完井讲稿.pptx

1第二章第二章 钻开油气层钻开油气层完井概述：完井概述：一一 、完井工程定义：是指衔接钻井和采油工程而又相对、完井工程定义：是指衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程，是从钻开油层开始，到下套管注水泥固井、独立的工程，是从钻开油层开始，到下套管注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液、直至投产的一项系统工程。射孔、下生产管柱、排液、直至投产的一项系统工程。二、完井工程的主要内容二、完井工程的主要内容 1.1.钻开油、气层钻开油、气层 2.2.选择完井方式选择完井方式 3 3井身结构与井口装置井身结构与井口装置 4.4.选定油管和套管的尺寸选定油管和套管的尺寸 5.5.生产套管设计生产套管设计 6.6.注水泥设计注水泥设计 7.7.固井质量评价固井质量评价 8.8.射孔及完井液选择射孔及完井液选择 9.9.完井的试井评价完井的试井评价 10.10.完井生产管柱完井生产管柱 1111投产方式的选择投产方式的选择2第一节井身结构图11井身结构示意图1方补心；2套管头；3导管；4表层套管；5表层套管水泥环；6技术套管；7技术套管水泥环；8油层套管；9油层套管水泥环；10油层上线；11油层下线；12人工井底；13胶木塞；14承托环；15套管鞋；16完钻井底一、井身结构是指油井钻完后，所下入套管的层次、直径、下入深度及相应的钻头直径和各层套管外和水泥的上返高度等，如图11所示。（即井身结构的三要素）(1)导管 导管使钻井一开始就建立起泥浆循环，保护井口附近的地层，引导钻头正常钻进。3n(2)表层套管n 表层套管又叫地面套管、隔水层套管，它的作用是用来封隔地下水层，加固上部疏松岩层的井壁，保护井眼和安装封隔器。n(3)技术套管n 技术套管又叫中间套管，用来保护和封隔油层上部。难以控制的复杂地层。n(4)油层套管n 油层套管其作用是保护井壁，形成油气通道，隔绝油、气、水层，下入深度是根据目的层的位置和不同完井方法来决定的。4 第二节第二节 钻开油气层钻开油气层一、出现的问题：1.侵入：水侵、泥侵 2.结构破坏：地层受到破坏；井身变形等；3.井喷：二、钻开油气层的定性原则 压而不死、活而不喷 1.保护油气层：不漏（压而不死）2.控制油气层：不喷（活而不喷）5自己总结：n一、钻开油气层会出现哪些伤害？n二、从钻井的角度出发，钻开油气层应该注意哪些问题？6第三章 完井方法完井方式完井方式是指油、气层与井底的连通方式、井底结构及完井工艺。7第一节第一节 直斜井完井直斜井完井方式方式 一一、射孔完井方式、射孔完井方式1、套管射孔完井、套管射孔完井 套管射孔完井是钻至油层直至设套管射孔完井是钻至油层直至设计井深，然后下油层套管直油层底计井深，然后下油层套管直油层底部注水泥固井，最后射孔，射孔弹部注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿至油层射穿油层套管、水泥环并穿至油层某一深度，建立起油流通道，如图某一深度，建立起油流通道，如图3所示。所示。8n2、尾管射孔完井n 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计井深，用钻具将尾管送下并悬挂在技术套管上，再对尾管注水泥固井，然后射孔，如图14所示。9优点：优点：*能有效防止层间干扰，便于分层开采、分能有效防止层间干扰，便于分层开采、分层改造和管理；层改造和管理；*有效封隔和支撑疏松地层，加固了井壁，有效封隔和支撑疏松地层，加固了井壁，防止生产层坍塌；防止生产层坍塌；*可根据录井资料确定是否下入油层套管，可根据录井资料确定是否下入油层套管，减少了盲目性和浪费；减少了盲目性和浪费；*适于多油层及开发过程适于多油层及开发过程(特别是中、高含特别是中、高含水期水期)井网层系的调整；井网层系的调整；*可进行无油管或多油管完井。可进行无油管或多油管完井。10n缺点缺点：n *油气层裸露面积少，油气流入井内的阻力较大；油气层裸露面积少，油气流入井内的阻力较大；n *油气层受洗井液和水泥浆的侵害较为严重，油气层受洗井液和水泥浆的侵害较为严重，井壁附近的渗透率降低。井壁附近的渗透率降低。n 尾管射孔完井可以采用平衡钻井、欠平衡钻井的尾管射孔完井可以采用平衡钻井、欠平衡钻井的方法钻开油层，有利于保护油层。此外，可以减方法钻开油层，有利于保护油层。