完井技術(shù)課件

完井技術(shù)完井，顧名思義指的是油氣井的完成(WellCompletion)，即根據(jù)油氣層的地質(zhì)特性和開發(fā)開采的技術(shù)要求，在井底建立油氣層與油氣井井筒之間的合理連通渠道或連通方式。完井技術(shù)完井，顧名思義指的是油氣井的完成(WellComp1合理的完井方法應(yīng)該力求滿足以下要求

①油、氣層和井筒之間應(yīng)保持最佳的連通條件，油、氣層所受的損害最?。虎谟?、氣層和井筒之間應(yīng)具有盡可能大的滲流面積，油、氣入井的阻力最?。虎蹜?yīng)能有效地封隔油、氣、水層，防止氣竄或水竄，防止層間的相互干擾；④應(yīng)能有效地控制油層出砂，防止井壁垮塌，確保油井長期生產(chǎn)；合理的完井方法應(yīng)該力求滿足以下要求

①油、氣層和井筒2⑤應(yīng)具備進(jìn)行分層注水、注氣、分層壓裂、酸化等分層措施以及便于人工舉升和井下作業(yè)等條件；⑥如為稠油油田，則稠油開采能達(dá)到熱采（主要蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)）的要求；⑦油田開發(fā)后期具備側(cè)鉆定向井及水平井的條件⑧施工工藝盡可能簡(jiǎn)便，成本盡可能低。⑤應(yīng)具備進(jìn)行分層注水、注氣、分層壓裂、酸化等分層措施以及便于3常規(guī)完井方法

1．射孔完井方法2．裸眼完井方法3．割縫襯管完井方法4.礫石充填完井常規(guī)完井方法1．射孔完井方法41．射孔完井方法射孔完井是國內(nèi)外使用最為廣泛的一種完井方法，在直井、定向井、水平井中都可采用。射孔完井包括套管射孔完井和尾管射孔完井。套管射孔完井是用同一尺寸的鉆頭鉆穿油層直至設(shè)計(jì)井深，然后下油層套管至油層底部并注水泥固井，最后射孔，射孔彈射穿油層套管、水泥環(huán)并穿透油層一定深度，從而建立起油（氣）流的通道。圖8-1為直井套管射孔完井示意圖。1．射孔完井方法5直井套管射孔完井示意圖直井套管射孔完井示意圖6射孔完井

尾管射孔完井是在鉆頭鉆至油層頂界后，下技術(shù)套管注水泥固井，然后用小一級(jí)的鉆頭鉆穿油層至設(shè)計(jì)井深，用鉆具將尾管送下并懸掛在技術(shù)套管上。尾管和技術(shù)套管的重合段一般不小于50m。再對(duì)尾管注水泥固井，然后射孔。圖8-2為直井尾管射孔完井示意圖。射孔完井尾管射孔完井是在鉆頭鉆至油層頂界后，下技術(shù)套管7射孔完井對(duì)于水平井，一般是技術(shù)套管下過直井段注水泥固井后，在水平井段內(nèi)下入完井尾管、注水泥固井。完井尾管和技術(shù)套管宜重合100m左右。最后在水平井段射孔。射孔完井對(duì)于水平井，一般是技術(shù)套管下過直井段注水泥固8射孔完井適用的地質(zhì)條件①有氣頂、或有底水、或有含水夾層、易塌夾層等復(fù)雜地質(zhì)條件，因而要求實(shí)施分隔層段的儲(chǔ)層②各分層之間存在壓力、巖性等差異，因而要求實(shí)施分層測(cè)試、分層采油、分層注水、分層處理的儲(chǔ)層。③要求實(shí)施大規(guī)模水力壓裂作業(yè)的低滲透儲(chǔ)層。④砂巖儲(chǔ)層、碳酸鹽巖裂縫性儲(chǔ)層。射孔完井適用的地質(zhì)條件①有氣頂、或有底水、或有含水夾層、易9射孔關(guān)鍵技術(shù)射孔是完井工程的一個(gè)關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。為此，采用先進(jìn)的理論和方法，針對(duì)儲(chǔ)層性質(zhì)和工程實(shí)際情況，優(yōu)選射孔工藝和優(yōu)化射孔設(shè)計(jì)，是搞好射孔完井必不可少的基本條件。射孔關(guān)鍵技術(shù)射孔是完井工程的一個(gè)關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。為此，采用10射孔工藝一般根據(jù)油藏和流體特性、地層損害狀況、套管程序和油田生產(chǎn)條件，選擇恰當(dāng)?shù)纳淇坠に嚒?)電纜輸送套管槍射孔工藝按采用的射孔壓差可以分為兩種方式。射孔壓差指的是射孔液在井底產(chǎn)生的液柱壓力與地層壓力之差。差值為正則為正壓射孔，差值為負(fù)則為負(fù)壓射孔。①常規(guī)電纜套管槍正壓射孔工藝

②套管槍負(fù)壓射孔工藝

射孔工藝一般根據(jù)油藏和流體特性、地層損害狀況、套管112)油管輸送射孔這種無電纜油管輸送射孔工藝是利用油管將射孔槍下到油層部位射孔，是目前國內(nèi)外使用最多的一種射孔工藝。油管下部聯(lián)有壓差式封隔器、帶孔短節(jié)和引爆系統(tǒng)，油管內(nèi)只有部分液柱造成射孔負(fù)壓。通過地面投棒引爆、壓力或壓差式引爆或電纜濕式接頭引爆等各種方式使射孔彈爆炸而一次全部射完油氣層。2)油管輸送射孔123)油管輸送射孔聯(lián)作工藝①油管輸送射孔和地層測(cè)試聯(lián)作將油管輸送裝置的射孔槍、點(diǎn)火頭、激發(fā)器等部件接到單封隔器測(cè)試管柱的底部。管柱下到待射孔和測(cè)試井段后，進(jìn)行射孔校深、座好封隔器并打開測(cè)試閥，引爆射孔后轉(zhuǎn)入正常測(cè)試程序。這種工藝特別適合于自噴井。②油管輸送射孔與壓裂、酸化聯(lián)作完井時(shí)下一次管柱，能完成射孔、測(cè)試、酸化、壓裂、試井等工序。③非自噴井油管輸送射孔與測(cè)試聯(lián)作工作管柱由射孔槍、封隔器、負(fù)壓閥、自動(dòng)壓力計(jì)工作筒、固定閥以及配有特殊空心套筒的逆流射流泵組成。3)油管輸送射孔聯(lián)作工藝①油管輸送射孔和地層測(cè)試聯(lián)作134)電纜輸送過油管射孔①常規(guī)過油管射孔②轉(zhuǎn)軸式（張開式）過油管射孔工藝③過油管深穿透射孔技術(shù)4)電纜輸送過油管射孔①常規(guī)過油管射孔14(2)射孔參數(shù)優(yōu)選要獲得理想的射孔效果，必須對(duì)射孔參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。進(jìn)行正確而有效的射孔參數(shù)優(yōu)選，取決于以下幾個(gè)方面：一是對(duì)于各種儲(chǔ)層和地下流體情況下射孔井產(chǎn)能規(guī)律的量化認(rèn)識(shí)程度；二是射孔參數(shù)、損害參數(shù)和儲(chǔ)層及流體參數(shù)獲取的準(zhǔn)確程度；三是可供選擇的槍彈品種、類型的系列化程度。射孔參數(shù)優(yōu)選是指現(xiàn)有條件下針對(duì)特定儲(chǔ)層的使井產(chǎn)能達(dá)到最高的射孔參數(shù)優(yōu)配組合，也涉及到實(shí)現(xiàn)這些參數(shù)的工藝要求。產(chǎn)能比是目標(biāo)函數(shù)。(2)射孔參數(shù)優(yōu)選要獲得理想的射孔效果，必須對(duì)射孔15(2)射孔參數(shù)優(yōu)選1)射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)資料準(zhǔn)備包括收集射孔槍、彈基本數(shù)據(jù)，射孔彈穿深、孔徑校正，鉆井損害參數(shù)的計(jì)算等三方面。(2)射孔參數(shù)優(yōu)選1)射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)資料準(zhǔn)備162)射孔參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法①建立各種儲(chǔ)層和產(chǎn)層流體條件下射孔完井產(chǎn)能關(guān)系數(shù)學(xué)模型，獲得各種條件下射孔產(chǎn)能比定量關(guān)系；②收集本地區(qū)、鄰井和設(shè)計(jì)井有關(guān)資料和數(shù)據(jù)，用以修正模型和優(yōu)化設(shè)計(jì)；③調(diào)查射孔槍、彈型號(hào)和性能測(cè)試數(shù)據(jù)；④校正各種彈的井下穿深和孔徑；2)射孔參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法①建立各種儲(chǔ)層和產(chǎn)層流體條件下射孔172)射孔參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法⑤計(jì)算各種彈的壓實(shí)損害參數(shù)；⑥計(jì)算設(shè)計(jì)井的鉆井損害參數(shù)；⑦計(jì)算和比較各種可能參數(shù)配合下的產(chǎn)率比和套管抗擠毀能力降低系數(shù)，優(yōu)選出最佳的射孔參數(shù)配合。⑧預(yù)測(cè)選擇方案下的產(chǎn)量、表皮系數(shù)。2)射孔參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法⑤計(jì)算各種彈的壓實(shí)損害參數(shù)；18(3)射孔負(fù)壓設(shè)計(jì)完井設(shè)計(jì)要求在既安全又經(jīng)濟(jì)的條件下保證完井段壓力損失最小、產(chǎn)量最高。負(fù)壓射孔能改善井的生產(chǎn)能力，目前已在世界范圍內(nèi)獲得廣泛應(yīng)用。

負(fù)壓射孔（UnderbalancedPerforating）就是指射孔時(shí)射孔液在井筒中造成的井底壓力低于油藏壓力。負(fù)壓值是負(fù)壓設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。所設(shè)計(jì)的負(fù)壓值一方面要保證孔眼清潔、沖刷出孔眼周圍的破碎壓實(shí)帶中的細(xì)小顆粒，滿足這一要求的負(fù)壓稱為最小負(fù)壓；另一方面，負(fù)壓值又不能超過某個(gè)值以免造成地層出砂、垮塌、套管擠毀、或封隔器失效和其它方面的問題，對(duì)應(yīng)的這一臨界值稱為最大負(fù)壓。合理射孔負(fù)壓值的選擇應(yīng)當(dāng)是既高于最小負(fù)壓又不超過最大負(fù)壓。(3)射孔負(fù)壓設(shè)計(jì)完井設(shè)計(jì)要求在既安全又經(jīng)濟(jì)的條19美國Conoco公司射孔負(fù)壓設(shè)計(jì)計(jì)算方法若產(chǎn)層有出砂史或含水飽和度高，則：△Prec＝0.8△Pmin＋0.2△Pmax(8-10)若產(chǎn)層無出砂史，則：△Prec＝0.2△Pmin＋0.8△Pmax(8-11)式中，△Prec─合理負(fù)壓，Mpa?！鱌max─最大負(fù)壓，MPa；△Pmin─最小負(fù)壓，MPa；美國Conoco公司射孔負(fù)壓設(shè)計(jì)計(jì)算方法若產(chǎn)層有出砂史或含20

