为超过套管的抗内压强度而导致膨胀过程的失败。
斜器的定向、坐放及套管开窗，如Sperry-Sun公司的RDS系统。 （2）预设窗口
将一个特制的留有窗口的短节接到套管柱中，窗口由易钻的复合 材料组成，下井后用专用工具打开窗口。 （3）裸眼侧钻
运用封隔器及造斜器直接进行裸眼侧钻，或打水泥塞，然后从水 泥塞中造斜，或下裸眼造斜器进行侧钻。 （4）井下分支系统（Down hole Splitter System） 集侧钻、完井于一体的多用途系统。它便于在主、分井眼钻出后 安装回接完井管柱。下图为胜利油田采用的定向回接系统。
(2) 封隔缩径、坍塌、井漏或高压层
2、套管修补作业
3、完井衬管膨胀
膨胀割缝衬管或筛管用于更好的支撑井壁和防砂。
二、膨胀管种类
1、实体管膨胀
一般用于尾管膨胀，增大井径。膨胀管+可膨胀式悬挂封隔器。
损坏套管的补贴
割缝膨胀管技术的应用
河坝1井是中国石化总公司南方勘探开发分公司在川东北 布署的一口重点详探井，位于四川盆地东北部通南巴构造带 河坝场高点，设计井深6100m，是川东北设计最深、施工 难度最大的一口井。
2010年9月17日，由中国石油集团钻井工程技术研究院研发 的具有自主知识产权的膨胀式尾管悬挂器在哈萨克斯坦实验成 功。这不仅仅是我国石油公司面向海外市场的首次商业应用， 而且打破了国外石油公司在技术上的垄断，标志着中国石油膨 胀管技术获得重要突破。
well completion
完井概念：使井眼与油气储集层（产层、生产层）连通的工序（Well Completion ），联系钻井和采油生产的一个关键环节。
完井工程内容1钻开储集层（生产层）；2下套管、注水泥固井，射孔、生产管柱、完井测试、防砂排液；3确定完井井底结构，使井眼与产层连通；4安装井底和井口装置，投产措施等；井身结构设计和套管柱设计为主要内容套管的分类及作用表层套管—Surface casing 封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂层安装井口、悬挂及支撑后续各层套管中间套管—Intermediate casing 表层和生产套管间因技术要求所下套管，可以是一层、两层或更多层主要用来分隔井下复杂地层生产套管—Production casing 钻达目的层后下入的最后一层套管用以保护生产层，提供油气生产通道 尾管（衬管） —Liner 在上一层中间套管下端悬挂下来的。
二、井身结构设计原则 1、有效保护油气层 2、有效避免漏、喷、塌、卡等井下复杂事故，安全、快速钻井3、井涌时，有压井处理溢流能力4、下套管顺利，不压差卡套管三、井身结构设计基础数据4个剖面：孔隙压力剖面；破裂压力剖面；坍塌压力剖面；漏失压力剖面6 个设计系数：抽吸压力系数Ｓｂ：0.024~0.048 g/cm3激动压力系数Ｓｇ：0.024~0.048 g/cm3压裂安全系数Ｓｆ：0.03~0.06 g/cm3井涌允量 Ｓｋ：0.05~0.08 g/cm3压差允值 △P ： △PN = 15~18 MPa △P A = 21~23 MPa四、裸眼井段应满足的力学平衡条件（1）防井涌（2）防压差卡套管（3）防井漏（4）防关井井漏六、套管尺寸和井眼尺寸选择目前我国使用最多的套管/钻头系列是：套管和井眼尺寸确定一般是由内到外进行根据采油要求 油层套管尺寸 匹配钻头 ……套管与井眼间间隙与井身质量、固井水泥环强度要求、下套管时井内波动压力、套管尺寸等因素有关，9.5mm ～ 19mm 。
井身结构
裸眼完井
无气顶、无底水、 无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层 单一厚储层，或压力、 单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多层储层 不准备实施封隔层段及选择性处理的储层
