第1章 完井与试油
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采油工程1--3章复习题
采油工程第一章----第三章复习题一、选择题：1.若泥浆柱的压力( A )油层的压力，且井口又（ A ）时，造成井喷等严重事故。
A. 小于、控制不当B.大于、控制不当C. 小于、控制适当D. 大于、控制适当2.若泥浆柱压力（B）地层压力时，使油层造成（B），使井筒附近的渗透率（B），影响油井产量，有时甚至不出油。
A. 小于、损害、降低B.大于、损害、降低C. 大于、损害、提高D. 小于、损害、提高3.通常钻（C）采用密度较（C）的压井液(性能指标依地层而异)，对于（C）的油层，应当减(C)压井液的密度，以免损害油层。
A.高压油层、小、压力较低、大B.高压油层、小、压力较低、大C.高压油层、大、压力较低、小D.高压油层、大、压力较低、大4.裸眼完井的最大特点是油气井与井底（B）连通，整个油层（B）裸露，油气流入井内的阻力（B），其产能较高。
A. 直接、完全、很大B. 直接、完全、很小C. 间接、部分、很小D. 间接、完全、很大5.套管射孔完井缺点是出油面积（D）、完善程度（D），对井深和射孔深度要求严格，固井质量要求（D），水泥浆可能损害油气层。
A大、差、高 B. 小、差、低 C.大、差、低 D.小、差、高6.套管射孔完井之所以应用最多，其主要原因是它能(A)、(A)产油层位，适应（A）开采工艺的需要。
A.选择、调整、分层B. 不能选择、调整、分层C.选择、调整、合层D. 不能选择、调整、合层7.油管传输射孔即有过油管射孔实现（C）的优点，又有（C）高孔密的（C）射孔枪的性能。
A.正压差、深穿透、小直径B.正压差、深穿透、大直径C.负压差、深穿透、大直径D.负压差、深穿透、小直径8.射孔工程技术要求中，单层发射率在（D）以上，不震裂套管及封固的水泥环。
A. 70％B. 80％C. 85％D. 90％9.油管输送射孔的深度校正，一般采用较为精确的（A）测井校深方法。
A. 放射性B.声幅C.井温D.变密度10.诱喷排液目的是为了清除井底（B）等污物，(B)井底及其周围地层对油流的阻力。
完井与试油
6、化学固砂完井方式
化学固砂是以各种材料 (水泥浆、酚醛树脂等) 为胶结剂，以轻质油为增孔剂，以各种硬质颗粒 ( 石英砂、核桃壳等)为支撑剂，按一定比例拌合均匀 后，挤人套管外堆集于出砂层位。凝固后形成具有 一定强度和渗透性的人工井壁防止油层出砂。或者 不加支撑剂，直接将胶结剂挤入套管外出砂层中， 将疏松砂岩胶结牢固防止油层出砂。还有辽河油田 的高温化学固砂剂，主要是在注蒸汽井上使用，可 以耐温350℃以上。 化学固砂虽然是一种防砂方法，但在使用 上有其局限性，仅适用于单层及薄层，防砂油层一 般以5m左右为宜，不宜用在大厚层或长井段防砂。
5、其他防砂筛管完井方式
5.1、金属纤维防砂筛管 不锈钢纤维是主要的防砂材料，由断丝、混丝经 滚压、梳分、定形而成。它的主要防砂原理是:大量纤维堆 集在一起时，纤维之间就会形成若千缝隙，利用这些缝隙阻 挡地层砂粒通过，其缝隙的大小与纤维的堆集紧密程度有关。 通过控制金属纤维缝隙的大小 (控制纤维的压紧程度)达到 适应不同油层粒径的防砂。此外，由于金属纤维富有弹性， 在一定的驱动力下，小砂粒可以通过缝隙，避免金属纤维被 填死。砂粒通过后，纤维又可恢复原状而达到自洁的作用。 在注蒸汽开采条件下，要求防砂工具具备耐高 温(360℃)、耐高压 (18.9MPa)和耐腐蚀 (pH值为8一12)等 性质，不锈钢纤维材质特性符合以上要求。
5、其他防砂筛管完井方式
5.3多层冶金粉末防砂滤管 陶瓷防砂滤管，其过滤材料为陶土颗粒， 其粒径大/以油层砂中值及渗透率高低而定， 陶粒与无机胶结剂配成一定比例，经高温烧 结而成。形状为圆筒形，装入钢管保护套中 与防砂管连结，即可下井防砂。 该滤砂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。现已 在油田现场推广使用。
油井完井与试油
特点： 1、这种完井工序油层不会遭受固井水泥浆的损害，可以采用与油层相配伍的钻井液或其他保护油层的钻井技术钻开油层，当割缝衬管发生磨损或失效时也可以起出修理或更换。
它既起到裸眼完井的作用，又防止了裸眼井壁坍塌堵塞井筒，同时在一定程度上起到防砂的作用。衬管完井方式是当前主要的完井方式之一。
适用范围：由于这种完井方式的工艺简单，操作方便，成本低，故而在一些出砂不严重的中、粗砂油层中广泛使用，特别在水平井中使用较普遍。
井深结构是指油井钻完后，所下人套管的层次、直径、下人深度及相应的钻头直径和各层套管外水泥浆的上返高度等。
(一)导管