此外，可以减少套管重量和油井水泥的重量，从而降低完井成少套管重量和油井水泥的重量，从而降低完井成本，目前较深的油井大多采用此方法完井。本，目前较深的油井大多采用此方法完井。11二、裸眼完井二、裸眼完井指在钻开的生产层位不下入套管的指在钻开的生产层位不下入套管的完井方式。完井方式。先期裸眼完井：先期裸眼完井：先下套管，后钻开油层。先下套管，后钻开油层。后期裸眼完井：后期裸眼完井：先钻开油层，再将套管下至油层顶部。先钻开油层，再将套管下至油层顶部。复合型完井方式：在产层段既有射孔完成，又有复合型完井方式：在产层段既有射孔完成，又有裸眼完成的井。裸眼完成的井。优优点：点：油层完全裸露，渗流面积最大；油层完全裸露，渗流面积最大；属于水动力学完善井，油流阻力小，产能高。属于水动力学完善井，油流阻力小，产能高。缺点缺点：*不能解决井壁坍塌和油井出砂问题，不适于疏松地不能解决井壁坍塌和油井出砂问题，不适于疏松地层；层；*不能克服产层内干扰，不能实现分采、分注、分层不能克服产层内干扰，不能实现分采、分注、分层改造；改造；12 *先期裸眼完井，不能完全掌握该层的真实资料，易先期裸眼完井，不能完全掌握该层的真实资料，易造成以后生产的被动性；造成以后生产的被动性；*后期裸眼完井不能消除洗井液和固井泥浆对产层的后期裸眼完井不能消除洗井液和固井泥浆对产层的影响。影响。适用范围：适用范围：岩层非常坚固稳定的单岩层非常坚固稳定的单 一油层一油层 或油层性质相或油层性质相同的多油层井。同的多油层井。复合完井适用：即是气顶或储层顶界附近有高压水层，但复合完井适用：即是气顶或储层顶界附近有高压水层，但无底水的储层。其它同上。无底水的储层。其它同上。131415三、割缝补管完井方式三、割缝补管完井方式:优点：工艺简单，操作方便，成本低。优点：工艺简单，操作方便，成本低。适用于：出砂不严重的中、粗砂油层及水平井。适用于：出砂不严重的中、粗砂油层及水平井。用同尺寸钻头钻穿油层用同尺寸钻头钻穿油层套管柱下端连接衬管下入油层部套管柱下端连接衬管下入油层部套管外下封隔器和注水泥接头套管外下封隔器和注水泥接头固井封隔油层顶界以上的环行空间固井封隔油层顶界以上的环行空间钻至油层顶部下技术套管注水泥固井钻至油层顶部下技术套管注水泥固井钻穿油层钻穿油层下割缝衬管下割缝衬管(悬挂在技术套管上悬挂在技术套管上)16n改进后的割缝衬管：n（即尾管衬管法）后者较经济，便于更换衬管。17n四、砾石充填完井方式四、砾石充填完井方式n1、概念：是指将分选的砾石泵入（或其他方、概念：是指将分选的砾石泵入（或其他方式）筛管与油层之间，以阻止油层砂流入井筒，式）筛管与油层之间，以阻止油层砂流入井筒，达到保护井壁、防止砂入井之目的。达到保护井壁、防止砂入井之目的。n2、使用的原因：、使用的原因：n1）缝隙宽度比割缝衬管小，适应范围大）缝隙宽度比割缝衬管小，适应范围大n 割缝衬管的缝口宽度由于受加工割刀强度的割缝衬管的缝口宽度由于受加工割刀强度的限制，最小为限制，最小为0.5mm.因此，割缝衬管只适用因此，割缝衬管只适用于中、粗沙砾油层。而绕丝筛管的缝隙宽度最于中、粗沙砾油层。而绕丝筛管的缝隙宽度最小可达小可达012mm，故其适用范围要大得多。，故其适用范围要大得多。182 2）流流体体通通过过筛筛管管时时压压力力降降小小；具具有一定的有一定的“自洁自洁”作用作用 绕绕丝丝筛筛管管是是由由绕绕丝丝形形成成一一种种连连续续缝缝隙隙，见见图图2 21111（a a），流流体体通通过过筛筛管管时时几几乎乎没没有有压压力力降降。绕绕丝丝筛筛管管的的断断面面为为梯梯形形，外外窄窄内内宽宽。具具有有一一定定的的“自自洁洁”作作用用，轻轻微微的的堵堵塞塞可可被被产产出出流流体体疏疏通通，见见图图2 21111（b b、c c）。而而图图2 2l l(9)(9)是是无无自自洁洁作作用用的的绕绕丝丝筛筛管管。它它们们的的流流通通面面积积要要比比割割缝缝衬衬管管大大得得多多，见图见图2 21212。3 3）绕绕丝丝筛筛管管以以不不锈锈钢钢丝丝为为原原料料，其其耐耐腐腐蚀蚀性性强强，使使用用寿寿命命长长，综综合合经经济济效效益益高。高。图212筛管与村管流通能力对比图19201、裸眼砾石充填充井方式、裸眼砾石充填充井方式 在在地地质质条条件件允允许许使使用用裸裸眼眼而而又又需需要要防防砂砂时，就应该采用裸眼砾石充填完井方式。时，就应该采用裸眼砾石充填完井方式。