第9讲 完井方式选择

901 水平井常用完井方式的特点及应用水平井配套的完井方式具有多种类型，不同的完井方式往往具有其各自的适用条件，因此，为在生产过程中恰当选择完井方式，需对各种常见水平井完井方式的特点及其适用情况进行一定的了解。

1.1 割缝衬管完井方式割缝衬管完井方式是一类较为简单的完井方式，完井过程中，将割缝衬管悬挂于技术套管下部，并通过悬挂封隔器对管外部的空间进行封隔。

为确保割缝衬管能够准确地位于水平井井眼的中心位置，需在衬管周围配设扶正器对衬管位置进行控制。

割缝衬管具有比较突出的优点，首先，设备及安装成本相对较低；其次，能够保护井周储层不会受到水泥浆的破坏；能够有效防止井眼的坍塌。

同时，割缝衬管也具有一定的缺点，例如无法实现不同层段间的分隔开发，从而难免会导致层间干扰，出现优势层对差物性层位的渗流屏蔽现象；此外，还无法控制衬管与井壁间环空的空间，因而难以灵活实施增产增注作业。

割缝衬管适用的地层条件通常包括天然裂缝发育的碳酸盐岩及硬质砂岩储层，厚度较大的单一储层，无需进行分层开发的层段等。

1.2 射孔完井方式射孔完井是各完井方式中最为常用的一种，根据其射孔位置的不同，又可进一步划分为套管射孔完井、尾管射孔完井两种主要方式。

以套管射孔完井为例展开分析。

套管射孔完井的主要操作过程为当钻井钻达预计生产层位后，将生产套管下入至油层底部，然后注入水泥进行固井。

固井之后，对准产层进行射孔，从而建立起生产层位的油流通道。

射孔完井方式的突出优点为能够对指定生产层位进行射孔生产，避免了层间干扰及夹层坍塌，使得分层开发成为可能。

为确保套管射孔完井的有效性，需确保固井质量较好、产层评价技术水平较高且射孔层位深度准确。

射孔完井的突出优势表现为能够进行分层开发，避免了层间干扰、串流等现象的发生；此外，一旦某一生产井段发生故障，则可以针对故障井段进行选择性的维修，提高了维修效率。

此外，该方式适用范围较广，对类型油藏完井均适用。

该完井方式的缺点在于技术成本较高，储层受水泥浆的污染较为严重，且就目前的生产技术而言，尚未开发出固井质量的保障方法。

完井方法类型及其特点
钻井方法作为采油气行业的基础工艺，在各类采油气项目中扮演着极其重要的
角色，因此钻井工艺的合理选择和安全施工对采油气项目的经济效益有着决定性的作用。

目前在工业界，主要有5种钻完井方法，分别是全钻井法、整经法、纵穿法、边穿法以及折线法，其中各种钻完井方法的应用均需根据具体钻井项目以及当地井位特点而定。

我们将对每种钻井完井方法进行详细分析介绍。

首先、全钻井法，也叫闭口法或者持久法，是采油气行业最为常用的一种钻完
井工艺。

该钻完井方法的特点是钻头一路下穿井斜，基本无缝隙，具有采收率高、施工效率快的特点。

接着、整经法是应用较为普遍的一种钻完井方法。

由于这种钻完井工艺的特殊性，可以使钻头反复折线，既将合理的缝隙留在井壁上，又能在较短的时间内完成钻井施工，因此采收率较高。

此外、边穿法比较适合钻头完全能够通过当地岩层的紧折井项目，该钻完井工
艺的优势在于能够将钻头穿入岩层的较深处，保证排采遍地，另外，也可以有效节省钻井时间，使井能及时投入生产。

