完井考试题库西安石油大学.doc

1. 现代完井工程的内容是什么？ 1钻开生产层 2提出完井的井底结构 3确定完井管柱的尺寸4封闭井底 5连通生产层6完井的试井评价7其它完井作业 2. 高压气井和腐蚀性气井固井完井中存在什么问题？1气体的上窜：固井后的高压气体上窜会引起严重的事故，会引起井口的失控，使井报废，严重时会引起大火，烧毁设备等。2气体的腐蚀:地下天然气中经常会含有酸性的腐蚀性气体，如H2S或CO2。这些气体溶于水中形成酸性液体，对套管、水泥都有强烈的腐蚀作用。3. 超高外压产生的条件是什么？1.造成的高的外压力自然因素有盐岩层和泥页岩的蠕变2.采油生产造成的高的外压力。高压注水-岩石渗透-岩石吸水膨胀-加剧泥页岩蠕动。4. 射孔液的伤害机理是什么？ 1.射孔液固相颗粒的伤害 2.射孔液滤失造成的伤害 3射孔液速敏伤害5. 简述影向射孔能力的因素。 1.岩石强度对射孔的影响2.射孔弹装药量的影响3.两种射孔方式的对比(射孔方式的影响)4.井下条件对射孔的影响5.套管的影响6. 简述套管断铣的工具及工艺过程。 断铣的工具是套管内铣刀。工艺过程：内铣刀上有靠液压力张开的铣刀头。将内铣刀用钻具下入井筒，在预定要铣切得位置用液压力张开铣刀头，尽量使铣刀头在两根套管接头的空隙初开始铣起。两根套管相接的接篐处套管间有较短的一段空隙，以此处为铣切起点。张开铣刀头，使铣刀头进入空隙处，加压开始铣套管。张开的铣刀直径超出套管是的外径，在钻压下铣刀将套管本体一次铣断。铣刀不断下行，逐渐将较长的一段套管铣掉。在断铣中用较小的排量洗井。断铣完后，用磁铁打捞器吸出井筒中国的铁销7. 防砂用的砾石质量指标有哪些？ 粒度（直径、圆度和球度）、酸溶性、硬度8完井设计的内容包括什么？(1)根据储集层的岩石特点、油藏的开发方案、将来可能要采取的采油工艺和修井措施， 提出完井井底结构的类型，如决定采用封闭式或敞开式井底，是否要采用防砂完井等。(2)提出完井井段的井眼尺寸，如井径、打开生产层的长度与层数、口袋的长度等。制定打开生产层的工艺措施，如确定钻井液的密度和类型，钻开生产层时防止污染的技术方案等。(3)完井管柱的设计，包括油层套管的直径、下入深度、套管强度设计；筛管和衬管的有关尺寸的决定。(4)制定打开生产层的工艺措施(5)射孔的方案设计，包括射孔的参数、射孔工艺和工具、射孔液等。(6)砾石充填设计，包括油层出砂粒径的分析、砾石直径选择、砾石携带液设计、充填工艺等。(7)试采方案的确定，包括试井工艺、完井液的设计，提出完井液的类型、密度、试井的数据获取等。(8)根据采出流体的流量、性质决定采油管柱的尺寸。9.钻开生产层储层岩石储油性质的有哪些变化？ 1.钻井液中的固、液两相物质进入生产层岩石空隙内，除会发生液体性质变化外，还会引起岩石基本的物理性质和化学变化，使空隙变形。 2.钻井液中的固相颗粒进入岩石孔道造成泥侵，是孔隙度、渗透率降低 3.钻井液中的液相进入岩石空隙内使岩石基体产生润湿性的变化，使亲水的岩石基体与水密切结合，形成水锁，堵塞空隙，将油的液珠封锁在空隙不能产出，这种现象叫贾敏应4.随着时间的加长以上伤害会逐渐加深10.简述选择完井方法的主要依据.1.储层类型2.岩石的性质 1)储层岩石的均质性：储层均质性是指储层岩石是各向同性的 储层非均质足指储层岩石是各向异性的2)地层压力接11.