其其工工序序是是钻钻头头钻钻达达油油层层顶顶界界以以上上约约3m后后，下下技技术术套套管管注注水水泥泥固固井井，再再用用小小一一级级的的钻钻头头钻钻穿穿水水泥泥塞塞，钻钻开开油油层层至至设设计计井井深深，然然后后更更换换扩扩张张式式钻钻头头将将油油层层部部位位的的井井径径扩扩大大到到技技术术套套管管外外径径的的1.52倍倍，以以确确保保充充填填砾砾石石时时有有较较大大的的环环形形空空间间，增增加加防防砂砂层层的的厚厚度度，提提高高防防砂砂效效果果。一一般砾石层的厚度不小于般砾石层的厚度不小于50mm。注注意意：其其方方式式的的施施工工作作业业程程序序：在在油油层层顶顶界界附附近近固固井井后后改改用用小小一一级级的的钻钻头头钻钻穿穿油油层层再再更更换换扩扩张张式式钻钻头头将将油油层层扩扩大大，便便于于充填砾石。充填砾石。21n2套管砾石充填完井方式套管砾石充填完井方式n 套管砾石充填的完井工序是：钻头钻穿油层至设计井深后，下油套管砾石充填的完井工序是：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，然后对油层部位射孔。要求采用层套管于油层底部，注水泥固井，然后对油层部位射孔。要求采用高孔密（高孔密（3040孔孔m），大孔径（），大孔径（20254mm）射孔，以增）射孔，以增大充填流通面积，有时还把套管外的油层砂冲掉，以便于向孔眼外大充填流通面积，有时还把套管外的油层砂冲掉，以便于向孔眼外的周围油层填人砾石，避免砾石和地层砂混合增大渗流阻力。的周围油层填人砾石，避免砾石和地层砂混合增大渗流阻力。n 砾石充填方式选择的定性原则：是既要能阻挡油层出砂，砾石充填方式选择的定性原则：是既要能阻挡油层出砂，又要使砾石充填层具有较高的渗透性能。又要使砾石充填层具有较高的渗透性能。n 砾石充填完井防砂成功的技术关键：砾石充填完井防砂成功的技术关键：n 绕绕丝丝筛筛管管和和砾砾石石的的尺尺寸寸、砾砾石石的的质质量量、充充填填液液的的性性能能、高高砂砂比比充充填及施工质量。填及施工质量。22砾石充填完井方式砾石充填完井方式:裸眼完井+砾石充填=裸眼砾石充填射孔完井+砾石充填=套管砾石充填233砾石质量要求砾石质量要求 充填砾石的质量直接影响防砂效果及完井产能。充填砾石的质量直接影响防砂效果及完井产能。因因此此，砾砾石石的的质质量量控控制制十十分分重重要要。砾砾石石质质量量包包括括：砾砾石石粒粒径径的的选选择择、砾砾石石尺尺寸寸合合格格程程度度、砾砾石石的的球球度度和和圆圆度度、砾砾石石的的酸溶度、砾石的强度等。酸溶度、砾石的强度等。1）砾砾石石粒粒径径的的选选择择：国国内内外外推推荐荐的的砾砾石石粒粒径径是是油油层层砂砂粒粒度度中中值值D50的的56倍。倍。2）砾砾石石尺尺寸寸合合格格程程度度：API砾砾石石尺尺寸寸合合格格程程度度的的标标准准是是大大于于要要求求尺尺寸寸的的砾砾石石质质量量不不得得超超过过砂砂样样的的01，小小于于要要求求尺尺寸的砾石质量不得超过砂样的寸的砾石质量不得超过砂样的2。3）砾砾石石的的强强度度：API砾砾石石强强度度的的标标准准是是抗抗破破碎碎试试验验所所测测出出的的破碎砂质量含量不得超过表破碎砂质量含量不得超过表24所示的数值。所示的数值。24n4）砾砾石石的的球球度度和和圆圆度度：API砾砾石石圆圆球球度度的的标标准准是是砾砾石石的的平平均均球球度度应应大大于于06，平平均均圆圆度度也也应应大大于于06。图图215是是评评估估球球度度和和圆圆度度的目测图。的目测图。图215圆度和球度目测图25n5）砾砾石石的的酸酸溶溶度度：其其API砾砾石石酸酸溶溶度度的的标标准准是是在在标标准准土土酸酸（3HF12HCI）中中砾砾石石的的溶溶解质量百分数不得超过解质量百分数不得超过1。n6）砾砾石石的的结结团团：API的的标标准准是是砾砾石石应应由由单单个个石石英英砂砂粒粒组组成成，如如果果砂砂样样中中含含有有1或或更更多多个个砂砂粒结团，该砂样不能使用。粒结团，该砂样不能使用。n4绕丝筛管缝隙尺寸的选择绕丝筛管缝隙尺寸的选择n 绕绕丝丝筛筛管管应应能能保保证证砾砾石石充充填填层层的的完完整整。故故其其缝缝隙隙应应小小于于砾砾石石充充填填层层中中最最小小的的砾砾石石尺尺寸寸，一一般取为最小砾石尺寸的般取为最小砾石尺寸的1/223。n 例例如如根根据据油油层层砂砂粒粒度度中中值值，确确定定砾砾石石粒粒径径为为1630目目，其其砾砾石石尺尺寸寸的的范范围围是是058119mm。所所选选的的绕绕丝丝缝缝隙隙应应为为03038mm。