1、第一章第一章 完井方案设计与试油完井方案设计与试油主要内容主要内容 完井方式完井方式 射孔方案设计射孔方案设计 试油试油完井工程：完井工程：衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程，是从钻开油衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程，是从钻开油层到固井、完井、下生产管柱、排液、诱导油流，直至投产层到固井、完井、下生产管柱、排液、诱导油流，直至投产的工艺过程组成的系统工程。的工艺过程组成的系统工程。完井工程设计的任务：完井工程设计的任务：对油气层潜在损害进行评价，提出相应保护措施，尽可能对油气层潜在损害进行评价，提出相应保护措施，尽可能减少对储层的损害，使油气层与井筒间保持良好的连通条件，减少对储层的损
2、害，使油气层与井筒间保持良好的连通条件，最大程度发挥其产能；最大程度发挥其产能；通过节点分析，优化压力系统，根据油藏工程和油田开发通过节点分析，优化压力系统，根据油藏工程和油田开发全过程特点以及开发过程中所采取的各项措施来选择完井方全过程特点以及开发过程中所采取的各项措施来选择完井方式、方法和选定套管尺寸。式、方法和选定套管尺寸。第一章第一章 完井方案设计与试油完井方案设计与试油第一节第一节 完井方式完井方式完井方式：完井方式：油层与井底的连通方式、井底结构及完井工艺。油层与井底的连通方式、井底结构及完井工艺。完井方完井方式选择的式选择的要求：要求：(1)(1)保持最佳的连通条件，油层所受的损
3、害最小；保持最佳的连通条件，油层所受的损害最小；(2)(2)应具有尽可能大的渗流面积，入井的阻力最小；应具有尽可能大的渗流面积，入井的阻力最小；(3)(3)有效地封隔油、气、水层，防止窜槽及层间干扰有效地封隔油、气、水层，防止窜槽及层间干扰；(4)(4)有效防止油层出砂和井壁坍塌，确保油井长期生产；有效防止油层出砂和井壁坍塌，确保油井长期生产；(5)(5)应具备便于人工举升和井下作业等条件；应具备便于人工举升和井下作业等条件；(6)(6)施工工艺简便，成本低。施工工艺简便，成本低。一、井身结构一、井身结构保护井口附近的表土地层，保护井口附近的表土地层，防止被经常流出的洗井液防止被经常流出的洗井
4、液体冲垮体冲垮巩固上部比较疏松易塌的巩固上部比较疏松易塌的不稳定岩层；安装防喷器不稳定岩层；安装防喷器等井口设备，控制钻开高等井口设备，控制钻开高压层时可能发生的井喷现压层时可能发生的井喷现象象封隔某些难以控制的复杂封隔某些难以控制的复杂地层，以便能顺利地钻达地层，以便能顺利地钻达预定的生产目的层预定的生产目的层封隔油、气、水层，保证封隔油、气、水层，保证油井的正常生产油井的正常生产技术套管技术套管表层套管表层套管导导 管管生产套管生产套管二、完井方式二、完井方式 套管或尾管射孔完井套管或尾管射孔完井 割缝衬管完井割缝衬管完井 裸眼完井裸眼完井 裸眼或套管内砾石充填完井裸眼或套管内砾石充填完井
5、oil zone(一一)裸眼完井方式裸眼完井方式先期裸眼完井方式先期裸眼完井方式复合型完井方式复合型完井方式后期裸眼完井方式后期裸眼完井方式优点：优点：油层完全裸露，不会产生附加渗流阻力，产能较高，油层完全裸露，不会产生附加渗流阻力，产能较高，完善程度高。完善程度高。缺点：缺点：不能克服井壁坍塌和油层出砂对油井生产的影响；不能克服井壁坍塌和油层出砂对油井生产的影响；不能克服生产层范围内不同压力的油、气、水层的不能克服生产层范围内不同压力的油、气、水层的相互干扰；相互干扰；无法进行选择性酸化或压裂等。无法进行选择性酸化或压裂等。裸眼完井方式的主要特点：裸眼完井方式的主要特点：(一一)裸眼完井方式