导管使钻井一开始就建立起泥浆循环，保护井口附近的地层，引导钻头正常钻进。下人深度取决于第一层较坚硬岩层所在的位置，通常为2～40m。导管下部要用混凝土稳固地固定于坚硬的岩层上。所用导管的直径尺寸一般为450mm和375mm等。
图1-8裸眼砾石充填完井示意图 1－技术套管；2－铅封；3－筛管；4，6一扶正器；5一砾石；7一油层；8——丝堵
图1—9 套管砾石充填完井示意图 1－油层套管；2—铅封；3－砾石；4－扶正器；5，7－油层；6－夹层；8－筛管
使用不锈钢绕丝筛管而不使用割缝衬管的原因
1
2
3
裸眼砾石充填 套管砾石充填
图1—9 套管砾石充填完井示意图 1－油层套管；2—铅封；3－砾石；4－扶正器；5，7－油层；6－夹层；8－筛管
预充填砾石绕丝筛管防砂完井
该方法是在地面预先将符合油层特性要求的砾石填入具有内外双层绕丝筛管的环形空间而制成的防砂管，将此种筛管下人井内，对准出砂油层进行防砂。该防砂方法其油井产能低于井下砾石充填，防砂有效期不如砾石充填长，它不能像砾石充填那样防止油层砂进入井筒，只能防止油层砂进入井筒后不再进入油管，但其工艺简单、成本低，对一些不具备砾石充填的防砂井，仍是一种有效的防砂完井方法。如图1—10所示。
它既起到裸眼完井的作用，又防止了裸眼井壁坍塌堵塞井筒，同时在一定程度上起到防砂的作用。衬管完井方式是当前主要的完井方式之一。
适用范围：由于这种完井方式的工艺简单，操作方便，成本低，故而在一些出砂不严重的中、粗砂油层中广泛使用，特别在水平井中使用较普遍。
井深结构是指油井钻完后，所下人套管的层次、直径、下人深度及相应的钻头直径和各层套管外水泥浆的上返高度等。
(一)导管
导管使钻井一开始就建立起泥浆循环，保护井口附近的地层，引导钻头正常钻进。下人深度取决于第一层较坚硬岩层所在的位置，通常为2～40m。导管下部要用混凝土稳固地固定于坚硬的岩层上。所用导管的直径尺寸一般为450mm和375mm等。
图1-8裸眼砾石充填完井示意图 1－技术套管；2－铅封；3－筛管；4，6一扶正器；5一砾石；7一油层；8——丝堵
图1—9 套管砾石充填完井示意图 1－油层套管；2—铅封；3－砾石；4－扶正器；5，7－油层；6－夹层；8－筛管
使用不锈钢绕丝筛管而不使用割缝衬管的原因
1
2
3
裸眼砾石充填 套管砾石充填
图1—9 套管砾石充填完井示意图 1－油层套管；2—铅封；3－砾石；4－扶正器；5，7－油层；6－夹层；8－筛管
预充填砾石绕丝筛管防砂完井
该方法是在地面预先将符合油层特性要求的砾石填入具有内外双层绕丝筛管的环形空间而制成的防砂管，将此种筛管下人井内，对准出砂油层进行防砂。该防砂方法其油井产能低于井下砾石充填，防砂有效期不如砾石充填长，它不能像砾石充填那样防止油层砂进入井筒，只能防止油层砂进入井筒后不再进入油管，但其工艺简单、成本低，对一些不具备砾石充填的防砂井，仍是一种有效的防砂完井方法。如图1—10所示。
固井、完井与试油
薄金属带连起来，直接下井射孔。
.
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。
.
1）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、
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。
.
.
2-3 油管输送式射孔
地层和孔眼内爆炸残余物，畅通油流通道，同时避免井内液
体进入地层，防止油层内发生土锁和水锁。
•降低射孔损害、减少孔眼堵塞、提高产能有效方法
.
3、尾管射孔完井方法
特点 除具有套管射孔完井方
法的优点外，还可以减少套
管用量和固井水泥的用量，
从而降低完井成本。
完井方法(Completiom)
oil
zone
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。
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
.
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。
.
1）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、
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。
.
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2-3 油管输送式射孔
地层和孔眼内爆炸残余物，畅通油流通道，同时避免井内液
体进入地层，防止油层内发生土锁和水锁。
•降低射孔损害、减少孔眼堵塞、提高产能有效方法
.
