直(斜)井完井方式

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、割缝衬管完井以及基于防砂目的的裸眼或管内砾石充填完井。为了降低完井及开发成本以利于经济地开发低产油层，又出现了永久完井法、无油管完井法以及多油管完井法等新工艺。本节主要介绍裸眼完井法、射孔完井法、割缝衬管/筛管完井及砾石充填完井方式。

1.裸眼完井

裸眼完井（open hole completion）分为先期裸眼完井、复合型完井和后期裸眼完井三种方法。

先期裸眼完成法是钻头钻至油层顶部附近后，取出钻具下套管注水泥浆固井，水泥浆从套管和井壁之间的环形空间上返至预定高度，待水泥浆凝固后，从套管中下入直径较小的钻头，钻穿水泥塞和油层，直至达到设计井深。

对于油层较厚、油层上部有气顶或顶界附近有水层时，此时可以将生产套管下过油气界面，用以封隔上部的气顶，然后下部裸眼完成，必要时可以再将上部的含油段射开。这种类型的完井称为复合型完井法。

后期裸眼完井是当钻头钻至油层顶部附近后，不用更换钻头，用同一尺寸的钻头钻穿油气层直至设计井深，然后下套管至油气层顶部，注水泥固井。为了防止固井时水泥浆损害套管鞋以下的油层，通常在油层段垫砂或替入低失水、高粘度的钻井液，防止水泥浆下沉。

裸眼完井方式的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。

与后期裸眼井完井方式相比，先期裸眼完井还具有下述优点：

（1）先期完井由于在钻开之前已经完成了固井工序，因此在起钻、下套管、挤水泥浆期间，泥浆对产层没有任何影响。即缩短了泥浆对产层的浸泡时间；

（2）消除了高压油气对固井的影响，有利于提高固井质量；

（3）钻开产层时已经排除了上部地层的干扰，为采用清水或其他符合产层特性的优质钻井液打开产层或采用平衡钻井创造了良好条件。

应当注意：在地质情况不甚清楚的探区先期完井时，如果未能弄清油层部位，则有可能无法保证刚好将套管下至产层顶部。套管下得过高，封不住上部坍塌地层，给今后的油井开采带来困难；下得太低，一旦钻开油层，则等于后期完成，还有可能造成井喷事故。可见，先期完成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。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。

裸眼完井方式存在如下主要缺点：

（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。

因此，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。因裸眼完井方式难以进行增产措施、控制底水锥进和堵水，现多转变为套管射孔完井。

2.射孔完井

射孔完井（perforated completion）是国内外应用最为广泛的一种完井方式，包括套管射孔完井和尾管射孔完井。

水平井完井主要有三种方式

水平井完井主要有三种方式：裸眼完井、固井射孔完井和割缝衬管完井。在3种完井方式中，割缝衬管水平井堵水难度最大，因为割缝衬管与岩石壁面之间无隔挡,底水或边水进入井筒有径向流和横向流2种方式，机械封隔方法仅能实现割缝衬管内部空间的封隔，不能实现割缝衬管与岩石壁面之间环形空间的封隔。国外主要针对割缝衬管水平井进行。早期主要采用化学剂笼统注入法[6-8]。90年代中期环空封隔技术(ACP)的提出为割缝衬管水平井堵水技术提供了新的思路。环空封隔(ACP)定位注入技术是借助连续油管(CT)和跨式封隔器(IBP)，在割缝套管与井壁之间的环空放置可形成化学封隔层的可固化液，形成不渗透的高强度段塞，达到隔离环空区域的目的。然后配合管内封隔器，实现堵剂的定向注入(图2)。如果出水部位在水平井段上部或下部，需要1个ACP，如果出水部位在水平井段中部，则需要设置2个ACP。当过量水(气)的产出不是由于断层或裂缝引起时，可考虑采用ACP直接封隔水(气)部位。 4 水平井堵水研究的难点、重点 l)难点水平井堵水具有共性的瓶颈技术难点有3个：一是出水层位判定技术，二是堵水工艺技术，三是堵水剂技术。出水层位判定技术与水平井测井技术密切相关；堵水工艺技术与井下工具、管柱技术、完井方式、堵水剂特性有关；堵水剂技术与化工技术工艺、材料科学有关，是研究比较活跃的技术难点。 2)重点水平井堵水最大的重点是堵水剂，特别是有较强的油、水选择性，合成生产方便，化学性能稳定，适应性强，施工工艺简单的选择性堵水剂的研究

开发。其次，适合油藏、油井特点的选择性堵水工艺研究也是水平井堵水的重点。两个选择性——堵剂的选择性和工艺的选择性研究的突破是水平井堵水技术能工业化应用的关键。

水平井完井方式及其选择

水平井完井方式及其选择水平井完井方式可采用裸眼完井、割缝衬管、割缝衬管加管外封隔器、下套管注水泥一、完井方式 1、裸眼完井裸眼完井费用不高,但局限于致密岩石地层,此外,裸眼井难以进行增产措施,以及沿井段难以控制注入量与产量,早期水平井完井用裸眼完成,但现在已趋步放弃此方法。当今只有在具有天然裂缝的碳酸盐岩油气藏与油气井的泄油半径很小时才使用裸眼完井的方法。 2、割缝衬管完井该方法就是在水平段下入割缝衬管,主要目的就是防止井眼坍塌。此外,衬管提供一个通道,在水平井中下入各种工具诸如连续油管。有三种类型的衬管可采用: 1)穿孔衬管。衬管已预先预制好。 2)割缝衬管。衬管已预先铣好各种宽度、深度、长度的缝。 3)砾石预充填衬管。割缝衬管要选择孔或缝的尺寸,可以起到有限的防砂作用。在不胶结地层,则采用绕丝割缝筛能有效地防砂,另外在水平井采用砾石充填,也能有效防砂。割缝衬管完井的主要缺点就是难以进行有效的增产措施,因为衬管与井眼之环形空间就是裸眼,彼此连通,同样,也不能进行进行分采。 3、割缝衬管加管外封隔器该方法就是将割缝衬管与管外封隔器一起下入水平段,将水平段分隔成若干段,可达到沿井段进行增产措施与生产控制的目的。由于水平井并非绝对水平,一口井一般都有多个弯曲处,这样,有时难以下入衬管带几个封隔器

