《完井教材》word版

完井部份一、完井概念笼统的讲，完井是指裸眼井段钻达到设计深度后，使井底和油气层以一定的结构方式连通起来的整个作业工艺。

完井又可细分为钻井完井和生产完井。

1. 钻井完井：如果是套管完井，它包括从钻井作业开始，直到完成全部固井、CBL测井作业结束为止的全过程。

如果是裸眼井完井，它包括从钻井作业开始，直到钻完裸眼井段，替入油层保护液，并完成电测作业为止的全过程。

2. 生产完井：从钻井完井作业结束之后，根据油、气、水井生产工艺要求，所进行的与井身结构建设、油气层保护、生产管柱设计、直至投产作业结束，其间一系列的作业过程叫生产完井。

3.钻井井身结构为了确保安全顺利地钻达目的层，钻井过程中所采用的某种套管柱组合结构形式叫井身结构。

典型井身结构，如图--1所示。

图—1 井身结构示意图①方补心；②-套管头；③-导管；④-表层套管；⑤-表层套管水泥＀⑥-技术套管；⑦-技术套管水泥环；⑧-油层套管；⑨-油层套水泥环；1.导管：井身结构下入的第一层套管，用来隔离海水和地表淤泥层，以利于钻井作业，一般使用30”套管，下入深度泥面以下大约50M左右。

2.表面套管：井身结构中的第二层套管，下入后立即用水泥固井，水泥返至地面，一般使用20”套管，下入深度一般为几十米至几百米不等。

3.技术套管：表层套管与油层套管之间的套管叫技术套管。

在钻到目的层之前，用来隔离在钻井途中可能遇到的其它油、气、水层、漏失层和易坍塌层等复杂地层，以利钻井顺利作业。

一般使用13-3/8”套管，下入深度和固井水泥返高，根据现场实际情况而定。

4.油层套管：井身结构中最内一层套管叫油层套管，用来封隔目的层中的油、气、水层，射孔后为长期开采目的层的油、气、水层提供通道。

一般使用5-1/2”~9-5/8”套管，下入深度根据现场实际情况而定。

固井时一般要求水泥返高至最上一层油、气层顶部以上200~250m。

二、渤海地区油田防砂完井主要作业工艺简介（以“一趟管柱作业，多层防砂”技术为例）主要作业程序：1)作业前的准备工作施工设计—由项目经理组织完井监督编写，它应包括现场主要施工作业步骤设计（含安全内容）、地质射孔方案设计、完井液体系配方设计以及作业设备、器材准备清单等。

2）刮管洗井（参见图—2）这是正式作业的第一步。

为了最大限度的降低油气层的污染，渤海地区的防砂井要求射孔前彻底清洗套管。

一般采用几种不同性能的清洗液，确保最后清洗后的返出液在半小时内的连续浊度值（NTU）≤30μm（“浊度值”可以用专门仪器测得）。

用不同的清洗液清洗图—2 套管清洗示意图3）测井射孔/返涌根据地质射孔方案设计，由有关专业公司进行测井射孔。

先将已组装好的负压射孔管柱下到待射孔井段。

然后将测井电缆下入钻杆内寻找井下短套管上的同位素源位置（或寻找某个短套管接箍位置），再对照原来已录取的测井曲线图进行分析校正，将射孔枪精确对准射孔段后射孔/返涌(参见图-3)。

图-3a 射孔管柱测井定位示意图图-3b 射孔管柱射孔示意图4)再次刮管洗井：刮洗射孔后产生的内矛刺并洗井/压井，以便下步安全作业。

5)下防砂管柱总成6) 泵送砂浆作业（参见图-5）这是整个作业过程中技术性最强、作业气氛最紧张的一道工序。

作业时要求现场完井总监和防砂工具工程师亲临现场。

在泵送砂浆的过程中，司钻、井口作业工、泵工和泥浆工，应紧密配合，严格服从现场完井总监指挥。

7)下生产管柱根据生产管柱设计要求，将各部件依次连接下入井里。

8) 安装井口采油树按照施工设计的采油树安装方向安装采油树，并根据设计要求对采油树试压安装好的采油树必须完全具备正式安全生产的要求。

9) 投产按照投产方案的总体设计，在投产小组统一指导下，由现场完井监督和平台有关人员共同负责组织有关的服务厂家对电路、流程检查确认后开泵（机采井）投产或直接开井（自喷井）投产。