6、裸眼完井方式油油 层层(二二)射孔完井方式射孔完井方式套管射孔完井方式套管射孔完井方式优点：优点：可选择性地射开油层，避可选择性地射开油层，避免层间干扰；具备实施分层注采免层间干扰；具备实施分层注采和选择性压裂或酸化等分层作业和选择性压裂或酸化等分层作业的条件。的条件。缺点：缺点：出油面积小、完善程度较出油面积小、完善程度较差，对井深和射孔深度要求严格，差，对井深和射孔深度要求严格，固井质量要求高，水泥浆可能损害固井质量要求高，水泥浆可能损害油气层。油气层。(二二)射孔完井方式射孔完井方式尾管射孔完井方式尾管射孔完井方式特点：特点：有利于保护油层，可以有利于保护油层，可以减少套管重量和固井水泥
7、的用减少套管重量和固井水泥的用量，从而降低完井成本。量，从而降低完井成本。oil zone(三三)割缝衬管完井方式割缝衬管完井方式割缝衬管完井方式割缝衬管完井方式改进后的割缝衬管完井方式改进后的割缝衬管完井方式oil zoneoil zone裸眼砾石充填完井裸眼砾石充填完井套管砾石充填完井套管砾石充填完井(四四)砾石充填完井方式砾石充填完井方式直接充填：直接充填：先将绕丝筛管或衬管下入油层部位，然后用充填液将在先将绕丝筛管或衬管下入油层部位，然后用充填液将在地面上预先选好的砾石泵送至绕丝筛管与井眼或绕丝筛管与地面上预先选好的砾石泵送至绕丝筛管与井眼或绕丝筛管与套管之间的环形空间内，形成砾石充填
8、层，阻挡油层砂流入套管之间的环形空间内，形成砾石充填层，阻挡油层砂流入井筒，达到保护井壁、防砂入井的目的。井筒，达到保护井壁、防砂入井的目的。预制充填：预制充填：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，将筛管下入井内，对准绕丝筛管的环形空间而制成的防砂管，将筛管下入井内，对准出砂层位进行防砂。出砂层位进行防砂。在在“防砂与清砂防砂与清砂”中有详细介绍。中有详细介绍。无油管完井无油管完井 对于小直径井使用小直径套管，便可不下油管直接采用对于小直径井使用小直径套管，便可不下油管直接采用套管完井生产。此方法
9、常用于产量低、压力低的小气藏。套管完井生产。此方法常用于产量低、压力低的小气藏。当一井眼穿过两个或多个产层时，可采用多层完井。当一井眼穿过两个或多个产层时，可采用多层完井。多层完井多层完井 单管完井单管完井 在井内只下一根油管，用单管多级封隔器将各油层分隔开在井内只下一根油管，用单管多级封隔器将各油层分隔开采。在油管上与各油层对应的部位装一配产器，对各层进行采。在油管上与各油层对应的部位装一配产器，对各层进行控制采油。控制采油。多管完井多管完井 在井内下入多根油管柱，用封隔器将各油层分隔开采在井内下入多根油管柱，用封隔器将各油层分隔开采，通过每一根管柱和井口油嘴单独实现一个油层的控制，通过每一
10、根管柱和井口油嘴单独实现一个油层的控制采油。采油。三、完井方式选择三、完井方式选择 完井方法的选择是一项复杂的系统工程，需完井方法的选择是一项复杂的系统工程，需要综合考虑的因素很多，这些因素主要有生产过要综合考虑的因素很多，这些因素主要有生产过程中井眼是否稳定、生产过程中地层是否出砂、程中井眼是否稳定、生产过程中地层是否出砂、地质和油藏工程特性、完井产能大小、钻井完井地质和油藏工程特性、完井产能大小、钻井完井的经济效益、采油工程要求等。的经济效益、采油工程要求等。非防砂型完井非防砂型完井防砂型完井防砂型完井1 1、裸眼完井、裸眼完井1 1、割缝衬管完井（、割缝衬管完井（*）2 2、割缝衬管完井
11、、割缝衬管完井2 2、绕丝筛管完井、绕丝筛管完井3 3、带管外封隔器的割缝衬管完井、带管外封隔器的割缝衬管完井3 3、裸眼预充填砾石筛管完井、裸眼预充填砾石筛管完井4 4、贯眼套管完井、贯眼套管完井4 4、裸眼金属纤维筛管完井、裸眼金属纤维筛管完井5 5、射孔完井、射孔完井5 5、裸眼井下砾石充填完井、裸眼井下砾石充填完井 6 6、管内下绕丝筛管完井、管内下绕丝筛管完井 7 7、管内预充填砾石筛管完井、管内预充填砾石筛管完井 8 8、管内金属纤维筛管完井、管内金属纤维筛管完井 9 9、管内井下砾石充填完井、管内井下砾石充填完井 1010、化学固砂完井、化学固砂完井裸眼系列完井裸眼系列完井射孔系