复合型完井
同裸眼完井 有气顶或储层顶届附近有高压水层，但无底水的储层 有气顶或储层顶届附近有高压水层，
二、完井方式——类型 完井方式——
完井方式
适用的地质条件
有气顶，或有底水，或有含水夹层及易塌夹层等复杂地质条件， 有气顶，或有底水，或有含水夹层及易塌夹层等复杂地质条件， 因而要求实施分隔层段的储层
射孔完井
各分层之间存在压力、岩性等差异，因而要求实施分层测试、 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、 层采油、分层注水、分层处理的油层 要求实施大规模水力压裂作业的低渗透储层 含油层段长、夹层厚度大、 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藏 岩性坚硬致密、天然裂隙发育、 岩性坚硬致密、天然裂隙发育、井壁稳定不坍塌的碳酸盐岩或砂 岩储层
（1）割缝衬管的缝口宽度由于受加工割刀强度的限制， 最小为0.5mm，因此它适用于中、粗砂粒油层；而绕丝筛管 的缝隙宽度最小可达0.12mm，故其适用范围广。 （2）绕丝筛管是由绕丝形成一种连续缝隙，流体通过 筛管时几乎没有压降，且绕丝筛管的断面为梯形，具有一定 的“自洁作用”，轻微的堵塞可被产出流体疏通，其流通面 积比割缝衬管大。 （3）绕丝筛管以不锈钢为原料，其耐腐蚀性强，使用 寿命长，综合经济效益高。
割缝衬管完井优点
油层不会遭受固井水泥浆的损害； 可以采用与油层相配伍的钻井液或其 他保护油层的钻井技术钻开油层； 当割缝衬管发生磨损或失效时也可以 起出修理或更换。
完井方式
完井概述
七、完井液
• 3．完井液施工
– a 完井液种类
• ·泥浆 • ·低密度无固相完井液 • ·高密度无固相完井液 – b 完井液的性能监测－现场化验与测定 – c 完井液的过滤 – d 完井液的现场配制与调整 – d 完井液的回收和排放
八、井下工具
• 1 封隔器－作用与种类 • 2 井下安全阀－作用及其控制机构 • 3 井下流动工具－滑套、偏心工作筒、座落接头等。 • 4 其它井下工具－伸缩接头、防冲刷短节、Y接头等。
九、特殊完井方法
• 1．水平井
• .裸眼完井 • .衬管完井 • .防砂完井－防砂筛管、砾石充填、膨胀式筛管。
完井概述
二OO一 年四 月
一、完井的概念
1．什么叫完井
完井是介于钻井和采油之间的一项工程，它是为获得 较高的油井产能、提供产油、产气、注水通道和油气井 测试通道，保证生产安全的一项系统工程。
一、完井的概念
2．完井的作用 a.完井的作用 ·建立生产和注水通道 ·提供测试条件 ·改善油井生产能力和注水井注入能力 ·防止地层出砂 ·录取有关储层信息资料 b.完井的意义 ·保护油层 ·贯彻开发方针 ·为采油采气及注水提供条件 ·为储层本身存在的问题提供解决的办法 ·为安全生产提供保障
1 替喷－减轻井内液柱压力，使井复活。 2 诱喷－诱导井内流体流出地面，使井复活。
3 电泵的启动：冷启动－变频、替柴油或水，循环后启动。
十二、完井设备
• 1 修井机
• .海上修井机构成 • .功能－完井、修井
• 2 钻井船－悬擘式、半潜式
十三、完井预算
• 1 完井施工程序
确定工序时间，为估价作准备。 主要工序： .动复员 .完井准备 .完井作业内容工序 .井口及采油树安装
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。
第4章固井、完井与试油 ppt课件
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1.枪身；2.导爆索；3.射孔弹；4.弹架；5.固弹卡；6.安装架；7.旋塞
(a)多次使用型有枪身射孔器；(b)一次销毁型有枪身射孔器