4、下套管注水泥射孔该方法只能在中、长曲率半径井中实施。在水平井中采用水泥固井时,自由水成分较直井降低得更多,这就是因为水平井中由于密度关系,自由水在油井顶部即分离,密度较高的水泥就沉在底部,其结果水泥固井的质量不好。为避免这种现象发生,应做一些相应的试验。注:1、超短曲率水平井:半径1～2ft,造斜角(45°～60°)/ft; 2、短曲率水平井:半径20～40ft,造斜角(2°～5°)/ft; 3、中曲率水平井:半径300～800ft,造斜角(6°～20°)/(100ft); 4、长曲率水平井:半径1000～3000ft,造斜角(2°～6°)/(100ft)。二、完井方式选择在选择完井方式时,必须重点考虑以下几个方面的问题: 1、岩石地层若考虑裸眼完井,重要的就是保证岩石就是致密的,同时钻井过程就是稳定的。经验报告与文献指出,若水平井方向就是沿着水平最小应力钻井,则井筒显示极好的稳定性。 2、钻井方法短曲率半径仅用裸眼或可能用割缝衬管完井。对于中、长曲率半径水平井,既可用裸眼,又可用裸眼下割缝衬管或水泥固井射孔完井。 3、钻井液由于水平井钻井的特殊性,钻井液所造成的地层伤害较直井更大,特别就是低渗透层与负压地层。为了减少这种伤害,除了应考虑泥浆的密度与性能外,还应考虑水泥固井射孔完井这种情况,以便通过压裂酸化解除这种伤害。 4、增产措施若考虑酸化压裂,对水泥固井射孔完井来说,易于控制,可利用桥塞分段酸化;对裸眼井或割缝衬管完井则比较困难,因为沿井段滤失量太大,必要时应利用连续油管减少均匀布酸的困难,利用化学转换剂实现分段酸化(化学转换剂过一段时间后可自行解堵)。 5、生产机理对凝析气层或气水同产层,完井时应尽量避免水平段的轨迹上下浮动,以免凝析液或水积累在井筒的低部位,难以排出或将天然气气锁在弓形高部位。 6、井下作业及修井应根据油气层的具体情况,分析今后的气液分布动态,预见今后的井下作业及修井,以确定采用哪种完井方式。 7、水平井报废的技术经济要求作为完井设计人,必须预先知道水平井报废的具体技术要求与有关特殊规定,以便作出评估。 8、投资风险使用水泥固井不仅增加了完井费用,延长了作业时间,还必须射孔完井。尽管完井费用的增加似乎还很难判断就是否合算,但如果考虑在过早的水淹与井壁产生坍塌的井中侧钻新的井眼这一问题,则注水泥固井这一做法还就是意义深远的。与直井相比,水平井必须有一个更加完善的完井计划。完井计划的制订主要受三个因素的制约。 1、对地层的认识 1)均质地层这类地层常见于重油砂岩。在正常情况下,它们不需要分段隔离,其完井设计相对简单而容易,水平段大多采取全井裸眼完成,依靠连续油管作业或射孔技术来解除井筒附近的伤

井身结构图绘制方法

使用《试油井下作业信息管理平台》绘制井身结构图操作要点一、前言根据用户录入数据进行井身结构图自动绘制是《试油井下作业信息管理平台》软件一大特点，但也是最复杂的一个功能，导致用户在井身结构图绘制过程因为不熟悉数据录入方法造成图形绘制不正确或者根本绘制不出来的现象，为了更好的帮助用户正确绘制井身结构图，我们编写本操作手册，希望对您使用本软件有所帮助。二、操作要点下面我们将按照软件的数据录入功能逐条说明在绘制井身结构图时需要掌握的一些技巧和操作难点绘制井身结构需要录入的数据

录入数据时按照井的实际情况，如下顺序录入，数据录入完成需要点击按钮 1、“井身结构数据”录入下面以井下作业井史为例介绍井身结构图的绘制方法。在井下作业井史中井身结构分为‘作业前井身结构图’、‘作业后井身结构图’，作业前后井身结构图都由录入人员录入井史中的唯一井身结构数据表生成（只需要在报告的‘井身结构数据’表中录入井身结构数据），保存后点选 ‘作业前（后）井身结构图’可将表格化的井身结构数据信息，自动绘制成井身结构示意图。注：在用户对表格数据进行录入和修改后，可点选 ‘保存’按钮对数据进行保存。如下图所示：

在填写井身结构数据的过程中，由于数据项比较多，所以录入数据时需要注意以下几点：（1）、单井筒：直井，斜井，水平井,双台阶水平井 1）根据不同井型录入井筒数据,每个井型的必填项如下图，斜井或水平井必须录入造斜点，此外，水平井还需录入A，B或A，B，C，D点的数据，此数据为该点对应斜深；数据必填项如下图，针对双井筒，数据必须录入到分支井筒中，例如双台阶水平井图直井斜井水平井双台阶水平井 2)井筒结构数据必填数据项：完钻日期、开钻序号、井眼尺寸、井眼深度、套管名称、套管尺寸、下入深度、水泥返高、分级箍数据。若是悬挂套管，则在对应的‘是’‘否’悬挂选项处打√。

