第9章固井完井与试油(上)PPT课件
⑶套管抗内压强度：
内压力：地层流体进入套管产生的压力、特殊作业时（压 裂、酸化、注水）所实施的压力。
3、套管柱设计：尺寸设计、强度和密封性设计 •设计方法：等安全系数法、双轴应力法、等拉力余量法。
普遍使用：使组成套管柱的各段套管的
最小安全系数等于规定的设计安全系数。
•设计原则：考虑了安全附加量的外载等于套管的强度。
• 对强度影响较小，水化速度仅次于 C 3 A
• 早期强度增加较快，含量为8% ~ 12% 。 除了以上四种成分外，还有石膏、碱金属的氧化物等。
2、水泥浆性能
油井水泥要求水泥浆具有良好的流动性，在注水泥中途不 会变稠凝固，注到预定位置以后，则要求尽快凝结硬化， 形成致密而坚硬的水泥石。
1 套管 2 水泥环 3 气层 4 油层 5 水层
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，常 指水泥环上端到井口方补心的 距离。
井身结构(Casing Program)
表层套管
17 1/2” －13 3/8” 12 1/4” － 9 5/8” 8 1/2” － 7 ”
技术套管
oil zone
油层套管
➢高危气井
泥线 90m
30"
针对气藏：
20"
• 富含H2S（如罗家寨气田、普光气田等） • 高温高压和富含CO2的气藏（如南
2.16
海莺琼盆地等）
16"
• 深层超压气藏（如塔里木克拉2气田） • 高压凝析气藏（如塔里木牙哈气田）
四、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置的作业称之为注水泥。
水泥浆是由干水泥和水配制而成。注水泥时，用一套专用 设备（水泥车、混合漏斗、灰罐车）将水泥浆按设计用量 注入井内，使其返至套管外设计的位置。
油井使用最多的为硅酸盐水泥，与建筑水泥类似，但其性 能有特殊之处。要求油井水泥具有较高的早期强度、较短 的候凝时间和较强的耐腐蚀能力。
1、油井水泥的主要成分
硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙 铁铝酸四钙
（1）硅酸三钙 3CaSO i2(O 简C 称 3S) • 水泥的主要成分，一般的含量为40%~65% • 对水泥的强度，尤其是早期强度有较大的影响 • 高早期强度水泥中含量可达60%－65%，缓凝水泥中含
量在40%－45% （2）硅酸二钙 2Ca SO i2(O 简C 2 称 S) • 含量一般在24%－30%之间 • 水化反应慢 ，强度增长慢 • 对水泥的最终强度有影响。
（3）铝酸三钙 3CaA O 2O l3(简C 称 3A) • 促进水泥快速水化 • 其含量是决定水泥初凝和稠化时间的主要因素 • 对水泥浆的流变性及早期的强度有较大的影响 • 对硫酸盐极为敏感 • 对于有较高的早期强度的水泥，其含量可达15%。 （4）铁铝酸四钙 4 C2a A 2 O 3 lF 2 O 3 e (简 C 4 A 称 )F
第9章 固井、完井与试油
主要内容
● 固井 ● 完井方式 ● 射孔方案设计 ● 试油
第一节 固井
固井定义：
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。
第一节 固井
一、固井的目的
1、安装井口装置，以控制钻进过程中遇到的高压油气水层； 2、巩固疏松井段，隔离复杂地层（如盐膏层、水敏性泥页岩）； 3、封隔地下油气水层，防止上下串通； 4、封隔暂不开采的油气层； 5、钻井或作业中出现井喷时，不会因压井而压裂上部地层； 6、为油气生产建立长期稳定的通道。
（2）应避免漏、喷、塌、卡等复杂情况产生，为全井 顺利钻进创造条件，使钻井周期最短。
（3）钻下部高压地层时所用的较高密度泥浆产生的液 柱压力，不致压裂上一层套管鞋处薄弱的裸露地层。
（4）下套管过程中，井内泥浆液柱压力和地层压力之 间的压差，不致产生压差卡套管事故。
三、下套管
1、定义： 将按强度要求设计好的套管及其附件组成的套管柱下入 井眼内的工艺。
套管外径(mm):273.1