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无枪身射孔器：
由无枪身聚能射孔弹、弹架(或非密封的钢管)、起爆 传爆部件(或装置)等构成的射孔总成。
无枪身射孔器按照射孔弹结构和固弹方式:
套管下到油气层底部，固井后射孔打开油气层。 世界各主要产油国广泛使用的完井方法，70％～90％。 射孔(perforating)：射孔枪在油层某一层段套管、水泥环
和地层之间打开孔道，使地层中流体能流出。 炮弹射孔的孔眼也称为炮眼。 在射孔完井的油气井中，射孔孔眼是沟通产层和井筒的唯
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二.井身结构
定义： 一口井中下入套管的层次
、下入深度、井眼尺寸与套管 尺寸的配合，以及各层套管外 水泥返高等。
水泥返高：指固井时套管与井 壁之间水泥环上升的高度。
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各层套管的作用
导 管：封隔地表疏松地层，防止钻井液渗入地基影响井 架稳定以及在钻表层井眼时将钻井液从地表引导到钻井装置 平面上来形成有控循环。
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三、注水泥
下完套管之后，把水泥浆泵入套管内，再用钻井液把水泥浆 顶替到管外环形空间设计位置的作业称之为注水泥。
注水泥质量的基本要求： 1、依照地质及工程设计要求，套管下入深度、水泥浆返 高和管内水泥塞高度符合规定 2、注水泥井段环空内的钻井液全部被水泥浆替走 3、水泥环与套管和井壁岩石之间的连接良好 4、水泥石能抵抗油、气、水完井方法
尾管射孔完井
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优点 可选择性地射开油层，避免 层间干扰；有利于进行分层试油、 分层开采、分层酸化压裂、分层注 水等作业。
第一章油井完井概述
第⼀章油井完井概述第⼀章油井完井概述§1—1 油井基本知识凡是属于进⾏⽯油勘探、索取油（⽓）层地质资料和开采⽯油、天然⽓所钻凿的岩⽯通道，统称为⽯油井。
⼀．⽯油井的作⽤1．获取⽯油勘探所需要的地质资料，发现和评价油⽓⽥。
2．开采地下油⽓层中的⽯油和天然⽓。
3．检查注⽔开发油⽥⽔线推进情况。
4．改造油层。
5．利⽤⽯油报废井往地层⾥注⽔、注⽓。
⼆．⽯油井的钻凿1．钻井应⽤钻井机械设备向地下岩层钻凿孔眼，并采⽤⼀定的⼯艺技术措施与⽅法是之构成地⾯到地下油（⽓）层通道的⼯艺过程。
2．钻井⼯艺过程钻前准备，钻进和完钻三个阶段（1）基本概念：井⼝：井眼顶部；井底：井眼底部；井径：井眼直径⼤⼩；井壁：井眼周壁；井段：井⾝某段；井⾝：整个井筒。
（2）⽅补⼼：旋转钻井时，带动井下钻具旋转的转盘中间⽤来卡住⽅钻杆的部件。
⽅补⼼顶⾯是计算井深的起点。
（3）完钻井深：从转盘⽅补⼼上平⾯到井底的距离。
正常情况下，每⼝井都必须钻达设计完钻井深。
钻井过程⽐较复杂，易出现井喷和卡钻事故。
三．井的类型1．根据井的作⽤分类井筒基本概念采油井（油井）：开采地下原油钻凿的井眼。
分为：⾃喷井、⾮⾃喷井。
采⽓井（⽓井）：开采地下天然⽓钻凿的井眼。
注⽔井：注⽔开发油⽥，为给地层注⽔补充能量⽽钻凿的井眼。
⽔源井（⽔井、热⽔井）：为注⽔⽤⽔、油⽥⼯业⽤⽔和民⽤⽔提供充⾜⽔源⽽钻凿的井眼。
观察井（实验井）：开发过程中，为了解油层动态、油⽓⽔运动规律和变化情况⽽钻凿的井眼。
探井、了解地层的年代、岩性、厚度、⽣储盖的组合和区域地质构造，地质剖⾯局部构造⽽钻凿的井眼。
2．根据井的深度分类浅井：井深：500～1000⽶。
中深井：井深：1000～2500⽶。
深井：井深：2500～4000⽶。
超深井：井深：4000⽶以上。