3、尾管射孔完井方法
特点 除具有套管射孔完井方
法的优点外，还可以减少套
管用量和固井水泥的用量，
从而降低完井成本。
完井方法(Completiom)
oil
zone
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。
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
固井、完井与试油
多学科交叉融合
未来固井、完井与试油技术的发展将更加注重多学科交叉 融合，包括地质学、物理学、化学、材料科学等领域，为 解决技术难题提供更多思路和方法。
谢谢观看
利用数字化技术，实现远程控制和智能化操作，提高试油效率。
环保试油技术
在试油过程中，注重环境保护，减少对地层和周边环境的污染。
04
固井、完井与试油的关 系
三者之间的相互影响
01
固井对完井的影响
固井是完井的基础，固井质量的好坏直接影响到完井的顺利进行。固井
的目的是封隔地层，防止地层流体互相渗透，为完井提供良好的基础。
固井的工艺流程
下套管
将套管下入井眼，并固定在预 定深度。
候凝
等待水泥浆凝固，期间需进行 加压、循环等操作，以确保水 泥浆充分凝固。
钻井准备
在钻达设计深度后，进行通井、 洗井等作业，确保井眼畅通无 阻。
注水泥浆
将水泥浆注入套管和井壁之间 的环形空间，以固定套管并封 隔地层。
起出套管
待水泥浆完全凝固后，将套管 起出井眼。
试油前的准备
包括钻井、测井等 前期工作，确保井 筒干净、无阻。
诱流
通过加压等方式， 使油、气、水层中 的流体流入井筒。
封堵
对已测试的层位进 行封堵，确保其他 层位不受影响。
试油技术的发展趋势
高压、高温、高含硫化氢等复杂油气藏的试油技术
针对复杂油气藏，发展相应的试油技术，提高测试成功率。
数字试油技术
完井技术的发展趋势
智能化完井
环保型完井
利用物联网、大数据等技术手段，实现完 井过程的智能化监测与控制，提高生产效 率和安全性。
注重环境保护，采用低毒、环保的化学剂 和材料，降低对环境的污染和破坏。
未来固井、完井与试油技术的发展将更加注重多学科交叉 融合，包括地质学、物理学、化学、材料科学等领域，为 解决技术难题提供更多思路和方法。
谢谢观看
利用数字化技术，实现远程控制和智能化操作，提高试油效率。
环保试油技术
在试油过程中，注重环境保护，减少对地层和周边环境的污染。
04
固井、完井与试油的关 系
三者之间的相互影响
01
固井对完井的影响
固井是完井的基础，固井质量的好坏直接影响到完井的顺利进行。固井
的目的是封隔地层，防止地层流体互相渗透，为完井提供良好的基础。
固井的工艺流程
下套管
将套管下入井眼，并固定在预 定深度。
候凝
等待水泥浆凝固，期间需进行 加压、循环等操作，以确保水 泥浆充分凝固。
钻井准备
在钻达设计深度后，进行通井、 洗井等作业，确保井眼畅通无 阻。
注水泥浆
将水泥浆注入套管和井壁之间 的环形空间，以固定套管并封 隔地层。
起出套管
待水泥浆完全凝固后，将套管 起出井眼。
试油前的准备
包括钻井、测井等 前期工作，确保井 筒干净、无阻。
诱流
通过加压等方式， 使油、气、水层中 的流体流入井筒。
封堵
对已测试的层位进 行封堵，确保其他 层位不受影响。
试油技术的发展趋势
高压、高温、高含硫化氢等复杂油气藏的试油技术
针对复杂油气藏，发展相应的试油技术，提高测试成功率。
数字试油技术
完井技术的发展趋势
智能化完井
环保型完井
利用物联网、大数据等技术手段，实现完 井过程的智能化监测与控制，提高生产效 率和安全性。
注重环境保护，采用低毒、环保的化学剂 和材料，降低对环境的污染和破坏。
油井试油技术培训
第一节 试井及试井分析
2
Ei是幂积分函数：
3
当x<0.01时，近似式为：
1
数学模型的通解为：
6
式中：s-污染系数；或称为表皮系数
5
当井底存在污染时，井底压力为：
4
井底压力为：
第一节 试井及试井分析
当 时，有：
第一章节
第二节 均质油藏试井分析方法
Ct－综合压缩系数， Ct = Cr + CL ，MPa-1 ；rw－井半径，m；
q－地面产量，m3/d； B－体积系数， m3/(标m3) ；
地层导压系数 um2.MPa/(mPa.s)
第一节 试井及试井分析
第一节 试井及试井分析
达西单位制 将达西单位制的数学模型进行单位换算就得到标准单位(法定)制的数学模型。
虚拟注入井，压力降为：
油井继续生产，压力降为：
01
压降叠加：
02
或：
1、Horner曲线分析法 油井以产量q连续生产tP时间后关井测压力恢复，测试时间为△t，恢复时期的压力随时间变化的公式如下，即Horner公式：