12、列完井射孔系列完井1 1、裸眼完井、裸眼完井1 1、射孔完井、射孔完井2 2、割缝衬管完井、割缝衬管完井2 2、射孔套管内下绕丝筛管完井、射孔套管内下绕丝筛管完井3 3、带管外封隔器的割缝衬管完井、带管外封隔器的割缝衬管完井3 3、射孔套管内下预充填砾石筛管完井、射孔套管内下预充填砾石筛管完井4 4、绕丝筛管完井、绕丝筛管完井4 4、射孔套管内金属纤维筛管完井、射孔套管内金属纤维筛管完井5 5、贯眼套管完井、贯眼套管完井5 5、射孔套管内井下砾石充填完井、射孔套管内井下砾石充填完井6 6、裸眼预充填砾石筛管完井、裸眼预充填砾石筛管完井 7 7、裸眼金属纤维筛管完井、裸眼金属纤维筛管完井 8 8
13、、裸眼井下砾石充填完井、裸眼井下砾石充填完井 rpJ3211213232221231=J )()()(612J1J5.021293tgCh5.021293tgtgtgtchC21tctcarccos905.021293tgCh5.021293tgtgtgtchC21tgJJ133Jtctcarccos90 3J2J281094.9cRCtE 根据井眼稳定性判据，从大的方面选择是否采用能支根据井眼稳定性判据，从大的方面选择是否采用能支撑井壁的完井方法；撑井壁的完井方法；根据地层出砂判据，从大的方面选择是否采用防砂型根据地层出砂判据，从大的方面选择是否采用防砂型的完井方法；的完井方法；根据油气藏类
14、型、油气层特性和工程技术及措施要求根据油气藏类型、油气层特性和工程技术及措施要求等几方面的因素，从流程图初步选择完井方法；选出的等几方面的因素，从流程图初步选择完井方法；选出的完井方法可能有几种。完井方法可能有几种。针对初选的几种完井方法，对每一种完井方法的完针对初选的几种完井方法，对每一种完井方法的完井产能进行预测；井产能进行预测；根据每一种完井方法的完井产能预测结果，再进行根据每一种完井方法的完井产能预测结果，再进行单井动态分析；单井动态分析；根据单井动态分析，结合钻井、完井投入与生产的根据单井动态分析，结合钻井、完井投入与生产的收益进行经济效益评价，最终优选出经济效益最佳的收益进行经济效
15、益评价，最终优选出经济效益最佳的完井方法。完井方法。第二节第二节 射孔方案设计射孔方案设计一、一、射孔射孔参数设计参数设计主要考虑的问题：主要考虑的问题：参数组合的产能比、套管损害情况和孔眼的力学稳定性参数组合的产能比、套管损害情况和孔眼的力学稳定性1.1.资料准备资料准备 收集射孔枪、弹的基本数据收集射孔枪、弹的基本数据 进行射孔弹穿深、孔径校正进行射孔弹穿深、孔径校正 计算钻井损害参数计算钻井损害参数2.2.射孔参数优选过程射孔参数优选过程 建立各种储层和产层流体条件下射孔完井产能关系数学建立各种储层和产层流体条件下射孔完井产能关系数学模型模型,获得各种条件下射孔产能比定量关系；获得各种条
16、件下射孔产能比定量关系；收集本地区、邻井和设计井有关资料和数据，用以修正收集本地区、邻井和设计井有关资料和数据，用以修正模型和优化设计；模型和优化设计；调配射孔枪、弹型号和性能测试数据；调配射孔枪、弹型号和性能测试数据；校正各种弹的井下穿深和孔径；校正各种弹的井下穿深和孔径；计算各种弹的压实损害系数；计算各种弹的压实损害系数；计算设计井的钻井损害参数；计算设计井的钻井损害参数；计算和比较各种可能参数配合下的产能比、产量、表皮计算和比较各种可能参数配合下的产能比、产量、表皮系数和套管抗挤毁能力降低系数，优选出最佳的射孔参数配系数和套管抗挤毁能力降低系数，优选出最佳的射孔参数配合。合。影响油井射孔
