1、 钻井工等级培训 课题课题:中途测试及完井作业中途测试及完井作业主讲主讲:邵玉田邵玉田单位单位:大港钻井培训中心大港钻井培训中心 钻井工等级培训 中途测试及完井作业中途测试及完井作业一、中途测试一、中途测试1、什么叫中途测试？什么叫中途测试？2、中途测试工具中途测试工具3、中途测试过程中途测试过程4、施工注意事项施工注意事项二、二、完井作业完井作业1、完井方法完井方法2、完井方法分类完井方法分类3、下套管固井下套管固井 钻井工等级培训 1、什么叫中途测试？、什么叫中途测试？中途测试中途测试是在钻井过程中对已被钻开是在钻井过程中对已被钻开的油气层进行裸眼测试，又叫钻杆测试。的油气层进行裸眼测试，
2、又叫钻杆测试。中途测试在探井中应用较广泛。中途测试在探井中应用较广泛。优点优点：能迅速见到油气流，并可初步确定：能迅速见到油气流，并可初步确定油、气层压力和生产能力，从而采取合适的完油、气层压力和生产能力，从而采取合适的完井方法，以节约钻井成本。由于这种方法是在井方法，以节约钻井成本。由于这种方法是在钻穿油气层之后立即测试，因而避免了钻井液钻穿油气层之后立即测试，因而避免了钻井液对油、气层的长期污染，有助于取得可靠的油、对油、气层的长期污染，有助于取得可靠的油、气、水资料，有助于提高探井的成功率，加快气、水资料，有助于提高探井的成功率，加快油、气田的勘探速度。油、气田的勘探速度。钻井工等级培训
3、 2、中途测试工具、中途测试工具（1）MFE测试管柱的测试管柱的组成组成（2）MFE测试管柱主要部件及测试管柱主要部件及作用作用（3）中途测试及）中途测试及原理原理 钻井工等级培训 （1）MFE测试管柱的组成测试管柱的组成 测试管柱的组成及联接顺序为：测试管柱的组成及联接顺序为：管鞋管鞋+压力计压力计+筛管筛管+封隔器封隔器+安全密封安全密封+安安全接头全接头+震击器震击器+旁通阀旁通阀+多流测试器多流测试器+钻杆钻杆（1柱）柱）+反循环接头反循环接头+钻杆至井口钻杆至井口 钻井工等级培训 （1）MFE测试管柱的组成及形式测试管柱的组成及形式 钻井工等级培训 （2）MFE测试管柱主要部件及作用
4、测试管柱主要部件及作用1）多流测试器多流测试器2）江斯顿裸眼旁通阀江斯顿裸眼旁通阀3）安全密封接头安全密封接头4）锁紧接头锁紧接头5）封隔器封隔器6）压力计和压力计托筒压力计和压力计托筒7）重型筛管和开槽尾管重型筛管和开槽尾管8）反循环阀反循环阀9）震击器震击器10）安全接头安全接头1）多流测试器（测试阀）多流测试器（测试阀）换位机构换位机构取样机构取样机构液压延时机液压延时机构构 钻井工等级培训 多流测试器（测试阀）是多流测试器（测试阀）是MFE测试测试管柱的核心部件，它由：换位机构、液管柱的核心部件，它由：换位机构、液压延时机构和取样机构组成。压延时机构和取样机构组成。测试阀的组成测试阀的
5、组成：原理原理：在起下管柱时阀是关闭的在起下管柱时阀是关闭的，只有，只有施加压缩负荷施加压缩负荷时，经过时，经过延时阀才打开延时阀才打开，通过，通过管柱上提下放，可以实现多次开井和关井管柱上提下放，可以实现多次开井和关井，而且在延时开井时，而且在延时开井时，地面有自由下坠的开井地面有自由下坠的开井显示显示，这样可以正确，这样可以正确判断测试阀判断测试阀是处在什么是处在什么位置上。位置上。取样机构取样机构可以在测试结束时取出地可以在测试结束时取出地层流体的层流体的样品样品。钻井工等级培训 2）江斯顿裸眼旁通阀）江斯顿裸眼旁通阀作用作用：当测试管柱下井时，主旁通阀有可能关：当测试管柱下井时，主旁通
6、阀有可能关闭，但阻力一旦消失，主旁通阀即可打开，闭，但阻力一旦消失，主旁通阀即可打开，不致造成下井困难。不致造成下井困难。原理原理：管柱下到预定位置，封隔器坐封后，管柱下到预定位置，封隔器坐封后，在在打开测试阀的过程中，主旁通阀因受压缩负打开测试阀的过程中，主旁通阀因受压缩负荷而首先关闭荷而首先关闭，测试阀的心轴推动滑套剪断测试阀的心轴推动滑套剪断螺旋销螺旋销，关闭副旁通阀同时打开测试阀，关闭副旁通阀同时打开测试阀，测测试结束后，对旁通阀施加一定的拉力时，延试结束后，对旁通阀施加一定的拉力时，延时机构延时时机构延时12分钟，打开主旁通阀，使封隔分钟，打开主旁通阀，使封隔器上、下的压力平衡，便于