n或查砾石与绕丝缝隙之匹配表或查砾石与绕丝缝隙之匹配表25。26表25砾石与筛管配合尺寸推荐表27（以以下下内内容容可可根根据据时时间间选选择择讲讲述述或或简简述述；然然后后讲讲水水平平井井完井完井,专科可考虑不讲专科可考虑不讲.P42.P42）5 5多层砾石充填工艺多层砾石充填工艺 对对于于一一个个多多层层且且需需要要防防砂砂的的油油井井，应应按按照照油油藏藏开开发发的的要要求求，将将油油层层划划分分为为几几个个层层段段分分段段防防砂砂。这这样样作作的的优优点点是是在在油油井井生生产产过过程程中中，通通过过钢钢丝丝作作业业和和井井下下作作业业对对各各层层可可以以分分层层控控制制和和分分层层采采取取措措施施。有有利利于于控控制制含含水上升和提高油井产量，从而提高油田采收率。水上升和提高油井产量，从而提高油田采收率。（插入例子（插入例子6363）28n6水力压裂砾石充填技术水力压裂砾石充填技术n 近近来来，贝贝壳壳休休斯斯公公司司推推出出两两项项水水力力压压裂裂砾砾石石充充填填技技术术：高高排排量量水砾石充填（水砾石充填（HRWP）和端部脱砂预充填（）和端部脱砂预充填（TtoPrePack）。）。n 这这两两项项技技术术都都是是用用海海水水或或盐盐水水将将油油层层压压裂裂开开形形成成短短裂裂缝缝进进行行砾砾石充填，可根据不同类型油层采用其中一项技术。石充填，可根据不同类型油层采用其中一项技术。n 其其共共同同特特点点是是通通过过压压裂裂穿穿过过油油层层伤伤害害带带，（压压开开裂裂缝缝长长度度较较短短）在近井地区充填砾石，形成高导流能力区。在近井地区充填砾石，形成高导流能力区。n 防防止止聚聚合合物物高高粘粘度度携携砂砂液液在在将将砾砾石石输输送送到到长长裂裂缝缝过过程程中中形形成成空空穴穴，也也避避免免了了聚聚合合物物携携砂砂液液破破胶胶不不彻彻底底而而降降低低裂裂缝缝导导流流能能力力，同同时时节节约约了作业成本。了作业成本。29（l l）高排量水砾石充填）高排量水砾石充填 特特点点：“自自行行分分流流”压压裂裂 适适用用于于层层状状油油层层需需要要防防砂砂的的油井。油井。施施工工前前，预预先先对对地地层层进进行行试试压压，证证明明海海水水或或盐盐水水可可将将地地层层压压裂裂开开，然然后后高高排排量量注注水水，排排量量为为1 159m3 59m3 minmin，先先将将第第一一层层压压裂裂开开，裂裂缝缝长长度度控控制制在在 1 15 53m3m；紧紧接接着着泵泵人人稀稀砂砂浆浆，浓浓度度为为 120120240kg240kgm3,m3,，直直至至端端部部脱脱砂砂：压压力力上上升升，则则“自自行行分分流流”压压裂裂开开第第二二层层。再再允允填填第第二二层层，直直至至全全部部射射孔孔井段都充填完。如图所示。井段都充填完。如图所示。图221高排量水砾石充填过程示意图30（2 2）端部脱砂预充填）端部脱砂预充填(TSO-Prepack)(TSO-Prepack)适适应应性性：用用于于油油层层伤伤害害严严重重而而又又漏漏油油的的油油井井，对这类井不宜采用高排量水砾石填充。对这类井不宜采用高排量水砾石填充。特特点点：先先控控制制虑虑失失压压裂裂低低携携砂砂比比充充填填端部脱砂，形成砾石支撑裂缝端部脱砂，形成砾石支撑裂缝 端端部部脱脱砂砂预预填填充充是是采采用用冲冲洗洗炮炮眼眼的的前前置置液液，该该前前置置液液中中加加人人与与地地层层孔孔隙隙尺尺寸寸匹匹配配的的碳碳酸酸钙钙颗颗粒粒和和聚聚合合物物桥桥堵堵剂剂。它它能能控控制制滤滤失失，可可迅迅速速地地在在裂裂缝缝面面上上形形成成滤滤饼饼，将将裂裂缝缝面面上上以以及及压压开开地地层层的的漏漏失失减减少少到到最最底底程程度度，待待前前置置液液建建立立压压力力场场后后，再再将将地地层层压压裂裂开开，紧紧接接着着以以低低排排量量0 08m38m3 minmin泵泵 水水，采采 用用 低低 携携 砂砂 比比（59.5287.5kg/m3)59.5287.5kg/m3)充充填填，最最后后端端部部脱脱砂砂，形形成成3 36m6m的支撑裂缝。充填厚度应小于的支撑裂缝。充填厚度应小于30m30m。31上上下下隔隔层层厚厚度度不不小小于于3m。水水力力压压裂裂端端部部脱脱砂砂还还可可在在尾尾砂砂中中加加人人树树脂脂包包砂砂，以以防防止止压压后后吐吐砂砂，有有时时还还可可以以与与酸酸化化联联作作。