三、渤海油田典型生产管柱示意图1.自喷井生产管柱有自喷能力的、低温油、气井;2.优点管柱结构简单、安全；3.缺点因是合采生产,因此, 很难准确了解各层的实际生产情况;4.操作注意事项a.生产管柱应略在压缩状态下座井口，以补偿油管收缩可能带来的密封问题；b.轻轻地将密封件插入密封孔内，防止损坏密封件；c.定期检查和更换控制盘内液压泵上的滤网, 防止赃物堵塞控制管线；d.若安全阀本身不带平衡机构，打开安全阀之前，必须先给油管内打平衡压力；否则，将损坏密封件和有关运动部件；e.正常情况下，油井允许安全阀泄漏400cm3/分钟；气井允许安全阀泄漏15立方英尺/分钟；分采自喷管柱（防砂井/非防砂井）2.机采管柱1.适用范围静液面确实已位于泥面以下的油井;2.优点管柱结构非常简单；3.缺点和操作注意事项因管柱结构太简单（未装井下安全阀和电缆封隔器）,不符合海上机采井的安全要求。

因此，只有在完全确认该井静液面确实在泥面以下时，才能作为一种临时机采管柱使用；简易电泵合采管柱（防砂井）1.适用范围需要分采而又无法使用‘Y’管柱的、适合于电潜泵机采的小套管井都可以使用这种管柱；2.优点a.在小直径套管里使用电潜泵的条件下,仍然可以满足分采的要求；b.管柱安全、可靠；3.缺点管柱结构比较复杂，现场作业难度大；4.操作注意事项a.插入丢手管柱时,严禁猛提猛放,防止损坏密封件;b.分层密封接头的长度不得短于2m;c.严防井内落物；dd.下生产管柱时，应特别注意避免电缆封隔器以上的两根控制管线相互缠绕而(可能)损坏控制管线;e．若安全阀本身不带平衡机构，打开安全阀之前，必须先给油管内打平衡压力，否则，将损坏密封件和有关运动部件；f．正常情况下,油井允许安全阀泄漏400cm3/分钟；气井允许安全阀泄漏15 立方英尺/分钟；丢手分采电泵管柱（防砂井）‘Y’接头电泵分采管柱（防砂井）1.适用范围用于随时需要分采、分层测试的电潜泵机采的井;2.优点a.在采用电潜泵机采的情况下,仍然可以满足适时分采和随时测试的工艺要求; b.管柱安全;3.缺点管柱结构复杂，现场作业难度大；4.操作注意事项a.下入管柱时，轻轻地将密封件插入密封孔内，防止损坏密封件；b b.分层密封接头的长度不得短于2m;c.下生产管柱时,应特别注意避免电缆封隔器以上的两根控制管线相互缠绕而(可能)损坏控制管线;d.若安全阀本身不带平衡机构，打开安全阀之前，必须先给油管内打平衡压力，否则，将损坏密封件和有关运动部件；e.正常情况下,油井允许安全阀泄漏400cm3/分钟；气井允许安全阀泄漏15 立方英尺/分钟；电潜泵毛细管管柱（防砂井）射流泵管柱1.适用范围一般来说，只要原油地层粘度不太高、或油气比太高而不适宜使用电潜泵的油井、大斜度井和水平井都可以使用射流泵生产；2.优点a.设备简单;b.适用于大斜度井和水平井;c.现场施工作业容易；3.缺点a.因处理液量大，海上平台上很难大规模使用；b.为了使产量和举升高度能与地层能量匹配，喷嘴、喉管的设计型计算和调参难度大；c. 效率低，一般不超过30%；4.工作原理高压动力液从油管泵入（虚箭头所示），因喷嘴和喉管直径、喷嘴和喉管之间的环形空间都很小，动力液在喷嘴前端、喷嘴和喉管之间的环形空间以及喉管内形成高速流动低压区（即高压动力液通过喷嘴时将势能--压能，转换了高速液流动能）。