17、产能的因素分析影响油井射孔产能的因素分析 孔深、孔密、孔径、相位角、伤害程度、伤害深度、压实程孔深、孔密、孔径、相位角、伤害程度、伤害深度、压实程度、压实厚度及非均质性等度、压实厚度及非均质性等孔深、孔密与油井产能比关系曲线孔深、孔密与油井产能比关系曲线 相位角和各向异性与油井产能比关系曲线相位角和各向异性与油井产能比关系曲线 孔径与油井产能比关系曲线孔径与油井产能比关系曲线油井射孔压实程度与产能比关系曲线油井射孔压实程度与产能比关系曲线二、射孔工艺设计二、射孔工艺设计射孔方式、射孔枪、弹和射孔液选择。射孔方式、射孔枪、弹和射孔液选择。（一）射孔方式选择（一）射孔方式选择 电缆输送套管枪射孔电
18、缆输送套管枪射孔 油管输送射孔油管输送射孔(TCP)(TCP)油管输送射孔联作油管输送射孔联作 电缆输送过油管射孔电缆输送过油管射孔(TTP)(TTP)超高压正压射孔超高压正压射孔 高压喷射和喷砂射孔高压喷射和喷砂射孔（二）射孔枪、弹选择（二）射孔枪、弹选择有枪身射孔和无枪身射孔有枪身射孔和无枪身射孔（三）射孔液选择（三）射孔液选择 密度可调节密度可调节 腐蚀性小腐蚀性小 高温下性能稳定高温下性能稳定 无固相无固相 低滤失低滤失 成本低、配制方便成本低、配制方便射孔液性能要求射孔液性能要求二、射孔工艺设计二、射孔工艺设计射孔液体系射孔液体系 无固体清洁盐水射孔液无固体清洁盐水射孔液 聚合物射孔
19、液聚合物射孔液 油基射孔液油基射孔液 酸基射孔液酸基射孔液第三节第三节 试试 油油试油：试油：根据地质录井资料和测井资料解释结果、钻井过程中油气根据地质录井资料和测井资料解释结果、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。别和认识油气水层的工作。试油目的：试油目的：为勘探开发提供依据为勘探开发提供依据一、试油的任务及工作内容一、试油的任务及工作内容主要任务：主要任务：(1)(1)了解储
20、层及流体性质，为附近同一地层的其它探井提供重了解储层及流体性质，为附近同一地层的其它探井提供重要的地质资料；要的地质资料；(2)(2)查明油、气田的含油面积及油水或气水边界以及驱动类型，查明油、气田的含油面积及油水或气水边界以及驱动类型，为初步计算油气工业储量提供必要的资料；为初步计算油气工业储量提供必要的资料；(3)(3)了解储层产油气能力和验证测井资料解释的可靠程度；了解储层产油气能力和验证测井资料解释的可靠程度；(4)(4)整理和分析试油资料结果，确定油井合理工作制度，为整理和分析试油资料结果，确定油井合理工作制度，为制定油田开发方案时确定单井生产能力提供依据。制定油田开发方案时确定单井
21、生产能力提供依据。主要工作内容：主要工作内容：诱导油流和测试诱导油流和测试第三节第三节 试试 油油 油气井完井以后井内泥浆造成的压力通常超过油藏压油气井完井以后井内泥浆造成的压力通常超过油藏压力，因此试油阶段的第一步就是要设法降低井底压力，使力，因此试油阶段的第一步就是要设法降低井底压力，使其低于油藏压力，让油气流入井内，这一工作称为诱喷排其低于油藏压力，让油气流入井内，这一工作称为诱喷排液。诱喷的方法通常有三种：液。诱喷的方法通常有三种：替喷法替喷法(1)(1)一般替喷法一般替喷法(2)(2)一次替喷法一次替喷法(3)(3)二次替喷法二次替喷法优点优点：在于生产压差的形成均匀缓慢，不致引起由
22、于井：在于生产压差的形成均匀缓慢，不致引起由于井壁的坍塌而使油层出砂。壁的坍塌而使油层出砂。抽汲排液抽汲排液 抽汲就是用一种专用工具把井内液体抽到地面，以达抽汲就是用一种专用工具把井内液体抽到地面，以达到压低液面，即降低液柱对油层的回压的一种排液措施。到压低液面，即降低液柱对油层的回压的一种排液措施。由于抽汲的诱流强度比替喷大些，所以它一般适用于由于抽汲的诱流强度比替喷大些，所以它一般适用于喷势不大的自喷井或有自喷能力但在钻井过程中，由于泥喷势不大的自喷井或有自喷能力但在钻井过程中，由于泥浆漏失，失水严重使油层受到损害的油井。浆漏失，失水严重使油层受到损害的油井。l 抽汲的主要工具：油管抽子。