调整井的特点是什么？1压力体系的变化和不均匀分布（油层的压力已不是地层的初始压力）2流体介质的变化和不均匀分布（地层流体也不是原始的流体）3岩石强度的变化（岩石也不是原始的岩石） 12.调整井钻井中的主要问题是什么？l 调整井钻井中的主要问题是地层压力的检测和监测的困难。人为地造成的地层压力变化，目前尚不能用现行的测井、钻井录井等方法测取。有的油田用黑油模型预测开发中的地层压力。l 地层压力不能实时监测带来的钻井中的问题是井漏和井喷。l 在钻进中由于地层压力的严重不均匀，高压层的压力几乎等于注水压力，在高压注水的情况下，相当于1.82.0g/cm3的当量钻井液密度；而吸水不好的层由于开采中的补液不及时，压力又很低，当量密度可能低于水。13.射开储层时要克服什么障碍？1.液体层 2.套管层 3.水泥环 4.储层岩石14.机械防砂的定义。机械阻挡方式的滤砂器如带孔衬管或割缝衬管以及绕丝筛管是最早使用的防砂装置，是一种过滤装置，在各种防砂工艺中使用历史最久、最经济、适用性比较广泛。它是在生产管柱上加工出的许多小孔或细缝，或是利用金属丝之间的紧密排列造成狭小缝隙，形成过滤层，将流体中携带的颗粒较大的地层砂阻挡在过滤器之外的防砂方法。15.什么是化学防砂？包括哪些？化学防砂是用化学药剂注入地层把疏松的地层砂胶结起来，形成具有一定强度和渗透性的挡砂屏障，从而达到阻止地层砂进入油、气井内的目的。1.树脂预涂层砾石防砂工艺 2.树脂预包核桃壳防砂b3树脂固砂工艺4.其它固砂方法( 1热力熔融固砂工艺 2“硅销”法固砂)16.简述抽油井常见的井下故障。 1.泵的故障 2.杆的故障 3.管柱的故障 4.配套工具的故障17.完井与完井工程的定义是什么？完井是联系钻井和采油两个生产环节的一个重要生产环节。完井是包括从钻开生产层、下油层套管、注水泥、射孔、砾石充填到试采等一系列生产过程的总称。完井的目的是建立生产层和井眼之间的良好通道，并使井能长期高产稳产。18.简述油井结蜡的危害。 1.油井结蜡给日常管理带来大量工作，增加了井下事故发生的可能性和纪律； 2.油井结蜡后，使出油通道内径逐渐缩小，增大油流阻力，降低油井产能，甚至将油流通道堵死，造成油井减产或停产；3.机械采油结蜡后，不仅使油流通道减小，还会使抽油泵失灵，降低抽油效率，严重者会将深井泵卡死，损坏设备等；4.油层结蜡，将堵塞油层空隙，阻碍油流入井，会缩小出油面积，减少油流来源，从而使油井减产；5.油井结蜡严重时，会给清蜡带来困难，并容易发生顶钻、卡钻及下物事故；6.油井结蜡严重时，增加了日常清蜡或作业清蜡时间，影响了油井出油时间，降低了油井开采时率，从而影响油井产量和油田开发速度；7.油井结蜡给油气集输、油田开发带来许多困难，需要采取许多工艺技术措施，使开发成本增高，影响油田开发经济效果。19.解释地应力，坍塌压力，破裂压力概念。地应力：作用在地壳内岩体上的各种相互平衡的外力使岩体内部产生内力，它的效应是引起岩体形变。这种内力就是地应力，它是岩体内部相邻质点间沿分界面的相互作用力，以作用在单位面积上的力来量度。坍塌压力：当井内液柱压力低于某一值时，地层出现坍塌，我们称这个压力为地层坍塌压力。破裂压力：井中暴露出的地层，在承受压力达到某一极限时会使地层破裂，此压力极限值称为地层的破裂压力。