水平井施工技术难点

水平井施工技术难点 1.直井段易斜。延长及延安组地层倾角大，井斜不易控制。 2.；直罗、延长、延安组、石盒子地层中有大量泥岩，极易产生坍塌掉块，水平段工艺复杂，钻进周期长，泥浆浸泡时间长地层易坍塌，纸坊组地层易发生井泾扩大，造浆性强，刘家沟组易发生井漏，和尚沟组，石盒子组井段泥岩坚硬细砂岩，粉砂岩研磨性强，蹩跳现像严重，易发生断钻具事故。 3.钻井液性能的控制，下部泥岩多易坍塌。造斜段使用工具外径大易卡。水平段为6”井眼，且水平段长超过800米，对钻井液的润滑、抑制、稳定、高温性能提出更高要求、4.造斜段及水平段钻具组合，如何达到即能满足井身轨迹要求，又要保证井下安全。尤其是水平井段小井眼，如何解决传递钻压，减少扭距。减少摩阻，有效防预钻具事故发生，水平井眼一旦发生事故将无法处理。 5.三次完井时间长,中完测井,水平段测井都需要钻具传送,要保证井眼的畅通，清洁以及井壁稳定，中完下套管，水平段下完压裂管柱具有一定的难度和风险。一水平井施工措施 1材料准备，岗位人员落实到位，钻具，仪器，设备。

2，一次开钻必须保直，坚持定点测斜，并做好防碰图，防碰邻井套管，必要时采用绕障施工。钻井过程中加大排量，保证井眼净化，泥浆性能要求具有一定的悬浮能力。确保表层套管顺利到底，同时保证固井质量。 3.二开根据地层岩性和邻井施工情况优选PDC钻头，钟摆钻具结构吊打保直到造斜井段，高转速，高钻压，大徘量。4，按设计标准安装井控装置，并按标准试压，严格落实九项管理制度。 5，定向时必须控制造斜率，严格执行设计，确保定向段井眼轨迹平滑，如果单弯螺杆造斜率大，可采用滑动钻井与旋转钻井相结合的方法控制曲率。 6，采用无线随钻MWD跟踪，始终保持井斜，方位和设计同步，严格控制井眼曲率。不允许有较大拐点出现，降低摩阻与扭矩。 7，根据井下情况定期短起下和倒换钻具,定期对钻具进行探伤检查。二加强技术管理 1，直井严格执行吊打保直措施，一开表层必须有测斜数据xx点,做好下部防碰套管的依据. 2，控制好井眼轨迹，测点要密，数据要准，防碰井段要加密测点。

胜利油田水平井完井技术现状及研究展望_赵金洲

第31卷第6期2009年12月石油钻采工艺 OIL DRILLING & PRODUCTION TECHNOLOGY Vol. 31 No. 6 Dec. 2009 文章编号：1000 – 7393（ 2009 ） 06 – 0004 – 05 胜利油田水平井完井技术现状及研究展望赵金洲1　赵金海2　杨海波2　魏新芳2 （1.胜利石油管理局，山东东营　257000；2.胜利油田钻井工艺研究院，山东东营　257017）摘要：随着水平井在油田开发中应用越来越多，水平井完井技术也成为国内外研究的热点。胜利油田根据自身特点，先后开展了滤饼酸洗工艺、筛管分段技术、水平井砾石充填防砂技术、水平井提高固井质量和安全下入的工具技术、分支水平井完井技术、实体膨胀管和膨胀防砂筛管完井技术等方面的研究，形成了较为完善的水平井完井技术体系，为油田的持续生产奠定了坚实基础。关键词：胜利油田；水平井完井；滤饼酸洗技术；分支水平井完井；膨胀管完井中图分类号：TE243 文献标识码：A Research status and prospect of horizontal well completion technology in Shengli Oilfield ZHAO Jinzhou1, ZHAO Jinhai2, YANG Haibo2, WEI Xinfang2 （1. Shengli Petroleum Administration Bureau, Dongying 257000, China; 2. Drilling Technology Research Institute, SINOPEC Shengli Oil?eld, Dongying 257017, China） Abstract: Horizontal?wells?are?applied?widely?in?oilfield?development.?Completion?technology?of?horizontal?wells?is?becoming?hotspot?home?and?abroad.?According?to?characteristics?of?Shengli?Oilfield,?mud?cake?acid?pickling?process,?screen?segmentation?technol-ogy, gravel pack sand control technology for horizontal wells, cementing quality improvement and safe running-in-string technology for horizontal wells, multi-lateral horizontal well completion technology, solid expandable tubing and expandable sand screen are devel-oped,?on?the?basis?of?which?comprehensive?horizontal?well?completion?system?is?formed?and?continuous?production?in?Shengli?Oilfield?is maintained. Key words: Shengli?Oilfield;?horizontal?well?completion;?mud?cake?acid?cleanup;?multi-lateral?horizontal?well?completion;?expand-able completion 近几年，随着油气田开发向低渗透、稠油油藏方向发展，水平井钻井技术在胜利油田得到了广泛应用。随钻测量技术、钻井液技术及水平井完井技术成为推动水平井技术进步的三大支柱。其中，水平井完井技术逐渐受到重视，进入日新月异的发展阶段。国外公司相继研究开发如智能完井［1］、裸眼分段压裂［2］以及膨胀管完井［3］等完井新技术，取得了显著经济效益。国内完井技术［4-8］则立足国情，采取以独立筛管完井、筛管+管外封隔器完井、固井射孔完井为主的完井方式，降低施工风险，控制完井成本，保证油气田开发效益。胜利油田相继完成了“八五”、“九五”期间国家级课题“水平井、侧钻水平井完井技术研究”、“十五”期间中石化集团公司科技攻关项目“分支井、大位移井完井技术研究”等重大项目的研究攻关，形成了具有胜利特色的水平井完井技术——筛管完井系列技术、水平井提高固井质量特色技术、膨胀管完井技术等，为水平井完井提供了强有力的技术支撑，为胜利油田提高“两率”奠定了坚实的完井技术基础。国家重大专项项目： “低渗油气田完井关键技术研究（编号：2008ZX05022-006）”的部分研究成果；国家863项目“膨胀管钻井技术（编号：2006AA06A105）”的部分研究成果。作者简介：赵金洲，1963年生。1983年毕业于江汉石油学院钻井工程专业，从事石油工程技术管理工作，现任副局长。电话：0546-8710317。