再者、纵穿法因其施工效果好而得到广泛使用，该钻完井方法可以使钻头一直
下穿井斜，另外，不妨碍探测仪表的照射，能够使钻头一路下穿井斜，从而节省钻井时间。

最后、折线法最终能将井底达到预定位置，并且具有易于施工、效率高、安全
可靠的优点，因此在采油气行业有着广泛的应用。

综上所述，以上5种钻井完井方法各有运用范围，合理的选择钻完井工艺，钻
井项目才能获得预期的经济效益和安全性。

完井的原则与完井方式选择完井的原则是指在石油或天然气开采过程中，为了最大限度地提高产能和生产效率，保证井口安全，并减少环境影响所遵循的一系列原则。

完井方式选择是指根据地质条件、油气藏特征和开采需求等因素，从多种完井方式中选择最合适的一种方式。

1.安全原则：保证井口安全是完井的首要原则。

在完井过程中要注意防止井喷、井漏等危险情况的发生，并做好相应的安全措施。

2.高产原则：提高产能是完井的重要目标。

完井要选择适合的工艺，合理选择钻井液、注水剂、防砂措施等，降低井壁对油气流动的阻力，最大限度地提高产能。

3.经济原则：完井要兼顾经济效益。

在完井方式选择上，要综合地考虑施工成本、生产投资以及油气资源的产出效果，选择经济效益最大化的方式。

4.可持续性原则：完井要考虑资源的可持续利用。

采用环保技术和措施，减少对地下水和土壤的污染，降低对生态环境的破坏，以实现资源的可持续利用。

完井方式选择主要考虑以下几点：1.裂缝压裂完井：适用于石油或天然气井中存在较大的岩性间隙和裂缝，通过高压入裂液将油气藏中的裂缝扩大，增加了储集层的产能。

2.注水完井：适用于油井中储集层含水饱和度较低的情况，通过注水提高储集层的含水饱和度，增加压力传递，促进油气的开采。

3.多点压裂完井：适用于具有多个油气层的井，通过在不同位置进行多点压裂处理，来增加油气开采的效果。

4.多水平整齐完井：适用于在具有多个油气层的井中，通过在不同位置设置多个水平井筒，以增加开采面积和产能。

5.水力压裂完井：适用于储层渗透性较差的情况，通过高压水力作用破碎储层，增加有效渗透面积，提高油气开采效果。

完井方式的选择应根据具体油气井的实际情况来确定，需要考虑地质条件、储层特征、油藏规模和开采需求等因素，以实现最佳的完井效果。

而且在完井过程中，也需要不断根据生产情况进行调整和优化，以提高产能和经济效益。

完井方式文献调研一、常用完井方式（一）、射孔完井方式1、套管射孔完井套管射孔完井是钻至油层直至设计井深，然后下油层套管至油层底部注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿至油层某一深度，建立起油流通道。

2、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。

（二）、裸眼完井先期裸眼完井：先下套管，后钻开油层。

后期裸眼完井：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，又有裸眼完成的井。

（三）、割缝衬管完井方式:这种方法是将油层套管下到油气层顶部固井，然后钻开油气层。

在油气层部位下入预先加工好的割缝套管或打孔套管，用衬管悬挂器将其悬挂在油层套管上，并将套管和衬管的环空密封起来。

油气流经过割缝衬管的缝或打孔套管的孔进入井筒。

（四）、砾石充填完井方式概念：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，达到保护井壁、防止砂入井之目的。

1、裸眼砾石充填充井方式在地质条件允许使用裸眼而又需要防砂时，就应该采用裸眼砾石充填完井方式。

其工序是钻头钻达油层顶界以上约3m后，下技术套管注水泥固井，再用小一级的钻头钻穿水泥塞，钻开油层至设计井深，然后更换扩张式钻头将油层部位的井径扩大到技术套管外径的1.5～2倍，以确保充填砾石时有较大的环形空间，增加防砂层的厚度，提高防砂效果。

一般砾石层的厚度不小于50mm。

注意：其方式的施工作业程序：在油层顶界附近固井后－改用小一级的钻头钻穿油层－再更换扩张式钻头将油层扩大，便于充填砾石。

2、套管砾石充填完井方式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。

要求采用高孔密（30～40孔／m），大孔径（20～25．4mm）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。

第二章完井方式选择完井方式选择是完井工程的重要环节之一，目前完井方式有多种类型，但都有其各自的适用条件和局限性。

只有根据油气藏类型和油气层的特性去选择最合适的完井方式，才能有效地开发油气田，延长油气井寿命和提高其经济效益。

合理的完井方式应该力求满足以下要求：（1）油、气层和井筒之间保持最佳的连通条件，油、气层所受的损害最小；（2）油、气层和井筒之间应具有尽可能大的渗流面积，油、气入井的阻力最小；（3）应能有效地封隔油、气、水层，防止气窜或水窜，防止层间的相互干扰；（4）应能有效地控制油层出砂，防止井壁坍塌，确保油井长期生产；（5）应具备进行分层注水、注气、分层压裂、酸化等分层措施以及便于人工举升和井下作业等条件；（6）稠油开采能达到注蒸汽热采的要求；（7）油田开发后期具备侧钻的条件；（8）施工工艺简便，成本较低。

第一节完井方式目前国内外最常见的完井方式有套管或尾管射孔完井、割缝衬管完井、裸眼完井、裸眼或套管砾石充填完井等。

由于现有的各种完井方式都有其各自适用的条件和局限性，因此，了解各种完井方式的特点是十分重要的。

1 射孔完井方式射孔完井是国内外最为广泛和最主要使用的一种完井方式。

其中包括套管射孔完井和尾管射孔完井。

（1）套管射孔完井套管射孔完井是钻穿油层直至设计井深，然后下油层套管至油层底部注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层某一深度，建立起油流的通道。

如图2-1所示。

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，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分层作业的条件。

（2）尾管射孔完井尾管射孔完井是在钻头钻至油层顶界后，下技术套管注水泥固井，然后用小一级的钻头,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。