3．根据井眼轨迹分类垂直井：井斜⾓⼩于150。
⽔平井：在钻到⽬的层位时，井斜⾓超过850，并进⽬的层⽔平钻进距离超过10倍以上由层厚度。
《完井教材》word版
完井部份一、完井概念笼统的讲，完井是指裸眼井段钻达到设计深度后，使井底和油气层以一定的结构方式连通起来的整个作业工艺。
完井又可细分为钻井完井和生产完井。
1. 钻井完井：如果是套管完井，它包括从钻井作业开始，直到完成全部固井、CBL测井作业结束为止的全过程。
如果是裸眼井完井，它包括从钻井作业开始，直到钻完裸眼井段，替入油层保护液，并完成电测作业为止的全过程。
2. 生产完井：从钻井完井作业结束之后，根据油、气、水井生产工艺要求，所进行的与井身结构建设、油气层保护、生产管柱设计、直至投产作业结束，其间一系列的作业过程叫生产完井。
3.钻井井身结构为了确保安全顺利地钻达目的层，钻井过程中所采用的某种套管柱组合结构形式叫井身结构。
典型井身结构，如图--1所示。
图—1 井身结构示意图①方补心；②-套管头；③-导管；④-表层套管；⑤-表层套管水泥⑥-技术套管；⑦-技术套管水泥环；⑧-油层套管；⑨-油层套水泥环；1.导管：井身结构下入的第一层套管，用来隔离海水和地表淤泥层，以利于钻井作业，一般使用30”套管，下入深度泥面以下大约50M左右。
2.表面套管：井身结构中的第二层套管，下入后立即用水泥固井，水泥返至地面，一般使用20”套管，下入深度一般为几十米至几百米不等。
3.技术套管：表层套管与油层套管之间的套管叫技术套管。
在钻到目的层之前，用来隔离在钻井途中可能遇到的其它油、气、水层、漏失层和易坍塌层等复杂地层，以利钻井顺利作业。
一般使用13-3/8”套管，下入深度和固井水泥返高，根据现场实际情况而定。
4.油层套管：井身结构中最内一层套管叫油层套管，用来封隔目的层中的油、气、水层，射孔后为长期开采目的层的油、气、水层提供通道。
一般使用5-1/2”~9-5/8”套管，下入深度根据现场实际情况而定。
固井时一般要求水泥返高至最上一层油、气层顶部以上200~250m。
二、渤海地区油田防砂完井主要作业工艺简介（以“一趟管柱作业，多层防砂”技术为例）主要作业程序：1)作业前的准备工作施工设计—由项目经理组织完井监督编写，它应包括现场主要施工作业步骤设计（含安全内容）、地质射孔方案设计、完井液体系配方设计以及作业设备、器材准备清单等。
油水井结构作用
一、认识油水井—油水井的结构
采油工程是油田开 发过程中非常重要 的一个环节，它是 从油田人工补充地 下能量到人工举升 （或自喷）的采油 工程，包括注水 （或其他注入剂） 井和采油井两大管 理对象。
认识油水井—油水井的结构
认识油水井—油水井的结构
掌握油水井结构是采油工日常管理中油水井的 基础。通过井身结构图可以直接的了解油水井的井 深管柱结构，油层情况；完井情况，为油水井动态 分析提供技术依据。
认识油水井—抽油机
抽油机井身结构数据： (1)抽油泵规格：泵径，mm。
采(2油)抽生油产泵原深理度：：泵地筒面下抽入油深机度的，机m。械能通过抽油 杆(3带)吸动入井口下深抽度油：泵泵进往液复孔抽深吸度井，筒m。内的液体降低 井(4底)抽压油力杆(深流度压及)规，范从：而活使塞油深层度内及的以液上体杆不的直断径地
井身结构通常是指钻井深度和相应井段的钻头 深度，下入的套管层数，直径和深度，各套管外的 水泥返高和人工井底等。
认识油水井—完井的概念
完井是指裸眼井钻到设计井深后，使井底和油 层以一定结构连通起来的工艺。它是钻井工程最后 的一个重要环节，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。
认识油水井—自喷井
自喷井
自喷井采油一般是在油田地下油层天然能 量较强，石油足以自喷到地面的情况下采