以 或 为纵坐标，以 为横坐标，这一阶段的压力恢复曲线是一直线关系，直线段的斜率为m： m Horner曲线 利用直线段的斜率可求以下参数： (a) 地层流动系数 (b) 地层系数
第一节 试井及试井分析
测试：将压力计下到油层或气层或注水层部位，开井或关井记录井底压力随时间的变化——得到一组数据。
分析(试井解释—Well Testing Interpretation或不稳定压力分析—Transient Pressure Analysis)：应用渗流力学理论，分析测试数据，反求油层和井的动态参数。是渗流理论在油气田开发中的直接应用，反之，也是检验油气渗流理论正确与否或符合油田实际的重要方法。
油气田地下地质学4--完井及完井总结
坍塌层
表层套管
12′20m
钻头尺寸及井深
油气层
油气层 水层 油气层
技术套管
8′1800m
油层套管 5′2500m
套管程序示意图
1、套管程序的设计
② 技术套管：● 封隔钻井液
难于控制的复杂地层
(漏失层、严重塌层、高 坍塌层
压水层、非目的层的油气层
等）； 油气层 ● 在井斜较大的定向井中，
为防止井下复杂情况，
4、附图目录
⑴ 过井“十字”地震剖面图 ⑵ 本井与邻井地层对比
图
⑶⑹ 综岩合心录油井 层图 物理性质分⑷析成综果合测井图
⑸ 岩心综合图
⑺ 地球化学资料综合图
⑻ 测试层位简图
⑼ 压力恢复曲线图
⑽ 测试油层原始压力与深度关系曲线图
⑾ 井斜水平投影图
完井地质总结报告
根据中国海洋石油有限公司勘探监督手册（2002）要求，
① 射孔完井
--国内外最广泛使用的完井方式。 包括：套管射孔完井、尾管射孔完井
● 套管射孔完井
钻穿油气层直至井深，然后下 生产套管至油层底部、注水泥固 井；最后，下入射孔器在油气层 部位射孔，射穿油层套管、水泥 环，并穿透油层一定深度，建立 油流通道。
套管射孔完井示意图
(《油气井工程》，2003)
深度比例尺 一般1：500； 横向比例尺 避免曲线之间交错过多。
◆ 编制完井总结图，应解决好以下3个问题：
⑴ 确定分层界线 以1：500标准曲线的2.5米(或1米)底部梯度曲线和SP
曲线为主；必要时参考组合微侧向、微电极等曲线。
⑵ 确定岩性--以岩心、岩屑为基础，其他资料作参考；
⑶ 油气水层的识别 必须以岩心、岩屑、井壁取心、钻时、气测、槽面油
油气开采-第七章
6 5/8～7 7 5/8～ 8 5/8 9 5/8 10 3/4
第二章－>>第一节
油气开采
四、砾石充填完井
套管砾石充填完井
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。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。
第二章－>>第一节
油气开采
三、衬管完井
割缝衬管完井方法－先期固井
钻头钻至油层顶界后，先下技术套管 注水泥固井，再从技术套管中下入直 径小一级的钻头钻穿油层至设计井深。 最后在油层部位下入预先割缝的衬管， 依靠衬管顶部的衬管悬挂器(卡瓦封 隔器)，将衬管悬挂在技术套管上， 并密封衬管和套管之间的环形空间，
非常规：贯眼完井
第二章－>>第一节
油气开采
一、裸眼完井
裸眼完井定义与适用条件
裸眼完井就是井眼完全裸露，井内不下 任何管柱。分先期裸眼完井和后期裸眼完 井。
第二章－>>第一节
油气开采
一、裸眼完井
先期裸眼完井
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。
管外面。这样，大砂粒就在衬 管外形成“砂桥”或“砂拱”。砂桥中没有小砂粒，因 为生产时此处流速很高，把小砂粒都带入井内了。砂桥 的这种自然分选，使它具有良好的通过能力，同时起到 保护井壁的作用。
第二章－>>第一节
油气开采
三、衬管完井
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后期割缝衬管 先期（改进）
割缝衬管（筛管）完井特点
先期割缝衬管完井油层不会受到固井泥浆的伤害，可 以采用与油层相配伍的钻井液或其他保护油层的钻井技术 钻开油层。当衬管发生磨损和故障，还可以把它起出来进 行修理或更换。后期割缝衬管完井井下衬管一旦损坏就无 法修理或更换，目前基本不采用。 割缝衬管完井法是目前主要的完井方式之一。既起到 裸眼完井的作用，又防止了裸眼井壁坍塌堵塞井筒，同时 在一定程度具有防砂的作用。由于这种完井方式的工艺简 单，操作方便，成本低，因此在一些出砂不严重的中粗砂 粒油层应用较多，特别是在水平井中使用较普遍。
裸眼完井缺点