7、封隔器解封器上、下的压力平衡，便于封隔器解封。2）裸眼旁通阀）裸眼旁通阀组成：组成：它由主旁通阀、副旁通阀和它由主旁通阀、副旁通阀和延时机构组成，副旁通阀用延时机构组成，副旁通阀用螺旋销螺旋销固定在打开位置。固定在打开位置。钻井工等级培训 作用：作用：是封隔器坐封后，卸除钻压仍使是封隔器坐封后，卸除钻压仍使封隔器保持坐封状态，不致因上提下放操封隔器保持坐封状态，不致因上提下放操作作MFE而提松。而提松。组成：组成：主要由主要由上、下油室，上、下油室，计量滑阀和止计量滑阀和止回阀组成，回阀组成，它它与裸眼封隔器与裸眼封隔器配合使用配合使用。3）安全密封）安全密封 钻井工等级培训 4）锁紧接头）锁
8、紧接头 锁紧接头与锁紧接头与套管套管封隔器配合使用封隔器配合使用，其，其作用与裸眼测试的安作用与裸眼测试的安全密封相同。全密封相同。钻井工等级培训 5）封隔器）封隔器当工具下到设计当工具下到设计深度后，深度后，下接头和心轴下接头和心轴由支柱或井壁锚支撑，由支柱或井壁锚支撑，通过通过上部管柱施加压力，上部管柱施加压力，使滑动头向下移动使滑动头向下移动，对，对胶筒加压胶筒加压。胶筒的压力先使它下面的金属承托杯胶筒的压力先使它下面的金属承托杯展平，胶筒继续压胀，封住全部间隙，使测展平，胶筒继续压胀，封住全部间隙，使测试层段与上部井筒隔开。试层段与上部井筒隔开。作用：作用：钻井工等级培训 6）压力计和
9、压力计托筒）压力计和压力计托筒 作用作用：压力计是记录井下压力资料：压力计是记录井下压力资料的装置，安装在压力计托筒上，可测量管的装置，安装在压力计托筒上，可测量管柱内压和外压。柱内压和外压。工作原理：工作原理：测试过程中封隔器一测试过程中封隔器一直直由安全密封销定在封隔状态由安全密封销定在封隔状态。测试完毕，测试完毕，提升管柱，打开旁通，提升管柱，打开旁通，使安全密封解销，由滑动头、扣环把胶管使安全密封解销，由滑动头、扣环把胶管拉伸缩回，解封地层拉伸缩回，解封地层，起出工具。，起出工具。钻井工等级培训 7）重型筛管和开槽尾管）重型筛管和开槽尾管作用：作用：重型筛管用来支撑封隔器和重型筛管用来
10、支撑封隔器和全部测试管柱，在测试中构成全部测试管柱，在测试中构成地地层流体与钻杆的通道，起过滤网层流体与钻杆的通道，起过滤网和间隙管的作用和间隙管的作用。开槽管一般用于套管测试。开槽管一般用于套管测试。结构：结构：重型筛管和开槽尾管是钻有重型筛管和开槽尾管是钻有很多孔和槽的管子，接在封隔器很多孔和槽的管子，接在封隔器下面。下面。钻井工等级培训 8）反循环阀反循环阀作用作用：用于测试完用于测试完毕后反循环毕后反循环出钻杆内的出钻杆内的流体。流体。钻井工等级培训 9）震击器）震击器作用作用是一种测试管串的解卡工具。是一种测试管串的解卡工具。钻井工等级培训 10）安全接头）安全接头安全接头在测安全接
11、头在测试管柱中，通常试管柱中，通常接接在封隔器的上边，在封隔器的上边，震击器的下边震击器的下边。当下部工具被当下部工具被卡住，无法解卡时，卡住，无法解卡时，可以从安全接头卸可以从安全接头卸开，把下部工具丢开，把下部工具丢在井里取出上部工在井里取出上部工具。具。钻井工等级培训 （3）中途测试及原理）中途测试及原理用钻杆或油管将测试管柱下入测试层段，在下用钻杆或油管将测试管柱下入测试层段，在下入过程中，由于测试阀（多流测试器）关闭，入过程中，由于测试阀（多流测试器）关闭，钻柱内被掏空，下至测试层段，利用封隔器将钻柱内被掏空，下至测试层段，利用封隔器将测试段以上的环形空间隔离。测试段以上的环形空间隔
12、离。通过地面控制，打开测试阀，这时测试层中的通过地面控制，打开测试阀，这时测试层中的流体在地层与管内压差作用下，通过筛管流入流体在地层与管内压差作用下，通过筛管流入测试管柱，便可以从地面采集地层流体样品，测试管柱，便可以从地面采集地层流体样品，进行分析，从而获得测试层的有关资料。进行分析，从而获得测试层的有关资料。需要关井测压力恢复时，仍由地面控制，关闭需要关井测压力恢复时，仍由地面控制，关闭测试阀即可关井。测试阀即可关井。地层测试器工作原理示意图地层测试器工作原理示意图 钻井工等级培训 3、中途测试过程、中途测试过程准备工作准备工作下钻下钻测试测试封隔器解封封隔器解封反循环起钻反循环起钻 钻
13、井工等级培训 （1）设备准备工作）设备准备工作1）仔细检查钻杆，保证长度准确并满足强度要求；）仔细检查钻杆，保证长度准确并满足强度要求；2）在下测试器以前，要检查好防喷器和节流压井）在下测试器以前，要检查好防喷器和节流压井管汇等地面设备，保证其试压合格，灵活好用。管汇等地面设备，保证其试压合格，灵活好用。3）对提升系统、循环系统、指重表、泵压表进行）对提升系统、循环系统、指重表、泵压表进行一次全面检查，保证处于良好状态。一次全面检查，保证处于良好状态。4）封隔器应坐在井径规则、坚实致密、离测试层）封隔器应坐在井径规则、坚实致密、离测试层不远的层段上。不远的层段上。5）测试前应进行电测，掌握测试