的
套管下深(m):20
套管下深(m):4150
高
水泥返高(m):地面
水泥返高(m):地面 4)三开： 井眼直径(mm):241.3
危
2)一开：
气
井眼直径(mm):444.5 所钻深度(m):502
所钻深度(m):6222.99
井
套管外径(mm):339.7
套管外径(mm):177.8
套管下深(m):500
套管下深(m):6220
水泥返高(m):地面
水泥返高(m):地面
普光气田P4-2开发井的井身结构
（预算1.2亿RMB，油层套管底部500m为 不锈钢管，每米4万元RMB）
各层套管的作用
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）。
13-3/8"
2.18
在建井及生产作业中：
• 难度最大
2.3
•风险最高
•花费昂贵
10-3/4"
9-5/8"
•寿命较短
某高温高压气井井身结构
3井所)二眼 钻开直 深：径 度((2mm0m)0:46)1:年351244.月1 30日0：00时开钻典 型，70135ZY1井所套钻)导眼钻管井管直深外队：径度径(((mmm)mm:2))::0656008.4
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） 。
井身结构设计原则（安全、优质、快速钻进，降低钻井成本）： （1）能有效地保护油气层，使不同压力梯度的油气层 不受泥浆污染损害。
2、套管性质：
油井用套管使用无缝钢管制成的，长度一般为10m左右， 要满足钻井和采油的需要，必须要有足够的强度。
2、套管性质：
⑴套管抗拉强度 套管所受的轴向拉力：自重、附加应力（套管弯曲引起的、 注水泥引起的）。
⑵套管抗挤强度： 外挤压力：管外液体的压力、地层中流体压力、高塑性岩石 的侧向挤压力和压裂时的挤压力。
内压力：地层流体进入套管产生的压力、特殊作业时（压 裂、酸化、注水）所实施的压力。
3、套管柱设计：尺寸设计、强度和密封性设计 •设计方法：等安全系数法、双轴应力法、等拉力余量法。
普遍使用：使组成套管柱的各段套管的
最小安全系数等于规定的设计安全系数。
•设计原则：考虑了安全附加量的外载等于套管的强度。
• 对强度影响较小，水化速度仅次于 C 3 A
• 早期强度增加较快，含量为8% ~ 12% 。 除了以上四种成分外，还有石膏、碱金属的氧化物等。
2、水泥浆性能
油井水泥要求水泥浆具有良好的流动性，在注水泥中途不 会变稠凝固，注到预定位置以后，则要求尽快凝结硬化， 形成致密而坚硬的水泥石。
1 套管 2 水泥环 3 气层 4 油层 5 水层
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，常 指水泥环上端到井口方补心的 距离。
井身结构(Casing Program)
表层套管
17 1/2” －13 3/8” 12 1/4” － 9 5/8” 8 1/2” － 7 ”
技术套管
oil zone
油层套管
➢高危气井
泥线 90m
30"
针对气藏：
20"
• 富含H2S（如罗家寨气田、普光气田等） • 高温高压和富含CO2的气藏（如南
2.16
海莺琼盆地等）
16"
• 深层超压气藏（如塔里木克拉2气田） • 高压凝析气藏（如塔里木牙哈气田）
四、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置的作业称之为注水泥。
水泥浆是由干水泥和水配制而成。注水泥时，用一套专用 设备（水泥车、混合漏斗、灰罐车）将水泥浆按设计用量 注入井内，使其返至套管外设计的位置。
油井使用最多的为硅酸盐水泥，与建筑水泥类似，但其性 能有特殊之处。要求油井水泥具有较高的早期强度、较短 的候凝时间和较强的耐腐蚀能力。
1、油井水泥的主要成分
硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙 铁铝酸四钙
