完井概念介绍[1]
完井工程简介
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。
讲义四、完井
射孔系列完井 1、射孔完井 、 2、射孔套管内下绕丝筛管完井 、 3、射孔套管内下预充填砾石筛管完井 、 4、射孔套管内金属纤维筛管完井 、 5、射孔套管内井下砾石充填完井 、
套管砾 石 充填 完井
有气顶、或有底水、或有含水夹层、易塌夹层等复杂地质条件， 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。 各分层之间存在压力、 因而要求实施分隔层段的储层。②各分层之间存在压力、岩性差 因而要求实施选择性处理的储层。 岩性疏松出砂严重的中、 异，因而要求实施选择性处理的储层。③岩性疏松出砂严重的中、 粗、细砂粒储层。 细砂粒储层。
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2．裸眼完井方法 ．
西安石油大学
后期裸眼完井 不更换钻头， 不更换钻头，直接钻穿油层 至设计井深， 至设计井深，然后下技术套管至 油层顶界附近，注水泥固井。 油层顶界附近，注水泥固井。此 为后期裸眼完井。 为后期裸眼完井。
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2．裸眼完井缝衬管完井方法 ．
10
1．射孔完井方法 ．
西安石油大学
射孔关键技术
1) 电缆输送套管枪射孔工艺 2) 油管输送射孔 3) 油管输送射孔联作工艺 4) 电缆输送过油管射孔
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2．裸眼完井方法 ．
西安石油大学
裸眼完井就是井眼完全裸露，井内不下任何管柱。 先期裸眼完井和 裸眼完井就是井眼完全裸露，井内不下任何管柱。分先期裸眼完井和 后期裸眼完井。适用条件为： 后期裸眼完井。适用条件为： ①岩性坚硬致密，井壁稳定不坍塌的碳酸盐岩或砂岩储层。 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。 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。 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。 不准备实施分隔层段，选择性处理的储层。
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
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 。
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。
完井概念介绍[1]
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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
单流阀 关闭工具 定位工具 移位工具
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。
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！
完井方式分类
▪ 射孔完井 ▪ 裸眼完井 ▪ 砾石充填防砂完井
完井方式分类
▪ 射孔完井：能有效地封隔含水夹层、易塌夹层、气顶和底水
；能完全分隔和选择性地射开不同压力、不同物性的油气层， 避免层间干扰；能具备实施分层注、采和选择性增产措施的条 件。
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
7、冲砂、捞堵
6、下生产管柱
8、上一层防砂作业（单层）
9、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。
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 GRAVEL PACK EXTENSION KNOCK-OUT ISOLATION VALVE SHEAR-OUT SAFETY JOINT
完井工程概述
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。
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。
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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。
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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
完井概述
二、完井设计
2．完井设计的准备及前期要求 a.储层保护研究 储层保护研究 b.腐蚀研究 腐蚀研究 c.出砂预测研究 出砂预测研究 d.井筒流动研究 井筒流动研究 e.腊、垢、水化物研究 腊 f.人工举升方法研究 人工举升方法研究 g.环境条件研究 环境条件研究 h.生产预测研究及完井对策 生产预测研究及完井对策
二、完井设计
1．海上完井设计的原则 a.遵循的标准 遵循的标准 b.参考标准（行标系列） 参考标准（ 参考标准 行标系列） c.法律法规 法律法规 d.满足开发方案的要求 满足开发方案的要求 e.满足海上平台工程、钻井工程的协调要求 满足海上平台工程、 满足海上平台工程 f.满足作业安全、环保要求 满足作业安全、 满足作业安全 g.尽量减少未来的修井作业量 尽量减少未来的修井作业量
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16 17 18 19
20
适用范围 自喷、分采或合采
1 2 3 4 5 6 7 8
单层防砂无 Y 接头ESP生产管 接头ESP生产管
1、油管挂 2、安全阀控制管线 3、安全阀 4、放气阀 5、封隔器 6、滑套 7、单流阀 8、泵机组 9、电缆