14、层的准确厚度、）测试前应进行电测，掌握测试层的准确厚度、深度和井径，坐封隔器前必须核对钻具长度，深度和井径，坐封隔器前必须核对钻具长度，保证坐封位置符合设计要求。保证坐封位置符合设计要求。6）地面测试设备和测试工具要按施工设计要求准）地面测试设备和测试工具要按施工设计要求准备好，并画出草图。备好，并画出草图。钻井工等级培训 井眼准备井眼准备最大井斜、井斜变化率、方位变化率最大井斜、井斜变化率、方位变化率符合井身质量要求，无键槽、狗腿井段。符合井身质量要求，无键槽、狗腿井段。全井井径基本规则，无明显台肩、大全井井径基本规则，无明显台肩、大肚子、缩径等阻卡井段。肚子、缩径等阻卡井段。钻井液性能必须
15、保证钻具在静止不动钻井液性能必须保证钻具在静止不动的测试时间内不卡，井底无沉砂，起下钻畅的测试时间内不卡，井底无沉砂，起下钻畅通无阻。通无阻。A、裸眼井、裸眼井准备准备 钻井工等级培训 B、套管井准备、套管井准备通井规外径小于套管内径通井规外径小于套管内径68mm射孔试油井要求通至人工井底。射孔试油井要求通至人工井底。裸眼筛管完成井通至套管鞋以上裸眼筛管完成井通至套管鞋以上1015m，然后用油管通至井底。，然后用油管通至井底。使用弹性刮管器对全井筒进行清刮。使用弹性刮管器对全井筒进行清刮。钻井工等级培训 （2）下钻）下钻 测试下钻操作除按下钻操作规测试下钻操作除按下钻操作规程外，还应重点注意以
16、下各点：程外，还应重点注意以下各点：1）防管柱漏失。）防管柱漏失。2）防中途坐封。）防中途坐封。3）防顿。）防顿。4）必须按设计加够液垫。）必须按设计加够液垫。钻井工等级培训 （3）测试）测试1）坐封前的准备）坐封前的准备2）封隔器坐封和初开井）封隔器坐封和初开井3）初关井）初关井4）二开井）二开井5）终关井）终关井 钻井工等级培训 1）坐封前的准备）坐封前的准备A、观察环空液面升降速度，为、观察环空液面升降速度，为封隔器坐封后环空出现异常封隔器坐封后环空出现异常情况提供一个参考基数。情况提供一个参考基数。B、地面防喷器控制系统按要求、地面防喷器控制系统按要求试压合格。试压合格。钻井工等级培训
17、 2）封隔器坐封和初开井）封隔器坐封和初开井A、裸眼压缩式封隔器、裸眼压缩式封隔器（图（图1127）B、套管封隔器、套管封隔器 钻井工等级培训 A、裸眼压缩式封隔器的使用、裸眼压缩式封隔器的使用 先下放管柱试探井先下放管柱试探井底并记下有摩擦阻底并记下有摩擦阻力的下放悬重；力的下放悬重；上提管柱并记下有上提管柱并记下有摩擦阻力的上提悬摩擦阻力的上提悬重，再下放管柱到重，再下放管柱到底，按不同尺寸的底，按不同尺寸的封隔器胶筒要求，封隔器胶筒要求，逐渐均匀地加压。逐渐均匀地加压。下一页 钻井工等级培训 胶筒受压膨胀而紧贴井壁（即坐封），胶筒受压膨胀而紧贴井壁（即坐封），同时旁通阀关闭，多流测试器经
18、延时一同时旁通阀关闭，多流测试器经延时一定时间后整个管柱自由下落定时间后整个管柱自由下落25.4mm（重量指示仪指针闪动），指示井底测（重量指示仪指针闪动），指示井底测试阀已打开。试阀已打开。观察环空液面稳定不降，表示情况正观察环空液面稳定不降，表示情况正常，此时，地层中的流体通过筛管进入常，此时，地层中的流体通过筛管进入多流测试器取样器，最后进入钻柱内，多流测试器取样器，最后进入钻柱内，即可进入正式测试程序。即可进入正式测试程序。如果环空液面急剧下降，说明封隔器如果环空液面急剧下降，说明封隔器（或测试阀以下的工具）漏失，应立即（或测试阀以下的工具）漏失，应立即采取措施消除，否则应起钻查明原因
19、。采取措施消除，否则应起钻查明原因。钻井工等级培训 B、套管封隔器的使用（、套管封隔器的使用（卡瓦封隔器卡瓦封隔器）管柱下到预计坐封隔器的方余处，上管柱下到预计坐封隔器的方余处，上提管柱一定距离（依井下工具的情况而提管柱一定距离（依井下工具的情况而定），右旋管柱一定圈数（依井深而定）定），右旋管柱一定圈数（依井深而定）并保持住扭矩下放管柱。并保持住扭矩下放管柱。如果悬重明显下降，说明卡瓦张开，如果悬重明显下降，说明卡瓦张开，可继续加压至要求的负荷为止。可继续加压至要求的负荷为止。稍等片刻，如果观察到重量指示仪指稍等片刻，如果观察到重量指示仪指针闪动，环空液面不降，表示封隔器坐封针闪动，环空液面