井身结构

井身结构石油和天然气的开采过程中需要在地面和地下油气层之间建立一条油气通道，这条通道就是井。这条数十米或是几千米的油气通道需要用多层套管和水泥环进行固定、封闭。井身结构是指由直径、深度和作用各不相同，且均注水泥封固环形空间而形成的轴心线重合的一组套管与水泥环的组合。主要由导管、表层套管、技术套管、油层套管和各层套管外的水泥环等组成。是钻井中途遇到高压油气水层、漏失层和坍塌层等复杂地层时为钻至目的地层而下的套管，其层次由复杂层的多少而定。井身结构主要由导管、表层套管、技术套管、油层套管和各层套管外的水泥环等组成。 1.导管：井身结构中下入的第一层套管叫导管。其作用是保持井口附近的地表层不被冲垮，建立起泥浆循环，引导钻具的钻进，保证井眼钻凿的垂直等。技术要求：①下入深度一般取决于地表层的深度，通常导管下入深度为2—40m。导管直径一般450mm和375mm。②管外用水泥封牢固。 2.表层套管：井身结构中第二层套管叫表层套管，一般为几十至几百米。下入后，用水泥浆固井返至地面。其作用是封隔上部不稳定的松软地层和水层以利于后续钻进、防止后续钻进中井壁垮塌和钻井液对上部淡水层的污染、安装防止井喷用的设备、支撑技术套管和生产套管的重量。技术要求：①表层套管的下入深度一般取决于上部疏松岩层的位置，下入深度一般为30—150m（或300—400m）。直径尺寸400mm和324mm。②管外用水泥浆封固牢，水泥上返至地面。 3.技术套管：表层套管与油层套管之间的套管叫技术套管。是钻井中途遇到高压油气水层、漏失层和坍塌层等复杂地层时为钻至目的地层而下的套管，其层次由复杂层的多少而定。作用是封隔难以控制的复杂地层，保持钻井工作顺利进行。技术要求：下入技术套管的层次、深度以及水泥上返高度，以能够封住复杂的地层为基本原则。其局限性是增大了钻井成本，故现实中很少采用。 4.油层套管：井身结构中最内的一层套管叫油层套管。其作用保护和加固井壁，封隔油、气、水层，建立一条供长期开采油气的通道，保证能够长时期生产和增值措施的要求。技术要求：①油层套管的下入深度取决于目的油层（生产层）和完井方法，必须满足封固住所有油、气、水层，下入深度一般应超过油层地界30m以上，井在最下一个油层底部要有一个足够的沉沙袋。②管外用水泥浆封固牢，一般要求固井水泥返至最上部油气层顶部100～150米。 5.水泥返高：是指固井时，水泥浆沿套管与井壁之间和环形空间上返面到转盘平面之间的距离。

水平井完井方式及其选择

水平井完井方式及其选择水平井完井方式可采用裸眼完井、割缝衬管、割缝衬管加管外封隔器、下套管注水泥射孔（1）裸眼（2）割缝衬管完井（3）衬管管外分段封隔完井（4）水泥固井射孔完井的实际经验。完井方式对于水平井今后能否进行正常生产或者进行多种作业是非常重要的。某种钻井方式只能适应于某种完井方式。一、完井方式 1、裸眼完井裸眼完井费用不高，但局限于致密岩石地层，此外，裸眼井难以进行增产措施，以及沿井

段难以控制注入量和产量，早期水平井完井用裸眼完成，但现在已趋步放弃此方法。当今只有在具有天然裂缝的碳酸盐岩油气藏和油气井的泄油半径很小时才使用裸眼完井的方法。 2、割缝衬管完井该方法是在水平段下入割缝衬管，主要目的是防止井眼坍塌。此外，衬管提供一个通道，在水平井中下入各种工具诸如连续油管。有三种类型的衬管可采用： 1)穿孔衬管。衬管已预先预制好。 2)割缝衬管。衬管已预先铣好各种宽度、深度、长度的缝。 3)砾石预充填衬管。割缝衬管要选择孔或缝的尺寸，可以起到有限的防砂作用。在不胶结地层，则采用绕丝割缝筛能有效地防砂，另外在水平井采用砾石充填，也能有效防砂。割缝衬管完井的主要缺点是难以进行有效的增产措施，因为衬管与井眼之环形空间是裸眼，彼此连通，同样，也不能进行进行分采。 3、割缝衬管加管外封隔器该方法是将割缝衬管与管外封隔器一起下

入水平段，将水平段分隔成若干段，可达到沿井段进行增产措施和生产控制的目的。由于水平井并非绝对水平，一口井一般都有多个弯曲处，这样，有时难以下入衬管带几个封隔器 4、下套管注水泥射孔该方法只能在中、长曲率半径井中实施。在水平井中采用水泥固井时，自由水成分较直井降低得更多，这是因为水平井中由于密度关系，自由水在油井顶部即分离，密度较高的水泥就沉在底部，其结果水泥固井的质量不好。为避免这种现象发生，应做一些相应的试验。注：1、超短曲率水平井：半径1～2ft，造斜角（45°～60°）/ft； 2、短曲率水平井：半径20～40ft，造斜角（2°～5°）/ft； 3、中曲率水平井：半径300～800ft，造斜角（6°～20°）/（100ft）； 4、长曲率水平井：半径1000～3000ft，造斜角（2°～6°）/（100ft）。二、完井方式选择在选择完井方式时，必须重点考虑以下几个方面的问题： 1、岩石地层若考虑裸眼完井，重要的是保证岩石是致密的，同时钻井过程是稳定的。经验报告和文献指出，若水平井方向是沿着水平最小应力钻井，则井筒显示极好的稳定性。 2、钻井方法

