第1章 完井与试油

后期割缝衬管 先期（改进）
割缝衬管（筛管）完井特点
先期割缝衬管完井油层不会受到固井泥浆的伤害，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。当衬管发生磨损和故障，还可以把它起出来进 行修理或更换。后期割缝衬管完井井下衬管一旦损坏就无 法修理或更换，目前基本不采用。 割缝衬管完井法是目前主要的完井方式之一。既起到 裸眼完井的作用，又防止了裸眼井壁坍塌堵塞井筒，同时 在一定程度具有防砂的作用。由于这种完井方式的工艺简 单，操作方便，成本低，因此在一些出砂不严重的中粗砂 粒油层应用较多，特别是在水平井中使用较普遍。
裸眼完井缺点
① 不能克服井壁坍塌和油层出砂问题； ② 不能克服整个生产层内不同压力油、气、水小层之间的相互干扰； ③ 不能进行选择性酸化或压裂等分层作业； ④ 不能实现分层开采和控制；
⑤ 先期裸眼完井法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造成波动。
适用地质条件：
裸眼完井主要适用于碳酸岩等坚硬、不易坍塌地层， 特别是一些垂直裂缝地层。
（2）割缝衬管完井
将割缝衬管悬挂 在技术套管上，依靠 悬挂封隔器封隔管外 的环形空间。割缝衬 管要加扶正器，以保 证衬管水平井眼中居 中。
该完井方式简单，既可防止井塌，还可将水平井段分成若 干段，以便于实施小型措施。该完井方式也可用于分支井及多 底井等复杂井底结构。
⑥ 工艺简便，成本低廉，完井速度快。
第一章 完井与试油
Well Completion and Testing for Oil
一、完井方式
（Well Completion Method） 二、试油 （Testing f井资料解释结果、钻井
过程中油气显示等资料，利用一套专用的设备和方法， 对可能出油的层位的油气水产量、温度、压力及油气水 性质进行直接测量，以鉴别和认识油气水层的工作。
套管砾石充填
砾石充填完井特点
对于胶结疏松出砂严重的地层，一般应采用砾石充填 完井方式。衬管/筛管完井只是一种短期防砂方法，只适 合于出砂不严重的地层和低产井。砾石充填完井一般使用 不锈钢绕丝筛管，而不使用割缝衬管。Why? 砾石充填防砂的优点是能有效地把地层砂限制在产层 内，使地层保持稳定的力学结构。 裸眼砾石充填优点是渗流面积大，产量高，阻力小。 充填层因扩孔厚度大，结构稳定。其缺点是工序复杂，井 下滤饼使产量下降。 套管内充填与裸眼充填相比，采油指数要低得多，需 采用高孔密、大孔径、负压射孔。
完井方式选择需考虑的因素
油田地质及油藏工程条件
采油工程技术措施要求
块 状 油 层
薄 互 油 层
多 套 油 层
古 潜 山 油 藏
气 顶 、 底 水 油 层
层 间 渗 透 率 差 异
层 间 压 力 差 异
裂 缝 性 地 层
高 陡 角 地 层
分 层 注 水
增 产 措 施
人 防 调 腐 定 水 工 整 蚀 向 平 举 砂 井 流 井 井 升 体
主要工作：诱导油流和测试
2、诱导油流方法
在完井之后，为了防止井喷，井内液柱压力一般都 高于估计的油层压力。因此，在油井完井后进入试油阶 段的第一步就是要设法降低井底压力，使得井底压力低 于油层压力，这样油气才能从油层流入井中，这一工作 称为诱导油流。
诱导油流应遵循原则
（1）缓慢而均匀降低井底压力，不致破坏油层结构； （2）能建立起足够大的井底压差； （3）将井底和井底周围的污物排出，使油层孔道畅通， 有助于油流入井；
水平井射孔完井
这种完井方式将层段分隔开，可以进行分层增产及 注水作业，可在稀油和稠油油藏中使用，是一种非常适 用的方法
(5)砾石充填完井
裸眼预充填砾石筛管完井
套管内预充填砾石筛管完井
水平井防砂完井方式多采用预充填砾石筛管、金 属纤维筛管或割逢衬管等方法，一般不采用井下砾石 直接充填方式。Why？
（6）智能完井(Intelligent Well)
前期裸眼完井
复合型完井
后期裸眼完井
裸眼完井优点
主要优点是产层完全裸露，产层具有最大的渗流面 积，流线平直，符合平面径向渗流规律，这种井称为水 动力学完善井，其产能较高。此外，由于井底没有任何 设备，也不需要诸如射孔、砾石充填等工序，因此工艺 简便，成本低，完井速度快。 后期裸眼井完井与先期裸眼完井方式优缺点比较： 目前，后期裸眼井完井在现场中已经很少使用，它仅限 于地层情况了解不够的探区。先期完井最重要的是弄清 层位，卡准套管下入深度，确保套管下至产层顶部。
裸眼完井仅能适用于岩层坚硬致密，无含水夹层，无易 坍塌夹层的单一油气层或一些油气层性质相同、压力相似的 多层油气层。
（2）射孔完井方法(Perforated)