2．裸眼完井方法

裸眼完井就是井眼完全裸露，井內(nèi)不下任何管柱。分先期裸眼完井和后期裸眼完井2．裸眼完井方法裸眼完井就是井眼完全裸露，井內(nèi)不21先期裸眼完井鉆頭鉆至油層頂界附近后，下技術(shù)套管注水泥固井。水泥漿上返至預(yù)定的設(shè)計(jì)高度后，再從技術(shù)套管中下入直徑較小的鉆頭，鉆穿水泥塞，鉆開油層至設(shè)計(jì)井深完井。此為先期裸眼完井，見圖8-4。先期裸眼完井鉆頭鉆至油層頂界附近后，下技術(shù)套管注水22后期裸眼完井另一種工序是不更換鉆頭，直接鉆穿油層至設(shè)計(jì)井深，然后下技術(shù)套管至油層頂界附近，注水泥固井。此為后期裸眼完井，見圖8-5。水平井裸眼完井見圖8-6。后期裸眼完井另一種工序是不更換鉆頭，直接鉆穿油層至設(shè)23水平井裸眼完井

水平井裸眼完井24裸眼完井適用的地質(zhì)條件①巖性堅(jiān)硬致密，井壁穩(wěn)定不坍塌的碳酸鹽巖或砂巖儲(chǔ)層。②無氣頂、無底水、無含水夾層及易塌夾層的儲(chǔ)層。③單一厚儲(chǔ)層，或壓力、巖性基本一致的多儲(chǔ)層。④不準(zhǔn)備實(shí)施分隔層段，選擇性處理的儲(chǔ)層。裸眼完井適用的地質(zhì)條件①巖性堅(jiān)硬致密，井壁穩(wěn)定不坍塌的碳酸253．割縫襯管完井方法

割縫襯管完井是在裸眼完井的基礎(chǔ)上，在裸眼井內(nèi)下入割縫襯管而已，在直井、定向井、水平井中都可采用。與裸眼完井相對(duì)應(yīng)，割縫襯管完井方法也有兩種完井工序：先期固井和后期固井3．割縫襯管完井方法割縫襯管完井是在裸眼完井的基礎(chǔ)上26割縫襯管完井（先期固井）一是鉆頭鉆至油層頂界后，先下技術(shù)套管注水泥固井，再從技術(shù)套管中下入直徑小一級(jí)的鉆頭鉆穿油層至設(shè)計(jì)井深。最后在油層部位下入預(yù)先割縫的襯管，依靠襯管頂部的襯管懸掛器(卡瓦封隔器)，將襯管懸掛在技術(shù)套管上，并密封襯管和套管之間的環(huán)形空間，使油氣通過襯管的割縫流入井筒割縫襯管完井（先期固井）一是鉆頭鉆至油層頂界后，27割縫襯管完井（后期固井）二是用同一尺寸鉆頭鉆穿油層后，套管柱下端連接襯管下入油層部位，通過管外封隔器和注水泥接頭固井封隔油層頂界以上的環(huán)形空間割縫襯管完井（后期固井）二是用同一尺寸鉆頭鉆穿28割縫襯管示意圖割縫襯管就是在襯管壁上沿著軸線的平行方向或垂直方向割成多條縫眼割縫襯管示意圖割縫襯管就是在襯管壁上沿著軸線的平行方向或垂直29割縫襯管的功能一方面允許一定數(shù)量和大小的能被原油攜帶至地面的“細(xì)砂”通過，另一方面能把較大顆粒的砂于阻擋在襯管外面。這樣，大砂粒就在襯管外形成“砂橋”或“砂拱”。砂橋中沒有小砂粒，因?yàn)樯a(chǎn)時(shí)此處流速很高，把小砂粒都帶人井內(nèi)了。砂橋的這種自然分選，使它具有良好的通過能力，同時(shí)起到保護(hù)井壁的作用。割縫襯管的功能一方面允許一定數(shù)量和大小的能被原油攜帶至地面的30割縫襯管的技術(shù)參數(shù)(1)縫眼的形狀縫眼的剖面應(yīng)該呈梯形，梯形兩斜邊的夾角與襯管的承壓大小及流通量有關(guān)，一般設(shè)計(jì)為12°左右。梯形大的底邊應(yīng)為襯管內(nèi)表面，小的底邊應(yīng)為襯管外表面。這種縫眼的形狀可以避免砂?？ㄋ涝诳p眼內(nèi)而堵塞襯管。割縫襯管的技術(shù)參數(shù)(1)縫眼的形狀31(2)縫口寬度梯形縫眼小底邊的寬度稱為縫口寬度?？p口寬度為：e≤2d10式中e---縫口寬度，mm；d10-----產(chǎn)層砂粒度組成累積曲線上，占累積重量為10％所對(duì)應(yīng)的砂粒直徑，mm。上式表明：占砂樣總重量為90％的細(xì)小砂粒被允許通過割縫縫眼，而占砂樣總重量為10％的大直徑承載骨架砂不能通過縫眼，被阻擋在襯管外面形成具有較高滲透率的“砂橋”。(2)縫口寬度32(3)割縫襯管的尺寸根據(jù)技術(shù)套管尺寸，裸眼井段的鉆頭直徑，可確定割縫襯管外徑，如表8-1所示。技術(shù)套管裸眼井段鉆頭割縫襯管公稱直徑(in)套管外徑(mm)公稱直徑(in)鉆頭直徑(mm)公稱直徑(in)襯管外徑(mm)7177.861525～51/2127～14085/8219.171/219051/2～65/8140～16895/8244.581/221665/8～75/8168～194103/4273.195/8244.575/8～85/8194～219(3)割縫襯管的尺寸技術(shù)套管裸眼33(4)縫眼的長度

縫眼的長度應(yīng)根據(jù)管徑的大小和縫眼的排列形式而定，通常為20～300mm。由于垂向割縫襯管的強(qiáng)度低，因此垂向割縫的縫長較短，一般為20～50mm。平行向割縫的縫長一般為50～300mm。(4)縫眼的長度

縫眼的長度應(yīng)根據(jù)管徑的大小和縫眼的34(6)縫眼的數(shù)量

縫眼的數(shù)量決定了割縫襯管的流通面積。在確定割縫襯管流通面積時(shí)，既要考慮產(chǎn)液量的要求，又要顧及割縫襯管的強(qiáng)度?？p眼的數(shù)量可由下式確定：

(8-13)式中n---縫眼的數(shù)量，條/m；α--縫眼總面積占襯管外表總面積的百分?jǐn)?shù)，一般取2％；F---每米襯管外表面積，mm2/m；e---縫口寬度，mm；l---縫眼長度，mm。(6)縫眼的數(shù)量

縫眼的數(shù)量決定了割縫襯管的流通面積。在35割縫襯管完井適用的地質(zhì)條件①無氣頂、無底水、無含水夾層及易塌夾層的儲(chǔ)層。②單一厚儲(chǔ)層，或壓力、巖性基本一致的多儲(chǔ)層。③不準(zhǔn)備實(shí)施分隔層段，選擇性處理的儲(chǔ)層。④巖性較為疏松的中、粗砂粒儲(chǔ)層。割縫襯管完井適用的地質(zhì)條件①無氣頂、無底水、無含水夾層及易364.礫石充填完井

對(duì)于膠結(jié)疏松出砂嚴(yán)重的地層，一般應(yīng)采用礫石充填完井方法。它是先將繞絲篩管下入井內(nèi)油層部位，然后用充填液將在地面上預(yù)先選好的礫石（礫石可以是石英砂、玻璃珠、樹脂涂層砂或陶粒）泵送至繞絲篩管與井眼或繞絲篩管與套管之間的環(huán)形空間內(nèi)，構(gòu)成一個(gè)礫石充填層，以阻擋油層砂流入井筒，達(dá)到保護(hù)井壁、防砂入井之目的。4.礫石充填完井對(duì)于膠結(jié)疏松出砂嚴(yán)重的地層，一般應(yīng)采37(1)裸眼礫石充填完井在地質(zhì)條件允許使用裸眼，而又需要防砂時(shí)，就應(yīng)該采用裸眼礫石充填完井方法。其工序是：鉆頭鉆達(dá)油層頂界以上約3m后，下技術(shù)套管注水泥固井。再用小一級(jí)的鉆頭鉆穿水泥塞，鉆開油層至設(shè)計(jì)井深。然后更換擴(kuò)張式鉆頭將油層部位的井徑擴(kuò)大到技術(shù)套管外徑的1.5至2倍，以確保充填礫石時(shí)有較大的環(huán)形空間，增加防砂層的厚度，提高防砂效果(1)裸眼礫石充填完井在地質(zhì)條件允許使用裸眼，而又38裸眼礫石充填完井示意圖裸眼礫石充填完井示意圖39(2)套管礫石充填完井套管礫石充填的完井工序是：鉆頭鉆穿油層至設(shè)計(jì)井深后，下油層套管于油層底部，注水泥固井，然后對(duì)油層部位射孔。要求采用高孔密(30孔/m左右)，大孔徑(20mm左右)射孔，以增大充填流通面積，有時(shí)還把套管外的油層砂沖掉，以便于向孔眼外的周圍油層填入礫石，避免礫石和地層砂混和增大滲流阻力。由于高密度充填(高粘充填液)緊實(shí)，充填效率高，防砂效果好，有效期長，故當(dāng)前大多采用高密度充填。(2)套管礫石充填完井套管礫石充填的完井工序是：鉆40套管礫石充填完井示意圖套管礫石充填完井示意圖41(3)礫石質(zhì)量要求1)礫石粒徑國內(nèi)外推薦的礫石粒徑是油層砂粒度中值d50的5～6倍2)礫石尺寸合格程度礫石尺寸合格程度的標(biāo)準(zhǔn)是大于要求尺寸的礫石重量不得超過砂樣的0.1%，小于要求尺寸的礫石重量不得超過砂樣的2％。3)礫石的強(qiáng)度礫石強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)是抗破碎試驗(yàn)所測(cè)出的破碎砂重量含量不超過表8-4所示的數(shù)值。4)礫石的球度和圓度要求礫石的平均圓度和球度應(yīng)大于0.65)礫石的酸溶度礫石酸溶度的標(biāo)準(zhǔn)是:在標(biāo)準(zhǔn)土酸(3％HF＋12％HCl)中礫石的溶解重量百分?jǐn)?shù)不得超過1％。6)礫石的結(jié)團(tuán)要求為：礫石應(yīng)由單個(gè)石英砂粒所組成，如果砂樣中含有1％或更多個(gè)砂粒結(jié)團(tuán)，該砂樣不能使用。(3)礫石質(zhì)量要求1)礫石粒徑42礫石充填完井適用的地質(zhì)條件裸眼礫石充填完井①無氣頂、無底水、無含水夾層的儲(chǔ)層。②單一厚儲(chǔ)層，或壓力、物性基本一致的多儲(chǔ)層。③不準(zhǔn)備實(shí)施分隔層段，選擇性處理的儲(chǔ)層。④巖性疏松出砂嚴(yán)重的中、粗、細(xì)砂粒儲(chǔ)層。套管礫石充填完井①有氣頂、或有底水、或有含水夾層、易塌夾層等復(fù)雜地質(zhì)條件，因而要求實(shí)施分隔層段的儲(chǔ)層。②各分層之間存在壓力、巖性差異，因而要求實(shí)施選擇性處理的儲(chǔ)層。③巖性疏松出砂嚴(yán)重的中、粗、細(xì)砂粒儲(chǔ)層。礫石充填完井適用的地質(zhì)條件裸眼礫石充填完井①無氣頂、無43二、其它完井方法