20、不降，表示封隔器坐封正常，测试阀已打开，即可进行正式测试。正常，测试阀已打开，即可进行正式测试。钻井工等级培训 3）初关井）初关井初开井一定时间后，按设计程初开井一定时间后，按设计程序进行初关井。序进行初关井。对对MFE的操作是上提管柱，并的操作是上提管柱，并观察重量指示仪出现观察重量指示仪出现“自由点自由点”后，后，继续上提一定的力，然后重新下放管继续上提一定的力，然后重新下放管柱至原来加压的重量即关井。柱至原来加压的重量即关井。注：自由点指换位机构不承受拉注：自由点指换位机构不承受拉力时的长度。力时的长度。钻井工等级培训 4）二开井）二开井 MFE的操作仍是上提管柱的操作仍是上提管柱通过通
21、过“自由点自由点”（换位机构不（换位机构不承受拉力时的长度），再压回承受拉力时的长度），再压回到原来加的重量，管柱出现自到原来加的重量，管柱出现自由下落现象，表示再次开井。由下落现象，表示再次开井。钻井工等级培训 5）终关井（同初关井）终关井（同初关井）对对MFE的操作是上提管柱，的操作是上提管柱，并观察重量指示仪出现并观察重量指示仪出现“自由自由点点”后，继续上提一定的力，后，继续上提一定的力，然后重新下放管柱至原来加压然后重新下放管柱至原来加压的重量即关井。的重量即关井。注：自由点指换位机构不承受注：自由点指换位机构不承受拉力时的长度。拉力时的长度。钻井工等级培训 （4）封隔器解封）封隔器
22、解封 测试结束，解封封隔器的测试结束，解封封隔器的操作方式，都是上提管柱超过操作方式，都是上提管柱超过原悬重一定值，等待一定时间原悬重一定值，等待一定时间后旁通阀打开，封隔器胶筒收后旁通阀打开，封隔器胶筒收缩而解封。（压缩封隔器和套缩而解封。（压缩封隔器和套管封隔器相同）管封隔器相同）钻井工等级培训 （5）反循环起钻）反循环起钻反循环的作用是把测试期间反循环的作用是把测试期间流入管柱内的流体循环出来。流入管柱内的流体循环出来。测试管柱起钻之前，必须要测试管柱起钻之前，必须要进行反循环，对于裸眼井的反循环进行反循环，对于裸眼井的反循环要特别小心，为防止意外情况出现，要特别小心，为防止意外情况出现
23、，必须要控制反循环速度，最好是产必须要控制反循环速度，最好是产出物被顶出管柱后即改小排量正循出物被顶出管柱后即改小排量正循环。环。钻井工等级培训 4、施工注意事项、施工注意事项（1）下钻下钻（2）起钻起钻（3）测试过程测试过程（1）下钻）下钻（见钻井工（见钻井工P145页）页）测试下钻操作除按下钻操作规程外，还应注意以下各点：测试下钻操作除按下钻操作规程外，还应注意以下各点：1）防管柱漏失。）防管柱漏失。丝扣涂高温密封脂，上紧丝扣。观察环空液面丝扣涂高温密封脂，上紧丝扣。观察环空液面变化和测试管柱在井口的排气反应，以便及时地发现管柱漏失，变化和测试管柱在井口的排气反应，以便及时地发现管柱漏失，
24、采取措施加以排除，避免下到底后因漏失而被迫起钻。采取措施加以排除，避免下到底后因漏失而被迫起钻。2）防中途坐封。）防中途坐封。套管测试使用的封隔器是自带卡瓦依靠顺时针套管测试使用的封隔器是自带卡瓦依靠顺时针旋转一定扭矩而坐封的，虽然它带有旋转一定扭矩而坐封的，虽然它带有“J”形槽控制装置，但如形槽控制装置，但如果操作不当也会中途坐封。因此，下钻过程中务必使井下管柱果操作不当也会中途坐封。因此，下钻过程中务必使井下管柱不能旋转。不能旋转。3）防顿。）防顿。下钻要平稳，控制在下钻要平稳，控制在15柱每小时。遇阻下压不得超过柱每小时。遇阻下压不得超过50KN，并要求迅速上提钻具，绝对不要重负荷长时间
25、压着等待，并要求迅速上提钻具，绝对不要重负荷长时间压着等待措施，时间长会把测试阀打开，管柱内进入过量钻井液而被迫措施，时间长会把测试阀打开，管柱内进入过量钻井液而被迫起钻。起钻。4）必须按设计加够液垫。）必须按设计加够液垫。下钻过程中最好逐根立柱加满液垫，下钻过程中最好逐根立柱加满液垫，切忌下入立柱过多，加速太猛，使大量空气难以排尽，造成加切忌下入立柱过多，加速太猛，使大量空气难以排尽，造成加满假象。满假象。钻井工等级培训 （2）起钻）起钻 在起钻时应注意以下几点：在起钻时应注意以下几点：1）起钻速度不宜太快，及时灌满泥浆。）起钻速度不宜太快，及时灌满泥浆。2）为防止出现复杂情况，起钻要求旋绳