20简述裂缝性油气藏勘探开发的关键技术。1.裂缝的探测和解释技术。包括：井下电视摄像技术、井下声波成像技术和定向取芯技术。2.裂缝性油藏的钻井技术和完井技术。包括：采用水平井技术使井眼尽可能多的和裂缝接触，提高经济效益；声波阵列聚焦测井技术；欠平衡钻井保护油气层；采用裸眼完井、裸眼分隔器完井和筛管完井和高密度射孔、定向射孔完井技术。3.增产技术。采用压裂技术，增加裂缝渗透性，提高产量。21.在高温井的固井中要解决的问题是什么？如何解决这些问题？问题1.井下的高温环境对套管柱的影响。2.井下的高温环境水泥石的影响。解决方法：1.套管施加预应力；2.采用抗高温水泥。22. 简述井下条件对射孔的影响。井深增加，井简中的液柱压力和温度均升高，井底的岩石强度也变大，对射孔有不利的影响。1井下的压力影响在深井中井筒中的液柱压力高，射孔时聚能流要克服环境压力，消耗相当的能量，从而使射孔能力降低。2井下温度的影响在高温下射孔弹中的硝基炸药会分解，温度越高，分解速度越快，在高温下的时间越长，分解的量越多。射孔时应选用与井温适应的射孔弹。3固井时间的影响固井后不立刻射孔，时间越久，水泥石中的滤液渗入岩石越深，对产层的污染越重。时间越久，水泥石的强度越高。这些对射孔均是不利的。尽早射孔可及时将水泥石中的污染液体排出，减小污染。23. 出砂的危害包括哪些？1.出砂引起减产2.出砂引起井下套管损坏3.引起设备损坏4.出砂造成环境的污染24. 水平井射孔与常规射孔相比有什么异同？ 1.射孔枪与井眼间隙的控制。所有的射孔枪都和井眼中心有一定的偏离，因此射出的孔早套管上的分布总是不均匀的，但对水平井来讲，此问题更严重。因为射孔枪在重力作用下 贴向井眼下侧，使射孔时孔道偏离更加严重。2.射孔相位角。在水平井中射孔要考虑以下两个方面：在较疏松的砂岩层：水平井的射孔相位分布应考虑的是在井筒的下侧(低边)射孔，防止在井简上侧(高边)射孔后岩石碎屑下落或地层出砂下落堵塞井筒。在胶结良好的地层：全方位射孔是可行的。射孔深度 水平井对深度的控制更加严格。25. 简述出砂的机理。1 岩石性质对出砂的影响：砂岩层的出砂与砂岩的强度有直接的关系。砂岩的强度主要取决于砂粒间胶结物的强度，而不取决于砂粒矿物的强度。2油气流动特性对出砂的影响l 油气流动时会产生拖动砂粒运动的力，这个力称为拖曳力。在流体拖曳力的作用下，砂岩内的胶结物可能断裂，失去对砂粒的胶结能力，砂粒会被流体带走，形成出砂。与压差、粘度和流速相关。l 当一口井在采出流体时，出砂与井的产量有关，井的产量低，井中的生产压差小，井出砂的可能性就小；产量大，出砂的可能性也大。一口井开始出砂的产量，称为井的“临界出砂产量”。l 属于弱砂岩层的出砂和岩石骨架破碎出砂是不可逆的。一旦开始出砂，只要有流体的流动，砂粒就随流体涌出。这样的井就一定要防止出砂。3生产措施引起的出砂l 在生产中砂岩层随采出流体而发生较大的变化，如压力的变化、孔隙内介质的变化等。在采油生产中为增产要对砂岩层进行改造，如注水、压裂、酸化等。这些措施的实施增加了产量，但同时也可能会破坏砂岩层，有可能引起井的出砂。26. 套管损坏的原因和形式是什么？原因：1.地质因素：井眼周围岩石压力对套管是损坏的、2.泥岩膨胀和蠕弯引起的套管损坏、地层出沙和油层压实导致套管损坏、盐层蠕变等其他因素引起的套管损坏2.