① 不能克服井壁坍塌和油层出砂问题； ② 不能克服整个生产层内不同压力油、气、水小层之间的相互干扰； ③ 不能进行选择性酸化或压裂等分层作业； ④ 不能实现分层开采和控制；
⑤ 先期裸眼完井法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造成波动。
适用地质条件：
裸眼完井主要适用于碳酸岩等坚硬、不易坍塌地层， 特别是一些垂直裂缝地层。
（2）割缝衬管完井
将割缝衬管悬挂 在技术套管上，依靠 悬挂封隔器封隔管外 的环形空间。割缝衬 管要加扶正器，以保 证衬管水平井眼中居 中。
该完井方式简单，既可防止井塌，还可将水平井段分成若 干段，以便于实施小型措施。该完井方式也可用于分支井及多 底井等复杂井底结构。
⑥ 工艺简便，成本低廉，完井速度快。
第一章 完井与试油
Well Completion and Testing for Oil
一、完井方式
（Well Completion Method） 二、试油 （Testing f井资料解释结果、钻井
过程中油气显示等资料，利用一套专用的设备和方法， 对可能出油的层位的油气水产量、温度、压力及油气水 性质进行直接测量，以鉴别和认识油气水层的工作。
套管砾石充填
砾石充填完井特点
对于胶结疏松出砂严重的地层，一般应采用砾石充填 完井方式。衬管/筛管完井只是一种短期防砂方法，只适 合于出砂不严重的地层和低产井。砾石充填完井一般使用 不锈钢绕丝筛管，而不使用割缝衬管。Why? 砾石充填防砂的优点是能有效地把地层砂限制在产层 内，使地层保持稳定的力学结构。 裸眼砾石充填优点是渗流面积大，产量高，阻力小。 充填层因扩孔厚度大，结构稳定。其缺点是工序复杂，井 下滤饼使产量下降。 套管内充填与裸眼充填相比，采油指数要低得多，需 采用高孔密、大孔径、负压射孔。
完井方式选择需考虑的因素
油田地质及油藏工程条件
采油工程技术措施要求
块 状 油 层
薄 互 油 层
多 套 油 层
古 潜 山 油 藏
气 顶 、 底 水 油 层
层 间 渗 透 率 差 异
层 间 压 力 差 异
裂 缝 性 地 层
高 陡 角 地 层
分 层 注 水
增 产 措 施
人 防 调 腐 定 水 工 整 蚀 向 平 举 砂 井 流 井 井 升 体
主要工作：诱导油流和测试
2、诱导油流方法
在完井之后，为了防止井喷，井内液柱压力一般都 高于估计的油层压力。因此，在油井完井后进入试油阶 段的第一步就是要设法降低井底压力，使得井底压力低 于油层压力，这样油气才能从油层流入井中，这一工作 称为诱导油流。
诱导油流应遵循原则
（1）缓慢而均匀降低井底压力，不致破坏油层结构； （2）能建立起足够大的井底压差； （3）将井底和井底周围的污物排出，使油层孔道畅通， 有助于油流入井；
水平井射孔完井
这种完井方式将层段分隔开，可以进行分层增产及 注水作业，可在稀油和稠油油藏中使用，是一种非常适 用的方法
(5)砾石充填完井
裸眼预充填砾石筛管完井
套管内预充填砾石筛管完井
水平井防砂完井方式多采用预充填砾石筛管、金 属纤维筛管或割逢衬管等方法，一般不采用井下砾石 直接充填方式。Why？
（6）智能完井(Intelligent Well)
前期裸眼完井
复合型完井
后期裸眼完井
裸眼完井优点
主要优点是产层完全裸露，产层具有最大的渗流面 积，流线平直，符合平面径向渗流规律，这种井称为水 动力学完善井，其产能较高。此外，由于井底没有任何 设备，也不需要诸如射孔、砾石充填等工序，因此工艺 简便，成本低，完井速度快。 后期裸眼井完井与先期裸眼完井方式优缺点比较： 目前，后期裸眼井完井在现场中已经很少使用，它仅限 于地层情况了解不够的探区。先期完井最重要的是弄清 层位，卡准套管下入深度，确保套管下至产层顶部。
裸眼完井仅能适用于岩层坚硬致密，无含水夹层，无易 坍塌夹层的单一油气层或一些油气层性质相同、压力相似的 多层油气层。
（2）射孔完井方法(Perforated)
射孔完井是国内外使用最为 广泛的一种完井方法，包括套管 射孔完井和尾管射孔完井。 比较：尾管射孔完井在钻开 油层以前上部地层已被套管封固， 因此，可以采用与油层配伍的钻 井液，采用平衡或欠平衡的方式 钻开油层，有利于保护好油层； 同时此类完井可以减少套管的重 油 量和固井水泥的用量，降低完井 层 成本。
射孔完井的缺点
① 在钻井和固井过程中，产层受泥浆和水泥浆浸泡时 间较长，油层易受污染。 ② 射孔完井是水动力学性质不完善，产层的渗流面积 小。孔眼附近产生附加渗流阻力。 ③ 对井深和射孔穿透深度要求严格，固井质量要求高。 ④ 对于裂缝性油气藏，由于裂缝发育的不均匀性，孔 眼与裂缝相遇的机会难以控制。