26、）为防止出现复杂情况，起钻要求旋绳卸扣或液压大钳卸扣。卸扣或液压大钳卸扣。3）如果出现只能上提不能下放管柱的情）如果出现只能上提不能下放管柱的情况时，下放负荷不能太大，下压时间况时，下放负荷不能太大，下压时间不能过长，要防止测试阀在起钻中途不能过长，要防止测试阀在起钻中途被打开使样品跑掉。被打开使样品跑掉。4）起钻完毕，取出压力记录卡片、温度）起钻完毕，取出压力记录卡片、温度计、取样器。取样器中的流体样品是计、取样器。取样器中的流体样品是有压力的，要用专用装置处理。有压力的，要用专用装置处理。钻井工等级培训 （3）测试过程）测试过程 注意事项注意事项 测试过程中要：防止井喷、防止着火和人身伤亡
27、事故。1、防井喷、防井喷应保证井控装置好用，管线畅通，试压合格。应保证井控装置好用，管线畅通，试压合格。储备足够的重钻井液量。储备足够的重钻井液量。测试工具的井口控制头能承受可能出现的最高压力。测试工具的井口控制头能承受可能出现的最高压力。在高压高产天然气井使用常规测试管柱测试时，最好在高压高产天然气井使用常规测试管柱测试时，最好在管柱中增装安全阀，以防止流动期间上部管柱意外在管柱中增装安全阀，以防止流动期间上部管柱意外断落造成管柱内井喷失控而难于处理。断落造成管柱内井喷失控而难于处理。测试工具下钻和起钻中，应有人观察记录井筒内和地测试工具下钻和起钻中，应有人观察记录井筒内和地面钻井液总量，特
28、别注意总量剧增的异常情况。面钻井液总量，特别注意总量剧增的异常情况。起钻防止抽吸井喷，遇小井径径段时要放慢上起速度，起钻防止抽吸井喷，遇小井径径段时要放慢上起速度，起钻中保持环空钻井液灌满。如果遇到起钻中保持环空钻井液灌满。如果遇到“灌不进灌不进”时，时，应耐心等待上部环空钻井液通过测试器旁通阀流到封应耐心等待上部环空钻井液通过测试器旁通阀流到封隔器以下的井段。隔器以下的井段。2、防着火、防着火开井流动和反循环管柱内的油气工作应放在开井流动和反循环管柱内的油气工作应放在白天进行，遇雷雨、大风等恶劣气候尽量不白天进行，遇雷雨、大风等恶劣气候尽量不要进行测试工作。要进行测试工作。柴油机的排气管必须
29、装灭火装置。柴油机的排气管必须装灭火装置。所有的电路开关必须是防暴。所有的电路开关必须是防暴。禁止在钻台上及周围吸烟、用明火。禁止在钻台上及周围吸烟、用明火。测试期间，应准备消防、可燃气体报警器；测试期间，应准备消防、可燃气体报警器；在钻台上下安装起消防作用的泥浆枪和喷水在钻台上下安装起消防作用的泥浆枪和喷水装置。装置。及时清除钻台上下的原油等可燃物质。及时清除钻台上下的原油等可燃物质。3、防人身伤亡事故、防人身伤亡事故所有活动管汇应用安全链或绳索栓牢。所有活动管汇应用安全链或绳索栓牢。在井口接工具、紧扣、坐封转动时密切注视转盘以在井口接工具、紧扣、坐封转动时密切注视转盘以上的管柱各处丝扣倒扣
30、的情况。防止因丝扣倒扣造上的管柱各处丝扣倒扣的情况。防止因丝扣倒扣造成管柱落井或落物伤人。成管柱落井或落物伤人。如果需要松掉活动管汇来转动测试管柱，必须把活如果需要松掉活动管汇来转动测试管柱，必须把活动管汇松掉的自由端用棕绳捆牢在管柱上，以避免动管汇松掉的自由端用棕绳捆牢在管柱上，以避免转动时伤人。转动时伤人。用卡瓦转动管柱后，在有扭矩的状态下，上提管柱用卡瓦转动管柱后，在有扭矩的状态下，上提管柱时当心管柱反转甩出卡瓦伤人。时当心管柱反转甩出卡瓦伤人。管线内留有压力时，不要捶击由壬；打开或关闭阀管线内留有压力时，不要捶击由壬；打开或关闭阀门时亦应缓慢。门时亦应缓慢。现场应配有硫化氢监测仪。现场
31、应配有硫化氢监测仪。如果使用氮气做气垫，其含氧量必须低于如果使用氮气做气垫，其含氧量必须低于2。钻井工等级培训 二、完井作业二、完井作业1、完井方法定义完井方法定义2、分类分类3、下套管固井下套管固井4、油井水泥规范和类别油井水泥规范和类别5、水泥浆的性能水泥浆的性能6、油井水泥的外加剂和前置液油井水泥的外加剂和前置液7、注水泥工艺注水泥工艺 钻井工等级培训 1、完井方法、完井方法 完井方法是指完井方法是指油气井井筒与油气油气井井筒与油气层的连通方式，以层的连通方式，以及为实现特定连通及为实现特定连通方式所采用的井身方式所采用的井身结构、井口装置和结构、井口装置和有关的技术措施。有关的技术措施