1.貫眼套管（尾管）完井貫眼套管（尾管）完井也稱地面預(yù)鉆孔套管（尾管）完井，這是在地面按一定的布孔參數(shù)預(yù)先在套管（尾管）上鉆孔，然后象割縫襯管一樣完井。一般的布孔參數(shù)為：孔密2024孔/m，孔眼直徑10mm，相位角6090度，交錯(cuò)布孔。貫眼套管（尾管）的加工成本要比割縫襯管低得多，適用于不出砂的碳酸鹽巖地層及其它裂縫性油藏。貫眼套管（尾管）完井在直井、定向井、水平井中都可使用。二、其它完井方法1.貫眼套管（尾管）完井442.預(yù)充填礫石繞絲篩管完井

預(yù)充填礫石繞絲篩管是在地面預(yù)先將符合油層特性要求的礫石填入具有內(nèi)外雙層繞絲篩管的環(huán)形空間而形成的防砂管。將此種篩管下入裸眼井內(nèi)或射孔套管內(nèi)，對(duì)準(zhǔn)出砂層位進(jìn)行防砂。該種防砂方法其油井產(chǎn)能略低于井下礫石充填，但工藝簡(jiǎn)便、成本低，國內(nèi)外均經(jīng)常采用。該種完井方法在直井、定向井、水平井中都可使用。2.預(yù)充填礫石繞絲篩管完井

預(yù)充填礫石繞絲篩管是在地453.其他防砂篩管完井(1)金屬纖維防砂篩管(2)多孔冶金粉末防砂篩管(3)多層充填井下濾砂器3.其他防砂篩管完井464.化學(xué)固砂完井化學(xué)固砂是以各種材料(水泥漿、酚醛樹脂等)為膠結(jié)劑，以各種硬質(zhì)顆粒(石英砂、核桃殼等)為支撐劑，按一定比例拌合均勻后，擠入套管外堆集于出砂層位。凝固后形成具有一定強(qiáng)度和滲透性的人工井壁防止油層出砂?；蛘卟患又蝿?，直接將膠結(jié)劑擠入套管外出砂層位，將疏松砂巖膠結(jié)牢固防止油層出砂?；瘜W(xué)固砂雖然是一種防砂方法，但其在使用上有其局限性，僅適用于單層及薄層，防砂油層一般以5m左右為宜，不宜用在大厚層或長井段防砂?；瘜W(xué)固砂完井主要在直井中使用。4.化學(xué)固砂完井化學(xué)固砂是以各種材料(水泥漿、酚醛475.壓裂礫石充填防砂完井

在礫石充填工藝上的突破主要是將礫石充填與水力壓裂結(jié)合起來，稱為壓裂礫石充填技術(shù)，包括清水壓裂充填、端部脫砂壓裂充填、膠液壓裂充填等三種。其原理就是在射孔井上礫石充填之前，利用水力壓裂在地層中造出短裂縫，然后在裂縫中填滿礫石，最后再在篩管與套管環(huán)空充填礫石。同樣，壓裂礫石充填完井在直井、定向井中都可使用。但在水平井中應(yīng)慎重，因?yàn)楦悴缓靡装l(fā)生砂卡，從而使礫石充填失敗，達(dá)不到有效防砂的目的。5.壓裂礫石充填防砂完井

在礫石充填工藝上的突破主要是將礫石486.欠平衡打開產(chǎn)層的完井欠平衡打開產(chǎn)層時(shí)，井下鉆井液產(chǎn)生的液柱壓力小于地層壓力，其主要優(yōu)點(diǎn)是可以避免鉆井液對(duì)地層產(chǎn)生損害。但由于欠平衡打開產(chǎn)層適應(yīng)的地質(zhì)條件有限（主要有裂縫性碳酸鹽巖地層、裂縫性變質(zhì)巖地層、火山噴發(fā)巖地層、低滲致密砂巖等），所以目前能采用的完井方法主要有裸眼完井、割縫襯管完井、割縫襯管完井、貫眼套管完井等。6.欠平衡打開產(chǎn)層的完井欠平衡打開產(chǎn)層時(shí)，井下鉆井液49第二節(jié)完井方法的選擇完井方法的選擇是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要綜合考慮的因素很多，這些因素主要有生產(chǎn)過程中井眼是否穩(wěn)定、生產(chǎn)過程中地層是否出砂、地質(zhì)和油藏工程特性、完井產(chǎn)能大小、鉆井完井的經(jīng)濟(jì)效益、采油工程要求等。第二節(jié)完井方法的選擇完井方法的選擇是一項(xiàng)復(fù)雜的50

一、完井方法分類

按照鉆井后井眼是否裸露，可將完井方法分為兩大類：射孔系列完井和裸眼系列完井

裸眼系列完井射孔系列完井1、裸眼完井1、射孔完井2、割縫襯管完井2、射孔套管內(nèi)下繞絲篩管完井3、帶管外封隔器的割縫襯管完井3、射孔套管內(nèi)下預(yù)充填礫石篩管完井4、繞絲篩管完井4、射孔套管內(nèi)金屬纖維篩管完井5、貫眼套管完井5、射孔套管內(nèi)井下礫石充填完井6、裸眼預(yù)充填礫石篩管完井

7、裸眼金屬纖維篩管完井

8、裸眼井下礫石充填完井

一、完井方法分類

按照鉆井后井眼是否裸露，可將完井方法分51按照完井方法是否具備防砂的功能來分，則又可分成防砂型完井和非防砂型完井兩大類非防砂型完井防砂型完井1、裸眼完井1、割縫襯管完井（*）2、割縫襯管完井2、繞絲篩管完井3、帶管外封隔器的割縫襯管完井3、裸眼預(yù)充填礫石篩管完井4、貫眼套管完井4、裸眼金屬纖維篩管完井5、射孔完井5、裸眼井下礫石充填完井

6、管內(nèi)下繞絲篩管完井

7、管內(nèi)預(yù)充填礫石篩管完井

8、管內(nèi)金屬纖維篩管完井

9、管內(nèi)井下礫石充填完井

10、化學(xué)固砂完井按照完井方法是否具備防砂的功能來分，則又可分成防砂型完井和非52二、生產(chǎn)過程中井眼的力學(xué)穩(wěn)定性判斷

根據(jù)Von.Mises剪切破壞理論，計(jì)算井壁巖石的剪切強(qiáng)度均方根，即：(8-15)式中---油層巖石的剪切強(qiáng)度均方根，MPa；---巖石材質(zhì)常數(shù)，MPa；β---巖石材質(zhì)常數(shù)；

二、生產(chǎn)過程中井眼的力學(xué)穩(wěn)定性判斷根據(jù)Von.Mi53二、生產(chǎn)過程中井眼的力學(xué)穩(wěn)定性判斷若由(8-15)式算出的剪切強(qiáng)度均方根大于由(8-14)式算出的剪切應(yīng)力均方根，則表明不會(huì)發(fā)生力學(xué)上的不穩(wěn)定，可以采用裸眼完井方法；反之將會(huì)發(fā)生井眼的力學(xué)不穩(wěn)定，即有可能發(fā)生井眼坍塌，因而不能采用裸眼完井方法，必須采用能支撐井壁的完井方法。二、生產(chǎn)過程中井眼的力學(xué)穩(wěn)定性判斷若由(8-1554三、生產(chǎn)過程中地層出砂的判斷

油氣井出砂會(huì)造成井下設(shè)備、地面設(shè)備及工具（如泵、分離器、加熱器、管線）的磨蝕和損害，也會(huì)造成井眼的堵塞，降低油氣井產(chǎn)量或迫使油氣井停產(chǎn)。所以，弄清油氣井出砂機(jī)理及正確地判斷地層是否出砂，對(duì)于選擇合理的防砂完井方法及搞好油氣田的開發(fā)開采是非常重要的。三、生產(chǎn)過程中地層出砂的判斷油氣井出砂會(huì)造成井下551.地層出砂機(jī)理真正要防的是地層骨架砂的產(chǎn)出，因?yàn)橐坏┑貙映龉羌苌埃赡軐?dǎo)致地層的坍塌，使油井報(bào)廢按巖石力學(xué)觀點(diǎn)，地層出砂是由于井壁巖石結(jié)構(gòu)被破壞所引起的。而井壁巖石的應(yīng)力狀態(tài)和巖石的抗張強(qiáng)度（主要受巖石的膠結(jié)強(qiáng)度——也就是壓實(shí)程度的高低、膠結(jié)疏松還是致密的影響）是地層出砂與否的內(nèi)因。開采過程中生產(chǎn)壓差的大小及地層孔隙壓力的變化是地層出砂與否的外因。如果井壁巖石所受的最大張應(yīng)力超過巖石的抗張強(qiáng)度，則會(huì)發(fā)生張性斷裂或張性破壞，其具體表現(xiàn)在井壁巖石不堅(jiān)固，在開發(fā)開采過程中將造成地層出骨架砂。1.地層出砂機(jī)理真正要防的是地層骨架砂的產(chǎn)出，因?yàn)橐坏┑貙映?6出砂的影響因素