（1）硅酸三钙 3CaSO i2(O 简C 称 3S) • 水泥的主要成分，一般的含量为40%~65% • 对水泥的强度，尤其是早期强度有较大的影响 • 高早期强度水泥中含量可达60%－65%，缓凝水泥中含
量在40%－45% （2）硅酸二钙 2Ca SO i2(O 简C 2 称 S) • 含量一般在24%－30%之间 • 水化反应慢 ，强度增长慢 • 对水泥的最终强度有影响。
（3）铝酸三钙 3CaA O 2O l3(简C 称 3A) • 促进水泥快速水化 • 其含量是决定水泥初凝和稠化时间的主要因素 • 对水泥浆的流变性及早期的强度有较大的影响 • 对硫酸盐极为敏感 • 对于有较高的早期强度的水泥，其含量可达15%。 （4）铁铝酸四钙 4 C2a A 2 O 3 lF 2 O 3 e (简 C 4 A 称 )F
第9章 固井、完井与试油
主要内容
● 固井 ● 完井方式 ● 射孔方案设计 ● 试油
第一节 固井
固井定义：
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。
第一节 固井
一、固井的目的
1、安装井口装置，以控制钻进过程中遇到的高压油气水层； 2、巩固疏松井段，隔离复杂地层（如盐膏层、水敏性泥页岩）； 3、封隔地下油气水层，防止上下串通； 4、封隔暂不开采的油气层； 5、钻井或作业中出现井喷时，不会因压井而压裂上部地层； 6、为油气生产建立长期稳定的通道。
（2）应避免漏、喷、塌、卡等复杂情况产生，为全井 顺利钻进创造条件，使钻井周期最短。
（3）钻下部高压地层时所用的较高密度泥浆产生的液 柱压力，不致压裂上一层套管鞋处薄弱的裸露地层。
（4）下套管过程中，井内泥浆液柱压力和地层压力之 间的压差，不致产生压差卡套管事故。
三、下套管
1、定义： 将按强度要求设计好的套管及其附件组成的套管柱下入 井眼内的工艺。
套管外径(mm):273.1
的
套管下深(m):20
套管下深(m):4150
高
水泥返高(m):地面
水泥返高(m):地面 4)三开： 井眼直径(mm):241.3
危
2)一开：
气
井眼直径(mm):444.5 所钻深度(m):502
所钻深度(m):6222.99
井
套管外径(mm):339.7
套管外径(mm):177.8
套管下深(m):500
套管下深(m):6220
水泥返高(m):地面
水泥返高(m):地面
普光气田P4-2开发井的井身结构
（预算1.2亿RMB，油层套管底部500m为 不锈钢管，每米4万元RMB）
各层套管的作用
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）。
13-3/8"
2.18
在建井及生产作业中：
• 难度最大
2.3
•风险最高
•花费昂贵
10-3/4"
9-5/8"
•寿命较短
某高温高压气井井身结构
3井所)二眼 钻开直 深：径 度((2mm0m)0:46)1:年351244.月1 30日0：00时开钻典 型，70135ZY1井所套钻)导眼钻管井管直深外队：径度径(((mmm)mm:2))::0656008.4
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） 。
井身结构设计原则（安全、优质、快速钻进，降低钻井成本）： （1）能有效地保护油气层，使不同压力梯度的油气层 不受泥浆污染损害。
2、套管性质：
油井用套管使用无缝钢管制成的，长度一般为10m左右， 要满足钻井和采油的需要，必须要有足够的强度。
2、套管性质：
⑴套管抗拉强度 套管所受的轴向拉力：自重、附加应力（套管弯曲引起的、 注水泥引起的）。
⑵套管抗挤强度： 外挤压力：管外液体的压力、地层中流体压力、高塑性岩石 的侧向挤压力和压裂时的挤压力。
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完井与试油技术56页PPT
Байду номын сангаас
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
完井与试油技术
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
