第九章 完井方案设计与试油

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1、第九章完井方案设计与试油完井工程是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程，是从钻开油层到固井、完井、下生产管柱、排液、诱导油流，直至投产的工艺过程组成的系统工程。完井工程设计水平的高低和完井施工质量的好坏对油井生产能否达到预期指标和油田开发的经济效益有决定性影响。完井工程设计的任务是：通过对油、气层的研究以及对油、气层潜在损害的评价，提出从钻开油层开始到投产每一道工序都要保护油、气层的措施，尽可能减少对储层的损害，使油、气层与井筒之间保持良好的连通，保证油、气层发挥其最大产能；通过节点分析，充分利用油、气层能量，优化压力系统，并根据油藏工程和油田开发全过程特点以及开发过

2、程中所采取的各项措施来选择完井方式、方法和选定套管尺寸，为科学和经济地开发油田提供必要的条件。（1）完井工程设计的内容：①根据勘探预探井或评价井所取的岩心，以及测井和试油等资料，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、增产措施的压裂液和酸液，以及井下作业的压井液等的基本技术要求；②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开油层时的钻井液类型、配方和添加剂，以防止钻井液的滤液侵入油层而造成油层损害，同时又能安全钻进；③根据油田地质特点、油田开发方式和井别，去选择完井方式；④采用节点系统分析，进行油层—井筒—

3、地面管线的敏感性分析，选定油管和套管尺寸；⑤根据选定的完井方式，以井别、油气层物理性质、流体性质、地应力及工程措施等方面的资料为基础，选择套管的钢级、壁厚以及连接螺纹类型等；⑥根据不同井别对水泥性能和返高的要求，以及油气层压力状况等，提出固井要求；⑦提出固井质量检验和评价要求；⑧进行射孔敏感性分析，确定射孔孔密、孔径、布孔方式，选择射孔枪、射孔弹类型及射孔液；⑨根据地面情况、油气性质和采油方式等因素，完成生产管柱和井口设计；根据油气层损害程度及油气层类型，确定投产措施。完井投产后，需评价完井情况，通过试井确定表皮系数，检查油层损害的程度，找出油层损害的原因，以便提出解

4、除或减少对油层损害的措施。完井工程涉及油田地质和油藏工程以及采油工程技术，其中包括油藏类型、油藏渗流特征、油藏岩性和油藏流体性质，这是选择完井方式和防止油层损害的理论依据；采油工程技术则包括不同类别的井（如油井、气井、注水井、注气井、注汽井、水平井）、不同的开采方式（如多层系同井合采、分层开采、自喷转人工举升开采）及油田开发过程所需进行的不同技术措施（如压裂、酸化、防砂、堵水等），对选择完井方式，选择套管尺寸和强度，固井水泥返高及耐高温都有诸方面的特殊要求。373（2）完井工程系统设计程序预探井及评价井油藏工程方案测井取心D.S.T试油岩性分析敏感性分析节点系统分析常

5、薄X电射敏油敏水酸速盐碱射管感规片镜线感分分扫尺性衍析析射描敏敏敏敏敏孔性寸从油管生产完井方固井设射孔及井口及投产完井尺寸去套管式及方计及其措施确定生强度与射孔液完井管试井法选择评估设计产套管校核设计柱设计评价尺寸设计完井投产图9-1完井工程系统设计框图9.1完井方式完井方式是指油层与井筒的连通方式，不同的油藏地质和开采条件，其完井方式不同。目前完井方式有多种类型，以满足各种不同性质油气层有效开发的需要，但各自都有其适用条件和局限性。不同完井方式的井底结构和井口设备以及完井工艺方面有所不同。合理的完井方式应该力求满足以下要求：1)油、气层和井筒之间应保持最佳的连通条件

6、，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)应具备便于人工举升和井下作业等条件；3746)施工工艺简便，成本低。9.1.1井身结构根据不同地区地层的不同特点，为了巩固井壁和消除塌、漏、喷、卡等多种复杂情况，井内往往需要下入好几层套管，经固井和射孔后使产层和井筒相通，投入开采。其井身结构见图9-2。图9-2井身结构示意图1—导管；2—表层套管；3—技术套管；4—生产套管；5—水泥导管用以保护

7、井口附近的表土地层，防止被经常流出的洗井液体冲垮；表层套管是在钻井中用以巩固上部比较疏松易塌的不稳定岩层，还可用以安装防喷器等井口设备，以控制钻开高压层时可能发生的井喷现象；技术套管是在钻井中用以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。为了减少套管层次，降低生产成本，一般应尽量采用调节泥浆性能的办法来控制塌、漏、喷、卡等复杂情况，尽可能地不下或少下技术套管；生产套管是在生产中作为流体通道的井筒内最里层的一层套管，也是每口井内必须下入的一层套管。它用以封隔油、气、水层，保证油井的正常生产。下至油层部位的套管，称为油层套管。生产套管