(1)地層巖石強(qiáng)度一般說來，地層巖石強(qiáng)度越低，地層出砂的可能性就越大。(2)地層孔隙壓力的衰減隨著地層孔隙壓力的下降，井壁巖石所受的應(yīng)力就會(huì)增大，地層出砂的可能性就會(huì)隨著增大。(3)生產(chǎn)壓差一般說來，生產(chǎn)壓差（或生產(chǎn)速度）越大，地層出砂的可能性就越大。(4)地層是否出水和含水率的大小生產(chǎn)過程中，隨著地層的出水和含水率的上升，地層出砂的可能性增大。(5)地層流體粘度地層流體粘度越大，地層出砂的可能性就越大。(6)不適當(dāng)?shù)拇胧┗蚬芾聿贿m當(dāng)?shù)脑霎a(chǎn)措施（如酸化或壓裂）或不當(dāng)?shù)墓芾恚ㄈ缭斐删逻^大的壓力激動(dòng)）都會(huì)引起地層出砂。出砂的影響因素(1)地層巖石強(qiáng)度572.生產(chǎn)過程中地層出砂的判斷

生產(chǎn)過程中地層出砂的判斷就是要解決油井是否需要采用防砂完井的問題。其判斷方法主要有現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)法、經(jīng)驗(yàn)法及力學(xué)計(jì)算方法等。2.生產(chǎn)過程中地層出砂的判斷生產(chǎn)過程中地層出砂的判58(1)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)法判斷出砂

1)巖心觀察疏松巖石用常規(guī)取心工具收獲率低，很容易將巖心從取心筒中拿出或巖心易從取心筒中脫落；用肉眼觀察、手觸等方法判斷時(shí)，疏松巖石或低強(qiáng)度巖石往往一觸即碎、或停放數(shù)日自行破碎、或在巖心上用指甲能刻痕；對(duì)巖心浸水或鹽水，巖心易破碎。如有上述現(xiàn)象，則說明生產(chǎn)過程中地層易出砂。2)DST測(cè)試如果DST測(cè)試期間油氣井出砂（甚至嚴(yán)重出砂），說明生產(chǎn)過程中地層易出砂；如果DST測(cè)試期間未見出砂，但仔細(xì)檢查井下鉆具和工具，在接箍臺(tái)階等處附有砂粒，或在DST測(cè)試完畢后，砂面上升，說明生產(chǎn)過程中地層易出砂。3)鄰井狀態(tài)同一油氣藏中，臨井生產(chǎn)過程中出砂，本井出砂的可能性大。

(1)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)法判斷出砂

1)巖心觀察59(2)經(jīng)驗(yàn)法判斷出砂

1)聲波時(shí)差法聲波時(shí)差295s/m時(shí)，地層容易出砂。2)G/cb法當(dāng)G/cb3.8107Mpa2時(shí)，油氣井不出砂；當(dāng)G/cb3.3107Mpa2時(shí)，油氣井要出砂。3)組合模量法根據(jù)聲速及密度測(cè)井資料，用下式計(jì)算巖石的彈性組合模量EC

①EC

2.0104Mpa，正常生產(chǎn)時(shí)不出砂；②1.5104MpaEC

2.0104Mpa，正常生產(chǎn)時(shí)輕微出砂；③EC1.5104Mpa，正常生產(chǎn)時(shí)嚴(yán)重出砂。(3)力學(xué)計(jì)算法判斷出砂

根據(jù)巖石破壞理論，當(dāng)巖石的抗壓強(qiáng)度小于最大切向應(yīng)力時(shí)，井壁巖石不堅(jiān)固，將會(huì)引起巖石結(jié)構(gòu)的破壞而出砂

(2)經(jīng)驗(yàn)法判斷出砂

1)聲波時(shí)差法60四、完井方法選擇的地質(zhì)及采油工程依據(jù)

油、氣藏類型、油、氣層巖性不同，所選的完井方法就不同。即使在同一油、氣藏中，井所處的地理位置不同，所選完井方法也可能有差別。完井方法選擇必須依據(jù)油、氣田地質(zhì)和油、氣藏工程特點(diǎn)，同時(shí)要考慮到采油(采氣)工程技術(shù)要求，要有預(yù)見性。四、完井方法選擇的地質(zhì)及采油工程依據(jù)油、氣藏類型、油、氣層611.注水我國的砂巖油田主要是陸相沉積，其特點(diǎn)是層系多、薄互層多，低滲透油層占有不小比例，油層壓力普遍偏低。因而油田大多采用早期注水開發(fā)，而且是多套層系同井開采，所以常采用分層注水工藝。由于注水貫穿于油田開發(fā)的全過程，特別是深井低滲透油層其注水壓力較高（注水壓力接近油層破裂壓力）。因此，在選擇完井方法時(shí)，不僅要求能分隔層段，而且還應(yīng)保證注水井在長期承受高壓下正常工作。1.注水62

2.壓裂、酸化

我國砂巖地層大多要壓裂投產(chǎn)或者注水開發(fā)后壓裂增產(chǎn)，又因?yàn)閷酉刀嘁扇》謱訅毫?。在從油管注壓裂液時(shí)，由于排量大摩阻高，因而施工壓力高，在選擇完井方法時(shí)只能選擇套管射孔完成。至于碳酸鹽巖，不論是裂縫性還是孔隙性地層，大多需常規(guī)酸化投產(chǎn)，有時(shí)還需進(jìn)行大型酸化、酸壓，因此必須采用套管射孔完成。2.壓裂、酸化我國砂巖地層大多要壓裂投產(chǎn)或者633.氣頂、底水控制

不論砂巖或碳酸鹽巖油氣田都存在氣頂和底水控制問題，有的油藏可能同時(shí)存在氣頂、底水，或者僅有氣頂或底水，完井時(shí)必須充分考慮如何發(fā)揮氣頂和底水的有利作用，同時(shí)又要能有效地控制其不利因素。3.氣頂、底水控制

不論砂巖或碳酸鹽巖油氣田都存644.注蒸汽熱采

稠油，特別是特稠油和超稠油，因地下粘度高，油幾乎不能流動(dòng)，用常規(guī)方法無法開采，必須熱采。當(dāng)前世界各國主要使用注蒸汽熱采。此外，由于稠油層大多為粘土或原油膠結(jié)，油層極易出砂，因而需要考慮防砂的問題。大厚稠油層，若無氣頂、底水、夾層水，可采用裸眼礫石充填完井。但另一方面，大厚油層裸眼完成難以調(diào)整吸汽剖面，采用裸眼完井應(yīng)慎重考慮。一般來說，多采用套管射孔并在管內(nèi)礫石充填完井。4.注蒸汽熱采稠油，特別是特稠油和超稠油，因655.防砂

根據(jù)前段所述，若判定油層生產(chǎn)時(shí)會(huì)出砂，則應(yīng)選擇防砂型完井方法。一般情況下，厚油層、無氣頂、無底水時(shí)，可采用裸眼或套管射孔完井防砂。薄層或薄互層則應(yīng)采用套管射孔完井防砂。根據(jù)出砂程度和砂粒直徑的大小可選擇不同的防砂方法。5.防砂

根據(jù)前段所述，若判定油層生產(chǎn)時(shí)會(huì)出砂，則666.防腐

硫化氫(H2S)或二氧化碳(CO2)含量較高的天然氣井應(yīng)考慮使用防腐套管和油管，完井時(shí)應(yīng)下永久封隔器，防止腐蝕性氣體進(jìn)入油、套管環(huán)形空間。有的油田地層水礦化度很高，如中原油田的地層水高達(dá)20～30萬mg/L，塔里木東河塘砂巖地層水礦化度達(dá)20～26萬mg/L。這些高礦化度地層水對(duì)套管腐蝕嚴(yán)重，完井時(shí)必須采用防腐套管，同時(shí)應(yīng)下永久封隔器，開采時(shí)采取相適應(yīng)的防腐措施保護(hù)套管。6.防腐硫化氫(H2S)或二氧化碳(CO2)含677.地層砂粒度大小及地層砂均質(zhì)性

如果地層出砂，對(duì)粗砂地層，可用割縫襯管完井；對(duì)中、細(xì)砂粒的地層，可用繞絲篩管完井；而對(duì)細(xì)砂和粉砂地層，可用井下礫石充填完井、預(yù)充填礫石篩管完井及金屬纖維防砂篩管完井、多孔冶金粉末防砂篩管完井、多層充填井下濾砂器完井等。7.地層砂粒度大小及地層砂均質(zhì)性如果地層出砂，688.層間差異大小

層間差異主要指滲透率差異和壓力差異。

凡是層間差異不大的多儲(chǔ)層，在選擇完井方法時(shí)，可按一層來處理；否則，需按多層處理。8.層間差異大小層間差異主要指滲透率差異和壓力差異69五、完井方法選擇的原則與思路

①根據(jù)井眼穩(wěn)定性判據(jù)，從大的方面選擇是否采用能支撐井壁的完井方法；②根據(jù)地層出砂判據(jù)，從大的方面選擇是否采用防砂型的完井方法；③根據(jù)油氣藏類型、油氣層特性和工程技術(shù)及措施要求等幾方面的因素，從流程圖初步選擇完井方法；選出的完井方法可能有幾種。④針對(duì)初選的幾種完井方法，對(duì)每一種完井方法的完井產(chǎn)能進(jìn)行預(yù)測(cè)；⑤根據(jù)每一種完井方法的完井產(chǎn)能預(yù)測(cè)結(jié)果，再進(jìn)行單井動(dòng)態(tài)分析；⑥根據(jù)單井動(dòng)態(tài)分析，結(jié)合鉆井、完井投入與生產(chǎn)的收益進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)，最終優(yōu)選出經(jīng)濟(jì)效益最佳的完井方法。五、完井方法選擇的原則與思路①根據(jù)井眼穩(wěn)定性判據(jù)，從大的70第三節(jié)完井井口裝置及完井管柱一口井從上往下是由井口裝置、完井管柱和井底結(jié)構(gòu)三部分組成。井口裝置的作用是懸掛井下油管柱、套管柱，密封油管、套管和兩層套管之間的環(huán)形空間以控制油氣井生產(chǎn)，回注（注蒸汽、注氣、注水、酸化、壓裂和注化學(xué)劑等）和安全生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。而完井管柱則包括油管、套管和按一定功用組合而成的井下工具。井底結(jié)構(gòu)則是連接在完井管柱最下端的與完井方法（參見本章前兩節(jié)）相匹配的工具和管柱的有機(jī)組合體。第三節(jié)完井井口裝置及完井管柱一口井從上往下是由71井口裝置包括套管頭、油管頭和采油（氣）樹三部分

