完井工程技术概述

完井工程简介

该工序可通过控制金属纤维缝隙的大小满足不同粒径的防砂要求。此外，金属纤维具有自洁的功能。不锈钢纤维材质特性还能满足注蒸汽开采条件下，耐高温、耐高压和耐腐蚀等要求。
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

式中：
t1——自喷阶段从生产优化目的出发的油套管尺寸
t2——所选人工举升方式下所获得的油套管尺寸
t3——满足增产措施要求的油套管尺寸 t4——其它特殊工艺要求的油套管尺寸
完井管柱--油管及生产套管的选定
采油井油套管尺寸
稠油开采井油、套管尺寸
= max{Tt1，Tt2，Tt3}
式中：
Tt1——所选人工举升方式下所获得的油套管尺寸
胶结牢固
转下页
完井方式选择-砂岩油气藏
接上页
低压低渗或高压低渗胶结牢固低压高渗或高压高渗
有气顶
无气顶
有气顶
无气顶
有底水
无底水
有底水
无底水
有底水
无底水
有底水
无底水
射开产层中部1/3层段的射孔完井
射开产层底部2/3层段的射孔完井
射开产层上部2/3层段的射孔完井
射开产层全段的射孔完井
完井方式选择-水平井完井方式

射孔完井方式裸眼完井方式
割缝衬管完井方式井的完善系数高
产量高 ECP割缝衬管完井污染易消除砾石充填完井方式
岩石强度不高时，生产中会有井壁坍塌
完井方式选择-水平井完井方式

射孔完井方式裸眼完井方式

割缝衬管完井方式
ECP割缝衬管完井能应用于各种半径水平井
主要是裸眼及其变种的完井方式
主要是用水泥封固油层的完井，可在封固后选择性地射开某些层段 2.
完井方式选择-水平井完井方式

射孔完井方式裸眼完井方式

对地层封隔良好
割缝衬管完井方式
能采取各种增产措 ECP割缝衬管完井

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。

A 降低流体损失到最小程度优 B 减少地层损害点 C 改善油气井产能
国外欠平衡钻井的完井方式
76%
裸眼完井百分比%
21%
筛管完井百分比%
3%
套管固井完井百分比%
二、完井工程概述、现状与趋势（二）现状
国内完井技术
SAS + ECP（变参数+筛管顶部注水泥）
SAS（割缝/打孔管/复合筛管）
SAS + ECP（控水筛管+分段一体化）
（一）概述
割缝衬管完井方式(1)
割缝衬管完井方式(2)
二、完井工程概述、现状与趋势（二）现状
国外完井技术的研究起步早，发展快，通过多年的发展，在完井工艺技术方面有许多成熟配套的的技术，并不断开发出经济实用的新工艺、新工具。
二、完井工程概述、现状与趋势
1、小井眼完井技术
（二）现状
井眼内下入的套管尺寸和层数受限，
•级别1:裸眼/无支撑连接――主井眼和分支井眼都是裸眼 •级别2:主井眼下套管并固井,分支井眼下衬管。 •级别3:主井眼下套管并固井,分支井眼下衬管但不固井。用悬挂器将分支尾管锚定在主井眼上,但不固井。 •级别4:主井眼和分支井眼都下套管并注水泥。主井眼和分支井眼在联接处都注水泥。 •级别5:在连接处进行压力密封。在不能固井的情况下,用完井方法达到密封。 •级别6:在连接处进行压力密封。在不能固井的情况下,用预成型管柱进行密封。
裸眼分段压裂系统
StageFRAC Frac Point Delta Stim
国内应用情况
※2008年初，Schlumberger公司在广安002-H1-2井实施4段加砂压裂施工获得成功，为亚洲首次。 ※西南分公司评价井新沙2H井采用Halliburton最新技术——遇油膨胀封隔器及 DSS压裂滑套对其水平段实行管外封隔及分段定点压裂。 ※2009年3月，大庆油田公司开发部利用Baker Oil Tools公司的Frac Point系统，对深层水平气井徐深9-平1井实施4段分层压裂。

