第4章固井、完井与试油

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------第4章固井、完井与试油第四章固井与完井主要内容第一节固井第二节完井第三节试油1/ 58上节回顾一.固井概念在钻出的井眼内下入套管柱，并在套管柱与井壁之间注入水泥浆，使套管与井壁固结在一起的工艺过程。

主要包括：下套管和注水泥两个过程。

固井目的（1）巩固井壁，隔离复杂地层（2）安装井口装臵，控制高压油气水的活动（3）封隔油气水层，创建油气通道---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------3/ 58二.井身结构定义：一口井中下入套管的层次、下入深度、井眼尺寸与套管尺寸的配合，以及各层套管外水泥返高等。

水泥返高：指固井时套管与井壁之间水泥环上升的高度。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 各层套管的作用导管：封隔地表疏松地层，防止钻井液渗入地基影响井架稳定以及在钻表层井眼时将钻井液从地表引导到钻井装臵平面上来形成有控循环。

表层套管：封隔上部松软的易塌、易漏地层，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（水泥浆通常返至地面）。

技术套管（中间套管）：封隔某些难以控制的复杂地层（易塌、易漏地层等），以便能顺利地钻达预定的生产目的层（水泥浆通常返至要封隔的复杂地层顶部100m以上）。

生产套管（油层套管）：封隔油、气、水层，保证油井的正常生产（水泥浆通常返至要封隔的油气层顶部150m以上）。

5/ 58三、注水泥下完套管之后，把水泥浆泵入套管内，再用钻井液把水泥浆顶替到管外环形空间设计位臵的作业称之为注水泥。

注水泥质量的基本要求： 1、依照地质及工程设计要求，套管下入深度、水泥浆返高和管内水泥塞高度符合规定 2、注水泥井段环空内的钻井液全部被水泥浆替走 3、水泥环与套管和井壁岩石之间的连接良好 4、水泥石能抵抗油、气、水的长期腐蚀---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 第二节完井完井（油气井完成）定义：是使井眼与油气储层连通的工序，是钻井工作的最后环节，包括钻开油气层、确定完井方法、安装井底、井口装臵和试油。

完井质量直接影响到油气井的生产能力和寿命。

7/ 58一、完井方式（完井方法）完井方式：油层与井筒的连通方式完井方式要求：(1)保持最佳的连通条件，油层所受的损害最小；(2)应具有尽可能大的渗流面积，入井的阻力最小；(3)有效地封隔油、气、水层，防止窜槽及层间干扰； (4)有效防止油层出砂和井壁坍塌，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； (6)施工工艺简便，成本低。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 常规完井方法主要有4种：●裸眼完井(Open-hole)广泛采用的完井方法，90%以上●● ●套管或尾管射孔完井（perforating）割缝衬管完井(Slotted Liner) 裸眼或套管内砾石充填完井(Gravel Packed)9/ 58(一)裸眼完井方法指完井时井底的储集层是裸露的，只在储集层以上用套管封固的完井方法。

根据下油层套管的先后，分为先期裸眼完井和后期裸眼完井两大类。

先期裸眼完井：钻至油气层顶部时，先下入油层套管固井，然后换小尺寸的钻头，用符合打开油气层条件的优质钻井液打开油气层裸眼完成的完井方法。

后期裸眼完井：先打开储集层，后将油层套管下入油气层顶部固井。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 先期裸眼完井方法后期裸眼完井方法产层全部钻穿后应继续钻进一段，留足口袋停钻。

口袋长度一般在 10m以上。

作用：作沉砂袋，避免油层出砂造成砂堵，丢射孔抢等。

11/ 58裸眼完井的特点：油层完全裸露，暴露面积大，产量高，完井费用低，但适应性窄，仅适用于地层稳定的单一油气层，无法进行选择性酸化或压裂等。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ (二)射孔完井方法? 套管下到油气层底部，固井后射孔打开油气层。