（3）割缝衬管（筛管）完井(Slotted Liner)
衬管是指割缝的钢管，筛 管是指在钢管上预先打孔或割 缝后，再用不锈钢丝绕制的防 砂管。 割缝衬管完井是在裸眼完 井的基础上，在裸眼井内下入 割缝衬管。在直井、定向井、 水平井中都可采用。与裸眼完 井相对应，割缝衬管完井方法 也有两种完井工序：先期完井 和后期完井。
预充填：地面预先将砾石填入具有内、外双层绕丝筛 管的环形空间而制成的防砂管，再将筛管下入井内油层部 位。与直接充填相比，预充填油井产能低，防砂有效期短。 裸眼完井和射孔完井都可以充填砾石，分别称为裸眼 砾石充填和套管砾石充填。
裸眼砾石充填 地质条件容许用裸 眼而又需要防砂时，就 应采用裸眼砾石充填完 井方式。 对已下套管和射开 多层或薄生产层的井或 要求封隔夹水层、气及 易坍塌层等的井，需要 采用套管内砾石充填防 砂。
4、完井方式选择原则
① 油气层与井筒之间应具有最佳的连通条件，油气层 所受的伤害最小； ② 油气层与井筒之间应具有尽可能最大的渗流面积， 油气入井的阻力最小； ③ 能有效地分隔油、气、水层，防止各产层之间的相 互干扰； ④ 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 应具备便于实施人工举升、井下作业（如压裂、酸 化及修井）以及各项分层措施等条件；
2、水平井完井方式
目前常用的水平井完井方式主要有:
◊ 裸眼完井 ◊ 割缝衬管完井
◊ 带管外封隔器的割缝衬管完井 ◊ 射孔完井
◊ 砾石充填完井
◊ 智能完井
(1)水平井裸眼完井
裸眼完井法是一种 最简单的水平井完井方 式，它把技术套管下至 预计的水平段顶部，注 水泥固井封隔，然后换 小一级钻头钻水平井段 至设计长度完井。
套管射孔完井
油 层
尾管射孔完井
射孔完井的优点
① ② ③ ④
⑤
有效支撑疏松易塌的生产层； 有效封隔油气水层，防止气窜、水窜； 可以进行分层测试、开采和酸化等； 可进行无油管完井、多油管完井等；
除裸眼完井方法外，比其他经济。
由于产层多数存在层间干扰问题，加之射孔工艺技 术的日趋完善。目前国内外90%以上的油、气井都是采用 套管射孔完成，对于较深的油、气井大多采用尾管射孔 完成。
完井工程有两个核心：
◊ 从钻开油层开始到试油投产的全过程都要保护好 油层，发挥油层的最大产能；
◊ 利用完井优化设计，充分利用油层能量，用合理 的方法使油井投入生产。
油井的完井方式主要是指在油层或探井目的层部位 的井身结构，它反映油层与井筒的沟通方式。
1.直（斜）井完井方式
目前国内外常用的完井方式有裸眼 完井、套管或尾管射孔完井、割缝衬管
智能完井技术是一种能 在多层段或多分支井中，从 地面进行控制、分析、管理 油井的完井系统。
智能完井在直井中的应用
智能完井系统特别适 用于包括海下油井、深水 油井、多分支井、大位移 水平井、远距离无人操作 的油井等。
智能完井在水平井中的应用
智能完井的优点
(1)可以减少生产干扰，避免常规采油作业带来的风险， 便于管理，适用于边远、偏僻地区。 (2)智能完井有实现地面远程遥控的功能，特别适合于管 理沙漠或海上的油田。 (3)防止在生产层和混采层之间窜流，可以控制气、水锥 进，改善生产能力，提高油田最终采收率。 (4)智能完井具有实时监测的功能。
Telephone：028-83032440，13281248021 E-mail:zhhq@
采油工程基础
Fundamentals of Production Engineering
主讲：钟海全（博士、讲师） 单位：石油工程学院采油所 对象：资源勘查工程 2007级
2010年11月
（3）带管外封隔器（ECP）完井
ECP+衬管完井
ECP+滑套完井
ECP+射孔完井
带管外封隔器（External Casing Packer）完井法是依靠管 外封隔器实施层段的分隔，可以按层段进行作业和生产控制。
(4)射孔完井
射孔完井方式是将套管 下过直井段，注水泥固井后 在水平段内下入完井尾管， 注水泥固井。完井尾管和套 管重合100m左右为宜，最后 在水平井段实施射孔。
试油目的：就是将钻井、综合录井、电测所认识和评
价的含油气层，通过射孔、替喷、诱喷等多种方式，使 地层中的流体进入井筒，流出地面，以便为勘探开发提 供依据。
割缝衬管（筛管）完井特点