取采的油采油生方产式原，理图：3-油29层பைடு நூலகம்液最从简油单层的自流喷入井到井底，靠 结自构身。在能完量钻由井喇身叭结口构（内或下配入产油管管及柱喇）叭进入油管， 口再（到如是井分口层通开过采油，嘴则喷下出入。分层管柱），
完井工艺
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。
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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
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。
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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
完井与试油概论
（三）类型：
油井完成方法依据钻开油、气层和下入油层套管的先 后次序，分为先期完井法和后期完井法两种类型。
先期裸眼完井法
先期完井法
完
衬管完井法
井
先下入油层
方 法
射孔完井法
套管再钻开 油、气层
后期完井法 尾管射孔完井法
先钻开油、 气层再下入
油层套管
后期裸眼完井法 贯眼完井法
（四）几种常见完井方法：
1、裸眼完成法 分为先期裸眼完井法和后期裸眼完井法。
裸眼完井法
先期裸眼完井
后期裸眼完井
表层套管
油层套管 水泥环
裸眼完井法不能防止出砂及井壁坍塌，也不能 克服生产层范围内不同压力的油、气、水层的相互 干扰，更不能实现分层开采和分层作业。因而，裸 眼完井法的使用范围较小，只能使用于那些岩性坚 固且无油气水夹层的单一油气层或一些地层及流体 性质相近的多油气层的井。我国的延长油矿以及四 川的石灰岩地层中均有效的使用了裸眼完井法。随 着高效能、大威力油井射孔技术的出现，裸眼完井 油层的优点已不如过去那么突出。目前，裸眼完井 法已很少采用。
（四）油层套管
油井内最后下入的一层套管称为油层套管，亦叫完 井套管简称套管。
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。同时，在最下一个油层底部要有一个足够的沉砂口 袋（即由油层底部未射孔井段套管和井底所组成的筒状 结构），以保证油井能进行长时期的安全生产。因此， 油层套管的下入深度一般应超过油层底界 30 m 以上。
2、 射孔完井法
优点：既可以选择性地射开不
射孔完井是国内外最为广
同压力、不同物性的油层，以
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单流阀 关闭工具 定位工具 移位工具
单独进行砾石充填作业。
一次多层防砂技术原理
带孔管
按图中所示
此位置为反循环位置，待该
层砾石充填结束后，在此位
置进行反循环。同时其上部
均由隔离密封所封隔，对其 它层没有影响。
6、下生产管柱
按照油藏的要求和油层或气层的特点，下入相应合适 的生产管柱类型。 安全 质量 成本等综合考虑
配管，座封射孔封隔器，投棒或 液压点火，放喷，压井。
起枪。
打靶试验
3、再次刮管洗井。
在射孔段上下反复刮管，目的是 消除射孔时套管内的毛刺，同时 可以压井。 若采用单层防砂则不需该步骤。
4、下桥塞。
可以用电缆或钻杆下入。
电缆较方便，快。 钻杆只用于电缆无法下入的情况
下才使用。
出砂问题
• 许多不同类型的出砂地层
800 天津分公司 深圳分公司 湛江分公司 上海分公司 600 400 200 0 1 天津分公司 深圳分公司 湛江分公司 上海分公司 合计
预计760口
3% 4% 2%
91%
渤海海域油气田开发形势
2005年中海油国内总计开发井
天津 1271