32、。钻井工等级培训 2 2、完井方法的分类、完井方法的分类（先期裸眼完井先期裸眼完井、后期裸眼完井、后期裸眼完井、筛管完井筛管完井 和和筛管砾石填充完井筛管砾石填充完井）完井方法完井方法分为分为套管完井套管完井 裸眼完井裸眼完井（套管射孔完井套管射孔完井、尾管射孔、尾管射孔完井）完井）钻井工等级培训 1）射孔完井法）射孔完井法（含尾管射孔完井法）（含尾管射孔完井法）是指钻穿油气层后，下入生产套管并在环是指钻穿油气层后，下入生产套管并在环形空间注水泥，用射孔器射穿套管、水泥形空间注水泥，用射孔器射穿套管、水泥和部分产层，构成井筒与产层的通道。和部分产层，构成井筒与产层的通道。钻井工等级培训 、套管
33、射孔完井、套管射孔完井 套管射孔完井是钻穿油层套管射孔完井是钻穿油层直至设计井深，然后下油层套直至设计井深，然后下油层套管至油层底部注水泥固井，最管至油层底部注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、后射孔，射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层某一深度，水泥环并穿透油层某一深度，建立起油流的通道。建立起油流的通道。优点：套管射孔完井既可选择性地射开不优点：套管射孔完井既可选择性地射开不同压力、不同物性的油层，以避免层间干扰，同压力、不同物性的油层，以避免层间干扰，还可避开夹层水、底水和气顶，避开夹层的坍还可避开夹层水、底水和气顶，避开夹层的坍塌，具备实施分层注采和选择性压裂或酸化等塌，具备实施
34、分层注采和选择性压裂或酸化等分层作业的条件。分层作业的条件。、尾管射孔完井、尾管射孔完井 尾管射孔完井是在钻头钻至油层顶界后，下技术尾管射孔完井是在钻头钻至油层顶界后，下技术套管注水泥固井，然后用小一级的钻头钻穿油层至设套管注水泥固井，然后用小一级的钻头钻穿油层至设计井深，用钻具将尾管送下并悬挂在技术套管上。计井深，用钻具将尾管送下并悬挂在技术套管上。尾尾管和技术套管的重合段一般不小于管和技术套管的重合段一般不小于50m。优点：优点：a、尾管射孔完井由于在钻开油、尾管射孔完井由于在钻开油层以前上部地层已被技术套管封固，层以前上部地层已被技术套管封固，可以采用与油层相配伍的钻井液以平可以采用与油
35、层相配伍的钻井液以平衡压力、低平衡压力的方法钻开油层，衡压力、低平衡压力的方法钻开油层，有利于保护油层。有利于保护油层。b、可以减少套管重力和油井水泥的用、可以减少套管重力和油井水泥的用量，从而降低完井成本，目前较深的量，从而降低完井成本，目前较深的油气井大多采用此方法完井。油气井大多采用此方法完井。2）、裸眼完井法）、裸眼完井法裸眼完井方式有两种完井工序：裸眼完井方式有两种完井工序：先期裸眼完井法先期裸眼完井法 后期裸眼完井法后期裸眼完井法 裸眼完井的最主要特点是油层完裸眼完井的最主要特点是油层完全裸露，因而油层具有最大的渗流面全裸露，因而油层具有最大的渗流面积。这种井称为水动力学完善井，其
36、积。这种井称为水动力学完善井，其产能较高。产能较高。裸眼完井虽然完善程度高，但使裸眼完井虽然完善程度高，但使用局限性很大。砂岩油气层，中、低用局限性很大。砂岩油气层，中、低渗透层大多需要压裂改造，裸眼完成渗透层大多需要压裂改造，裸眼完成即无法进行。砂岩中大都有泥页岩夹即无法进行。砂岩中大都有泥页岩夹层，遇水多易坍塌而堵塞井筒。层，遇水多易坍塌而堵塞井筒。使用条件：碳酸盐岩油气层，包括裂缝性油气层，大使用条件：碳酸盐岩油气层，包括裂缝性油气层，大多使用裸眼完井。多使用裸眼完井。先期裸眼完井法先期裸眼完井法 先期裸眼完井法先期裸眼完井法是在油层顶部下入技术是在油层顶部下入技术套管并固井，然后钻开生
37、产层试油投产。套管并固井，然后钻开生产层试油投产。适用条件适用条件：有的厚油层适合于裸：有的厚油层适合于裸眼完成，但上部有气顶或顶界邻眼完成，但上部有气顶或顶界邻近又有水层时，也可以将技术套近又有水层时，也可以将技术套管下过油气界面，使其封隔油层管下过油气界面，使其封隔油层的上部分，然后裸眼完井。必要的上部分，然后裸眼完井。必要时再射开其中的含油段，国外称时再射开其中的含油段，国外称为复合型完井方式。为复合型完井方式。钻井工等级培训 后期裸眼完井法后期裸眼完井法 后期裸眼完井法后期裸眼完井法是在是在钻穿产层以后，将油层套钻穿产层以后，将油层套管下至产层顶部注水泥完管下至产层顶部注水泥完井井。注