井口裝置包括套管頭、油管頭和采油（氣）樹三部分72采油樹及油管頭

采油樹是閥門和配件的組成總成，用于油氣井的流體控制，并為生產(chǎn)管柱提供入口。它包括油管頭上法蘭以上的所有設(shè)備?？梢詫?duì)采油樹總成進(jìn)行多種不同的組合以滿足任何一種特殊用途的需要。采油樹按不同的作用可分為采油（自噴、人工舉升）、采氣、注水、熱采、壓裂、酸化等專用裝置。并根據(jù)使用壓力等級(jí)的不同而形成系列。油管頭安裝于采油樹和套管頭之間，其上法蘭平面為計(jì)算油補(bǔ)距和井深數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)面。采油樹及油管頭采油樹是閥門和配件的組成總成，用73Cyb—250S723型采油樹及油管頭Cyb—250S723型采油樹及油管頭74抽油井采油樹及油管頭1—密封盒；2—膠皮閥門；3—生產(chǎn)閥門；4—油壓表；5—套管閥門；6—套壓表；7—三通；8—油管頭上法蘭；9—油管頭；10—溫度計(jì)抽油井采油樹及油管頭75套管頭

套管頭是連接套管和各種井油管頭的一種部件。用以支持技術(shù)套管和油層套管的重力，密封各層套管間的環(huán)形空間，為安裝防噴器、油管頭和采油樹等上部井口裝置提供過渡連接，并且通過套管頭本體上的兩個(gè)側(cè)口，可以進(jìn)行補(bǔ)擠水泥、監(jiān)控井沉和注平衡液等作業(yè)。套管頭由本體、套管懸掛器和密封組件組成。套管頭按懸掛套管的層數(shù)分為單級(jí)套管頭、雙級(jí)套管頭、三級(jí)套管頭。套管頭套管頭是連接套管和各種井油管頭的一種部件。用76單級(jí)套管頭示意圖

1—油管頭；2—套管頭；3—套管懸掛器（卡瓦式）；4—懸掛套管；5—連接套管（表層套管）完井技術(shù)課件77雙級(jí)套管頭示意圖1—

上部套管頭；2—下部套管頭；3—油管頭；4—上部套管懸掛器（卡瓦式）；5—上部懸掛套管；6—下部套管懸掛器（卡瓦式）；7—下部懸掛套管；8—連接套管（表層套管）雙級(jí)套管頭示意圖78幾種典型完井管柱

下入完井管柱使生產(chǎn)井或注入井開始正常生產(chǎn)是完井的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。井的類型（采油井、采氣井、注水井、注蒸汽井、注氣井）不一樣，完井管柱也不一樣。即使都為采油井，采油方式不同，完井管柱也不同。目前的采油方式主要有自噴采油和人工舉升（有桿泵、水力活塞泵、潛油電泵、氣舉）采油。幾種典型完井管柱下入完井管柱使生產(chǎn)井或注入井開始正常生79自噴井完井管柱全井合采管柱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，就是一根光油管，下接喇叭口，下至油層中部。它適用于單層系的油井或?qū)訑?shù)不多、層間差異不大的油井。分層開采管柱結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，主要由封隔器、配產(chǎn)器和其它配套的井下工具組成。主要用于層間差異大的自噴井，解決層間的干擾和矛盾，充分發(fā)揮各層段的潛力，提高采油速度。自噴井完井管柱全井合采管柱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，就是一根光油管，下接喇80有桿泵井完井管柱有桿泵井完井管柱主要由泵（有桿泵）、桿（抽油桿）、管（油管）和其它井下工具組成為提高泵效，有桿泵深抽管柱的油管需用油管錨錨定，如圖8-29所示。圖8-28有桿泵井標(biāo)準(zhǔn)完井管柱示意圖圖8-29有桿泵深抽井完井管柱示意圖有桿泵井完井管柱有桿泵井完井管柱主要由泵（有桿泵）、桿（抽81水力活塞泵井完井管柱水力活塞泵井完井管柱82潛油電泵井完井管柱潛油電泵井完井管柱83

第四節(jié)

投產(chǎn)措施

一、投產(chǎn)前的準(zhǔn)備油氣井完井后，即要投產(chǎn)。在投產(chǎn)前需要進(jìn)行必要的措施使其達(dá)到預(yù)期的生產(chǎn)能力。為此，要做好以下準(zhǔn)備工作。1．通井通井的目的是檢驗(yàn)井筒是否暢通無阻。通井用的主要工具是通徑規(guī)、鉛模等。2．刮管刮管的目的是把套管內(nèi)壁上的水泥及炮眼毛刺清除掉，以保證下井工具正常工作及封隔器坐封成功。常用刮削工具有膠筒式套管刮削器和彈簧式套管刮削器。3．洗井洗井的目的在于把井筒內(nèi)的贓物用洗井液沖洗帶出井筒，為以后的施工作好準(zhǔn)備。常用的洗井液主要是鹽水，有時(shí)也加入一些添加劑，對(duì)洗井液總的技術(shù)要求是對(duì)油氣層不造成損害第四節(jié)投產(chǎn)措施一、投產(chǎn)前的準(zhǔn)備84二、排液措施

1．替噴排液有的油氣井在正壓差射孔后，由于液柱壓力高于油層壓力，油井不能自噴。替噴排液法的實(shí)質(zhì)就是減小井內(nèi)液體的相對(duì)密度，使井內(nèi)液柱的回壓低于油層的壓力而達(dá)到誘噴的目的。具體施工是用低比重液體替出井中的壓井液。二、排液措施1．替噴排液85二、排液措施

2．抽汲排液抽汲就是用一種專用工具把井內(nèi)液體抽到地面，以達(dá)到壓低液面，即降低液柱對(duì)油層的回壓的一種排液措施。由于抽汲的誘流強(qiáng)度比替噴大些，所以它一般適用于噴勢(shì)不大的自噴井或有自噴能力但在鉆井過程中，由于泥漿漏失，失水嚴(yán)重使油層受到損害的油井。二、排液措施2．抽汲排液86二、排液措施

3．氣舉排液氣舉排液就是采用高壓氣體壓縮機(jī)把氣體壓入井中使井中壓井液排出的誘導(dǎo)油流的方法。氣舉排液最突出的特點(diǎn)是井內(nèi)液體回壓能疾速下降。所以它只能適用于油層巖石膠結(jié)牢固的砂巖或碳酸鹽巖的油井的排液，對(duì)于一些膠結(jié)疏松的砂巖，要控制好撈空深度和氣舉排液速度，以免破壞油層結(jié)構(gòu)而出砂。二、排液措施3．氣舉排液87二、排液措施

4．混氣水排液用氣水混合物替出井中的壓井液，由于混合物的密度小于壓井液的密度，可使井內(nèi)液柱對(duì)油層的回壓降低。混氣水排液的方法是從套管（有時(shí)也可以從油管）用壓風(fēng)機(jī)和水泥車同時(shí)注氣和泵水來替置井內(nèi)液體。由于混合物的密度可以由控制氣量和水量來調(diào)節(jié)，因而，施工時(shí)可使混氣水的密度由大到小逐漸變化，從而使井底回壓逐漸下降，地層與井底的壓差逐漸增大，這樣就能較好地克服氣舉法使井底壓力急劇下降的缺點(diǎn)。這種排液的方法適用于那些既不能用替噴排液，也不宜于用氣舉排液的油井。二、排液措施4．混氣水排液885．泡沫排液泡沫流體由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，使它具有靜液柱壓頭低、濾失量小、攜砂性能好、摩阻損失小、助排能力強(qiáng)，對(duì)油層損害小等特性。因此，泡沫流體已廣泛地用作鉆井液、完井液、洗井液、壓裂液、酸化液等。由于液氮設(shè)備的發(fā)展與配套，使泡沫流體技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)大。

5．泡沫排液89

三、解堵措施

如果通過上述排液措施處理的井還不能投產(chǎn)的話，則需要進(jìn)行解堵處理。解堵的目的是要最大限度地溝通地層與井筒之間的流通通道，使井順利投產(chǎn)并確保油氣井獲得盡可能高的產(chǎn)能。常見的解堵措施有化學(xué)劑解堵、擠油解堵、酸化解堵、水力壓裂解堵、高能氣體壓裂解堵、超聲波振蕩解堵、水力振蕩解堵等。三、解堵措施如果通過上述排液措施處理的井還901．化學(xué)劑解堵化學(xué)解堵劑主要由有機(jī)溶劑、水溶性聚合物溶劑、粘土防膨劑、降粘劑等按一定的比例混合配制而成。地層情況不同，配方也不一樣。所以，具體配方一般都根據(jù)地層情況由實(shí)驗(yàn)而定?；瘜W(xué)劑解堵的機(jī)理為：①有機(jī)溶劑對(duì)石油中的高分子物質(zhì)有強(qiáng)烈的溶解能力；②對(duì)地層巖石中的易膨脹粘土具有較強(qiáng)的防止膨脹作用和穩(wěn)定粘土作用；③對(duì)稠油乳液具有較好的降粘作用；④對(duì)外來的高分子聚合物具有良好的溶解性能。1．化學(xué)劑解堵91

2．?dāng)D油解堵擠油解堵主要用于解除“水鎖”損害。將凝析油或輕質(zhì)油擠入地層，通過擠入地層的油提高水浸帶的油相滲透率，從而解除“水鎖”損害，恢復(fù)地層原貌。常規(guī)擠油解堵的用量為2025m3，大型常規(guī)擠油解堵的用量可達(dá)100m3左右。2．?dāng)D油解堵92

3．基質(zhì)酸化解堵

基質(zhì)酸化解堵是在低于地層破裂壓力的條件下，通過向地層中注入酸液，酸溶蝕地層中的膠結(jié)物（粘土、碳酸鹽礦物、含鐵礦物等）和部分砂粒（石英、長石等）或者溶解孔隙中的堵塞物（泥漿、水泥漿、地層微粒、結(jié)垢、結(jié)蠟、細(xì)菌等），經(jīng)過返排把反應(yīng)產(chǎn)物排出地層，達(dá)到恢復(fù)或提高酸化帶內(nèi)地層滲透率的目的。基質(zhì)酸化解堵一般用于砂巖地層，也可用于碳酸鹽巖地層及其他變質(zhì)巖地層。3．基質(zhì)酸化解堵