工程因素：固井质量、套管质量、施工不合理3.其他因素：射孔、腐蚀形式：径向凹陷变形、套管腐蚀空洞和破裂、多点变形、严重弯曲变形、套管错断喝坍塌型套管错断27. 简述套管技术状况检测方法。1.工程测井发 2.机械法 利用印模对套管状态及几何形状进行印证,然后加以定性、定量分析，确定套管技术状况28.砾石携带液的要求是什么？ 携带液对地层无污染、液体中的悬浮固体颗粒的直径应小于地层空隙尺寸、能防止地层粘土的膨胀、能防止地层液体的乳化、性能稳定，能平衡地层压力。 29.简述油井结蜡的原因。 结蜡最根本的原因是油井产出原油中还有蜡。对于含有一定量石蜡的原油，在开采过程中，随温度、压力的降低和气体的析出，随析出的石蜡量的增加会逐渐聚集，并沉积在管壁等固相表面，即出现结蜡现象。30.简述影响油井结蜡的因素。1. 原油的性质及含蜡量 2.压力和溶解气 3.原油中胶质和沥青质 4.原油中的机械杂质和水 5.液流速度、管子表面粗糙度1. 阐述储油特性对完井的影响。一、 储层中的流体流动 1.井筒周围的压力变化n 在开采中油藏的压力分布随时间有变化，在油藏中的平面分布也有变化。 2采油工程对储层内流体流动的影响 n 自然能量采油：地层压力衰减很快，井的产量会很快地降低。n 注水：含水率已相当高，水在产层岩石中的侵入，使岩石性质有较大的变化，如使岩石的润湿性变化、使岩石的强度降低等。n 注气：在开采稠油时要向地层注热蒸汽，提高流体的温度，降低流体的粘度，使稠油易流出。热力能量对岩石和井筒也有较大的破坏作用。n 压裂、酸化：压裂和酸化使岩石的胶结物破坏，渗透性增加。但对流体在岩石孔隙中流动是有利的，但也破坏岩石的结构，可能使产层出砂。 n 如果完井中的井底结构不合理，使流体进入井筒时的流动阻力过大，井的产量就低；n 井底的结构要能适应生产条件的各种变化。二、储集层的分类和储层特性对完井的影响四种不同类型的储集层在完井时应采用不同的方式：第一类储集层是孔隙型、裂缝型、裂缝孔隙型或孔隙裂缝型，岩石坚固的均质储集层，在储层上下没有高压水、气层，储层无底水。第二类储集层是孔隙型、裂缝型、裂缝孔隙型或孔隙裂缝型，岩石坚固的均质储集层，顶部有气顶或附近有高压层，有底水。第三类储集层是孔隙型、裂缝型、裂缝孔隙型或孔隙裂缝型非均质的储集层，其特点是稳定性岩层和非稳定岩层相互交错，不同压力体系的岩层相互交错，有含水含气的夹层。第四类储集层是高孔隙度、高渗透率、弱胶结的孔隙性砂岩储集层，具有正常或较低的地层压力，开采时砂岩易受到破坏，油井会出砂。 2. 阐述近井壁地带岩石力学性质的变化对钻井完井的影响。1. 钻井中的井径缩小 ，钻井时卡钻 ，下套管固井后，使套管挤扁、断裂，使井报废 。2.侧向的挤压力也会引起井壁的坍塌。 3.注水时，则会引起岩石的吸水膨胀，增大侧向的挤压作用，岩石蠕变，引发套管事故 。4.岩石的变形使裂缝性储层的裂缝闭合，产能下降。 5.岩石的变形对砂岩储层岩石的骨架受力加大，容易引起井的出砂。 3.射孔液的作用和对射孔液的基本要求是什么？l 射孔液的作用：射孔液是为射孔所特配的专用液体，在射孔前注入井筒中，在井简中形成液柱压力，可控制井筒内压力及射孔后平衡地层压力。l 对射孔液的要求： (1)射孔液要和储集层类型配伍，不污染产层。 (2)清洗井筒、携带能力良好，能将井筒内的杂质及时清洁干净，能将各种固体杂质如砂砾、金属屑、沥青、岩屑、泥饼等带出井外。 (3)具有良好的悬浮能力，防止射孔时出现的固体颗粒快速沉降，堵塞孔道。 (4)建立与储集层压力相子衡的液柱压力体系，防止井喷和井漏。 (5)抑制性好，能防止储层内的粘土水化膨胀或分散，堵塞油流。 (6)密度容易调节，在高温下性能稳定。 (7)有良好的防腐蚀性，延长套管的寿命。4.阐述低渗透储层的特点及完井原则。 低渗透致密储层多半是砂岩、泥质砂岩或砂质泥岩。特点：l 是产层岩石的孔隙度极低，渗透率很低，岩石的强度较高。既有孔隙，又有裂缝。多属于孔隙裂缝型储层。l 低渗透层在钻进时极容易受到钻井液中的液相和固相的污染，使细小的孔隙堵塞。l 在自然状态下单靠储层的孔隙或裂缝出油，井的产能很低，采收率也是极低的。开采中总是需要进行压裂和酸化处理储层。l 提高低渗层产量的关键是增加岩石的孔隙度，增大岩石中的喉道尺寸。最可靠的办法就是压裂油层，压裂是改造低渗储层的唯一办法。完井中一定要用下套管固井，将低渗层射开的完井方法。l 对套管、固井质量都有较高的要求： (1)固井质量良好，水泥返高达到要求，水泥石强度高水泥与套管和地层岩石的胶结强度高。 (2)套管丝扣密封良好，选用优质丝扣密封油或丝扣粘和剂并按规定的紧扣力矩上扣，在较高的内压力下不泄漏。 (3)用厚壁套管，其抗内压强度是地层破裂压力的1.2倍以上，或是按照压裂时的最高压力设计。套管柱的壁厚上下尽量一致。 (4)尽量避免在套管内进行套铣等有害于套管强度的井下作业。 (5)压裂时要用上下封隔器封隔压裂井段。l 首先要考虑到的是套管的抗内压力问题。n 可按岩石的破裂压力的1.21.5倍来计算，或是按压裂可能使用的最大压力计算。n 承受高压的套管柱的壁厚应从上到下是一致的，没有壁厚的变化。l 在固井中尽可能地将水泥上返到地面，如不能实现，水泥返高至少要在压裂层以上330m。l 水泥封固段的封固质量要好，在封固段应无窜槽。l 在低渗层的固井中应用平衡压力固井技术，以减少固井中的污染。l 低渗层在射孔时，应使用较高的射孔密度，最好是16孔/m的密度，射孔时的深度要深，至少应在300mm，尽量将近井地带的污染带射穿。l 射孔时选取的负压值应适当大一些，应比高渗透层大1 倍。最好用油管传输射孔方式，使射孔的残渣能排出孔道，不产生杵堵。射孔液用无固相的。l 在修井作业中应避免使用套铣作业，避免使套管的内壁受伤。 5.阐述射孔参数的概念及其对油井的生产能力的影响。1.射孔密度;2.射孔孔道直径;3.孔道深度;4.射孔相位角：圆周方向上射孔方位错开的角度;5.油层射开长度 ：射孔在油层中通过的距离6.阐述高温井的特点及其主要固井技术。 特点：岩层的侧向挤压力接近岩层的上覆压力，会给套管带来巨大外压力 固井技术：超高外压层段的套管设计 固井技术：l 常规井的套管设计:一般层段的套管所受的侧向挤压力，可按下套管前最大密度的钻井液柱静压力计算，不须考虑岩层的蠕变。l 常用的办法是：在高外压层下双层套管。 l 盐岩层的固井:盐岩层的固井问题是防止地层的盐在淡水水泥浆中的溶解，引起胶结强度的降低。使用最可靠、成本最低的方法是使用加盐水泥浆。7.阐述裸眼砾石充填完井结构、工艺过程和适用性。 