此此工工艺艺主主要要用用作作预预处处理理，即即预预处处理理后后再再在在套套管管内内进进行行砾砾石石充充填填，也也可可在在端端部部脱脱砂砂后后即即投投产产，如如图图222所所示。示。图222端部脱砂预充填示意图32五、其他防砂筛管完井五、其他防砂筛管完井1预充填砾石绕丝筛管预充填砾石绕丝筛管 预预充充填填砾砾石石绕绕丝丝筛筛管管是是在在地地面面预预先先将将符符合合油油层层特特性性要要求求的的砾砾石石填填人人具具有有内内外外双双层层绕绕丝丝筛筛管管的的环环形形空空间间而而制制成成的的防防砂砂管管。将将此此种种筛筛管下人井内，对准出砂层位进行防砂。管下人井内，对准出砂层位进行防砂。比较：使用该防砂方法的油井产能低于井比较：使用该防砂方法的油井产能低于井下砾石充填的油井产能，防砂有效期不如砾下砾石充填的油井产能，防砂有效期不如砾石充填长，因其不象砾石充填能防止油层砂石充填长，因其不象砾石充填能防止油层砂进入井筒，只能防止油层砂进人井筒后不再进入井筒，只能防止油层砂进人井筒后不再进人油管。进人油管。特点：其工艺简便、成本低，在一些不具特点：其工艺简便、成本低，在一些不具备砾石充填的防砂井，仍是一种有效方法。备砾石充填的防砂井，仍是一种有效方法。图223预充填绕丝筛管l一接箍；2一压盖；3一内绕丝筛管；4一砾石；5一外绕丝筛管；6一中心管其物理33n2金属纤维防砂筛管金属纤维防砂筛管n 金属纤维防砂筛管的基本结构如图金属纤维防砂筛管的基本结构如图224所示。所示。n 不锈钢纤维是主要的防砂材料，由断丝、混丝经滚压、梳分、不锈钢纤维是主要的防砂材料，由断丝、混丝经滚压、梳分、定形而成。它的主要防砂原理是：大量纤维堆集在一起时，纤维定形而成。它的主要防砂原理是：大量纤维堆集在一起时，纤维之间就会形成若干缝隙，利用这些缝隙阻挡地层砂粒通过，其缝之间就会形成若干缝隙，利用这些缝隙阻挡地层砂粒通过，其缝隙的大小与纤维的堆集紧密程度有关。通过控制金属纤维缝隙的隙的大小与纤维的堆集紧密程度有关。通过控制金属纤维缝隙的大小（控制纤维的压紧程度）达到适应不同油层粒径的防砂。大小（控制纤维的压紧程度）达到适应不同油层粒径的防砂。图224金属纤维防砂筛管结构1一基管；2一堵头；3一保护管；4一金属纤维；5一金属网34n3陶瓷防砂滤管陶瓷防砂滤管n 胜利油田研制的陶瓷防砂滤胜利油田研制的陶瓷防砂滤管，其过滤材料为陶土颗粒，管，其过滤材料为陶土颗粒，其粒径大小以油层砂中值及渗其粒径大小以油层砂中值及渗透率高低而定，陶粒与无机胶透率高低而定，陶粒与无机胶结剂配成一定比例，经高温烧结剂配成一定比例，经高温烧结而成。形状为圆筒形，装人结而成。形状为圆筒形，装人钢管保护套中与防砂管连结，钢管保护套中与防砂管连结，即可下井防砂。陶瓷滤管结构即可下井防砂。陶瓷滤管结构示意图见图示意图见图225。图25陶瓷防砂滤管结构示意图l一接箍；2一密封圈；3一外管；4一陶瓷管；5一悬挂封隔器；6一陶瓷滤管；7一油层35n4多孔冶金粉末防砂滤管多孔冶金粉末防砂滤管n 这这种种防防砂砂滤滤管管是是用用铁铁、青青铜铜、锌锌白白铜铜、镍镍、蒙蒙乃乃尔尔合合金金等等金金属属粉粉末末作作为为多多孔孔材材料料加加工工而而成成的的。它它具具有有以以下下特点：特点：nl）可可根根据据油油层层砂砂粒粒度度中中值值的的大大小小，选选用用不不同同的的球球形形金金属属粉粉末末粒粒径径(20300um）烧烧结结，从从而而形形成成孔孔隙隙大大小小不不同的多孔材料，因而其控砂范围大，适用广。同的多孔材料，因而其控砂范围大，适用广。n2）一一般般渗渗透透率率在在10um2左左右右，孔孔隙隙度度在在 30左左右右。不仅砂控能力强，而且对油井产能影响较小。不仅砂控能力强，而且对油井产能影响较小。n3）一般采用铁粉烧结，因而成本低。）一般采用铁粉烧结，因而成本低。n4）用用铁铁粉粉烧烧结结的的防防砂砂管管，其其耐耐腐腐蚀蚀性性较较差差，应应采采取取防防腐处理。腐处理。365 5、外导向罩虑砂筛管、外导向罩虑砂筛管 贝克休斯公司今期推出的外导贝克休斯公司今期推出的外导向罩滤砂筛管，是绕丝管与滤砂管结向罩滤砂筛管，是绕丝管与滤砂管结合于一体的新产品。即具有绕丝预充合于一体的新产品。即具有绕丝预充填筛管，又具有滤砂管的性能，而且填筛管，又具有滤砂管的性能，而且优于其各自的性能。该滤砂管由优于其各自的性能。该滤砂管由4 4各部各部分组成，一是带空的基管，其外面是分组成，一是带空的基管，其外面是饶丝筛管，但钢丝是由原来的梯形改饶丝筛管，但钢丝是由原来的梯形改为圆形的断面。筛管外面包以由细钢为圆形的断面。