完井与试油技术
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
《部分完井与试油》课件
随着全球能源市场的竞争加剧，部 分完井与试油企业需要不断提升自 身的技术水平和市场竞争力。
部分完井与试油的未来发展方向
智能化和自动化
技术创新和研发
未来部分完井与试油技术将向智能化 和自动化方向发展，提高生产效率和 安全性。
未来部分完井与试油企业将加大技术 创新和研发的投入，推动技术的不断 进步和发展。
部分完井与试油结合的实例分析
某油田实例
某油田采用部分完井与试油结合的方法，通 过部分完井提供更接近实际生产的条件，同 时通过试油了解油藏参数，最终实现了提高 采收率和降低风险的目标。
某气田实例
某气田采用部分完井与试气结合的方法，通 过部分完井优化生产方案，同时通过试气了 解气藏参数，最终实现了提高采收率和降低 风险的目标。
VS
互补性
部分完井和试油在技术上具有互补性。部 分完井可以提供更接近实际生产的条件， 而试油则可以提供更精确的油藏参数。
部分完井与试油结合的优点
提高采收率
通过部分完井和试油的结合，可以更好地了解油藏特性，优化生产方案，从而提高采收 率。
降低风险
部分完井和试油结合可以降低油田开发的风险，通过试油了解油藏的实际情况，可以避 免大规模开发带来的损失。
• 开发试油：在油田开发过程中，对生产井进行测试，了解 生产动态。
试油的分类与流程
钻井完井
钻井并完成井筒建设，为试油做准备。
射孔
通过射孔枪在储层与井筒之间形成通道。
试油的分类与流程
诱流措施
采取措施诱导流体从储层 流入井筒。
排液与计量
将流入的流体排到地面并 进行计量。
测试分析与评估
对采集的数据进行分析， 评估储层的产能和开采价 值。
部分完井的应用场景
部分完井与试油的未来发展方向
智能化和自动化
技术创新和研发
未来部分完井与试油技术将向智能化 和自动化方向发展，提高生产效率和 安全性。
未来部分完井与试油企业将加大技术 创新和研发的投入，推动技术的不断 进步和发展。
部分完井与试油结合的实例分析
某油田实例
某油田采用部分完井与试油结合的方法，通 过部分完井提供更接近实际生产的条件，同 时通过试油了解油藏参数，最终实现了提高 采收率和降低风险的目标。
某气田实例
某气田采用部分完井与试气结合的方法，通 过部分完井优化生产方案，同时通过试气了 解气藏参数，最终实现了提高采收率和降低 风险的目标。
VS
互补性
部分完井和试油在技术上具有互补性。部 分完井可以提供更接近实际生产的条件， 而试油则可以提供更精确的油藏参数。
部分完井与试油结合的优点
提高采收率
通过部分完井和试油的结合，可以更好地了解油藏特性，优化生产方案，从而提高采收 率。
降低风险
部分完井和试油结合可以降低油田开发的风险，通过试油了解油藏的实际情况，可以避 免大规模开发带来的损失。
• 开发试油：在油田开发过程中，对生产井进行测试，了解 生产动态。
试油的分类与流程
钻井完井
钻井并完成井筒建设，为试油做准备。
射孔
通过射孔枪在储层与井筒之间形成通道。
试油的分类与流程
诱流措施
采取措施诱导流体从储层 流入井筒。
排液与计量
将流入的流体排到地面并 进行计量。
测试分析与评估
对采集的数据进行分析， 评估储层的产能和开采价 值。
部分完井的应用场景
第9章 固井、完井与试油
2020/8/6
17
（3）铝酸三钙 3CaO Al2O3(简称C3A) • 促进水泥快速水化 • 其含量是决定水泥初凝和稠化时间的主要因素 • 对水泥浆的流变性及早期的强度有较大的影响 • 对硫酸盐极为敏感 • 对于有较高的早期强度的水泥，其含量可达15%。 （4）铁铝酸四钙 4CaO2 Al2O3 Fe2O3(简称C4 AF)
套管外径(mm):273.1
的
套管下深(m):20
套管下深(m):4150
高
水泥返高(m):地面
水泥返高(m):地面 4)三开： 井眼直径(mm):241.3
危
2)一开：
气
井眼直径(mm):444.5 所钻深度(m):502