因此,高压地层液(相对于喷嘴/喉管处的低压区而言)被吸入喉管内（见实箭头所示），并和动力液混合进入扩散管区。

这时,液混合液速度降低，压力升高（即动能转换成举升液柱的压力能），因此，混合液被举升到地面(见半边箭头所示)。

3.水源井管柱文档供参考，可复制、编制，期待您的好评与关注！7”套管水源井管柱（防砂井）4.分层注水管柱分层注水管柱（防砂井）四、采油树1. 简述a. 按压力等级分：5000PSI压力以下的（不含5000PSI）为低压采油树；5000PSI 压力以上的（含5000PSI）为高压采油树。

b.按结构分类：分为整体式采油树和分体式采油树。

其中每一种又分为单翼和双翼采油树；整体式采油树又分为单管和双管采油树。

随着采油生产工艺的发展需要，现在已经出现而且还在不断地研制出其他各种式样的采油树。

2. 基本结构（以32-6-油田整体式采油树为例---参见图—11）：a.采油树（C部分）它主要包括两翼、地面安全阀、四通、油嘴、主阀和清蜡闸门等主要部件；安装好后的采油树，必须按设计要求进行整体试压合格。

b. 油管头（B部分）它主要包括两翼的套管闸门、油管头、油管悬挂器和电缆穿透器等主要部件。

有的采油树为了简化结构，在条件允许的情况下去掉了油管头部分，直接将油管悬挂器座到了套管头里。

3.平板阀操作要点1）这种平板阀不允许当作调节阀使用。

工作时，要么全开，要么全闭；2）若要关闭阀门，先轻轻拧到底后，再反回1/3 1/2圈，确保阀板底端不顶死在阀体内腔面上；3）按手册要求，定期给阀腔内注密封脂；4）开、关阀门时，严禁猛击手轮，防止损坏阀杆和阀板；五、主要井下工具1、井下安全阀井下安全阀是确保油气井安全生产的一种井下安全控制装置。

按照有关法规规定，只要地层能量能将井液举升到泥面以上时，则必须安装井下安全阀；任何气井都必须安装井下安全阀；海上油、气井必须安装井下安全阀。

安全阀的安装深度必须同时满足以下两个条件：a. 至少位于泥面嵌固点以下30M；b. 至少位于结蜡点以下100M；工作原理当地面泵压通过控制管线传至液压缸（2）时，液压推动活塞（6）下行，并压缩动力弹簧，活门下面的高压通过平衡孔进入活门以上的油管内，等一段时间后，活门两边的压力即可完全平衡。

只要保持有额定控制压力，活门即可自行打开。

一旦控制管线里的压力低到某一个压力值时，活门将自行关闭。

正常关闭时，应全部放空控制管线里的压力。

2、封隔器工作原理下井时先在封隔器以下某个合适的位置安装一堵塞器座，当封隔器下到预定的坐封位置后，将合适规格的堵塞器投入堵塞器座内。

给油管内打压，压力通过液压孔进入液压缸而推动活塞下行。

活塞下行的过程中又推动内卡瓦座下行，并剪断剪切销钉。

然后活塞继续下行推动件一起往下运动。

当密封胶皮受压到一定程度后，因下推力而剪断剪切销钉并推动上锥体向外张开而咬住套管。

一旦设定的最大坐封压力达到后，处于最佳咬合状态。

然后泄压，这时因为内卡瓦的倒刺作用而将密封胶皮和卡瓦牢牢锁定在坐封状态。

解封时直接上提管柱，一旦剪切销钉被剪断，继续上提管柱，封隔器即自行解封。

3、放气阀工作原理放气阀和电缆封隔器连用。

当地面泵压通过控制管线将压力传给活塞时，活塞压缩弹簧，推动活塞杆和密封塞下行，使得密封塞的上端密封面离开弹簧套的下端内密封面。

因此，井下气体顶破防污片后，通过放气孔进入电缆封隔器以上的套管环空，从而达到放气目的。

泄掉地面泵压，在弹簧力的作用下，活塞/活塞杆/密封塞上行，放气阀关闭。