筛管外面包以由细钢丝编制饶结的网套，代替原先的预填丝编制饶结的网套，代替原先的预填砂粒，再外面是一外导向罩，用于保砂粒，再外面是一外导向罩，用于保护滤砂筛管。这一结构提供了最优的护滤砂筛管。这一结构提供了最优的生产能力，并延长了筛管的寿命。可生产能力，并延长了筛管的寿命。可用于垂直井、水平井的套管射孔或裸用于垂直井、水平井的套管射孔或裸眼完成井。外导向罩滤砂管示意图眼完成井。外导向罩滤砂管示意图2 22727。图227外导向罩滤砂筛管示意图37（1 1）外导向罩）外导向罩 外外导导向向罩罩起起着着保保护护筛筛管管和和导导向向的的作作用用。在在筛筛管管下下井井时时可可防防止止井井眼眼碎碎屑屑、套套管管毛毛刺刺损损害害筛筛管管，一一旦旦油油井井投投产产，导导向向罩罩流流人人结结构构可可使使地地层层产产出出携携带带砂砂的的液液体体改改变变流流向向，以以减减弱弱对对筛筛管管冲冲刺刺，因因而而延延长长了了筛筛管管的的寿寿命命，外外导导向向罩罩结结构构示示意图见图意图见图2 2一一2828。图2一28外导向罩结构示意图38n（2 2）钢丝编织滤砂网套）钢丝编织滤砂网套 钢钢丝丝编编织织滤滤砂砂网网套套，它它比比预预充充填填筛筛管管的的流流入入面面积积1010倍倍，提提供供了了最最大大的的流流人人面面积积和和均均匀匀的的孔孔喉喉，有有助助于于形形成成一一个个可可渗渗透透的的滤滤饼饼，此此外外，携携带带砂砂的的液液体体再再一一次次改改变变流流向向，而而减减少少对对筛筛管管冲冲刺刺。更更重重要要的的是是此此滤滤砂砂网网套套可可以以反反冲冲洗洗，可可清清除除吸吸附附在在滤滤砂砂网网套套上上的的细细砂砂泥泥饼饼。钢钢丝丝编编织织滤滤砂砂网网套套及及绕绕丝丝筛筛管管示意图见图示意图见图2 22929。图229钢丝编织滤砂网套及绕丝筛管示意图39n（3）绕丝筛管）绕丝筛管 携携砂砂的的液液体体先先进进入入外外导导向向罩罩，再再通通过过钢钢丝丝编编织织滤滤砂砂网网套套，最最后后通通过过绕绕丝丝筛筛管管，将将油油层层出出砂砂防防在在整整套套滤滤砂砂筛筛管管外外，而而让让流流体体进进入入筛筛管管中中心心管管的的孔孔眼眼，再再进进入入油油管管产产出出地地面面。此此绕绕丝丝筛筛管管与与原原来来绕绕丝丝筛筛管管一一样样，都都是是焊焊接接在在骨骨架架上上，其其不不同同之之处处是是绕绕丝丝的的断断面面由由梯梯形形改改为为圆圆形形，可可充充分分利利用用圆圆形形的的全全部部表表面面积积，改改变变液液体体转转向向，从而减弱冲蚀，提高了使用寿命。从而减弱冲蚀，提高了使用寿命。40n六、化学固砂完井六、化学固砂完井n 化化学学固固砂砂是是以以各各种种材材料料（水水泥泥浆浆、酚酚醛醛树树脂脂等等）为为胶胶结结剂剂，以以轻轻质质油油为为增增孔孔剂剂，以以各各种种硬硬质质颗颗粒粒（石石英英砂砂 核核桃桃壳壳等等）为为支支撑撑剂剂，按按一一定定比比例例拌拌合合均均匀匀后后，挤挤入入套套管管外外堆堆集集于于出出砂砂层层位位。凝凝固固后后形形成成具具有有一一定定强强度度和和渗渗透透性性的的人人工工井井壁壁防防止止油油层层出出砂砂。或或者者不不加加支支撑撑剂剂，直直接接将将胶胶结结剂剂挤挤人人套套管外出砂层中，将疏松砂岩胶结牢固防止油层出砂。管外出砂层中，将疏松砂岩胶结牢固防止油层出砂。n 如如辽辽河河油油田田的的高高温温化化学学固固砂砂剂剂，主主要要是是在在注注蒸蒸汽汽井井上上使用，可以耐温使用，可以耐温350350以上。以上。n 化化学学固固砂砂虽虽然然是是一一种种防防砂砂方方法法，但但在在使使用用上上有有其其局局限限性性，仅仅适适用用于于单单层层及及薄薄层层，防防砂砂油油层层一一般般以以5m5m左左右右为为宜宜，不不宜宜用用在在大大厚厚层层或或长长井井段段防防砂砂。化化学学防防砂砂的的适适用用的的范范围围及及优优缺缺间点见表间点见表2 27 7。各种完井方式适用的条件见表。各种完井方式适用的条件见表2 28 8。41表27化学固砂选用参考表42各种完井方式比较：各种完井方式比较：43第二节第二节 特殊工艺井完井方法特殊工艺井完井方法n一、多分支井完井方法一、多分支井完井方法n 多分支井是由一个主井眼和两个或两多分支井是由一个主井眼和两个或两个以上的分支井眼所组成的，能使多个个以上的分支井眼所组成的，能使多个储层泄油。储层泄油。n 优点：与直井相比，能提高油气井的优点：与直井相比，能提高油气井的效益，降低吨油开采成本，实现少井高效益，降低吨油开采成本，实现少井高产，也有利于提高采收率。