9
10 11 12
10、封隔器 11、盲管 12、防砂绕丝筛管 13、沉砂封隔器
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， 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、 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。 测试通道，保证生产安全的一项系统工程。
三、油套管选择
1．套管选择 .尺寸选择－取决于井下工艺内容 尺寸选择－ 尺寸选择 .材质选择－受力状况和腐蚀状况 材质选择－ 材质选择 .扣型选择－受力和产状物、腐蚀 扣型选择－ 扣型选择 受力和产状物、 2．油管选择 .尺寸选择－垂直管流计算 尺寸选择－ 尺寸选择 .材质选择－受力状况和腐蚀状况 材质选择－ 材质选择 .扣型选择－受力、腐蚀、产状物 扣型选择－ 扣型选择 受力、腐蚀、
完井
1完井的定义和内容完井是指油气井的完成，即建立生产层与井眼之间的良好连通，是联系钻井和采油两大生产过程的一个关键环节。
内容：钻开生产层；下套管、注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液；确定完井井底结构，使井眼与产层连通；安装井底和井口装置等环节，直至投产。
2各类储层的岩性特征碎屑岩储层的岩石类型：砾岩、砂砾岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩和粉砂岩。
碳酸盐岩储层主要岩石类型：石灰岩、白云岩及其过渡岩石类型。
页岩储层：一般情况下页岩都是盖层或隔层，但在特定条件下也可以形成油气藏。
3储层物性：孔隙度、渗透率、孔隙结构、润湿性4储层流体物性：储层流体充填于岩石的孔隙中，包括油、气、水三大类。
5油藏分类按照油气储集空间和流体流动主要通道的不同：孔隙型油藏，裂缝型油藏，裂缝孔隙型油藏，孔隙裂缝型油藏，洞隙型油藏按几何形态分类：块状油藏，层状油藏，断块油藏，透镜体油藏按原油物性分类：常规油油藏，稠油油藏，高凝油油藏6地应力的概念与确定方法岩层产生一种反抗变形的力，这种内部产生的并作用在地壳单位面积上的力，称为地应力。
确定方法：矿场应力测量，利用地质地震资料分析，岩心测量，地应力计算7井身结构定义和内容定义：不同尺寸钻头所钻井深和与之对应的不同尺寸套管的下入深度。
内容：套管的分类及作用；井身结构设计原则；井身结构设计基础数据；裸眼井段应满足的力学平衡条件；井身结构设计方法；套管尺寸和井眼尺寸选择。
8常用套管柱设计方法：等安全系数法9固井的目的：固定套管，封隔井内的油气水层10对油井水泥性能的基本要求？配浆性好，在规定时间内保持流动性。
在井下温度及压力下性能稳定。
在规定时间内凝固并达到一定强度。
能和外加剂相配合，调节各种性能。
水泥石具有很低的渗透性。
11水泥的外加剂的种类（3-4种即可）加重剂，减轻剂，缓凝剂，促凝剂，减阻剂，降失水剂，防漏失剂：12前置液的类型及作用？冲洗液：低粘度、低剪切速率、低密度，用于有效冲洗井壁及套管壁，清洗残存的钻井液及泥饼。
完井认识及总结(张涛)
（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，上部下套管固井射孔；
（4）防砂完井——砾石充填。
24
完井方法介绍
裸眼完井
★裸眼完井方法 让储集层裸露，只在储 集层以上用套管封固的 完井方法。 先期裸眼完井：先固 井，后打开储集层 后期裸眼完井：先打开 储集层，后固井
国产以温度系列为标准的油井水泥
水 75º C水泥 1500～2500 5 3.5 15 合格 >200 >240 1.85±0.02 <1.0 75±2 初凝 115～ 180 终凝 不迟于 90 泥 分 类 120º C水泥 3500～5000 6 3 15 合格 >180 >220 1.85±0.02 <1.0 120±5 终凝 不迟于 90 (初凝) 以稠化 时间 (终凝) 30BC 190
6
完井认识
★套管钢级： —API标准
小屈服强度 kpsi）。
套管柱设计
8种10级
H-40, J-55, K-55, C-75, L-80, N-80, C- 90, C-95, P-110, Q-125（数字×1000为套管的最
★螺纹类型：
—API标准：短圆（STC）、长圆（LTC）、梯形（BTC）、直连形（XL）。
基质水泥加缓凝剂，超高压、高温用，分中和高抗 硫酸盐型
0～2440 H
J 3660～4880
基质水泥，分中和高抗硫酸盐型 －
●
●
－
●
－ 普通型，超高温
11
完井认识
检验项目及类别 适用井深/m Mg含量/％ SO3 细度(0.08mm筛)/％ 安定性(沸煮法) 静止流动度/mm 水泥浆流动度/mm 水泥浆密度/(g· cm-3) 自由水(析水)/％ 温度/º C 凝结时间 时间范围 /min 45º C水泥 0～1500 5 3.5 筛余15 合格 >200 >240 1.85±0.02 « 1.0 45±2 初凝 90～150 终凝 不迟于 90
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。
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。
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
完井基础知识
（1）射孔完井
套管射孔完井：套管射孔完井是用同一尺寸的钻头钻穿油层直至设计井深， 然后下油层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（气）流的通道。 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。
4、根据完井方式分类：裸眼井和套管井
合理的完井方法应该满足的要求
①油、气层和井筒之间应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，防止井壁垮塌，确保油井长期生产； ⑤应具备进行分层注水、注气、分层压裂、酸化等分层处理措施，便于人工举升和 井下作业等条件； ⑥对于稠油油藏，则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。