裸眼砾石充填井的结构l 裸眼砾石充填井是在先期裸眼井的基础上增加了过滤地层砂的筛管和保护筛管的砾石充填层。l 套管的直径对可以下入的筛管尺寸有限制作用。l 套管下入的深度应在产层以上10-15m。l 使井深超过产层的底界以下至少15m，以能容纳测井仪器为限。l 扩孔井段的外径应比要下入的筛管的外径大100mm以上，保证砾石层的厚度不小于50mm简要的工艺过程是：l 在钻开产层之前，下套管将上部地层封固；l 用小钻头钻开产层并测井；换用扩眼钻头将产层段的小井眼扩大；l 下筛管并将筛管悬挂在上部套管上；l 在筛管和井壁的环形空间中充填砾石。裸眼砾石充填适用性：l 单层高产的出砂层中，产层无气顶无底水；l 压力体系一致且无复杂夹层；l 原油性质属稠油。8.如何确定砾石充填完井中的砾石直径？ 砾石粒径的选择：根据实验提出合理的砾石直径经验公式为 Dm(56)d50。9.阐述油井防蜡、清蜡方法。 防蜡方法：1.油管内衬和涂层防蜡；2.化学防蜡；3.磁防蜡技术清蜡方法：1.机械防蜡；2.热力防蜡10.阐述六级多分支井的井底结构。连接处压力整体性可通过下套管取得，而不依靠井下完井工具。六级完井系统在分支井和主井筒套管的连接处具有一个整体式压力密封。一个耐压密封的连接部，是为了获得一个整体密封特征或整体成形或可成形金属设计，使用了一个井下分流器或者地下井口装置，基本上是一个地下双套管头井口，把一个大直径主井眼分成两个等径小尺寸的分支井筒。11.阐述调整井的固井与完井技术。提高调整井固井质量的措施是：(1)完井阶段应提高钻井液的密度。一般钻调整井时的钻井液密度都很高，水泥浆的密度与之接近，但水泥浆的各种前置液密度均较钻井液低很多。水泥顶替到环空中总的液柱压力较低。为弥补环空压力的不足，应适当提高完井阶段的钻井液密度。(2)严格控制前置液的用量。在一般井的固井中隔离液要在环空中占150m或更多的高度，冲洗液的高度也占100m上下。(3)使用加重的前置液。 (4)控制注入的水泥总量，使水泥返高在封固层以上100m就足够了。减少水泥的返高， 目的是减少产生水泥浆失重的可能。(5)注水泥后环空加压防止管外冒油气水。调整井一般采用射孔完井：l 调整井的射孔是高压井的射孔，采用过油管负压射孔和油管传输射孔是最常用的，绝不能用正压射孔。射孔液可以用清水，或使用淡水加增粘剂。负压值可按高渗透砂岩层的负压值选用。l 射孔的参数是用较高的射孔密度，射孔的深度应尽量加深，相位角采用180或120。12.通常采用的清砂方法有哪些？l 油井防砂是综合成套技术，是一项系统工程。l 在生产中经常采用的防砂方法有机械过滤的防砂方法和化学剂固砂两大类。通常是两类方法综合应用，用化学固砂作为预处理手段，用机械过滤防砂为经常性措施，以提高防砂的成功率。l 常见的做法n 是一个油田在制定开发方案时先针对储层的性质进行理论和实验室研究，根据岩石的力学性质、油层物性等参数确定以某种形式完井时出砂的最小压差及相应的流速，以此确定钻井和完井的有关参数，并为开发方案的制定提供依据。n 根据测井和生产测试的资料进行出砂的预报预测。n 容易出砂的井通常是尽量采取先期防砂，用裸眼砾石充填或管内砾石充填完井。在中后期的油井出砂中先用化学剂固砂，再在井中下筛管。n 在井场应配备探测出砂的仪器进行出砂监测。n 如果一口井出砂，则是几种方法综合应用，以求最好的效果。