井身的概念及井身结构

井身的概念及井身结构一、井的概念石油和天然气埋藏在地下几十米到至几千米的油气层中，要把它开采出来，需要在地面和地下油气层之间建立一条油气通道，这条通道就是井。为了开采石油和天然气，在油气勘探和开发过程中，凡是为了从地下获得油气而钻的井，统称为石油井。对于一口钻完进尺的井眼,井内有钻井液和泥饼保护井壁，这时的井称之为裸眼井。裸眼井下入套管，再用水泥浆封固套管与井壁之间的环形空间，封隔油气水层后，就形成了可以开采油气的石油井。为达到不同的勘探目的及适应油气田开发的需要，在油气田的不同部位上，分别找着不同类型的井。分以下几种：探井：在经过地球物理勘探证实有希望的地质构造上，为探明地下构造及含油气情况，寻找油田而钻的井，称为探井。资料井：为了取得编制油田开发方案所需要的资料而钻的井，称为资料井。这种井要求全部或部分取岩心。生产井：用来采油、采气的井称为生产井。注水井：用来向油层内注水保持油层压力的井，称为注水井。观察井：在油田开发过程中，专门用来观察油田地下动态的井，叫观察井。如观察各类油层的压力、含水变化规律和单层水淹规律等。观察井一般不负担生产任务。检查井：在油田开发过程中，为了检查油层开发效果，而钻的井，称为检查井。调整井：为挽回死油区的储量损失，改善断层遮挡地区的注水开发效果，以调整平面矛盾严重地段的开发效果而补钻的井称为调整井。调整井用以扩大扫油面积，提高采油速度，改善开发效果。二、井身结构井身结构是指由直径、深度和作用各不相同，且均注水泥封固环形空间而形成的轴心线重合的一组套管与水泥环的组合。（一）井身结构的组成及作用井身结构主要由导管、表层套管、技术套管、油层套管和各层套管外的水泥环等组成。 1.导管：井身结构中下入的第一层套管叫导管。其作用是保持井口附近的地表层。 2.表层套管：井身结构中第二层套管叫表层套管，一般为几十至几百米。下入后，用水泥浆固井返至地面。其作用是封隔上部不稳定的松软地层和水层。 3.技术套管：表层套管与油层套管之间的套管叫技术套管。是钻井中途遇到高压油气水层、漏失层和坍塌层等复杂地层时为钻至目的地层而下的套管，其层次由复杂层的多少而定。作用是封隔难以控制的复杂地层，保持钻井工作顺利进行。 4.油层套管：井身结构中最内的一层套管叫油层套管。油层套管的下入深度取决于油井的完钻深度和完井方法。一般要求固井水泥返至最上部油气层顶部100～150米。其作用封隔油气水层，建立一条供长期开采油气的通道。 5.水泥返高：是指固井时，水泥浆沿套管与井壁之间和环形空间上返面到转盘平面之间的距离。（二）相关名词及术语 1.完钻井深：从转达盘上平面到钻井完成时钻头所钻井的最后位置之间的距离。 2.套管深度：从转盘上平面到套管鞋的深度。 3.人工井底：钻井或试油时，在套管内留下的水泥塞面叫人工井底。其深度是从转盘上平面到人工井底之间的距离

水平井完井调研讲解

水平井完井方式完井工程是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程。目前，常用的水平井完井方式有裸眼完井、射孔完井、割缝衬管完井，带套管外封隔器（ECP）的割缝衬管完井、带套管外封隔器（ECP）的滑套开关完井、预充填砾石筛管完井、阶梯水平井完井、多分支水平井完井等。 1、裸眼完井适用于碳酸盐岩及其它不坍塌硬地层，特别是一些垂直裂缝地层，如美国奥斯汀白垩系地层。该完井方式工艺简单，钻水平井费用相对较低，但容易引起气、水窜流，修井测井困难，无法进行油层改造，目前使用较少。 2、割缝衬管完井完井工序是将割缝衬管悬挂在技术套管上，依靠悬挂封隔器封隔管外个环形空间。割缝衬管要加扶正器，以保证衬管在水平井眼中居中，适用于有气顶、无底水、疏松砂岩地层。国外油田采用该种完井方式完井时，都在衬管下井前用油溶树脂或石蜡将割缝涂死，生产时靠地温自动化开，免除割缝被钻井液堵死。塔中四油田402高点CIII油组主力部位5口水平井，其中4口都用割缝衬管完井，初产都在千吨以上，临界产量也都在700t/d以上。图1 割缝衬管完井示意图

3、带管外封隔器（ECP）割缝衬管完井用割缝或钻孔尾管带多级管外封隔器下入水平井段后，从末端开始逐级将管外封隔器用水泥挤膨胀后固定，可分段进行小型作业措施。这种完井方式是依靠管外封隔器实施分段的分隔，下一根盲管，以便实现管内封隔。可以分段进行作业和生产控制，这对于注水开发的油田尤为重要。管外封隔器的完井方法可以分为三种形式：套管外封隔器间连接割缝衬管、套管外封隔器间连接可开关的滑套和套管外封隔器间进行射孔完成。管外封隔器逐级通过定位槽定位，用油管或连续油管待双封隔器对准管外封隔器的定压单流阀将水泥浆挤入皮囊内凝固封隔器后分段隔开。图2 套管外封隔器及割缝衬管完井示意图这种完井方法适用于各类油层，目前用的较广，可进行分段压裂改造、可酸化解除油层污染、便于测井和修井，尤其对多条垂直裂缝油藏用多级管外封隔器完井，将十分理想。新疆油田分公司，在一口水平井下6只管外封隔器，其中5只检封密封良好。 4、带ECP管外封隔器的滑套开关完井这种完井方式与前种基本相同，只是将割缝衬管换成多级滑套，用连续油管逐级开关，其关键技术是内径保持一致的滑套开关工具。某油田三叠系长6到长8低渗透层打水平井未取得预期效果，分段压裂一直是困扰低渗透油藏水平井开发的关键技术，曾用液体胶塞加填砂的方法分段压裂，但封隔的有效性难以保证，并可能对油层造成伤害。如果采用滑套完井方式实现低渗透油层分段压裂，可有