所钻深度(m):6222.99
井
套管外径(mm):339.7
套管外径(mm):177.8
2020/8/6
11
2020/8/6
12
井身结构设计
三、下套管
1、定义： 将按强度要求设计好的套管及其附件组成的套管柱下入 井眼内的工艺。
2、套管性质：
油井用套管使用无缝钢管制成的，长度一般为10m左右， 要满足钻井和采油的需要，必须要有足够的强度。
2020/8/6
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2、套管性质：
⑴套管抗拉强度 套管所受的轴向拉力：自重、附加应力（套管弯曲引起的、 注水泥引起的）。
第8章 固井、完井与试油
主要内容
● 固井 ● 完井方式 ● 射孔方案设计 ● 试油
2020/8/6
1
第一节 固井
固井定义：
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。
采油工程9-完井方案与试油PPT课件
2、根据获取的资料以及实践经验选择钻 开油层的钻井液类型、配方及添加剂， 以防止钻井液的滤液侵入油层而造成油 层损害。
完井
完井工程设计的内容：
3、根据油田地质特点、油田开发方式及 井别，选择完井方式。
4、采用节点系统分析方法、进行油层井筒-地面管线的敏感性分析，选择油管 和套管尺寸。
5、根据相关的资料选择套管的刚级、壁 厚以及连接螺纹类型等。
井身结构
稠油开采井的油管和套管尺寸：
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； Tt2----满足稠油开采方式下所获得的油、套管尺寸； Tt3----其它特殊工艺要求的油、套管尺寸。
完井方式
（一）裸眼完井方式
裸眼完井方式可分为先期裸眼完 井方式、复合型完井方式和后期 裸眼完井方式。
（二）射孔完井方式
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量和固井水泥的用 量，降低完井成本。
由于产层多数都存在层间干扰问题，加之射孔工艺 技术的发展使完井的某些缺点已经得到克服。因此， 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。
各种不同完井方式适用的地质条件
各种不同完井方式适用的地质条件
射孔
射孔完井是油气井的主要完井方式之一，在采 用射孔完成的油气井中，井底孔眼是沟通产层和井 筒的唯一通道。如果采用合理的射孔工艺和正确的 射孔设计，并高质量地完成射孔作业，就可以使射 孔对储层的伤害降到最小，井底完善程度搞，从而 获得期望的产能。
完井
完井工程设计的内容：
3、根据油田地质特点、油田开发方式及 井别，选择完井方式。
4、采用节点系统分析方法、进行油层井筒-地面管线的敏感性分析，选择油管 和套管尺寸。
5、根据相关的资料选择套管的刚级、壁 厚以及连接螺纹类型等。
井身结构
稠油开采井的油管和套管尺寸：
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； Tt2----满足稠油开采方式下所获得的油、套管尺寸； Tt3----其它特殊工艺要求的油、套管尺寸。
完井方式
（一）裸眼完井方式
裸眼完井方式可分为先期裸眼完 井方式、复合型完井方式和后期 裸眼完井方式。
（二）射孔完井方式
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量和固井水泥的用 量，降低完井成本。
由于产层多数都存在层间干扰问题，加之射孔工艺 技术的发展使完井的某些缺点已经得到克服。因此， 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。
各种不同完井方式适用的地质条件
各种不同完井方式适用的地质条件
射孔
射孔完井是油气井的主要完井方式之一，在采 用射孔完成的油气井中，井底孔眼是沟通产层和井 筒的唯一通道。如果采用合理的射孔工艺和正确的 射孔设计，并高质量地完成射孔作业，就可以使射 孔对储层的伤害降到最小，井底完善程度搞，从而 获得期望的产能。