? 世界各主要产油国广泛使用的完井方法，70％～90％。

? 射孔(perforating)：射孔枪在油层某一层段套管、水泥环和地层之间打开孔道，使地层中流体能流出。

? 炮弹射孔的孔眼也称为炮眼。

? 在射孔完井的油气井中，射孔孔眼是沟通产层和井筒的唯一通道。

套管射孔完井射孔完井方法尾管射孔完井13/ 58优点可选择性地射开油层，避免层间干扰；有利于进行分层试油、分层开采、分层酸化压裂、分层注水等作业。

缺点油气层受钻井液和水泥浆的侵害较为严重；由于射孔数目、深度、孔径有限，导致油气层与井底连通面积小，油气流入井内阻力大。

孔密：10－20孔/m，最多36孔/m 孔径：16－25mm，孔深：0.6-1.0m 套管射孔完井方法---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 1.射孔器与射孔工艺射孔器指完成射孔工作的设备、装臵及其组合。

有聚能射孔器、水力射孔器、复合射孔器等，最常用为聚能射孔器。

射孔工艺指选择射孔完井方式所采用的射孔方法超正压射孔、正压射孔、负压射孔、复合射孔等按射孔器材下入井筒的方式还可以分为过油管射孔、电缆传输式射孔等。

15/ 58射孔器将几十发甚至几百发射孔弹串连在一起，用雷管和导爆索引爆射孔的工具。

按结构分两类：有枪身射孔器—射孔弹装配在密封的钢管内；无枪身射孔器—单个密封的射孔弹用钢丝、金属杆或薄金属带连起来，直接下井射孔。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 聚能式射孔器最常用，是利用炸药爆轰的聚能效应产生的高温高压高速聚能射流来射穿套管、水泥环及地层，完成射孔作业。

按结构分有枪身射孔器和无枪身射孔器两类，核心组成部分是聚能射孔弹。

17/ 581）聚能射孔弹根据火药爆燃时聚能效应原理制造的，不同形状火药在爆燃时能量传递方式不同。

主要由弹壳、主炸药、引爆药、药型罩组成。

聚能效应聚能射孔弹结构大孔径射孔弹---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 有枪身射孔器聚能射孔弹、密封钢管(射孔枪)、弹架、起爆传爆部件等构成19/ 581.枪身；2.导爆索；3.射孔弹；4.弹架；5.固弹卡；6.安装架；7.旋塞(a)多次使用型有枪身射孔器；(b)一次销毁型有枪身射孔器---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 无枪身射孔器：由无枪身聚能射孔弹、弹架(或非密封的钢管)、起爆传爆部件(或装臵)等构成的射孔总成。

无枪身射孔器按照射孔弹结构和固弹方式: 全消毁型(a)和半消毁型(b)21/ 582、射孔方法电缆传输和油管传输（输送入井筒方式）2-1 电缆输送式套管射孔最早方法。

在套管内，用电缆把射孔器输送到目的层，定位射孔。

可采用有枪身射孔器或无枪身射孔器。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 电缆输送式套管射孔优点： (1) 适应性强，可选各型射孔器，满足地质需要。

(2) 施工成功率高，成本低。

(3) 工艺成熟装备配套，施工简单，易于掌握。

缺点：(1) 高压油气井射孔时难以有效控制防喷。

(2) 不易实现负压射孔。

(3) 采用有枪身射孔时，不能一次进行长井段射孔。

23/ 582-2 电缆输送式过油管射孔保护油层的射孔技术。

油管下入到所要射孔井段上部，电缆输送小直径射孔器，穿过油管下到射孔井段，在套管中定位射孔。

可采用有枪身射孔器和无枪身射孔器。

可以降低油管内液面，使之达到负压射孔，减少储层伤害适合于生产井不停产补孔和射开新层位，减少压井和起下油管作业过油管射孔枪直径受油管内径限制，无法实现高孔密、深穿透。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------25/ 582-3 油管输送式射孔 ?油管柱尾端携带射孔器下井射孔方法(简称TCP)。

?与电缆传输射孔器差别不大，上世纪80年代引进。