先期割缝衬管完井油层不会受到固井泥浆的伤害，可 以采用与油层相配伍的钻井液或其他保护油层的钻井技术 钻开油层。当衬管发生磨损和故障，还可以把它起出来进 行修理或更换。后期割缝衬管完井井下衬管一旦损坏就无 法修理或更换，目前基本不采用。 割缝衬管完井法是目前主要的完井方式之一。既起到 裸眼完井的作用，又防止了裸眼井壁坍塌堵塞井筒，同时 在一定程度具有防砂的作用。由于这种完井方式的工艺简 单，操作方便，成本低，因此在一些出砂不严重的中粗砂 粒油层应用较多，特别是在水平井中使用较普遍。
裸眼完井缺点
① 不能克服井壁坍塌和油层出砂问题； ② 不能克服整个生产层内不同压力油、气、水小层之间的相互干扰； ③ 不能进行选择性酸化或压裂等分层作业； ④ 不能实现分层开采和控制；
⑤ 先期裸眼完井法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造成波动。
适用地质条件：
裸眼完井主要适用于碳酸岩等坚硬、不易坍塌地层， 特别是一些垂直裂缝地层。
（2）割缝衬管完井
将割缝衬管悬挂 在技术套管上，依靠 悬挂封隔器封隔管外 的环形空间。割缝衬 管要加扶正器，以保 证衬管水平井眼中居 中。
该完井方式简单，既可防止井塌，还可将水平井段分成若 干段，以便于实施小型措施。该完井方式也可用于分支井及多 底井等复杂井底结构。
⑥ 工艺简便，成本低廉，完井速度快。
第一章 完井与试油
Well Completion and Testing for Oil
一、完井方式
（Well Completion Method） 二、试油 （Testing f井资料解释结果、钻井
过程中油气显示等资料，利用一套专用的设备和方法， 对可能出油的层位的油气水产量、温度、压力及油气水 性质进行直接测量，以鉴别和认识油气水层的工作。
套管砾石充填
砾石充填完井特点
对于胶结疏松出砂严重的地层，一般应采用砾石充填 完井方式。衬管/筛管完井只是一种短期防砂方法，只适 合于出砂不严重的地层和低产井。砾石充填完井一般使用 不锈钢绕丝筛管，而不使用割缝衬管。Why? 砾石充填防砂的优点是能有效地把地层砂限制在产层 内，使地层保持稳定的力学结构。 裸眼砾石充填优点是渗流面积大，产量高，阻力小。 充填层因扩孔厚度大，结构稳定。其缺点是工序复杂，井 下滤饼使产量下降。 套管内充填与裸眼充填相比，采油指数要低得多，需 采用高孔密、大孔径、负压射孔。
完井方式选择需考虑的因素
油田地质及油藏工程条件
采油工程技术措施要求
块 状 油 层
薄 互 油 层
多 套 油 层
古 潜 山 油 藏
气 顶 、 底 水 油 层
层 间 渗 透 率 差 异
层 间 压 力 差 异
裂 缝 性 地 层
高 陡 角 地 层
分 层 注 水
增 产 措 施
人 防 调 腐 定 水 工 整 蚀 向 平 举 砂 井 流 井 井 升 体
主要工作：诱导油流和测试
2、诱导油流方法
在完井之后，为了防止井喷，井内液柱压力一般都 高于估计的油层压力。因此，在油井完井后进入试油阶 段的第一步就是要设法降低井底压力，使得井底压力低 于油层压力，这样油气才能从油层流入井中，这一工作 称为诱导油流。
诱导油流应遵循原则
（1）缓慢而均匀降低井底压力，不致破坏油层结构； （2）能建立起足够大的井底压差； （3）将井底和井底周围的污物排出，使油层孔道畅通， 有助于油流入井；
水平井射孔完井
这种完井方式将层段分隔开，可以进行分层增产及 注水作业，可在稀油和稠油油藏中使用，是一种非常适 用的方法
(5)砾石充填完井
裸眼预充填砾石筛管完井
套管内预充填砾石筛管完井
水平井防砂完井方式多采用预充填砾石筛管、金 属纤维筛管或割逢衬管等方法，一般不采用井下砾石 直接充填方式。Why？
（6）智能完井(Intelligent Well)
前期裸眼完井
复合型完井
后期裸眼完井
裸眼完井优点
主要优点是产层完全裸露，产层具有最大的渗流面 积，流线平直，符合平面径向渗流规律，这种井称为水 动力学完善井，其产能较高。此外，由于井底没有任何 设备，也不需要诸如射孔、砾石充填等工序，因此工艺 简便，成本低，完井速度快。 后期裸眼井完井与先期裸眼完井方式优缺点比较： 目前，后期裸眼井完井在现场中已经很少使用，它仅限 于地层情况了解不够的探区。先期完井最重要的是弄清 层位，卡准套管下入深度，确保套管下至产层顶部。
裸眼完井仅能适用于岩层坚硬致密，无含水夹层，无易 坍塌夹层的单一油气层或一些油气层性质相同、压力相似的 多层油气层。
（2）射孔完井方法(Perforated)
射孔完井是国内外使用最为 广泛的一种完井方法，包括套管 射孔完井和尾管射孔完井。 比较：尾管射孔完井在钻开 油层以前上部地层已被套管封固， 因此，可以采用与油层配伍的钻 井液，采用平衡或欠平衡的方式 钻开油层，有利于保护好油层； 同时此类完井可以减少套管的重 油 量和固井水泥的用量，降低完井 层 成本。