38、：注：后期裸眼完井后期裸眼完井固井时，为防止水泥浆损固井时，为防止水泥浆损害套管鞋以下的油层，通害套管鞋以下的油层，通常在油层段垫砂或者替入常在油层段垫砂或者替入低失水、高粘度的钻井液，低失水、高粘度的钻井液，以防止水泥浆下沉。以防止水泥浆下沉。3）、割缝衬管（筛管）完井（一）、割缝衬管（筛管）完井（一）使用条件：使用条件：a、在低压、低渗不产水的单一裂缝性产层，或井壁较为破碎的、在低压、低渗不产水的单一裂缝性产层，或井壁较为破碎的灰岩产层中使用，能避免完井过程中水泥浆和射孔作业对产灰岩产层中使用，能避免完井过程中水泥浆和射孔作业对产层的损害。层的损害。b、在一般情况下，不提倡使用筛管完井。、
39、在一般情况下，不提倡使用筛管完井。割缝衬管完井方式也有两种完井工序割缝衬管完井方式也有两种完井工序：用同一尺寸钻头钻穿油层后，套管柱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。界以上的环形空间。该完井方式井下衬管损坏后无法修理或该完井方式井下衬管损坏后无法修理或更换。更换。4）、割缝衬管完井（二）、割缝衬管完井（二）钻头钻至油层顶界后，先下钻头钻至油层顶界后，先下技术套管注水泥固井，再从技术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套管中下
40、入直径小一级的钻头钻穿油层至设计井深。最后在油层穿油层至设计井深。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形空间，使油气通过衬管的割缝流入井筒。流入井筒。钻井工等级培训 优点：优点：a、采用这种完井工序，油层不会遭受固井、采用这种完井工序，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，井液或其
41、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当割缝衬管发生磨损或失效时也可以起出修理或更换。理或更换。b、割缝衬管的防砂机理是允许一定大小的、割缝衬管的防砂机理是允许一定大小的、能被原油携带至地面的细小砂粒通过，而把能被原油携带至地面的细小砂粒通过，而把较大的砂粒阻挡在衬管外面，大砂粒在衬管较大的砂粒阻挡在衬管外面，大砂粒在衬管外形成外形成“砂桥砂桥”，达到防砂的目的。，达到防砂的目的。“砂桥砂桥”处流速较高，小砂粒不能停留在其中。处流速较高，小砂粒不能停留在其中。“砂砂桥桥”具有较好的流通能力，同时又起到保护具有较好的流通能力，同时又起到保护井壁骨架砂的作用。井壁骨架
42、砂的作用。5）砾石充填完井）砾石充填完井定义：定义：砾石充填完井是在油层部位的砾石充填完井是在油层部位的井眼下入绕丝筛管，然后用充填液将井眼下入绕丝筛管，然后用充填液将在地面上预先选好的砾石泵送至绕丝在地面上预先选好的砾石泵送至绕丝筛管与井眼或与套管之间的环形空间筛管与井眼或与套管之间的环形空间内，构成一个砾石充填层，以阻挡油内，构成一个砾石充填层，以阻挡油层砂流入井筒，达到保护井壁、防砂层砂流入井筒，达到保护井壁、防砂入井之目的。最后，封隔筛管以上的入井之目的。最后，封隔筛管以上的环形空间完井。环形空间完井。使用条件：使用条件：在结构疏松、出砂严重、在结构疏松、出砂严重、厚度大且不含水的单一
43、油层使用，可厚度大且不含水的单一油层使用，可消除注水泥和射孔作业对油层的损害。消除注水泥和射孔作业对油层的损害。钻井工等级培训 砾石充填完井一般使用不锈钢绕丝筛管，砾石充填完井一般使用不锈钢绕丝筛管，而不用割缝衬管。其原因：而不用割缝衬管。其原因：一是割缝衬管的缝口宽度由于受强度的限制，一是割缝衬管的缝口宽度由于受强度的限制，最小为最小为0.5mm。因此，割缝衬管只适用于中、。因此，割缝衬管只适用于中、粗砂粒油层。而绕丝筛管的缝隙宽度最小可达粗砂粒油层。而绕丝筛管的缝隙宽度最小可达0.12mm，故其适用范围要大得多；，故其适用范围要大得多；二是绕丝筛管是由绕丝形成一种连续缝隙，流二是绕丝筛管是
44、由绕丝形成一种连续缝隙，流体通过筛管时几乎没有压力降。绕丝筛管的断体通过筛管时几乎没有压力降。绕丝筛管的断面为梯形，外窄内宽，具有一定的面为梯形，外窄内宽，具有一定的“引剖引剖”作作用，轻微的堵塞可被产出流体疏通。裸眼完井用，轻微的堵塞可被产出流体疏通。裸眼完井和射孔完井都可以充填砾石。称为裸眼和套管和射孔完井都可以充填砾石。称为裸眼和套管砾石充填。砾石充填。、裸眼砾石充填完井方式、裸眼砾石充填完井方式 在地质条件允许使用裸眼而在地质条件允许使用裸眼而又需要防砂时，就应该采用。其又需要防砂时，就应该采用。其工序是钻头钻达油层顶界以上工序是钻头钻达油层顶界以上3m后，下技术套管注水泥固井，再后，