2000 1500 1000 500 0 1 总计开发井1615口 天津分公司 深圳分公司 湛江分公司 上海分公司 合计
Bypass Ports Ball Seat for Setting Packer Gravel Pack Port
M o d e l " S" Grave l P ack E xte n si o n
M o d e l " S-2" Gra vel P a ck Cro sso ve r T o o l
1、刮管洗井。
2、TCP负压射孔 3、再次刮管洗井
4、电缆或钻杆下沉砂封隔器
5、防砂作业 6、下生产管柱
1、刮管洗井。
组合刮管管柱； 大排量海水洗井；
大排量砂浆洗井；
小排量清洗液洗井； 大排量过滤海水洗井，NTU<30;
替工作液和射孔液；
起刮管管柱。
2、TCP射孔作业
连接TCP射孔管柱。
电测校深。
5-1/2” completion 20 wells 125MMscfd/well $468MM cost 7” completion 13 wells 202MMscfd/well $389MM cost 9-5/8” completion 7 wells 383MMscfd/well $355MM cost
按图中所示
此位置为正常下入位置，首 先座封顶部封隔器，然后自 下而上座封一个封隔器，充 填一层。
密封筒 盲管 生产筛管 密封筒 SC-1L隔离封隔器 密封筒 砾石充填滑套
盲管
生产筛管 S22插入密封
F-1沉砂封隔器
一次多层防砂技术原理
旋转接头
按图中所示
此位置为循环位置，在此位 置进行砾石充填作业。同时 其上下部均由隔离密封所封 隔，事实上相当于对充填段
单层砾石充填防砂管柱图
GRAVEL PACK PACKER
GRAVEL PACK EXTENSION
KNOCK-OUT ISOLATION VALVE SHEAR-OUT SAFETY JOINT
PRODUCTION SCREENS
SNAP LATCH SEAL ASSEMBLY
SUMP PACKER
• 大型酸化（动管柱）
• 压裂 • 上返补孔 等等
生产公差： .001” － .002” （允许情况）
流动面积： 6% 到 35% 绕丝形状： ▲型（自洁）或房子型（防冲蚀）
绕丝筛管
• 组成：由基管和外部绕丝 组成。 • 绕丝通过焊接或其它机械 方式与基管相连。
5、防砂作业
单层STACK-PACK ONE-TRIP DUAL-TRIP 裸眼砾石充填 预充填防砂 化学防砂 膨胀筛管防砂等 地层砂样分析 充填砾石选择
挤水泥
• 目的 –一种能穿过非常小几何体的水泥，用于封堵套管外 的串槽。 • 答案 –双模式/三模式系统 –极好的流动特性 –流体损失非常小
机械式方法
• • • • • • • 套管修补 / 旁通封隔器 桥塞 ACP 射孔 侧向泄流孔 井下分离 双完井
开窗
修井增产作业
• 酸化 • 简易酸化（不动管柱）
交流提纲
海上完井程序概述
射孔完井设计和施工
防砂工艺设计和施工
生产管柱分类及井下工具介绍
潜油电泵和地面机采设备介绍
增产措施介绍
海上完井程序概述
几种完井方法：
1、管内砾石充填防砂完井 2、管内预充填防砂完井
3、管内不防砂完井
4、隔缝衬管完井 5、裸眼完井 6、水平井完井
海上完井程序概述
零强度 干砂
毛管力强度 潮湿砂
异常弱 胶结
很弱 胶结
弱胶结
• 如果岩石强度非常弱或不知道其性质 –防砂各种方法必须与岩石的性质无关
绕丝筛管
W ire W ra p R ib ( s ) P ip e B a s e
F lu id F lo w
筛缝宽度： .006” 到 .030” 不等
Reversing Ball
M o d e l " GP R-6" S he a r-Ou t Sa fety Jo i n t
Blank Pipe
Wa sh p i p e