其它完井方法
（2）预充填砾石绕丝筛管完井 预充填砾石绕丝筛管是在地面预先将符合油层特性要求的砾石填入具有内外 双层绕丝筛管的环形空间而形成的防砂管。将此种筛管下入裸眼井内或射孔套管 内，对准出砂层位进行防砂。该种防砂方法其油井产能略低于井下砾石充填，但 工艺简便、成本低，国内外均经常采用。该种完井方法在直井、定向井、水平井 中都可使用。
其它完井方法
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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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
7、冲砂、捞堵
6、下生产管柱
8、上一层防砂作业（单层）
9、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。
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 529
湛江分公司 94
深圳分公司 155
上海分公司 15
合计
793
在生产井数 机采 自喷
483
46
80
14
143
12
6
9
712
81
注水井 54 8
62
总井数 583 102 155 15 855
2002年中海油 国内总井数
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 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
0
总计开发1 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
8% 11%
3%
78%
天津分公司 深圳分公司 湛江分公司 上海分公司
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。
▪ 说明：在渤海油田完井中，套管内射孔和砾石充填防砂完井
所占比例较大，同时也根据油藏的具体特点选用了裸眼砾石充 填完井和裸眼特殊筛管完井等方式。
平台井网设计原则
5-1/2” completion 20 wells 125MMscfd/well $468MM cost
7” completion 13 wells 202MMscfd/well $389MM cost
▪ 裸眼完井：油气层完全裸露，具有最大渗流面积。不能阻挡
油层出砂、不能避免层间干扰，也不能有效地实施分层措施。 适用于岩性坚硬、井壁稳定、无气顶或底水、无含水夹层的块 状碳酸岩或硬质砂岩油藏，以及层间差异不大的层状油藏。
完井方式分类
▪ 砾石充填完井：是最有效的早期防砂完井方式，主要用于胶
结疏松、易出砂的砂岩油藏，特别是稠油砂岩油藏。分为套管 砾石充填和裸眼砾石充填完井。
2、TCP射孔作业
连接TCP射孔管柱。 电测校深。 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。
பைடு நூலகம்
3% 4% 2%
800
天津分公司 600 深圳分公司 400 湛江分公司 上海分公司 200
91%
0 1
天津分公司 深圳分公司 湛江分公司 上海分公司 合计
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 湛江 深圳 上海 预计1615口
1271 124 172 48
2000 1500 1000 500
Bakerweld Screen Model "S-22" Multiple Acting Indicator Seal Assy. Model "D" Sump Packer
Model "SC" Hydraulic Setting Tool Bypass Ports Ball Seat f or Sett ing Packer Gravel Pack Port Model "S-2" Gravel Pack Crossover Tool Reversing Ball
海上完井程序概述
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
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！
完井方式分类
▪ 射孔完井 ▪ 裸眼完井 ▪ 砾石充填防砂完井
完井方式分类
▪ 射孔完井：能有效地封隔含水夹层、易塌夹层、气顶和底水
；能完全分隔和选择性地射开不同压力、不同物性的油气层， 避免层间干扰；能具备实施分层注、采和选择性增产措施的条 件。
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
Model "SC-1" Packer Model "S" Gravel Pack Extension
Model "GPR-6" Shear-Out Safety Joint Blank Pipe
855口
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% 12%
各海区生产井比例
2%
68%
天津分公司 湛江分公司 深圳分公司 上海分公司
渤海海域油气田开发形势
2002—2005年中海油国内新增开发井
预计760口 天津 湛江 深圳 上海
688 22 17 33
9-5/8” completion 7 wells 383MMscfd/well $355MM cost
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
出砂问题
• 许多不同类型的出砂地层
零强度 干砂
毛管力强度 异常弱
潮湿砂
胶结
很弱 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
弱胶结
绕丝筛管
Wire Wrap Rib(s)
Pipe Base
Fluid Flow
筛缝宽度： .006” 到 .030” 不等 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）