基質(zhì)酸化解堵是在低于地層破934．水力壓裂解堵

水力壓裂解堵包括加砂水力壓裂和酸壓裂。在砂巖地層，只能進(jìn)行加砂水力壓裂。而在碳酸鹽巖地層及其他變質(zhì)巖地層，既可以進(jìn)行加砂水力壓裂，也可以進(jìn)行酸壓裂。加砂水力壓裂解堵是在高于地層破裂壓力的條件下，向地層中注入壓裂液，形成裂縫，再注入攜砂液（攜帶有支撐劑的壓裂液），由于支撐劑的支撐作用閉合后形成具有一定導(dǎo)流能力的裂縫，其特點(diǎn)是必須加支撐劑。而酸壓裂解堵則是在高于地層破裂壓力的條件下，向地層中注入酸液，形成裂縫，酸液溶蝕裂縫壁面，產(chǎn)生凹凸不平的溝槽，閉合后形成具有一定導(dǎo)流能力的裂縫，其特點(diǎn)是不加支撐劑。4．水力壓裂解堵水力壓裂解堵包括加砂水力壓裂和酸945．高能氣體壓裂解堵

高能氣體壓裂是利用特定的發(fā)射藥或推進(jìn)劑在油井（或注水井）的目的層段高速燃燒，產(chǎn)生高溫、高壓氣體壓裂油層形成多條自井眼為中心呈放射狀的徑向裂縫。由于這些裂縫的自支撐作用，形成了具有一定導(dǎo)流能力的通道，解除了井眼附近的堵塞，達(dá)到提高油層產(chǎn)能（或提高注入能力）的目的。由于高能氣體壓裂屬于無支撐劑壓裂，因此它不能用于低滲透地層的壓裂改造，而更多地是用于近井地帶的解堵。5．高能氣體壓裂解堵高能氣體壓裂是利用特定的發(fā)射956．聲波法解堵

聲波法解堵包括聲音共振法解堵和超聲波振蕩解堵。聲音共振法解堵是在井內(nèi)下入一種專用聲波共振工具，對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)層部位，產(chǎn)生頻率為20010000HZ、聲強(qiáng)高達(dá)200db以上的聲波，使井下工具、近井地帶的地層發(fā)生共振，從而達(dá)到解堵的目的。超聲波的應(yīng)用很廣泛，如醫(yī)學(xué)上用于粉碎人體內(nèi)的尿結(jié)石等。所以，石油工程中也利用超聲波發(fā)射裝置在井內(nèi)產(chǎn)生超聲波振蕩，從而解除近井地帶的地層堵塞。6．聲波法解堵聲波法解堵包括聲音共振法解堵和超聲波967．水力振蕩解堵

水力振蕩解堵是近年來發(fā)展起來的一種解除近井地帶地層堵塞的新技術(shù)。其核心是振蕩器，其結(jié)構(gòu)如圖8-33所示。高壓水流從地面經(jīng)油管進(jìn)入水力振蕩器，高壓水先從進(jìn)口噴嘴A射入軸對(duì)稱腔室B后再從出口噴嘴C射出。從出口噴嘴C射出的高壓水就成為高頻振蕩射流，利用此高頻振蕩射流即可解除地層的堵塞。7．水力振蕩解堵水力振蕩解堵是近年來發(fā)展起來的一97BC出口A入口(噴嘴)空腔振蕩器結(jié)構(gòu)示意圖BC出口A入口(噴嘴)空腔振蕩器結(jié)構(gòu)示意圖98作業(yè)1．目前最常用的完井方法有哪些？2．對(duì)出砂地層，為什么要防砂？3．理想的完井方法要滿足哪幾個(gè)條件？4．簡(jiǎn)述如何優(yōu)選完井方法？5．合理的完井方法應(yīng)該力求滿足哪些要求？作業(yè)1．目前最常用的完井方法有哪些？99本章小結(jié)

掌握完井的定義、合理完井方法應(yīng)滿足的要求，掌握常規(guī)完井方法及其適用的地質(zhì)條件，掌握完井方法的選擇。了解完井井口裝置及完井管柱，了解完井投產(chǎn)措施。本章小結(jié)掌握完井的定義、合理完井方法應(yīng)滿足的要100完井技術(shù)完井，顧名思義指的是油氣井的完成(WellCompletion)，即根據(jù)油氣層的地質(zhì)特性和開發(fā)開采的技術(shù)要求，在井底建立油氣層與油氣井井筒之間的合理連通渠道或連通方式。完井技術(shù)完井，顧名思義指的是油氣井的完成(WellComp101合理的完井方法應(yīng)該力求滿足以下要求

①油、氣層和井筒之間應(yīng)保持最佳的連通條件，油、氣層所受的損害最??；②油、氣層和井筒之間應(yīng)具有盡可能大的滲流面積，油、氣入井的阻力最?。虎蹜?yīng)能有效地封隔油、氣、水層，防止氣竄或水竄，防止層間的相互干擾；④應(yīng)能有效地控制油層出砂，防止井壁垮塌，確保油井長期生產(chǎn)；合理的完井方法應(yīng)該力求滿足以下要求

①油、氣層和井筒102⑤應(yīng)具備進(jìn)行分層注水、注氣、分層壓裂、酸化等分層措施以及便于人工舉升和井下作業(yè)等條件；⑥如為稠油油田，則稠油開采能達(dá)到熱采（主要蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)）的要求；⑦油田開發(fā)后期具備側(cè)鉆定向井及水平井的條件⑧施工工藝盡可能簡(jiǎn)便，成本盡可能低。⑤應(yīng)具備進(jìn)行分層注水、注氣、分層壓裂、酸化等分層措施以及便于103常規(guī)完井方法

1．射孔完井方法2．裸眼完井方法3．割縫襯管完井方法4.礫石充填完井常規(guī)完井方法1．射孔完井方法1041．射孔完井方法射孔完井是國內(nèi)外使用最為廣泛的一種完井方法，在直井、定向井、水平井中都可采用。射孔完井包括套管射孔完井和尾管射孔完井。套管射孔完井是用同一尺寸的鉆頭鉆穿油層直至設(shè)計(jì)井深，然后下油層套管至油層底部并注水泥固井，最后射孔，射孔彈射穿油層套管、水泥環(huán)并穿透油層一定深度，從而建立起油（氣）流的通道。圖8-1為直井套管射孔完井示意圖。1．射孔完井方法105直井套管射孔完井示意圖直井套管射孔完井示意圖106射孔完井

尾管射孔完井是在鉆頭鉆至油層頂界后，下技術(shù)套管注水泥固井，然后用小一級(jí)的鉆頭鉆穿油層至設(shè)計(jì)井深，用鉆具將尾管送下并懸掛在技術(shù)套管上。尾管和技術(shù)套管的重合段一般不小于50m。再對(duì)尾管注水泥固井，然后射孔。圖8-2為直井尾管射孔完井示意圖。射孔完井尾管射孔完井是在鉆頭鉆至油層頂界后，下技術(shù)套管107射孔完井對(duì)于水平井，一般是技術(shù)套管下過直井段注水泥固井后，在水平井段內(nèi)下入完井尾管、注水泥固井。完井尾管和技術(shù)套管宜重合100m左右。最后在水平井段射孔。射孔完井對(duì)于水平井，一般是技術(shù)套管下過直井段注水泥固108射孔完井適用的地質(zhì)條件①有氣頂、或有底水、或有含水夾層、易塌夾層等復(fù)雜地質(zhì)條件，因而要求實(shí)施分隔層段的儲(chǔ)層②各分層之間存在壓力、巖性等差異，因而要求實(shí)施分層測(cè)試、分層采油、分層注水、分層處理的儲(chǔ)層。③要求實(shí)施大規(guī)模水力壓裂作業(yè)的低滲透儲(chǔ)層。④砂巖儲(chǔ)層、碳酸鹽巖裂縫性儲(chǔ)層。射孔完井適用的地質(zhì)條件①有氣頂、或有底水、或有含水夾層、易109射孔關(guān)鍵技術(shù)射孔是完井工程的一個(gè)關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。為此，采用先進(jìn)的理論和方法，針對(duì)儲(chǔ)層性質(zhì)和工程實(shí)際情況，優(yōu)選射孔工藝和優(yōu)化射孔設(shè)計(jì)，是搞好射孔完井必不可少的基本條件。射孔關(guān)鍵技術(shù)射孔是完井工程的一個(gè)關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。為此，采用110射孔工藝一般根據(jù)油藏和流體特性、地層損害狀況、套管程序和油田生產(chǎn)條件，選擇恰當(dāng)?shù)纳淇坠に嚒?)電纜輸送套管槍射孔工藝按采用的射孔壓差可以分為兩種方式。射孔壓差指的是射孔液在井底產(chǎn)生的液柱壓力與地層壓力之差。差值為正則為正壓射孔，差值為負(fù)則為負(fù)壓射孔。①常規(guī)電纜套管槍正壓射孔工藝