射孔完井的缺点
① 在钻井和固井过程中，产层受泥浆和水泥浆浸泡时 间较长，油层易受污染。 ② 射孔完井是水动力学性质不完善，产层的渗流面积 小。孔眼附近产生附加渗流阻力。 ③ 对井深和射孔穿透深度要求严格，固井质量要求高。 ④ 对于裂缝性油气藏，由于裂缝发育的不均匀性，孔 眼与裂缝相遇的机会难以控制。
（3）割缝衬管（筛管）完井(Slotted Liner)
衬管是指割缝的钢管，筛 管是指在钢管上预先打孔或割 缝后，再用不锈钢丝绕制的防 砂管。 割缝衬管完井是在裸眼完 井的基础上，在裸眼井内下入 割缝衬管。在直井、定向井、 水平井中都可采用。与裸眼完 井相对应，割缝衬管完井方法 也有两种完井工序：先期完井 和后期完井。
预充填：地面预先将砾石填入具有内、外双层绕丝筛 管的环形空间而制成的防砂管，再将筛管下入井内油层部 位。与直接充填相比，预充填油井产能低，防砂有效期短。 裸眼完井和射孔完井都可以充填砾石，分别称为裸眼 砾石充填和套管砾石充填。
裸眼砾石充填 地质条件容许用裸 眼而又需要防砂时，就 应采用裸眼砾石充填完 井方式。 对已下套管和射开 多层或薄生产层的井或 要求封隔夹水层、气及 易坍塌层等的井，需要 采用套管内砾石充填防 砂。
4、完井方式选择原则
① 油气层与井筒之间应具有最佳的连通条件，油气层 所受的伤害最小； ② 油气层与井筒之间应具有尽可能最大的渗流面积， 油气入井的阻力最小； ③ 能有效地分隔油、气、水层，防止各产层之间的相 互干扰； ④ 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 应具备便于实施人工举升、井下作业（如压裂、酸 化及修井）以及各项分层措施等条件；
2、水平井完井方式
目前常用的水平井完井方式主要有:
◊ 裸眼完井 ◊ 割缝衬管完井
◊ 带管外封隔器的割缝衬管完井 ◊ 射孔完井
◊ 砾石充填完井
◊ 智能完井
(1)水平井裸眼完井
裸眼完井法是一种 最简单的水平井完井方 式，它把技术套管下至 预计的水平段顶部，注 水泥固井封隔，然后换 小一级钻头钻水平井段 至设计长度完井。
套管射孔完井
油 层
尾管射孔完井
射孔完井的优点
① ② ③ ④
⑤
有效支撑疏松易塌的生产层； 有效封隔油气水层，防止气窜、水窜； 可以进行分层测试、开采和酸化等； 可进行无油管完井、多油管完井等；
除裸眼完井方法外，比其他经济。
由于产层多数存在层间干扰问题，加之射孔工艺技 术的日趋完善。目前国内外90%以上的油、气井都是采用 套管射孔完成，对于较深的油、气井大多采用尾管射孔 完成。
完井工程有两个核心：
◊ 从钻开油层开始到试油投产的全过程都要保护好 油层，发挥油层的最大产能；
◊ 利用完井优化设计，充分利用油层能量，用合理 的方法使油井投入生产。
油井的完井方式主要是指在油层或探井目的层部位 的井身结构，它反映油层与井筒的沟通方式。
1.直（斜）井完井方式
目前国内外常用的完井方式有裸眼 完井、套管或尾管射孔完井、割缝衬管
智能完井技术是一种能 在多层段或多分支井中，从 地面进行控制、分析、管理 油井的完井系统。
智能完井在直井中的应用
智能完井系统特别适 用于包括海下油井、深水 油井、多分支井、大位移 水平井、远距离无人操作 的油井等。
智能完井在水平井中的应用
智能完井的优点
(1)可以减少生产干扰，避免常规采油作业带来的风险， 便于管理，适用于边远、偏僻地区。 (2)智能完井有实现地面远程遥控的功能，特别适合于管 理沙漠或海上的油田。 (3)防止在生产层和混采层之间窜流，可以控制气、水锥 进，改善生产能力，提高油田最终采收率。 (4)智能完井具有实时监测的功能。
Telephone：028-83032440，13281248021 E-mail:zhhq@
采油工程基础
Fundamentals of Production Engineering
主讲：钟海全（博士、讲师） 单位：石油工程学院采油所 对象：资源勘查工程 2007级
2010年11月
（3）带管外封隔器（ECP）完井
ECP+衬管完井
ECP+滑套完井
ECP+射孔完井
带管外封隔器（External Casing Packer）完井法是依靠管 外封隔器实施层段的分隔，可以按层段进行作业和生产控制。
(4)射孔完井
射孔完井方式是将套管 下过直井段，注水泥固井后 在水平段内下入完井尾管， 注水泥固井。完井尾管和套 管重合100m左右为宜，最后 在水平井段实施射孔。
试油目的：就是将钻井、综合录井、电测所认识和评
价的含油气层，通过射孔、替喷、诱喷等多种方式，使 地层中的流体进入井筒，流出地面，以便为勘探开发提 供依据。