完井与试油PPT优秀课件
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3、割缝衬管完井方式
割缝衬管的另一种方式为：钻头钻至
油层顶界后，先下技术套管注水泥固井
，再从技术套管中下大直径小一级的钻
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，
使油气通过衬管的割缝流入井筒。如图
16一7所示。
2021/5/26
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3、割缝衬管完井方式
割缝衬管完井方式也有两种完井工
序。一是用同一尺寸钻头钻穿油层后，
套管柱下端连接衬管下入油层部位，通
过套管外封隔器和注水泥接头固井封隔
油层顶界以上的环形空间。如图16一6所
示。 由于此种完井方式井下衬管损坏后
无法修理或更换，因此一般都采用另一
种完井工序。
2021/5/26
2021/5/26
15
割缝衬浆的伤害， 可以采用与油层相配伍的钻丹浓或其它保护油层的 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。
• 割缝衬管完井方式时当前主要的完井方式之一。 它既可以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了防砂的作 用。由于这种完井方式的工艺简单，操作方便，成 本低，所以在一些出砂不严重的中粗砂粒油层中使 用，特别在水平井中使用较为普遍。
2021/5/26
10
2、裸眼完井方式
裸眼完井方式有两种完井工序。一是钻头 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 技术套管中下人直径较小的钻头，钻穿水泥 塞，钻开油层至设计井深完井。如图16-3所 示。
有的厚油层适合于裸眼完成，但上部有气
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。
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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。
《固井与完井》课件
能节约油井的投资、缩短建造周期、减小井外占地。
固井与完井的挑战与解决方案
1
难点
需要在井下完成工作，不同的地层和介质需要不同的技术和工具。
2
解决方案
引入网络、AI和机器学习技术，以改进工效和精度，并开发更好的工具和设备。
3
难点
成本高。
4
解决方案
提高研发水平，简化流程，优化成本。
5
难点
开采难度大。
固井的重要性与目的
确保井下安全
防止井壁塌陷，防止井下物质 泄漏。
维持井型
保持井壁的固定，确保井型和 完井的有效性。
加强流体控制
控制地层油气和水的流动，以 及砂、泥浆和黏土等井下杂质 的管控。
固井的基本步骤
1
配制及注入水泥
准备好所需的混合物，注入沉淀后的水泥。
2
放置套筒
在油井中放置一根管子，以容纳水泥。
钻井
用钻具从地面或海底向下钻井。
套管
钻好一个地层后，套管是为了下次在这里钻井时， 能快速的进入下一块地层。
泵抽
将油从地下抽到地上，分离油和水。
常见的固井与完井技术
口径控制井完井
通过多次剖分管柱，让砂层上的油渗透到管柱中。
开孔完井
通过改变油管中的压力，让油在砂层上形成一条缝隙，这样油可以向上流动。
抽油杆完井
3
打开井口
只有在套管放置到位时才可打开井口，使水泥注入井壁。
完井的定义和作用
1 定义
完井是将油管接到天然气或石油井上以便生 产的过程。
2 作用
完井的目的是使井中石油或天然气充分流动， 直到被攫取；可以隔离不同水平的油气，适 当控制产油和产水。
完井的流程与技术
固井与完井的挑战与解决方案
1
难点
需要在井下完成工作，不同的地层和介质需要不同的技术和工具。
2
解决方案