②套管槍負(fù)壓射孔工藝

射孔工藝一般根據(jù)油藏和流體特性、地層損害狀況、套管1112)油管輸送射孔這種無電纜油管輸送射孔工藝是利用油管將射孔槍下到油層部位射孔，是目前國內(nèi)外使用最多的一種射孔工藝。油管下部聯(lián)有壓差式封隔器、帶孔短節(jié)和引爆系統(tǒng)，油管內(nèi)只有部分液柱造成射孔負(fù)壓。通過地面投棒引爆、壓力或壓差式引爆或電纜濕式接頭引爆等各種方式使射孔彈爆炸而一次全部射完油氣層。2)油管輸送射孔1123)油管輸送射孔聯(lián)作工藝①油管輸送射孔和地層測(cè)試聯(lián)作將油管輸送裝置的射孔槍、點(diǎn)火頭、激發(fā)器等部件接到單封隔器測(cè)試管柱的底部。管柱下到待射孔和測(cè)試井段后，進(jìn)行射孔校深、座好封隔器并打開測(cè)試閥，引爆射孔后轉(zhuǎn)入正常測(cè)試程序。這種工藝特別適合于自噴井。②油管輸送射孔與壓裂、酸化聯(lián)作完井時(shí)下一次管柱，能完成射孔、測(cè)試、酸化、壓裂、試井等工序。③非自噴井油管輸送射孔與測(cè)試聯(lián)作工作管柱由射孔槍、封隔器、負(fù)壓閥、自動(dòng)壓力計(jì)工作筒、固定閥以及配有特殊空心套筒的逆流射流泵組成。3)油管輸送射孔聯(lián)作工藝①油管輸送射孔和地層測(cè)試聯(lián)作1134)電纜輸送過油管射孔①常規(guī)過油管射孔②轉(zhuǎn)軸式（張開式）過油管射孔工藝③過油管深穿透射孔技術(shù)4)電纜輸送過油管射孔①常規(guī)過油管射孔114(2)射孔參數(shù)優(yōu)選要獲得理想的射孔效果，必須對(duì)射孔參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。進(jìn)行正確而有效的射孔參數(shù)優(yōu)選，取決于以下幾個(gè)方面：一是對(duì)于各種儲(chǔ)層和地下流體情況下射孔井產(chǎn)能規(guī)律的量化認(rèn)識(shí)程度；二是射孔參數(shù)、損害參數(shù)和儲(chǔ)層及流體參數(shù)獲取的準(zhǔn)確程度；三是可供選擇的槍彈品種、類型的系列化程度。射孔參數(shù)優(yōu)選是指現(xiàn)有條件下針對(duì)特定儲(chǔ)層的使井產(chǎn)能達(dá)到最高的射孔參數(shù)優(yōu)配組合，也涉及到實(shí)現(xiàn)這些參數(shù)的工藝要求。產(chǎn)能比是目標(biāo)函數(shù)。(2)射孔參數(shù)優(yōu)選要獲得理想的射孔效果，必須對(duì)射孔115(2)射孔參數(shù)優(yōu)選1)射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)資料準(zhǔn)備包括收集射孔槍、彈基本數(shù)據(jù)，射孔彈穿深、孔徑校正，鉆井損害參數(shù)的計(jì)算等三方面。(2)射孔參數(shù)優(yōu)選1)射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)資料準(zhǔn)備1162)射孔參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法①建立各種儲(chǔ)層和產(chǎn)層流體條件下射孔完井產(chǎn)能關(guān)系數(shù)學(xué)模型，獲得各種條件下射孔產(chǎn)能比定量關(guān)系；②收集本地區(qū)、鄰井和設(shè)計(jì)井有關(guān)資料和數(shù)據(jù)，用以修正模型和優(yōu)化設(shè)計(jì)；③調(diào)查射孔槍、彈型號(hào)和性能測(cè)試數(shù)據(jù)；④校正各種彈的井下穿深和孔徑；2)射孔參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法①建立各種儲(chǔ)層和產(chǎn)層流體條件下射孔1172)射孔參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法⑤計(jì)算各種彈的壓實(shí)損害參數(shù)；⑥計(jì)算設(shè)計(jì)井的鉆井損害參數(shù)；⑦計(jì)算和比較各種可能參數(shù)配合下的產(chǎn)率比和套管抗擠毀能力降低系數(shù)，優(yōu)選出最佳的射孔參數(shù)配合。⑧預(yù)測(cè)選擇方案下的產(chǎn)量、表皮系數(shù)。2)射孔參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法⑤計(jì)算各種彈的壓實(shí)損害參數(shù)；118(3)射孔負(fù)壓設(shè)計(jì)完井設(shè)計(jì)要求在既安全又經(jīng)濟(jì)的條件下保證完井段壓力損失最小、產(chǎn)量最高。負(fù)壓射孔能改善井的生產(chǎn)能力，目前已在世界范圍內(nèi)獲得廣泛應(yīng)用。

負(fù)壓射孔（UnderbalancedPerforating）就是指射孔時(shí)射孔液在井筒中造成的井底壓力低于油藏壓力。負(fù)壓值是負(fù)壓設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。所設(shè)計(jì)的負(fù)壓值一方面要保證孔眼清潔、沖刷出孔眼周圍的破碎壓實(shí)帶中的細(xì)小顆粒，滿足這一要求的負(fù)壓稱為最小負(fù)壓；另一方面，負(fù)壓值又不能超過某個(gè)值以免造成地層出砂、垮塌、套管擠毀、或封隔器失效和其它方面的問題，對(duì)應(yīng)的這一臨界值稱為最大負(fù)壓。合理射孔負(fù)壓值的選擇應(yīng)當(dāng)是既高于最小負(fù)壓又不超過最大負(fù)壓。(3)射孔負(fù)壓設(shè)計(jì)完井設(shè)計(jì)要求在既安全又經(jīng)濟(jì)的條119美國Conoco公司射孔負(fù)壓設(shè)計(jì)計(jì)算方法若產(chǎn)層有出砂史或含水飽和度高，則：△Prec＝0.8△Pmin＋0.2△Pmax(8-10)若產(chǎn)層無出砂史，則：△Prec＝0.2△Pmin＋0.8△Pmax(8-11)式中，△Prec─合理負(fù)壓，Mpa?！鱌max─最大負(fù)壓，MPa；△Pmin─最小負(fù)壓，MPa；美國Conoco公司射孔負(fù)壓設(shè)計(jì)計(jì)算方法若產(chǎn)層有出砂史或含120

2．裸眼完井方法

裸眼完井就是井眼完全裸露，井內(nèi)不下任何管柱。分先期裸眼完井和后期裸眼完井2．裸眼完井方法裸眼完井就是井眼完全裸露，井內(nèi)不121先期裸眼完井鉆頭鉆至油層頂界附近后，下技術(shù)套管注水泥固井。水泥漿上返至預(yù)定的設(shè)計(jì)高度后，再從技術(shù)套管中下入直徑較小的鉆頭，鉆穿水泥塞，鉆開油層至設(shè)計(jì)井深完井。此為先期裸眼完井，見圖8-4。先期裸眼完井鉆頭鉆至油層頂界附近后，下技術(shù)套管注水122后期裸眼完井另一種工序是不更換鉆頭，直接鉆穿油層至設(shè)計(jì)井深，然后下技術(shù)套管至油層頂界附近，注水泥固井。此為后期裸眼完井，見圖8-5。水平井裸眼完井見圖8-6。后期裸眼完井另一種工序是不更換鉆頭，直接鉆穿油層至設(shè)123水平井裸眼完井

水平井裸眼完井124裸眼完井適用的地質(zhì)條件①巖性堅(jiān)硬致密，井壁穩(wěn)定不坍塌的碳酸鹽巖或砂巖儲(chǔ)層。②無氣頂、無底水、無含水夾層及易塌夾層的儲(chǔ)層。③單一厚儲(chǔ)層，或壓力、巖性基本一致的多儲(chǔ)層。④不準(zhǔn)備實(shí)施分隔層段，選擇性處理的儲(chǔ)層。裸眼完井適用的地質(zhì)條件①巖性堅(jiān)硬致密，井壁穩(wěn)定不坍塌的碳酸1253．割縫襯管完井方法

割縫襯管完井是在裸眼完井的基礎(chǔ)上，在裸眼井內(nèi)下入割縫襯管而已，在直井、定向井、水平井中都可采用。與裸眼完井相對(duì)應(yīng)，割縫襯管完井方法也有兩種完井工序：先期固井和后期固井3．割縫襯管完井方法割縫襯管完井是在裸眼完井的基礎(chǔ)上126割縫襯管完井（先期固井）一是鉆頭鉆至油層頂界后，先下技術(shù)套管注水泥固井，再從技術(shù)套管中下入直徑小一級(jí)的鉆頭鉆穿油層至設(shè)計(jì)井深。最后在油層部位下入預(yù)先割縫的襯管，依靠襯管頂部的襯管懸掛器(卡瓦封隔器)，將襯管懸掛在技術(shù)套管上，并密封襯管和套管之間的環(huán)形空間，使油氣通過襯管的割縫流入井筒割縫襯管完井（先期固井）一是鉆頭鉆至油層頂界后，127割縫襯管完井（后期固井）二是用同一尺寸鉆頭鉆穿油層后，套管柱下端連接襯管下入油層部位，通過管外封隔器和注水泥接頭固井封隔油層頂界以上的環(huán)形空間割縫襯管完井（后期固井）二是用同一尺寸鉆頭鉆穿128割縫襯管示意圖割縫襯管就是在襯管壁上沿著軸線的平行方向或垂直方向割成多條縫眼割縫襯管示意圖割縫襯管就是在襯管壁上沿著軸線的平行方向或垂直129割縫襯管的功能一方面允許一定數(shù)量和大小的能被原油攜帶至地面的“細(xì)砂”通過，另一方面能把較大顆粒的砂于阻擋在襯管外面。這樣，大砂粒就在襯管外形成“砂橋”或“砂拱”。砂橋中沒有小砂粒，因?yàn)樯a(chǎn)時(shí)此處流速很高，把小砂粒都帶人井內(nèi)了。砂橋的這種自然分選，使它具有良好的通過能力，同時(shí)起到保護(hù)井壁的作用。割縫襯管的功能一方面允許一定數(shù)量和大小的能被原油攜帶至地面的130割縫襯管的技術(shù)參數(shù)(1)縫眼的形狀縫眼的剖面應(yīng)該呈梯形，梯形兩斜邊的夾角與襯管的承壓大小及流通量有關(guān)，一般設(shè)計(jì)為12°左右。梯形大的底邊應(yīng)為襯管內(nèi)表面，小的底邊應(yīng)為襯管外表面。這種縫眼的形狀可以避免砂?？ㄋ涝诳p眼內(nèi)而堵塞襯管。割縫襯管的技術(shù)參數(shù)(1)縫眼的形狀131(2)縫口寬度梯形縫眼小底邊的寬度稱為縫口寬度。縫口寬度為：e≤2d10式中e---縫口寬度，mm；d10-----產(chǎn)層砂粒度組成累積曲線上，占累積重量為10％所對(duì)應(yīng)的砂粒直徑，mm。上式表明：占砂樣總重量為90％的細(xì)小砂粒被允許通過割縫縫眼，而占砂樣總重量為10％的大直徑承載骨架砂不能通過縫眼，被阻擋在襯管外面形成具有較高滲透率的“砂橋”。(2)縫口寬度132(3)割縫襯管的尺寸根據(jù)技術(shù)套管尺寸，裸眼井段的鉆頭直徑，可確定割縫襯管外徑，如表8-1所示。技術(shù)套管裸眼井段鉆頭割縫襯管公稱直徑(in)套管外徑(mm)公稱直徑(in)鉆頭直徑(mm)公稱直徑(in)襯管外徑(mm)7177.861525～51/2127～14085/8219.171/219051/2～65/8140～16895/8244.581/221665/8～75/8168～194103/4273.195/8244.575/8～85/8194～219(3)割縫襯管的尺寸技術(shù)套管裸眼133(4)縫眼的長度

縫眼的長度應(yīng)根據(jù)管徑的大小和縫眼的排列形式而定，通常為20～300mm。由于垂向割縫襯管的強(qiáng)度低，因此垂向割縫的縫長較短，一般為20～50mm。平行向割縫的縫長一般為50～300mm。(4)縫眼的長度

縫眼的長度應(yīng)根據(jù)管徑的大小和縫眼的134(6)縫眼的數(shù)量

縫眼的數(shù)量決定了割縫襯管的流通面積。在確定割縫襯管流通面積時(shí)，既要考慮產(chǎn)液量的要求，又要顧及割縫襯管的強(qiáng)度。縫眼的數(shù)量可由下式確定：

