现代完井工程第二章

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1、现代完井工程刘刚长江大学石油工程学院2005完井工程授课第四章完井方式的选择§4.1直、斜井完井方式4.1.1、射孔完井方式4.1.2、裸眼完井方式4.1.3、割缝衬管完井方式4.1.4、砾石充填完井方式4.1.5、其他防砂筛管完井概述完井方式是油田开发中的一项重要工作，油藏开发方案和井下作业措施都要通过完井管柱来实现。目前完井方式有多种类型，但都有其各自的适用条件和局限性。只有根据油气藏类型和油气层的特性去选择最合适的完井方式，才能有效地开发油气田，延长油气井寿命和提高其经济效益。概述合理的完井方式应该根据油

2、田开发方案的要求，做到充分发挥各油层段的潜力，油井管柱既能满足油井自喷采油的需要，又要考虑到后期人工举升采油的要求，同时还要为一些必要的井下作业措施创造良好条件。1)油、气层和井筒之间应保持最佳的连通条件。油、气层所受的伤害最小；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;对完井方式的要求5)油井管柱既能适应自喷采油的需要，又要考虑到与后期人工举升采油相适应；

3、6)应具备进行分层注水、注气、分层压裂、酸化以及堵水、调剖等井下作业措施的条件；7)稠油开采能达到注蒸汽热采的要求；8)油田开发后期具备侧钻的条件；9)施工工艺简便，经济效益好。对完井方式的要求4.1.1、射孔完井方式射孔完井是国内外最为广泛和最主要使用的一种完井方式。其中包括套管射孔完井和尾管射孔完井。1．套管射孔完井套管射孔完井是钻穿油层直至设计井探，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一深度，建立起油流的通道。如图2—1所示。套管射孔完井既可选择性地射开不同

4、压力、不同物性的油层，以避免层间干扰，还可避开夹层水、底水和气顶，避开夹层的坍塌，具备实施分层注、采和选择性压裂或酸化等分层作业的条件。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。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。如图2--2所示。返回NEXT尽管射孔完井由于在钻开油层以前上部地层已被技术套管封固，因此，可以采用与油层相配伍的钻井液以平衡压力、低平衡压力的方法钻开油层，有利

5、于保护油层。此外，这种完井方式可以减少套管重量和油井水泥的用量，从而降低完井成本，目前较深的油、气井大多采用此方法完井。射孔完井对多数油藏都能适用，其具体的使用条件见表2—8。4.1.2、裸眼完井方式裸眼完井方式有两种完井工序:一是钻头钻至油层顶界附近后，下技术套管注水泥固井。水泥浆上返至预定的设计高度后，再从技术套管中下入直径较小的钻头，钻穿水泥塞，钻开油层至设计井深完井。如图2—3所示。有的厚油层适合于裸眼完成，但上部有气顶或顶界邻近又有水层时，也可以将技术套管下过油气界面，使其封隔油层的上部分然后裸眼完井

6、。必要时再射开其中的含油段，国外称为复合型完井方式，如图2—4所示返回NEXT裸眼完井的另一种工序是不更换钻头，直接钻穿油层至设计井深，然后下技术套管至油层顶界附近，注水泥固井。固井时，为防止水泥浆伤害套管鞋以下的油层，通常在油层段垫砂或者替入低失水、高粘度的钻井液，以防水泥浆下沉。或者在套管下部安装套管外封隔器和注水泥接头，以承托环空的水泥浆，防比其下沉，这种完井工序一般情况下不采用。见图2—5所示。裸眼完井的最主要特点是油层完全裸露，因而油层具有最大的渗流面积。这种井称为水动力学完善井，其产能较高。裸眼完井

7、虽然完善程度高，但使用局限很大。砂岩油、气层，中、低渗透层大多需要压裂改造，裸眼完成则无法进行。同时，砂岩中大都布泥页岩夹层，遇水多易坍塌而堵塞井筒。碳酸盐岩油气层，包括裂缝性油、气层．如70年代中东的不少油田，我国华北任丘油田古潜山油藏，四川气田等大多使用裸眼完井；后因裸眼完井难以进行增产措施和控制底水锥进和堵水，以及射孔技术的进步，现多转变为套管射孔完成。水平井开展初期，80年代初美国奥斯汀的白垩系碳酸盐岩垂直裂缝地层的水平井大多为裸眼完井，其他国家的一些水平井也有用裸眼完井，但80年代后期大多为割缝衬管或

8、带管外封隔器的割缝衬管所代替。特别是当前水平井段加长或钻分支水平井，用裸眼完井就更少了。因为裸眼完井有许多技术问题难以解决。4.1.3、割缝衬管完井方式割缝衬管完井方式也有两种完井工序。一是用同一尺寸钻头钻穿油层后，套管柱下端连接衬管下人油层部位，通过套管外封隔器和注水泥接头固井封隔油层顶界以上的环形空间。如图2—6所示。由了此种完井方式井下衬管损坏后无法修理或更换，因此一般都采用另一