23、常用的抽子有无凡尔抽抽汲的主要工具：油管抽子。常用的抽子有无凡尔抽子（又称两瓣抽子）和凡尔抽子。子（又称两瓣抽子）和凡尔抽子。抽汲排液抽汲排液 抽汲不但有降压诱喷的作用，还有解除油层某种堵塞抽汲不但有降压诱喷的作用，还有解除油层某种堵塞的作用。抽汲的效率取决于抽汲的强度，而抽汲强度又与的作用。抽汲的效率取决于抽汲的强度，而抽汲强度又与抽汲速度、抽子与管壁间的密封程度和抽子的沉没度三个抽汲速度、抽子与管壁间的密封程度和抽子的沉没度三个因素有关。合理的抽汲工艺参数应当根据排液的要求经过因素有关。合理的抽汲工艺参数应当根据排液的要求经过计算确定。计算确定。对油层压力低于静水柱压力的极低压、低渗、低产
24、的对油层压力低于静水柱压力的极低压、低渗、低产的油井也常用提捞法排液诱流。主要工具是提捞筒，但这种油井也常用提捞法排液诱流。主要工具是提捞筒，但这种方法费工又费时、效率低。方法费工又费时、效率低。气举排液气举排液 气举排液就是采用高压气体压缩机把气体压入井中使井气举排液就是采用高压气体压缩机把气体压入井中使井中压井液排出的诱导油流的方法。气举只准许采用氮气、中压井液排出的诱导油流的方法。气举只准许采用氮气、天然气、二氧化碳气。天然气、二氧化碳气。气举排液最突出的特点是井内液体回压能疾速下降。所气举排液最突出的特点是井内液体回压能疾速下降。所以它只能适用于油层岩石胶结牢固的砂岩或碳酸盐岩的油以它
25、只能适用于油层岩石胶结牢固的砂岩或碳酸盐岩的油井的排液，对于一些胶结疏松的砂岩，要控制好捞空深度井的排液，对于一些胶结疏松的砂岩，要控制好捞空深度和气举排液速度，以免破坏油层结构而出砂。和气举排液速度，以免破坏油层结构而出砂。(1)(1)常规气举排液常规气举排液 常规气举排液又有正、反举之分。正举把气体从油管常规气举排液又有正、反举之分。正举把气体从油管中压入，气液混合物从油套管环形空间上升喷至地面；反中压入，气液混合物从油套管环形空间上升喷至地面；反举则反之。举则反之。气举排液气举排液(2)(2)多级气举凡尔气举排液多级气举凡尔气举排液 这种气举排液方法，就是根据排液的需要设计好多级这种气举
26、排液方法，就是根据排液的需要设计好多级气举凡尔管柱。主要是选择好气举凡尔的类型并计算好各气举凡尔管柱。主要是选择好气举凡尔的类型并计算好各级凡尔下入深度。多级气举凡尔气举排液的特点是油井液级凡尔下入深度。多级气举凡尔气举排液的特点是油井液柱回压的下降是逐级降低的，比常规气举的疾速下降要缓柱回压的下降是逐级降低的，比常规气举的疾速下降要缓和一些。和一些。(3)(3)连续油管气举排液连续油管气举排液 连续油管是指管内通径和管外直径在整根管长上处处连续油管是指管内通径和管外直径在整根管长上处处等同的小直径油管。它是柔性的，象钢丝绳一样盘绕在油等同的小直径油管。它是柔性的，象钢丝绳一样盘绕在油管滚筒上装载到连续油管车上。根据作业要求下入井中，管滚筒上装载到连续油管车上。根据作业要求下入井中，完成作业后又由滚筒起出并排放好，待下次作业时使用。完成作业后又由滚筒起出并排放好，待下次作业时使用。二、试油工艺（二、试油工艺（分层试油分层试油）注水泥塞试油注水泥塞试油用封隔器分层试油用封隔器分层试油中途测试工具试油中途测试工具试油(钻井过程中进行钻井过程中进行)三、试油资料三、试油资料(1)(1)产量数据产量数据(3)(3)压力数据压力数据(2)(2)原油及水的特性资料原油及水的特性资料(4)(4)温度数据温度数据第三节第三节 试试 油油(END)(END)