射孔完井是国内外使用最为 广泛的一种完井方法，包括套管 射孔完井和尾管射孔完井。 比较：尾管射孔完井在钻开 油层以前上部地层已被套管封固， 因此，可以采用与油层配伍的钻 井液，采用平衡或欠平衡的方式 钻开油层，有利于保护好油层； 同时此类完井可以减少套管的重 油 量和固井水泥的用量，降低完井 层 成本。
射孔完井的缺点
① 在钻井和固井过程中，产层受泥浆和水泥浆浸泡时 间较长，油层易受污染。 ② 射孔完井是水动力学性质不完善，产层的渗流面积 小。孔眼附近产生附加渗流阻力。 ③ 对井深和射孔穿透深度要求严格，固井质量要求高。 ④ 对于裂缝性油气藏，由于裂缝发育的不均匀性，孔 眼与裂缝相遇的机会难以控制。
（3）割缝衬管（筛管）完井(Slotted Liner)
衬管是指割缝的钢管，筛 管是指在钢管上预先打孔或割 缝后，再用不锈钢丝绕制的防 砂管。 割缝衬管完井是在裸眼完 井的基础上，在裸眼井内下入 割缝衬管。在直井、定向井、 水平井中都可采用。与裸眼完 井相对应，割缝衬管完井方法 也有两种完井工序：先期完井 和后期完井。
预充填：地面预先将砾石填入具有内、外双层绕丝筛 管的环形空间而制成的防砂管，再将筛管下入井内油层部 位。与直接充填相比，预充填油井产能低，防砂有效期短。 裸眼完井和射孔完井都可以充填砾石，分别称为裸眼 砾石充填和套管砾石充填。
裸眼砾石充填 地质条件容许用裸 眼而又需要防砂时，就 应采用裸眼砾石充填完 井方式。 对已下套管和射开 多层或薄生产层的井或 要求封隔夹水层、气及 易坍塌层等的井，需要 采用套管内砾石充填防 砂。
4、完井方式选择原则
① 油气层与井筒之间应具有最佳的连通条件，油气层 所受的伤害最小； ② 油气层与井筒之间应具有尽可能最大的渗流面积， 油气入井的阻力最小； ③ 能有效地分隔油、气、水层，防止各产层之间的相 互干扰； ④ 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 应具备便于实施人工举升、井下作业（如压裂、酸 化及修井）以及各项分层措施等条件；
2、水平井完井方式
目前常用的水平井完井方式主要有:
◊ 裸眼完井 ◊ 割缝衬管完井
◊ 带管外封隔器的割缝衬管完井 ◊ 射孔完井
◊ 砾石充填完井
◊ 智能完井
(1)水平井裸眼完井
裸眼完井法是一种 最简单的水平井完井方 式，它把技术套管下至 预计的水平段顶部，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。
套管射孔完井
油 层
尾管射孔完井
射孔完井的优点
① ② ③ ④
⑤
有效支撑疏松易塌的生产层； 有效封隔油气水层，防止气窜、水窜； 可以进行分层测试、开采和酸化等； 可进行无油管完井、多油管完井等；
除裸眼完井方法外，比其他经济。
由于产层多数存在层间干扰问题，加之射孔工艺技 术的日趋完善。目前国内外90%以上的油、气井都是采用 套管射孔完成，对于较深的油、气井大多采用尾管射孔 完成。
完井工程有两个核心：
◊ 从钻开油层开始到试油投产的全过程都要保护好 油层，发挥油层的最大产能；
◊ 利用完井优化设计，充分利用油层能量，用合理 的方法使油井投入生产。
油井的完井方式主要是指在油层或探井目的层部位 的井身结构，它反映油层与井筒的沟通方式。
1.直（斜）井完井方式
目前国内外常用的完井方式有裸眼 完井、套管或尾管射孔完井、割缝衬管
智能完井技术是一种能 在多层段或多分支井中，从 地面进行控制、分析、管理 油井的完井系统。
智能完井在直井中的应用
智能完井系统特别适 用于包括海下油井、深水 油井、多分支井、大位移 水平井、远距离无人操作 的油井等。
智能完井在水平井中的应用
智能完井的优点
(1)可以减少生产干扰，避免常规采油作业带来的风险， 便于管理，适用于边远、偏僻地区。 (2)智能完井有实现地面远程遥控的功能，特别适合于管 理沙漠或海上的油田。 (3)防止在生产层和混采层之间窜流，可以控制气、水锥 进，改善生产能力，提高油田最终采收率。 (4)智能完井具有实时监测的功能。
Telephone：028-83032440，13281248021 E-mail:zhhq@
采油工程基础
Fundamentals of Production Engineering
主讲：钟海全（博士、讲师） 单位：石油工程学院采油所 对象：资源勘查工程 2007级
2010年11月
（3）带管外封隔器（ECP）完井
ECP+衬管完井
ECP+滑套完井
ECP+射孔完井
带管外封隔器（External Casing Packer）完井法是依靠管 外封隔器实施层段的分隔，可以按层段进行作业和生产控制。
(4)射孔完井
射孔完井方式是将套管 下过直井段，注水泥固井后 在水平段内下入完井尾管， 注水泥固井。完井尾管和套 管重合100m左右为宜，最后 在水平井段实施射孔。
试油目的：就是将钻井、综合录井、电测所认识和评
价的含油气层，通过射孔、替喷、诱喷等多种方式，使 地层中的流体进入井筒，流出地面，以便为勘探开发提 供依据。