水平井完井技术简介

二、水平井的完井方法
中国石油
2、水平井完井方式--国内水平井主要完井方法有以下5种
(1)裸眼完井
裸眼方式完井最简单、最经济，但不能进行选择性作业和生产，油井生产控制程度低。
二、水平井的完井方法
中国石油
2、水平井完井方式--国内水平井主要完井方法有以下5种
割缝筛管(割缝衬管)完井，目
(2) 筛管（割缝）衬管完井
中国石油
2、水平井完井方式--国外水平井主要完井方法有以上5种外，还有：
增加管外的封隔程度、分层作
(6) 管外封隔器完井业和分段开采具有重要的作用。
三、水平井完井工具
中国石油
水平井完井工具---国内外主要有以下几种：
1.圆孔筛管、绕丝筛管、割缝筛管、砾石充填筛管等衬管;
三、水平井完井工具
中国石油
割缝筛管(割缝衬管)完井，目前普遍使用，约占80%,对于较为松散地层，有一定程度的出砂的水平井是一种经济有效的方法。但是地层坍塌易造成筛缝堵塞降低渗透，影响产量。
ф244.5mm套管×907m
悬挂器×856m
ф177.8mm光管 ×(857m-907m)
ф177.8mm割缝筛管引鞋 ×(907m-1271m)
A 控制点
水层
油层
B
泥岩层
基本数据：井深1462m，井斜 112.190，位移845米，水平段 324米；控制点斜深879.8m、垂深723m；入口靶点斜深 1138m、垂深668.89m，高差 54.11m；最大全角变化率 11.190/30m ，控制点至入口靶点最大全角变化率10.520/30m。钻井周期20天。
Hale Waihona Puke “L”型井眼轨迹水平井中国石油

多分支井完井技术概况

五、TAML的多分支井分类
1级：裸眼侧钻或无支撑连接； 2级：主井眼下套管且胶结并有裸眼分
支井； 3级：主井眼下套管胶结，分支井也下
套管但没有胶结； 4级：主井眼和分支井均下套管并胶结； 5级：压力的完整性可在主、之井的交
汇处通过完井设备获得； 6级：压力的完整性可通过下套管取得，
不依靠完井设备； 6S级：下入井下分流器，成为井下双
三、多分支井技术应用的优势
钻多分支井就是要通过改善油藏泄油特性来提高投资利用率。主要目的是：
1、强化采油 2、提高钻井效率 3、提高采收率（特别针对枯竭油藏） 4、转移开采层位。
三、多分支井技术应用的优势
多分支井技术应用的优势是：
1、增加油藏的区域连通性，提高驱油效果，加强高粘稠油的重力泄流能力，提高泄油面积，从而大幅提高油田采收率；
四、多分支井技术的发展历程
多分支井的概念起源于上世纪30年代，世界上首先开展多分支井技术研究的是50年代初期的前苏联。前苏联工程师格里高扬提出并发展了“生产层中的井眼分叉能够扩大表面裸露，如同一颗树的根露于土壤一样”的理论，著名科学家查偌维奇在格里高扬的启发下认为“带有均匀岩石渗透率的生产层中的分支井可以提高石油产量，并与分支井的数量成正比”。
八、多分支井的发展方向
能否应用多分支井技术的决定因素是油蒇工程，但钻井、完井工程技术人员有责任协调各个项目，对所有数据进行汇总分析，评估主、支井交汇处的稳定性，包括如套管开窗作业的铁屑清洗设计，是否要求重返井眼进行修井作业等等。多分支井项目，与其它任何钻井项目一样，须由完井方案设计开始从钻井到完井反复考虑设计。
分支井可以是直井到水平井主
井
之间的任何斜井，可以钻新

《完井工程》课件

完井液分类
根据不同标准，完井液可分为多种类型，如常规油井水泥浆、膨胀水泥浆、无固相完井液等。
完井液性能要求
为了满足完井工程的需求，完井液应具备适当的密度、粘度、失水等性能指标。
完井设备与工具
钻井设备
01
钻井设备是完井工程中必不可少的设备之一，包括钻机、钻头
、钻杆等。
采油设备
02
采油设备用于油气的采集和运输，包括采油树、抽油机、输油
保护的有效途径。
智能化与自动化的挑战与机遇
总结词
智能化和自动化技术的发展为完井工程带来了新的挑战和机遇，可以实现远程控制、实时监测和智能决策。
详细描述
通过智能化和自动化的技术手段，可以实现对井下情况的实时监测和数据采集，为决策提供更加准确和及时的信息。同时，智能化和自动化技术还可以提高作业效率和安全性，降低人工操作的误差和风险。然而，如何将智能化和自动化技术应用到实际生产中，还需要克服技术、成本和安全等方面的挑战。
感谢观看
THANKS
管道等。
检测与测试工具
03
检测与测试工具用于检测油气层的各项参数，如压力、温度、
渗透率等。
完井工艺技术
射孔工艺
射孔工艺是通过高压射孔枪将射孔弹射入油气层中，形成通道，
便于油气的开采和运输。
酸化压裂工艺
酸化压裂工艺是通过向油气层注入酸液或压裂液，对油气层进行酸化或压裂处理，提高油气层的渗透率和产量。
详细描述
例如，新型高分子材料可以提高井下工具的耐磨性和耐腐蚀性，延长使用寿命；3D打印技术可以用于制造定制的井下零件，提高作业效率和安全性。
提高采收率与环境保护的平衡
总结词
在追求采收率的同时，环境保护也是不可忽视的因素Байду номын сангаас完井工程需要在这两者之间寻求平衡。

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。