水平井钻井技术概述

第一章定向井（水平井）钻井技术概述第一节定向井、水平井的基本概念 1．定向井丛式井发展简史定向井钻井被（英）T ．A．英格利期定义为：“使井筒按特定方向偏斜，钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。”我国学者则定义为，定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井，虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然是直井。定向井首先是从美国发展起来的，在十九世纪后期，美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题，认为钻出来的井必定是铅垂的，但通过后来的井筒测试发现，那些垂直井远非是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。救援井是指定向井与失控井具有一定距离，在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交，然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。目前最深的定向井由BP勘探公司钻成，井深达10，654米；水平位移最大的定向井是BP勘探公司于己于1997年在英国北海的Rytch Farm 油田钻成的M11井，水平位移高达1，0114米。垂深水平位移比最高的是Statoil 公司钻成的的33/9—C2达到了1:3.14；丛式井口数最多，海上平台：96口；人工岛：170口；我国定向井钻井技术发展情况我国定向井钻井技术的发展可以分为三个阶段，50—60年代开始起步，首先在玉门和四川油田钻成定向井及水平井:玉门油田的C2—15井和磨三井，其中磨三井总井深1685米，垂直井深表遗憾350米，水平位移444.2米，最大井斜92°，水平段长160米；70年代扩大实验，推广定向井钻井技术；80年代通过进行集团化联合技术攻关，使得我国从定向井软件到定向井硬件都有了一个大的发展。我国目前最深的水平井是胜利定向井公司完成的JF128井，井深达到7000米，垂深位移比最大的大位移井是胜利定向井公司完成的郭斜井，水平位移最大的大位移井是大港定向井公司完成的井，水平位移达到2666米，最大的丛式井组是胜利石油管理局的河50丛式井组，该丛式井组长384米，宽115米，该丛式井平台共有钻定向井42口。 2．定向井的分类按定向井的用途分类可以分为以下几种类型：普通定向井多目标定向井定向井丛式定向井救援定向井水平井多分枝井（多底井）

中完、完井作业常见问题及技术措施

中完、完井作业常见问题及技术措施一、概述固井作业不仅关系到油气井能否顺利完成，影响投产后油气井质量的好坏、油气井寿命的长短及油气井产量的高低，而且其成本在整个钻井工程中也所占权重越来越大，目前（占20%～30%）。甲方对固井质量的评定越来越严格，如果固井质量不合格扣工程款（ 10%～30% ），因此公司对固井工作的重视已经提到了前所未有的高度。固井技术发展的目标一直围绕如何进一步提高固井质量及减少固井事故来运行。固井又是一个系统工程，影响因素复杂多样，具有其特殊性，主要表现在以下几个方面： 1、固井作业是一个一次性工程，如质量不合格，即使采用挤水泥等补救方法也难以取得良好的效果。 2、固井作业是一项系统工程、隐蔽性作业，涉及到材料、流体、化学、机械、力学等多种学科，施工时未知因素多，风险大。 3、固井作业施工时间短，工作量大，技术性强，费用高。目前我们在中完、完井作业中存在不少问题，其中很多都是因工作不细致导致的低级失误，希望通过学习大家养成良好的习惯。但是目前还是有一些井队领导和技术干部对固井作业重视程度不够，导致在固井前各项条件无法满足固井施工要求。钻井公司以追求进尺和效益为根本，这是传统思路。随着QHSE观念的提出及推广，工程质量和施工安全的地位逐渐攀升，甲方对这两方面的要求越来越严，惩罚力度越来越大，尤其是固井质量直接影响后期储层改造，甲方对固井质量不合格的井扣款力度已达工程款的10%-30%。和公司平均利润率对比就发现，如果因固井质量造成扣款直接导致该井亏损，公司对固井质量的重视已达新的高度，因此这种观念必须马上改变。还有就是一些技术干部和井队领导总以为固井就是固井队的事情，即使固井质量不好也是他们的责任，跟井队没什么关系。固井作为钻井的一个重要环节，无论是从经济效益还是公司荣誉上来说，钻井方永远是最大受害者。二、下套管前作业常见问题 1、打完进尺后只考虑短期经济效益，对钻井液性能调整不重视，往往在固井前泥浆性能恶化，流变性差，导致在中完、完井作业环节中易发生井漏和其他事故。