尾管和技术套管的重合段一般不小于50m.再对尾管注水泥固井，然后射孔。

如图2-2所示。

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，因此，可以采用与油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，有利于保护油层。

水平井完井方式及其选择水平井完井方式可采用裸眼完井、割缝衬管、割缝衬管加管外封隔器、下套管注水泥进行正常生产或者进行多种作业是非常重要的。

某种钻井方式只能适应于某种完井方式。

一、完井方式1、裸眼完井裸眼完井费用不高，但局限于致密岩石地层，此外，裸眼井难以进行增产措施，以及沿井段难以控制注入量和产量，早期水平井完井用裸眼完成，但现在已趋步放弃此方法。

当今只有在具有天然裂缝的碳酸盐岩油气藏和油气井的泄油半径很小时才使用裸眼完井的方法。

2、割缝衬管完井该方法是在水平段下入割缝衬管，主要目的是防止井眼坍塌。

此外，衬管提供一个通道，在水平井中下入各种工具诸如连续油管。

有三种类型的衬管可采用：1)穿孔衬管。

衬管已预先预制好。

2)割缝衬管。

衬管已预先铣好各种宽度、深度、长度的缝。

3)砾石预充填衬管。

割缝衬管要选择孔或缝的尺寸，可以起到有限的防砂作用。

在不胶结地层，则采用绕丝割缝筛能有效地防砂，另外在水平井采用砾石充填，也能有效防砂。

割缝衬管完井的主要缺点是难以进行有效的增产措施，因为衬管与井眼之环形空间是裸眼，彼此连通，同样，也不能进行进行分采。

3、割缝衬管加管外封隔器该方法是将割缝衬管与管外封隔器一起下入水平段，将水平段分隔成若干段，可达到沿井段进行增产措施和生产控制的目的。

由于水平井并非绝对水平，一口井一般都有多个弯曲处，这样，有时难以下入衬管带几个封隔器4、下套管注水泥射孔该方法只能在中、长曲率半径井中实施。

在水平井中采用水泥固井时，自由水成分较直井降低得更多，这是因为水平井中由于密度关系，自由水在油井顶部即分离，密度较高的水泥就沉在底部，其结果水泥固井的质量不好。

为避免这种现象发生，应做一些相应的试验。

注：1、超短曲率水平井：半径1～2ft，造斜角（45°～60°）/ft；2、短曲率水平井：半径20～40ft，造斜角（2°～5°）/ft；3、中曲率水平井：半径300～800ft，造斜角（6°～20°）/（100ft）；4、长曲率水平井：半径1000～3000ft，造斜角（2°～6°）/（100ft）。

学习完井技术完井技术一，完井技术：包括钻井完井技术和生产完井技术。

完井核心：完井方式的优选：油管和生产套管的尺寸的优选选定依据：节点分析、油管敏感性分析1）油层压力：低压、中压、高压、超高压。

2）产量、产液量：包括最终产液量。

3）流体的粘度：稀油、稠油、特、超稠油。

4）增产措施：压裂、酸化、防砂。

5）开采方式：自喷、人工举升方式(有杆泵、电潜泵、水力活塞泵、气举)。

6）油田开发后期措施。

现代设计井深结构方法：从采油的角度按上述敏感性综合分析来确定油管尺寸?生产套管尺寸?技术套管尺寸?表层套管尺寸?最后确定井身结构。

特点：从下往上，反推。

应大力推广！生产套管设计的基础依据：1）井别：油井、气井、注蒸汽采油井、注水井、注气井、注汽井。

2）油层压力：低、常规、高、异常高压。

3）油层温度：低、常规、高、异常高温。

4）地下水性质：pH值、矿化度以及对套管腐蚀程度。

5）天然气组份：含H2S、CO2等腐蚀性气体。

6）破裂压力梯度：低、常规、高（>0.18at/m）。

7）地应力走向、方位及大小。

8）原始裂缝状况：垂直、水平、综合。

9）注蒸汽开采：压力、温度。

10）盐岩层的蠕动：厚度、应变力。

11）注水开发后：油层各层间的压力变化；油层各层间有无窜通。

12）油层出砂情况：不出砂、轻微、中等、严重。

13）生产套管选择：钢级、壁厚、强度、螺纹类型、有关辅件（包括螺纹密封脂）。

二，现代完井工程包括的基本工艺：(新兴工程) 1，钻井工程：钻开油气层钻井液，固井(套管、水泥浆、注水泥设计，固井质量评价)。

2，采油工程：射孔(射孔方式，完井液，射孔参数如孔径、孔密、相位)，投产措施(抽汲、气举等助排，压裂、酸化等改造)。

3，开发工程：试井评价(测试分析表皮系数、损害系数、流动效率等，评价损害程度)。

完井工艺的基本流程：更换完井液钻开生油气产层→取心钻杆测试→完钻测试下套管衬管→注水泥固井质量评价→射孔测试下入生产管柱→投产。