引入网络、AI和机器学习技术，以改进工效和精度，并开发更好的工具和设备。
3
难点
成本高。
4
解决方案
提高研发水平，简化流程，优化成本。
5
难点
开采难度大。
固井的重要性与目的
确保井下安全
防止井壁塌陷，防止井下物质 泄漏。
维持井型
保持井壁的固定，确保井型和 完井的有效性。
加强流体控制
控制地层油气和水的流动，以 及砂、泥浆和黏土等井下杂质 的管控。
固井的基本步骤
1
配制及注入水泥
准备好所需的混合物，注入沉淀后的水泥。
2
放置套筒
在油井中放置一根管子，以容纳水泥。
钻井
用钻具从地面或海底向下钻井。
套管
钻好一个地层后，套管是为了下次在这里钻井时， 能快速的进入下一块地层。
泵抽
将油从地下抽到地上，分离油和水。
常见的固井与完井技术
口径控制井完井
通过多次剖分管柱，让砂层上的油渗透到管柱中。
开孔完井
通过改变油管中的压力，让油在砂层上形成一条缝隙，这样油可以向上流动。
抽油杆完井
3
打开井口
只有在套管放置到位时才可打开井口，使水泥注入井壁。
完井的定义和作用
1 定义
完井是将油管接到天然气或石油井上以便生 产的过程。
2 作用
完井的目的是使井中石油或天然气充分流动， 直到被攫取；可以隔离不同水平的油气，适 当控制产油和产水。
完井的流程与技术
9-1固井、完井、试油、采油
第九章 固井、完井与试油 §9-2 油气井完成
3. 裸眼完井
1) 定义：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。
裸眼完井 先期裸眼完井 后期裸眼完井
先期裸眼完井：先 下油层套管至产层 顶部，后钻开生产 层。 后期裸眼完井：先 钻开生产层，后下 油层套管至产层顶 部。
•
§9-1 固井
注水泥设备包括：水泥车、水泥罐车、供液车 和压塞车。 底胶塞 • 注水泥工具包括：水泥头、 顶胶塞和底胶塞。
第九章 固井、完井与试油 §9-1 固井
4. 注水泥工艺流程
装水泥头、循环洗井
放下底胶塞、打隔离液
注水泥浆
压顶胶塞
井筒中替换成洗井液
碰压
第九章 固井、完井与试油
§9-2 油气井完成
3. 套管柱设计
安全原则：抗拉、抗挤、抗内压； 经济原则：
4. 下套管
基本工艺过程与下钻相同。
第九章 固井、完井与试油 §9-1 固井
四、注水泥
用一套专用设备将设计用量的水泥浆注入井内，并使其返 至套管外设计的位置称为注水泥。
1. 油井水泥
• • 为硅酸盐水泥的一种； 油井水泥需要具有：
– – – – 耐高温、高压能力； 较高的早期强度； 较短的候凝时间； 较强的耐腐蚀能力。
•
缺点：
– –
第九章 固井、完井与试油 §9-2 油气井完成
三、完井井底和井口装置
1. 完井井底装置
1) 2) 3) 4) 油管：使油气通过 它流到地面。 油管鞋：防止油管 内落物掉入井眼内。 筛管：减小油气进 入油管的阻力。 口袋：避免因油层 附近出砂造成砂堵 而不得不频繁地洗 井。
表层 套管 油管 中间套管 筛管 油层套管
《固井完井》课件
固井工艺
固井是通过注入固体物质将井筒固定，防止地下水、油气和其他物质泄漏到地表。固井工艺包括 一系列的步骤和操作。
井下准备
准备固井液和固井胶浆，确保固井过程的顺利进行。
固井设计
根据油井的情况和需求，制定合适的固井方案，选择合适的固井材料和方法。
注入固井材料
通过井筒注入固井材料，将井壁固定，确保油气的安全开采。
加强质量控制，规范施 工作业，确保井筒的完 整性和长期稳定性。
井口溢流
固井液泄漏
井口溢流可能会引发油气泄漏和火灾等严重事故， 需要严密监控和应急预警。
固井液泄漏会导致环境污染和施工延误，需要加 强固井工程的质量控制。
实例分析
通过实例分析，我们可以深入了解固井完井的工作流程和影响因素，为今后的工作提供参考和借鉴。
案例一 案例二 案例三
固井设计不合理导致井筒失密 固井液配方错误引发漏水事故 井口装置故障导致固井失败
《固井完井》PPT课件
课程概述 环井技术 固井工艺 完井技术 固井事故及预防 实例分析 结论和回顾
环井技术
环井技术是为了保证油井的安全和可持续生产而进行的一系列操作。包括井下设备安装、钻完钻井完成 之后的一系列处理工作。