完井方式选择

目前国内外常见的完井方法有：射孔完井、裸眼完井、衬管完井、砾石充填完井等。 1．裸眼完井所谓裸眼完井是将套管下至油气层顶部或稍进入油气层，然后注水泥固井，待水泥凝固后钻开油气层完井。其优点是：（1）减少油气层污染；（2）油层全部裸露，整个油层段井径都可以开采；（3）一般不需要射孔，减少射孔污染；（4）井眼容易在加深，并可转为衬管完井；（5）后期采用砾石充填可保持高产。其缺点是：（1）不能克服井壁垮塌和油层出砂对油井生产的影响；（2）不能产层范围内不同压力油、气、水层的相互干扰；（3）无法进行选择性酸化压力；（4）先期裸眼完井在未打开油气层时就固井，对油层情况还不够清楚，打开油气层时遇到特殊情况，会给钻井和生产造成麻烦；（5）后期裸眼完井不能消除泥浆对产层的污染。裸眼完井法的使用条件是：（1）岩性坚硬致密、井壁稳定的碳酸岩盐岩、砂岩储层；（2）无气顶、无底水、无含水夹层及易跨塌的夹层储层；（3）单一厚储层或压力、岩性均质的多层储层；（4）不需要实施分隔层段及选择性处理的油层。裸眼完井分为先期裸眼完井和后期裸眼完井两种：（1）先期裸眼完井先期裸眼完井是指钻至油气层顶部下套管固井，然后钻开油气层。如图1所示。有的厚油层上部有气顶或顶界有水层时，可将套管下过油层顶界，进行裸眼完井，必要时射开其中的含油层，称为复合型裸眼完井。如图2所示。后期裸眼完井是指直接钻开油气层，然后下套管至油气层顶部注水泥固井。如图3所示。先期裸眼比后期裸完经优越在于：（1）排除了上部地层的干扰，为采用清水或符合产层特点的洗井液打开油气层创造了条件；（2）缩短了洗井液对对产层的侵泡时间，减少油气层污染；（3）钻开产层后，如遇到复杂情况，可将钻柱起到套管内进行处理；（4）消除高压油气层对固井质量带来的影响。 2．射孔完井射孔完井是将套管下入油气层底部注水泥固井，然后进行射孔将油层与井眼连通起来。射孔完井的优点是：（1）能有效地封隔和支撑跨塌层；（2）能分隔不同压力和不同特点的油气层，可进行分层测试、分层开采和酸化压裂；（3）可进行无油管或多油管完井；

完井井身结构、相关术语及定义

井身的基本要素：测深、井斜角、井斜方位角。测深（Measured depth ）：井身轴线任意一点到钻盘补心面的井身长度。通常用字母L 表示，单位米或英尺。井斜角（Hole Inclination or Hole Angle ）：某测点处的井眼方向线与通过该点的重力线之间的夹角称为该点的井斜角。通常用希腊字母α表示。井斜方位角（Hole Direction ）：是以正北方位线为始边，顺时针旋转至井斜方位线所转过的角度。通常以?表示，单位度。它还可以用象限值表示，是指它与正方位线或与正南方位线之间的夹角，象限值在0-90°之间变化，并要注明象限。井斜变化率和方位变化率井斜变化率：单位井段内井斜角的绝对变化值。通用的单位是：度/10米，度/30米和度/100米。计算公式： K α=（△α/△L ）*100 井斜方位变化率：单位井段内井井斜方位角的绝对变化值。通用的单位是：度/10米，度/30米和度/100米。计算公式： K?=（△?/△L ）*100 其它井身参数：垂深、水平长度、水平位移、闭合方位角或总方位。垂深：（Vertical Depth Or True Vertical Depth ）即测点到钻盘补心面的垂直深度。通常用H 表示，如A 、B 点的垂深分别表示为HA 、HB 。水平长度：是指自井口至测点的井眼长度在水平面上的投影长度。用S 表示，如A 点的水平长度表示为SA 。水平位移：（Displacement or Closure Distance ）即井眼轴线某一点在水平面上的投影至井口的距离也称闭合距。用A 表示，如A 点的水平位移表示为AA 。闭合方位角或总方位：（Closure Azimuth ）是指以正北方位线为始边顺时针转至闭合距方位线上所转过的角度。用θ表示，如A 点的闭合方位角表示为θA 。 N （北）坐标和E （东）坐标：是指测点在以井口为原点的水平面坐标系里的坐标值。视平移：（Vertical Section ）是井身上某点在某一垂直投影面上的水平位移，它不是真实的水平位移，所以称之为视平移。AA 为闭合位移，V A 为视平移。视平移与水平位移越接近，说明井眼方位控制的越好。水平位移都是正值，而视平移可能是正值，也可能是负值。负值的视平移说明闭合方位线与设计方位线的差值已大于90度，这种情况常出现于造斜前的直井段。定向井的一些述语或专用名词最大井斜角：（Maximum Hole Angle ）略磁偏角：（Declination ）在某一地区内，磁北方向线与地理北极方位线之间的夹角，称为该地区的磁偏角。以地理北极方位线为起点，顺时为正值，逆时为负，正值为东磁偏角，负值为西磁偏角。造斜点（Kick off point ）造斜率：造斜工具的造斜能力。它等于造斜工具所钻出的井段的井眼曲率，不等于井斜变化率。增（降）斜率：井斜变化率正值为增斜，负值为降斜。全角变化率：（Dogleg Severity ）全角变化率、狗腿严重度、井眼曲率都是相同的意义，指的是单位井段内三维空间的角度变化。其常用单位为度/30m 。计算公式：()()??? ???+?+?=-?-?225sin 222b a b a b a L K ab ab ?? 式中：a ? b ? －A 、B 两点井斜角；a ? b ? －A 、B 两点方位角目标点（Target ）靶区半径：包含目标点在内的一个区域称为靶区。在大斜度井和水平井中，靶区为包含设计井眼轨道的一个柱状体。靶心距：靶区平面上,实钻井眼轴线与目标点之间的距离。工具面（Tool Face ）：在造斜钻具组合中，由弯曲工具的两个轴线所决定的那个平面，称为工具面。