产，也有利于提高采收率。例P48表3-244图232水平分支井示意图45二、水平井的完井方法二、水平井的完井方法二、水平井的完井方法二、水平井的完井方法水平井是井眼的井斜角超过水平井是井眼的井斜角超过85并且井眼要沿基本并且井眼要沿基本是水平的方向延伸一定距离的井，见图是水平的方向延伸一定距离的井，见图41。水平井可以增加油井控制的储量，提高井的产量，水平井可以增加油井控制的储量，提高井的产量，使井的生产效益有极大的提高。现在水平井的应用已是使井的生产效益有极大的提高。现在水平井的应用已是相当普遍的，成为油田生产后期提高采收率的有效手段。相当普遍的，成为油田生产后期提高采收率的有效手段。1.水平井可提高产量和采收率水平井可提高产量和采收率 2.水平井可采出一定量的残余油，提高油藏的采收水平井可采出一定量的残余油，提高油藏的采收率。率。3.水平井是稠油油藏开发的最有效途径。水平井是稠油油藏开发的最有效途径。4.水平井是开发裂缝油气藏的最好手段。水平井是开发裂缝油气藏的最好手段。4647（一）（一）水平井的完井方法水平井的完井除要受油藏和地质的因素影响外，井水平井的完井除要受油藏和地质的因素影响外，井眼的弯曲对完井也有相当大的影响。眼的弯曲对完井也有相当大的影响。影响水平井完井的因素除直井中的所有影响因素外影响水平井完井的因素除直井中的所有影响因素外尚有：尚有：井眼的弯曲程度对管柱的影响，水平井段的长度井眼的弯曲程度对管柱的影响，水平井段的长度对井眼稳定程度的影响。对井眼稳定程度的影响。这两个因素是重要的因素。这两个因素是重要的因素。水平井完井方法可分为两大类：一类是选择性完井，水平井完井方法可分为两大类：一类是选择性完井，主要是用水泥封固油层，选择性地射开某些层段。另一主要是用水泥封固油层，选择性地射开某些层段。另一类是是裸眼及其变种。类是是裸眼及其变种。常见的完井方法有：裸眼完井，套管或尾管固井完常见的完井方法有：裸眼完井，套管或尾管固井完井，割缝衬管完井，筛管完井，砾石充填完井，封隔器井，割缝衬管完井，筛管完井，砾石充填完井，封隔器完井等，见图完井等，见图4-5。4849（二）（二）水平井各种完井方式的特点水平井各种完井方式的特点n 目目前前常常见见的的水水平平井井完完井井方方式式有有裸裸眼眼完完井井、割割缝缝衬衬管管完完井井、带带管管外外封封隔隔器器（ECPECP）的的割割缝缝衬衬管管完完井井、射射孔孔完完井井和和砾砾石石充充填填完完井井五五类类。水水平平井井按按其其造造斜斜和和曲曲率率半半径径可可分分为为短短、中中、长长三三类。如表类。如表2 29 9所示。所示。5051n1、裸眼完井方式、裸眼完井方式n 这这是是一一种种最最简简单单的的水水平平井井完完井井方方式式。即即：技技术术套套管管下下至至预预计计的的水水平平段段顶顶部部，（下下至至水水平平拐拐点点上上部部注注水水泥泥固固井井，再再钻钻裸裸眼眼水水平平段段，生生产产井井管管柱柱尾尾管管只只下下在在套套管管内内进进行行生生产产。）注注水水泥泥固固井井封封隔隔。然然后后换换小小一一级级钻钻头头钻水平井段至设计长度完井。如图钻水平井段至设计长度完井。如图230所示。所示。n 裸裸眼眼完完井井主主要要用用于于碳碳酸酸盐盐岩岩等等坚坚硬硬不不坍坍塌塌地地层层，特特别别是是一一些些垂垂直直裂裂缝缝地地层层，如如美美国国奥奥斯斯汀汀白白垩垩系系地地层层，可参见表可参见表 210和表和表 211。52完井方式完井方式优点优点缺点缺点裸眼完井裸眼完井1）成本最低）成本最低2）储层不受水泥的损害）储层不受水泥的损害3）使使用用可可膨膨胀胀式式双双封封隔隔器器，可可实实施施生生产控制和分隔层段的增产作业产控制和分隔层段的增产作业4）使用转子流量计可实施生产检测）使用转子流量计可实施生产检测1）疏松储层，井眼可能坍塌）疏松储层，井眼可能坍塌2）难以避免层段之间的窜通）难以避免层段之间的窜通3）可可选选择择的的增增产产作作业业有有限限，如如不不能进行水力压裂作业能进行水力压裂作业4）生产检测资料不可靠）生产检测资料不可靠割缝衬管割缝衬管完井完井1）成本相对较低）成本相对较低2）储层不受水泥的损害）储层不受水泥的损害3）可防止井眼坍塌）可防止井眼坍塌1）不不能能实实施施层层段段的的分分隔隔，因因而而不不可可避避免免层段之间的窜通层段之间的窜通2）无法进行选择性的增产增注作业）无法进行选择性的增产增注作业3）无无法法进进行行生生产产控控制制，不不能能获获得得可可靠靠的的生产测试资料生