钻井设备
通过安装合适的钻井设备，确保钻井进程的顺利 进行。
井场施工
在井场上进行施工作业，保证井筒的完整性和安 全性。
完井技术
完井是指在油气井的钻进和固井之后进行的一系列操作，包括井口设备安装、管柱测井、油藏压力 测试等。
1
井口设备安装
安装井口设备，如生产套管、阀门、油井头等。
2
管柱测井
进行测井作业，获得油井的地层信息，评估油藏的储量和产能。
3
固井完井和试油
它是下在表层套管与油层之间的。 可以下多层，也可以不下，由具体情况条件而定。
浅井：地质条件不复杂，技术套管少或没有
深井：地质条件复杂，技术套管层多。 技术套管保证满足不等式Pf≥Pd≥Pp。
4、油层套管：油井钻完以后下的最后一层套管，直径最 小。 功用以封隔油、气、水层，以及不同物性的油气 层，以利于分层开采，防止底水并形成生产通道，或
(二)、井身结构 定义：是指1）下几层套管，即套管层次、尺寸；2）各层套的 直径是多少及各下多深。3）各层套管的水泥返高多少；4）
套管、钻头直径如何配合，井身结构设计是钻井工程设计的 基础设计，是实施，如图8-1。
钻井液出口 导管 套管 水泥 喇叭口
水泥
(三)、各层套管的功用 1、导管：它不属于井身结构各层套管之内。钻进时需要循环钻 井液，返出的钻井液要经过振动筛、钻井液槽等固控设计流 回，这就需一个高度。这时就是利用导管将钻井液出口抬高。 导管是薄壁管子，下入导管坑中用水泥砂浆固定。 2、表层套管：为了控制溢流、井喷等紧急情况，需要安装井口 防喷装置。这些装置就安装在表层套管上。井喷关井时的巨 大向上载荷就由表层套管承担。它是无缝钢管，是第二次下 入井内的套管，直径最大。 它的功用是：1）安装井口，承担井喷关井时的向上载荷。 2）承担以后几层套管的部分重量。 3）加固地表层松软土层、流砂层，保证钻井
二、下套管
(一)、套管柱的外载 1、轴向载荷：主要是拉力。拉力过大，将引起连接丝扣（圆
扣）被拉坏而断裂。而管体被拉断的情况很少，不允许存在 轴向压力，只在较少场合下出现受拉压力（为什么？防止弯 曲，不居中） 1）浮力：套管在井内钻井液中因管体排开钻井液而受到浮力。 套管受浮力的效果可以认为是套管的线密度因浮力作用而变 小，其影响用浮力系数计算，表示管柱受浮力后剩余重量为 其在空气中重要的百分数。
浅井：地质条件不复杂，技术套管少或没有
深井：地质条件复杂，技术套管层多。 技术套管保证满足不等式Pf≥Pd≥Pp。
4、油层套管：油井钻完以后下的最后一层套管，直径最 小。 功用以封隔油、气、水层，以及不同物性的油气 层，以利于分层开采，防止底水并形成生产通道，或
(二)、井身结构 定义：是指1）下几层套管，即套管层次、尺寸；2）各层套的 直径是多少及各下多深。3）各层套管的水泥返高多少；4）
套管、钻头直径如何配合，井身结构设计是钻井工程设计的 基础设计，是实施，如图8-1。
钻井液出口 导管 套管 水泥 喇叭口
水泥
(三)、各层套管的功用 1、导管：它不属于井身结构各层套管之内。钻进时需要循环钻 井液，返出的钻井液要经过振动筛、钻井液槽等固控设计流 回，这就需一个高度。这时就是利用导管将钻井液出口抬高。 导管是薄壁管子，下入导管坑中用水泥砂浆固定。 2、表层套管：为了控制溢流、井喷等紧急情况，需要安装井口 防喷装置。这些装置就安装在表层套管上。井喷关井时的巨 大向上载荷就由表层套管承担。它是无缝钢管，是第二次下 入井内的套管，直径最大。 它的功用是：1）安装井口，承担井喷关井时的向上载荷。 2）承担以后几层套管的部分重量。 3）加固地表层松软土层、流砂层，保证钻井
二、下套管
(一)、套管柱的外载 1、轴向载荷：主要是拉力。拉力过大，将引起连接丝扣（圆
扣）被拉坏而断裂。而管体被拉断的情况很少，不允许存在 轴向压力，只在较少场合下出现受拉压力（为什么？防止弯 曲，不居中） 1）浮力：套管在井内钻井液中因管体排开钻井液而受到浮力。 套管受浮力的效果可以认为是套管的线密度因浮力作用而变 小，其影响用浮力系数计算，表示管柱受浮力后剩余重量为 其在空气中重要的百分数。