(8-13)式中n---縫眼的數(shù)量，條/m；α--縫眼總面積占襯管外表總面積的百分?jǐn)?shù)，一般取2％；F---每米襯管外表面積，mm2/m；e---縫口寬度，mm；l---縫眼長度，mm。(6)縫眼的數(shù)量

縫眼的數(shù)量決定了割縫襯管的流通面積。在135割縫襯管完井適用的地質(zhì)條件①無氣頂、無底水、無含水夾層及易塌夾層的儲(chǔ)層。②單一厚儲(chǔ)層，或壓力、巖性基本一致的多儲(chǔ)層。③不準(zhǔn)備實(shí)施分隔層段，選擇性處理的儲(chǔ)層。④巖性較為疏松的中、粗砂粒儲(chǔ)層。割縫襯管完井適用的地質(zhì)條件①無氣頂、無底水、無含水夾層及易1364.礫石充填完井

對(duì)于膠結(jié)疏松出砂嚴(yán)重的地層，一般應(yīng)采用礫石充填完井方法。它是先將繞絲篩管下入井內(nèi)油層部位，然后用充填液將在地面上預(yù)先選好的礫石（礫石可以是石英砂、玻璃珠、樹脂涂層砂或陶粒）泵送至繞絲篩管與井眼或繞絲篩管與套管之間的環(huán)形空間內(nèi)，構(gòu)成一個(gè)礫石充填層，以阻擋油層砂流入井筒，達(dá)到保護(hù)井壁、防砂入井之目的。4.礫石充填完井對(duì)于膠結(jié)疏松出砂嚴(yán)重的地層，一般應(yīng)采137(1)裸眼礫石充填完井在地質(zhì)條件允許使用裸眼，而又需要防砂時(shí)，就應(yīng)該采用裸眼礫石充填完井方法。其工序是：鉆頭鉆達(dá)油層頂界以上約3m后，下技術(shù)套管注水泥固井。再用小一級(jí)的鉆頭鉆穿水泥塞，鉆開油層至設(shè)計(jì)井深。然后更換擴(kuò)張式鉆頭將油層部位的井徑擴(kuò)大到技術(shù)套管外徑的1.5至2倍，以確保充填礫石時(shí)有較大的環(huán)形空間，增加防砂層的厚度，提高防砂效果(1)裸眼礫石充填完井在地質(zhì)條件允許使用裸眼，而又138裸眼礫石充填完井示意圖裸眼礫石充填完井示意圖139(2)套管礫石充填完井套管礫石充填的完井工序是：鉆頭鉆穿油層至設(shè)計(jì)井深后，下油層套管于油層底部，注水泥固井，然后對(duì)油層部位射孔。要求采用高孔密(30孔/m左右)，大孔徑(20mm左右)射孔，以增大充填流通面積，有時(shí)還把套管外的油層砂沖掉，以便于向孔眼外的周圍油層填入礫石，避免礫石和地層砂混和增大滲流阻力。由于高密度充填(高粘充填液)緊實(shí)，充填效率高，防砂效果好，有效期長，故當(dāng)前大多采用高密度充填。(2)套管礫石充填完井套管礫石充填的完井工序是：鉆140套管礫石充填完井示意圖套管礫石充填完井示意圖141(3)礫石質(zhì)量要求1)礫石粒徑國內(nèi)外推薦的礫石粒徑是油層砂粒度中值d50的5～6倍2)礫石尺寸合格程度礫石尺寸合格程度的標(biāo)準(zhǔn)是大于要求尺寸的礫石重量不得超過砂樣的0.1%，小于要求尺寸的礫石重量不得超過砂樣的2％。3)礫石的強(qiáng)度礫石強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)是抗破碎試驗(yàn)所測(cè)出的破碎砂重量含量不超過表8-4所示的數(shù)值。4)礫石的球度和圓度要求礫石的平均圓度和球度應(yīng)大于0.65)礫石的酸溶度礫石酸溶度的標(biāo)準(zhǔn)是:在標(biāo)準(zhǔn)土酸(3％HF＋12％HCl)中礫石的溶解重量百分?jǐn)?shù)不得超過1％。6)礫石的結(jié)團(tuán)要求為：礫石應(yīng)由單個(gè)石英砂粒所組成，如果砂樣中含有1％或更多個(gè)砂粒結(jié)團(tuán)，該砂樣不能使用。(3)礫石質(zhì)量要求1)礫石粒徑142礫石充填完井適用的地質(zhì)條件裸眼礫石充填完井①無氣頂、無底水、無含水夾層的儲(chǔ)層。②單一厚儲(chǔ)層，或壓力、物性基本一致的多儲(chǔ)層。③不準(zhǔn)備實(shí)施分隔層段，選擇性處理的儲(chǔ)層。④巖性疏松出砂嚴(yán)重的中、粗、細(xì)砂粒儲(chǔ)層。套管礫石充填完井①有氣頂、或有底水、或有含水夾層、易塌夾層等復(fù)雜地質(zhì)條件，因而要求實(shí)施分隔層段的儲(chǔ)層。②各分層之間存在壓力、巖性差異，因而要求實(shí)施選擇性處理的儲(chǔ)層。③巖性疏松出砂嚴(yán)重的中、粗、細(xì)砂粒儲(chǔ)層。礫石充填完井適用的地質(zhì)條件裸眼礫石充填完井①無氣頂、無143二、其它完井方法

1.貫眼套管（尾管）完井貫眼套管（尾管）完井也稱地面預(yù)鉆孔套管（尾管）完井，這是在地面按一定的布孔參數(shù)預(yù)先在套管（尾管）上鉆孔，然后象割縫襯管一樣完井。一般的布孔參數(shù)為：孔密2024孔/m，孔眼直徑10mm，相位角6090度，交錯(cuò)布孔。貫眼套管（尾管）的加工成本要比割縫襯管低得多，適用于不出砂的碳酸鹽巖地層及其它裂縫性油藏。貫眼套管（尾管）完井在直井、定向井、水平井中都可使用。二、其它完井方法1.貫眼套管（尾管）完井1442.預(yù)充填礫石繞絲篩管完井

預(yù)充填礫石繞絲篩管是在地面預(yù)先將符合油層特性要求的礫石填入具有內(nèi)外雙層繞絲篩管的環(huán)形空間而形成的防砂管。將此種篩管下入裸眼井內(nèi)或射孔套管內(nèi)，對(duì)準(zhǔn)出砂層位進(jìn)行防砂。該種防砂方法其油井產(chǎn)能略低于井下礫石充填，但工藝簡(jiǎn)便、成本低，國內(nèi)外均經(jīng)常采用。該種完井方法在直井、定向井、水平井中都可使用。2.預(yù)充填礫石繞絲篩管完井

預(yù)充填礫石繞絲篩管是在地1453.其他防砂篩管完井(1)金屬纖維防砂篩管(2)多孔冶金粉末防砂篩管(3)多層充填井下濾砂器3.其他防砂篩管完井1464.化學(xué)固砂完井化學(xué)固砂是以各種材料(水泥漿、酚醛樹脂等)為膠結(jié)劑，以各種硬質(zhì)顆粒(石英砂、核桃殼等)為支撐劑，按一定比例拌合均勻后，擠入套管外堆集于出砂層位。凝固后形成具有一定強(qiáng)度和滲透性的人工井壁防止油層出砂?；蛘卟患又蝿?，直接將膠結(jié)劑擠入套管外出砂層位，將疏松砂巖膠結(jié)牢固防止油層出砂?；瘜W(xué)固砂雖然是一種防砂方法，但其在使用上有其局限性，僅適用于單層及薄層，防砂油層一般以5m左右為宜，不宜用在大厚層或長井段防砂?；瘜W(xué)固砂完井主要在直井中使用。4.化學(xué)固砂完井化學(xué)固砂是以各種材料(水泥漿、酚醛1475.壓裂礫石充填防砂完井

在礫石充填工藝上的突破主要是將礫石充填與水力壓裂結(jié)合起來，稱為壓裂礫石充填技術(shù)，包括清水壓裂充填、端部脫砂壓裂充填、膠液壓裂充填等三種。其原理就是在射孔井上礫石充填之前，利用水力壓裂在地層中造出短裂縫，然后在裂縫中填滿礫石，最后再在篩管與套管環(huán)空充填礫石。同樣，壓裂礫石充填完井在直井、定向井中都可使用。但在水平井中應(yīng)慎重，因?yàn)楦悴缓靡装l(fā)生砂卡，從而使礫石充填失敗，達(dá)不到有效防砂的目的。5.壓裂礫石充填防砂完井

在礫石充填工藝上的突破主要是將礫石1486.欠平衡打開產(chǎn)層的完井欠平衡打開產(chǎn)層時(shí)，井下鉆井液產(chǎn)生的液柱壓力小于地層壓力，其主要優(yōu)點(diǎn)是可以避免鉆井液對(duì)地層產(chǎn)生損害。但由于欠平衡打開產(chǎn)層適應(yīng)的地質(zhì)條件有限（主要有裂縫性碳酸鹽巖地層、裂縫性變質(zhì)巖地層、火山噴發(fā)巖地層、低滲致密砂巖等），所以目前能采用的完井方法主要有裸眼完井、割縫襯管完井、割縫襯管完井、貫眼套管完井等。6.欠平衡打開產(chǎn)層的完井欠平衡打開產(chǎn)層時(shí)，井下鉆井液149第二節(jié)完井方法的選擇完井方法的選擇是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要綜合考慮的因素很多，這些因素主要有生產(chǎn)過程中井眼是否穩(wěn)定、生產(chǎn)過程中地層是否出砂、地質(zhì)和油藏工程特性、完井產(chǎn)能大小、鉆井完井的經(jīng)濟(jì)效益、采油工程要求等。第二節(jié)完井方法的選擇完井方法的選擇是一項(xiàng)復(fù)雜的150

一、完井方法分類

按照鉆井后井眼是否裸露，可將完井方法分為兩大類：射孔系列完井和裸眼系列完井

裸眼系列完井射孔系列完井1、裸眼完井1、射孔完井2、割縫襯管完井2、射孔套管內(nèi)下繞絲篩管完井3、帶管外封隔器的割縫襯管完井3、射孔套管內(nèi)下預(yù)充填礫石篩管完井4、繞絲篩管完井4、射孔套管內(nèi)金屬纖維篩管完井5、貫眼套管完井5、射孔套管內(nèi)井下礫石充填完井6、裸眼預(yù)充填礫石篩管完井