产测试资料带带ECP的的割缝衬管割缝衬管完井完井1）相对中等强度的完井成本）相对中等强度的完井成本2）储层不受水泥浆的损害）储层不受水泥浆的损害3）依依靠靠管管外外封封隔隔器器实实施施层层段段分分离离，以以在一定程度上避免层段之间的窜通在一定程度上避免层段之间的窜通4）可可以以进进行行生生产产控控制制、生生产产检检测测和和选选择性的增产增注作业择性的增产增注作业管管外外封封隔隔器器分分隔隔层层段段的的有有效效厚厚度度，取取决决于于水水平平井井眼眼的的规规则则程程度度，封封隔隔器器的的坐坐封封和和密密封封件件的的耐耐压压、耐耐温温等等因素因素射孔完井射孔完井1）最最有有效效的的层层段段封封隔隔，可可以以完完全全避避免免层段之间的窜通层段之间的窜通2）可可以以进进行行有有效效的的生生产产控控制制、生生产产检检测测和和包包括括水水力力压压裂裂在在内内的的任任何何选选择择性性的增产增注作业的增产增注作业1）相对较高的完井成本）相对较高的完井成本2）储层受水泥浆的损害）储层受水泥浆的损害3）水平井的固井质量目前尚难保证）水平井的固井质量目前尚难保证4）要求较高的射孔操作技术）要求较高的射孔操作技术裸眼预充裸眼预充填砾石完填砾石完井井1）储层不受水泥浆的损害）储层不受水泥浆的损害2）可防止疏松储层出砂及井眼坍塌）可防止疏松储层出砂及井眼坍塌3）特别适宜于热采稠油油藏）特别适宜于热采稠油油藏1）不不能能实实施施层层段段分分离离，因因而而不不可可避避免免层层段之间的窜通段之间的窜通2）无法进行选择性的增产增注作业）无法进行选择性的增产增注作业3）无法进行生产控制等）无法进行生产控制等套管内预套管内预充填砾石充填砾石完井完井1）可防止疏松储层出砂及井眼坍塌）可防止疏松储层出砂及井眼坍塌2）特别适宜于热采稠油油藏）特别适宜于热采稠油油藏3）可以实施选择性的射开层段）可以实施选择性的射开层段1）储层受水泥浆的损害）储层受水泥浆的损害2）必必须须起起出出井井下下预预充充填填砾砾石石筛筛管管后后，才才能能实实施施选选择择性性的的增增产产增增注注作作业业表表210 各种水平井完井方式的优缺点各种水平井完井方式的优缺点53表211各种水平宪井方式适用的地质条件54n2、割缝衬管完井方式、割缝衬管完井方式n 完完井井工工序序是是将将割割缝缝村村管管悬悬挂挂在在技技术术套套管管上上，依依靠靠悬悬挂挂封封隔隔器器封封隔隔管管外外的的环环形形空空间间。割割缝缝衬衬管管要要加加扶扶正正器器，以以保保证证村村管管在在水水平平井井眼眼中中居居中中，如如图图231所所示示。目目前前水水平平井井发发展展到到分分支支井井及及多多底底井井，其其完完井井方方式式也也多多采采用用割割缝缝衬管完井，如图衬管完井，如图 232所示。所示。n 割割缝缝衬衬管管完完井井主主要要用用于于不不宜宜用用套套管管射射孔孔完完井井，又又要要防防止止裸裸眼眼完完井井时时地地层层坍坍塌塌的的井井。因因此此完完井井方方式式简简单单，既既可可防防止止井井塌塌，还还可可将将水水平平井井段段分分成成若若干干段段进进行行小小型型措措施施，当当前前水水平平井井多多采采用用此此方方式式完完井井。其其适适用用条条件件见见表表210和表和表211。5556n3、射孔完井方式、射孔完井方式n 技技术术套套管管下下过过直直井井段段注注水水泥泥固固井井后后，在在水水平平井井段段内内下下人人完完井井尾尾管管、注注水水泥泥固固井井。完完井井尾尾管管和和 技技 术术 套套 管管 宜宜 重重 合合100m左左右右，最最后后在在水水平平井井段段射射孔孔，如如图图233所示。所示。n 这这种种完完井井方方式式将将层层段段分分隔隔开开，可可以以进进行行分分层层增增产产及及注注水水作作业业，可可在在稀稀油油和和稠稠油油层层中中使使用用，是是一一种种非非常常实实用用的的方方法法。适适用用条条件件见见表表29和和表表210。57n4 4、管外封隔器（、管外封隔器（ECPECP）完井方式）完井方式n 这这种种完完井井方方式式是是，依依靠靠管管外外封封隔隔器器实实施施层层段段的的分分隔隔，可可以以按按层层段段进进行行作作业业和和生生产产控控制制，这这对对于于注注水水开开发发的的油油田田尤尤为为重重要要。其其适适用用条条件件见见表表 2 21010和和表表 2 21111。管管外外封封隔隔器器的的完完井井方方法法，可可以以分分两两种种形形式式。见见图图2 23434、图图2 23535。图234套管外封隔器及割缝衬管完井示意图58图235套管外