B akerwe l d Scre en
M o d e l " S-22 " M u l ti p l e A cti n g In d i ca to r S ea l A ssy. M o d e l " D" Su m p Pa cke r
介绍人：
中海石油（中国）有限公司天津分公司钻井部b
渤海海域油气田开发形势
总油井数 天津分公司 湛江分公司 深圳分公司 上海分公司 合计 529 94 155 15 793 在生产井数 机采 自喷 483 80 143 6 712 46 14 12 9 81 62 注水井 54 8 总井数 583 102 155 15 855
1、管内砾石充填防砂完井
完井考虑因素
安全（人身、设备） 油层保护 环保 经济 工艺简单、可靠 可以满足油藏要求
常规套管井防砂完井施工程序
单层STACK-PACK ONE-TRIP OR DUAL-TRIP
1、刮管洗井。 2、电缆或钻杆下桥塞 3、TCP负压射孔 4、单层防砂作业 5、投堵、倒砂 6、TCP负压射孔作业 7、冲砂、捞堵 8、上一层防砂作业（单层） 9、下生产管柱
用STACK PACK做多层防砂
GRAVEL PACK PACKER
GRAVEL PACK EXTENSION
KNOCK-OUT ISOLATION VALVE SHEAR-OUT SAFETY JOINT
PRODUCTION SCREEN
SNAP LATCH SEAL ASSEMBLY
GRAVEL PACK PACKER
完井施工组织构成：
大夫 钻井承包商 通讯 井口服务 井口厂家服务 气测录井服务 井口安装服务 固井服务 完井液服务
钻 井 部
实 业 公பைடு நூலகம்司
完 井 监 督
完 井 材 料 准 备
服务单位
电测TCP服务
DST试油服务 防砂服务（防砂泵、工具、老外） 油管钳服务 电泵服务 井下工具服务
修井增产作业
包括的内容很多，不能只理解为简单的检泵作业。有时是 几种作业的联合。 检泵 控水 防砂 侧钻 上返补孔（增产措施） 打捞 套管补贴 油井转注 挤水泥二次固井 酸化压裂（增产措施）
泵
检
–Y管分采 （9-5/8”) –丢手管柱 (7“）
泵
… …
… …
控
水
• 在开始衰竭的油藏中，对于产出的每桶油平均也 产有 3 桶水； • 每年用在控制油藏出水方面的投入高达 4百亿美 金； • 在含水率高达 80%的井中,水处理成本可高达桶4 美金。
聚合物胶体
• • • • • • 流体可以穿过地层 使井壁附近坚固，或在裂隙中使用时促使流动 可以随意地泡沫化 典型组合使用聚丙烯酰胺和交联剂 现场可以使用聚合方法 应考虑为永久性方法
湛江 124
深圳 172
上海 48
预计1615口
8% 3%
天津分公司 深圳分公司 湛江分公司 上海分公司
11%
78%
渤海海域油气田开发形势
完井工程基本概念
完井工程：
衔接钻井工程与采油工程而又相对独立的工程
，是从钻开油气层开始到下套管注水泥、固井、射孔
先期防砂，下生产管柱、排液，直至投产的一项系统 工程。 海上钻完井的界面在于从固井结束开始，因钻 完井的一体化，此种界面正在淡化！
防砂筛管选择
充填方式的选择 防砂设备的选择
防砂服务商的选择
其它等
防砂作业过程
连接工具
试压
下钻 座封封隔器
试循环，挤注测试，充填
起钻，防砂结束
单层砾石充填—STACK PACK
M o d e l " SC" Hyd ra u l i c S etti ng T o o l
M o d e l " SC-1 " Pa cke r
2002年中海油
国内总井数
855口
各海区生产井比例
1000 800 600 400 200 0 总井数 天津分公司 湛江分公司 深圳分公司 上海分公司 合计
18%
2%
天津分公司 湛江分公司 深圳分公司 上海分公司
12% 68%