45、下技术套管注水泥固井，再用小一级的钻头钻穿水泥塞，钻用小一级的钻头钻穿水泥塞，钻开油层至设计井深，然后更换扩开油层至设计井深，然后更换扩张式钻头将油层部位的井径扩大张式钻头将油层部位的井径扩大到技术套管外径的到技术套管外径的1.52倍，以确倍，以确保充填砾石时有较大的环形空间，保充填砾石时有较大的环形空间，增加防砂层的厚度，提高防砂效增加防砂层的厚度，提高防砂效果。一般砾石层的厚度不小于果。一般砾石层的厚度不小于50mm。图图3-8-4-6 裸眼砾石充填完裸眼砾石充填完井示意图井示意图套管砾石填充完井方式套管砾石填充完井方式 套管砾石填充的完井方式工序是：套管砾石填充的完井方式工序是：钻头钻穿
46、油层至设计井深后，下油层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，然后套管于油层底部，注水泥固井，然后对油层部位射孔。要求采用高孔密对油层部位射孔。要求采用高孔密（30孔孔/m左右）、大孔径（左右）、大孔径（20mm左左右）射孔，以增大充填流通面积，有右）射孔，以增大充填流通面积，有时还把套管外的油层砂冲掉，以便向时还把套管外的油层砂冲掉，以便向孔眼外的周围油层填入砾石，避免砾孔眼外的周围油层填入砾石，避免砾石和地层砂混合而增大渗流阻力。由石和地层砂混合而增大渗流阻力。由于高密度充填（高粘充填液）紧实，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，充填效率
47、高，防砂效果好，有效期长，故当前大多采用高密度充填。故当前大多采用高密度充填。图图3-8-4-7 套管砾石充填完套管砾石充填完井示意图井示意图6）化学固砂完井）化学固砂完井 化学固砂完井是以各种材料（水泥浆、酚醛树脂化学固砂完井是以各种材料（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，按一定比例搅拌均（石英砂、核桃壳等）为支撑剂，按一定比例搅拌均匀后，挤入套管外堆集于出砂层位。凝固后形成具有匀后，挤入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。或者不一定强度和渗透性的人
48、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位，将疏加支撑剂，直接将胶结剂挤入套管外出砂层位，将疏松砂岩胶结牢固防止油层出砂。松砂岩胶结牢固防止油层出砂。例如例如 辽河油田的高温化学固砂剂，主要是在注蒸汽井上使用，辽河油田的高温化学固砂剂，主要是在注蒸汽井上使用，可以耐温可以耐温350以上。此外，加拿大阿尔伯达研究中心（以上。此外，加拿大阿尔伯达研究中心（ARC）用聚合物等材料制成的化学固砂剂可防细粉沙。化学固砂虽然用聚合物等材料制成的化学固砂剂可防细粉沙。化学固砂虽然是一种防砂方法，但在使用上有其局限性，仅适用于单层及薄是一种防砂方法，但在使用上有其局限性，仅适用于单层及
49、薄层，防砂油层一般以层，防砂油层一般以5m左右为宜，不宜用在大厚层或长井段防左右为宜，不宜用在大厚层或长井段防砂。砂。（1）裸眼完井方式）裸眼完井方式 裸眼完井是一种最简单裸眼完井是一种最简单的水平井完井方式。即：技的水平井完井方式。即：技术套管下至预计的水平段顶术套管下至预计的水平段顶部，注水泥固井封隔，然后部，注水泥固井封隔，然后换小一级钻头钻水平井段至换小一级钻头钻水平井段至设计长度完井，如图。设计长度完井，如图。图图3-8-4-8 裸眼水平井裸眼水平井示意图示意图 裸眼完井主要裸眼完井主要用于用于碳酸盐碳酸盐岩等坚硬不坍塌地层，特别是岩等坚硬不坍塌地层，特别是一些垂直裂缝地层，如美国奥
50、一些垂直裂缝地层，如美国奥斯汀白垩系地层。斯汀白垩系地层。7）水平井完井方式）水平井完井方式图图3-8-4-9 割缝衬管完割缝衬管完井示意图井示意图 （2）割缝衬管完井方式）割缝衬管完井方式 割缝衬管完井割缝衬管完井是将割缝衬管是将割缝衬管悬挂在技术套管上，依靠悬挂封悬挂在技术套管上，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，以保证衬管在衬管要加扶正器，以保证衬管在水平井眼中居中，如图。水平井眼中居中，如图。主要适用于主要适用于不宜用套管射孔不宜用套管射孔完井，又要防止裸眼完井时地层完井，又要防止裸眼完井时地层坍塌。采用此方法的井，因为完坍塌。采用此方法