辽河油田水平井钻完井技术

技　术　创　新水平井以其单井产量高、吨油成本低、综合效益好、能有效地提高油田采收率等优势在辽河油田得到迅猛发展，在油田增油上产方面发挥了重要的作用。目前辽河油田的水平井技术已经迈向了整体、区块开发油田的新阶段，并为边际油藏、低品位油藏、中后期油藏的开发和濒临废弃油藏的再次开发，特殊油藏的高效开发提供了强有力的技术支撑。辽河油田的水平井钻井工艺技术经过十几年的发展，现已在钻完井工艺技术上取得了突破，形成了具有自己特色的水平井钻完井技术系列，适应了辽河油田勘探开发的需求。随着人们对水平井认识的深入和勘探开发要求水平井解决的问题越来越多，水平井钻井技术遭遇到了空前的挑战。一、水平井在辽河油田的发展辽河油田水平井钻井起步于２０世纪９０年代初，历经 □　中国石油辽河油田公司钻井管理中心高富成摘要：本文回顾了辽河油田水平井钻井技术的发展情况，总结了逐步形成的特色水平井钻完井工艺技术进展，指出了目前辽河油田水平井技术发展面临的新问题及制约水平井技术发展的瓶颈技术，提出了当前水平井钻完井技术急需解决的一些问题。关键词：辽河油田水平井钻井完井了１５年的发展，该项技术已日趋成熟，并成为开发油气藏的一种重要手段。水平井在辽河油田的发展大体分为两个阶段。１９９２—２０００年为研究试验阶段，２００１年至今为完善、推广应用阶段。图１是辽河油田历年来施工水平井统计。１９９２年到２０００年的８年间辽河油田在水平井钻井方２００１５０１００５００２１１１４７７１０２５１４９７９３９１１水平井数图１辽河油田历年来施工水平井统计图１９９２１９９３１９９４１９９５１９９６１９９７１９９８１９９９２０００２００１２００２２００３２００４２００５２００６年份辽河油田水平井钻完井技术

水平井筛管完井作业操作规程

Q/SH1030 中国石化河南石油勘探局企业标准 Q/SH1030 367—2012 水平井筛管完井作业操作规程 . 2012-03-10发布2012-04-01实施

中国石化河南石油勘探局发布

目次前言............................................................................. - 2 - 1 使用范围 ................................................................................................................................................... - 3 - 2 引用标准 ................................................................................................................................................... - 3 - 3 水平井筛管完井作业准备工作 ............................................................................................................... - 3 - 4 水平井完井作业步骤及技术要求 ........................................................................................................... - 3 - 5水平井筛管完井作业注意事项及安全要求............................................................................................. - 5 - 6 水平井完井作业采油树安装 ................................................................................................................... - 6 -

完井方法：贯眼完井与衬管完井

完井方法：贯眼完井与衬管完井贯眼完井法这种方法是用同一尺寸的钻头钻穿油，气层，然后下油层套管注水泥固井。特点是正对着油，气层部位的套管是带眼的，一般为园孔，也可以做成割缝的孔，在油，气层顶部的套管外面装有水泥伞，水泥伞是一把倒置的用钢片做筋的帆布伞，以阻止环形空间的水泥浆下流堵塞油，气层；注水泥时水泥浆从注水泥短节的孔眼向外返出，注水泥短节下部的套管内装有反向的单流凡尔，防止水泥浆从套管中下沉。固井后，再把水泥塞和倒装的单流凡尔钻掉下入油管完井。贯眼完井法的优点是：井身结构比较简单，油、气层裸露面积大，能防止油层塌坍。缺点是水泥伞易被压坏，使水泥浆侵入油，气层，在水泥凝固期间油、气层部位的泥浆稠化，给以后的洗井投产带来困难；在生产过程中油，气层出水后不易封堵水层。由寸：这些缺点的限制，所以此法目前使用较少。衬管完井法衬管完井法是钻至生产层顶部下套管固井，换小钻头钻开油，气层，然后在油，气层部位下入带割缝眼的衬管。衬管可以直接座于井底，适用于油，气层薄、衬管短的情况。也可以通过衬管顶部的衬管悬挂器把衬管的重量悬挂在油层套管上，并密封套管和衬管之间的环形空间，适用于油，气层厚度大，衬管较长的井。割缝筛管是在石油套管或油管上用多种方式切割出多条一定规格的纵向或螺旋直排式缝隙。采用特殊超薄切割片和光束切割后而成，其缝宽（0.2— 0.4）mm（根据客户需求而定），缝长可大于20mm （可根据用户需求而定）。缝截面为矩型和梯形两种，缝隙的布置可根据用户要求进行加工。本产品防沙性能好、无堵塞，提高采油质量，多用在水平井、侧钻井和分枝井中。国外同类井完井方式可达90％以上采用石油割缝筛管，是当前特殊采油工艺首选的配套专用管材。对于一些油、气层较疏松，出砂较严重的油、气井，为了更好的支撑井壁，防止形成砂堵，可在衬管与井壁的环形空间人为的充填—层一定尺寸的砾石，这种方法称为砾石衬管完成法。砾石衬管完井法需在钻开油，气层后采用偏心钻头扩眼，然后下入衬管，再用洗井掖将砾石送至衬管与井壁的环形空间内，也可以在地面上将砾石放好在预制的砾石衬管(即双层衬管中间预先充填好砾石)内，然后下入并内。充填的砾石与衬管可起双层阻砂作用，防砂能力强，油，气层裸露面积大，可防正井壁坍塌。砾石衬管完成的缺点是：有夹层水时不宜采用，施工亦较复杂，一般在疏松的砂岩油，气层中采用。从完井方式上讲：贯眼完井属于后期完井，即先打开产层再固井；衬管完井属于先期完井，即先固井后打开产层，再甩衬管。从套管柱结构上讲：贯眼完井套管柱结构是：套管+与之等径割缝套管，即套管与割缝套管一体下入；衬管完井套管柱结构是：套管固井后，再下入小尺寸割缝套管，即套管与割缝套管先后下入。从后期处理上讲：贯眼完井的割缝套管不能再取出；衬管完井的割缝套管可拔出进行扩孔和加深作业。