完井工程概述

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1、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

2、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

3、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（NodalAnalysis）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

4、、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。（5）生产套管设计以下述井别、油气层物理性质、地应力及工程措施等方面的资料，作为套管设计基础依据：1）井别：油井、气井或注蒸汽采油井、注水井、注气井或注汽井。2）油层压力及油层温度。3）地下水性质、pH值、矿化度以及对套管的腐蚀程度。4）天然气中是否含H2S或CO2等腐蚀性气体。5）油层破裂压力梯度，压裂、酸化增产措施的最高压力。6）地应力走向、方位及大小。7）注蒸汽时的

5、压力、温度。8）盐岩层的蠕动。9）注水开发后的压力变化及油层间窜通状况。10）油层出砂情况。根据选定完井方式，在依据上述因素，选择套管的钢级、强度、壁厚以及连接螺纹类型和螺纹密封脂的类型，以及上扣的扭矩等。若用衬管完成，这要设计悬挂深度及方式。对于注蒸汽井，这要考虑到套管受热时套管螺纹承受的拉力和螺纹的密封性，以及预应力完成。对于定向井、水平井，同样考虑套管弯曲、套管螺纹承受的拉力和螺纹的密封问题。（6）注水泥设计应依据不同类别的井，如油井、气井、注水井、注气井和注蒸汽井等对水泥性能和返高的要求，油、气层压力

6、状况如高压区、低压区、漏失带及裂缝状况，以及注水开发调整井的油层压力变化和油层流体处于的流动状况，注蒸汽热采井对水泥耐温要求，腐蚀气体如H2S，CO2及高矿化度的地下水对水泥腐蚀的问题，气井、注气井和注蒸汽井注水泥时要求水泥返至地面长井段固井问题，来选择一次注水泥、分段注水泥或套管外封隔器注水泥等方式及选择水泥浆配方，从而搞好注水泥设计。（7）固井质量这里所指的是对固井注水泥后的质量评价，检查套管外水泥是否封固好，有无窜槽和混浆段及返高状况。当前常用的方法为声幅测井，而用声波变密度测井测水泥封固第二界面的方法

7、，目前尚未普遍推广使用。（8）射孔及完井液选择根据射孔敏感性分析，确定射孔孔密、孔径、相位。然后根据油层渗透率及原油物性选择射孔枪及射孔弹类型，并根据油层压力高、低，渗透率高低和油、气物性选择射孔方式，如电缆射孔、油管传输射孔和负压射孔。与此同时，还要选择与油层粘土矿物和油层流体匹配地射孔液。（9）完井的试井评价完井投产后，通过试井测试表皮系数，这是当前检查油层损害的主要方法。通过对表皮系数的分析研究，找出油层损害的原因，以便解除或减少对油层的损害。（10）完井生产管柱当前国内已发展了油、气井生产管柱，还有特

8、殊生产管柱，大致可分下述几种类型管柱：1）永久性管柱。投产前在油层上部下入永久性封隔器，而从封隔器下面的工作筒中插入各种功能工具，如分注、分采、分层测试等工具，该管柱可以进行冲砂、注水泥塞、小型酸化等作业；2）气举管柱。如预计该井自喷生产转人工举升的方法为气举，则投产时即按气举管柱及配套井下工具（单管或双管）一次下入井内，油井生产不正常，即能转气举采油；3）防腐、防蜡、防垢、防结盐等管柱。但油层气中