第4章固井、完井与试油

最早方法。在套管内，用电缆把射孔器输送到目的 层，定位射孔。 可采用有枪身射孔器或无枪身射孔器。
电缆输送式套管射孔优点： (1) 适应性强，可选各型射孔器，满足地质需要。 (2) 施工成功率高，成本低。 (3) 工艺成熟装备配套，施工简单，易于掌握。
缺点：
(1) 高压油气井射孔时难以有效控制防喷。
3、尾管射孔完井方法
特点 除具有套管射孔完井方 法的优点外，还可以减少套 管用量和固井水泥的用量， 从而降低完井成本。
完井方法(Completiom)
oil
zone
1、射孔完井
2、裸眼完井
(三) 割缝衬管完井方法
同先期裸眼完井法一样，
在钻达油气层之前即下套 管固井，然后钻开油气层
，再下衬管（即带割缝眼
二、完井方式选择
完井方式选择需考虑的因素
油田地质及油藏工程条件
采油工程技术措施要求
块 状 油 层
薄 互 油 层
多 套 油 层
古 潜 山 油 藏
气 顶 、 底 水 油 层
层 间 渗 透 率 差 异
层 间 压 力 差 异
裂 缝 性 地 层
高 陡 角 地 层
分 层 注 水
增 产 措 施
人 防 工 举 砂 升
1）聚能射孔弹 根据火药爆燃时聚能效应原理制造的，不同形状火药 在爆燃时能量传递方式不同。主要由弹壳、主炸药、 引爆药、药型罩组成。
聚能效应
聚能射孔弹结构
大孔径射孔弹
有枪身射孔器
聚能射孔弹、密封钢管(射孔枪)、弹架孔弹；4.弹架；5.固弹卡；6.安装架；7.旋塞
射孔工艺按射孔时井筒压力与地层压力差：正压、负压射孔 正压射孔：通常井筒内液柱压力高于或近似等于地层压力， 称为正压射孔或平衡射孔。 负压射孔： •油气层压力大于井内液柱压力下射孔。 •负压差使射孔瞬间地层液体产生负压冲击回流冲洗孔眼附近 地层和孔眼内爆炸残余物，畅通油流通道，同时避免井内液 体进入地层，防止油层内发生土锁和水锁。 •降低射孔损害、减少孔眼堵塞、提高产能有效方法
沙特阿拉伯 362亿吨 1 加拿大 伊朗 伊拉克 科威特 阿联酋 委内瑞拉 俄罗斯 利比亚 中国 184亿吨 2 181亿吨 3 157亿吨 4 138亿吨 5 126亿吨 6 109亿吨 7 82亿吨 54亿吨 50亿吨 8 9 10
砾石充填完井法一般都下入筛管。
裸眼砾石充填完井： 程序：在钻开产层之前 下套管固井，然后钻开产 层并在产层段扩眼，增加 防砂层的厚度，下入筛管， 在井眼与筛管间的环空中 充填砾石。砾石和筛管对 地层的出砂起阻挡作用。
尾管：射孔完井（注水泥）； 衬管：割缝（不注水泥）； 筛管：填充砾石。
套管内砾石充填完井：
套管下到油气层底部，固井后射孔打开油气层。 世界各主要产油国广泛使用的完井方法，70％～90％。 射孔(perforating)：射孔枪在油层某一层段套管、水泥环 和地层之间打开孔道，使地层中流体能流出。 炮弹射孔的孔眼也称为炮眼。 在射孔完井的油气井中，射孔孔眼是沟通产层和井筒的唯 一通道。 套管射孔完井 射孔完井方法 尾管射孔完井
(2)应具有尽可能大的渗流面积，入井的阻力最小；
(3)有效地封隔油、气、水层，防止窜槽及层间干扰； (4)有效防止油层出砂和井壁坍塌，确保油井长期生产； (5)应具备便于人工举升和井下作业等条件； (6)施工工艺简便，成本低。
常规完井方法主要有4种：
●
裸眼完井(Open-hole)
广泛采用的完井 方法，90%以上
(2) 不易实现负压射孔。
(3) 采用有枪身射孔时，不能一次进行长井段射孔。
2-2 电缆输送式过油管射孔������
保护油层的射孔技术。������
油管下入到所要射孔井段上部，电缆输送小直径射孔器，穿过油 管下到射孔井段，在套管中定位射孔。 ������ 可采用有枪身射孔器和无枪身射孔器。 可以降低油管内液面，使之达到负压射孔，减少储层伤害 适合于生产井不停产补孔和射开新层位，减少压井和起下油管作 业
(a)多次使用型有枪身射孔器；(b)一次销毁型有枪身射孔器
无枪身射孔器： 由无枪身聚能射孔弹、弹架(或非密封的钢管)、起爆 传爆部件(或装臵)等构成的射孔总成。
无枪身射孔器按照射孔弹结构和固弹方式: 全消毁型(a)和半消毁型(b)
2、射孔方法
电缆传输和油管传输（输送入井筒方式）
2-1 电缆输送式套管射孔
•引爆方式 –重力引爆（投棒引爆） –油管加压引爆（通过氮气，但为保证负压，氮气 必须在引爆前释放出井口） –环空加压引爆（压差引爆） –电能引爆
•具有高孔密、深穿透的优点 •负压值高，易于解除射孔对储层的伤害 •特别适合于斜井、水平井和稠油井 •安全性好，适合高压油层和气井作业 •射孔后即可投产，便于测试、压裂、酸化等和射 孔联作，减少起下钻次数，降低成本和伤害。
三部分
三、完井井口装臵
第三节 试 油
试油：
根据地质录井资料和测井资料解释结果、钻井过程中 油气显示等资料，利用一套专用的设备和方法，对可 能出油的层位的油气水产量、温度、压力及油气水性 质进行直接测量，以鉴别和认识油气水层的工作。 试油目的： 为勘探开发提供依据 试油时，下入油管。
一、试油的任务及工作内容
过油管射孔枪直径受油管内径限制，无法实现高孔密、深穿透。
2-3 油管输送式射孔 •油管柱尾端携带射孔器下井射孔方法(简称TCP)。 •与电缆传输射孔器差别不大，上世纪80年代引进。 油管输送式射孔特点 (1) 采用射孔效率强、大直径、高孔密、深穿透射孔器。 (2) 不回收射孔枪，整个枪串的完全引爆是关键。 (3) 大井段射孔时，枪与枪现场连接，要求射孔器接头连 接方便、可靠，连接长度要短，以减少射孔盲区。 (4) 作业时间相对增长，要求射孔器有更好耐温性能
诱导油流和测试
2006年世界主要产油国储量排名，2006年中国各大油田产量排名 国家及地区 储量 排名 中国各油田 大庆油田 胜利油田 长庆油田 中海油天津 塔里木油田 克拉玛依油田 辽河油田 吉林油田 大港油田 青海油田 2006年产量 排名 4341万吨 3000万吨 1700万吨 1600万吨 1533万吨 1218万吨 1200万吨 615万吨 500万吨 475万吨 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1.射孔器与射孔工艺
射孔器指完成射孔工作的设备、装臵及其组合。 有聚能射孔器、水力射孔器、复合射孔器等，最 常用为聚能射孔器。 射孔工艺指选择射孔完井方式所采用的射孔方法 超正压射孔、正压射孔、负压射孔、复合射孔等 ������ 按射孔器材下入井筒的方式还可以分为过油管射 孔、电缆传输式射孔等。
射孔器
第四章 固井与完井
主要内容
第一节 固井 第二节 完井 第三节 试油
上节回顾
一.固井概念
在钻出的井眼内下入套管柱，并在套管柱与井壁之间注入水
泥浆，使套管与井壁固结在一起的工艺过程。
主要包括：下套管和注水泥两个过程。 固井目的
（1）巩固井壁，隔离复杂地层
（2）安装井口装臵，控制高压油气水的活动
（3）封隔油气水层，创建油气通道
将几十发甚至几百发射孔弹串连在一起，用雷 管和导爆索引爆射孔的工具。 ������ 按结构分两类：
������
有枪身射孔器—射孔弹装配在密封的钢管内； 无枪身射孔器—单个密封的射孔弹用钢丝、金属杆或 薄金属带连起来，直接下井射孔。
聚能式射孔器 ������ 最常用，是利用炸药爆轰的聚能效应产生的 高温高压高速聚能射流来射穿套管、水泥环及地层 ，完成射孔作业。 ������ 按结构分有枪身射孔器和无枪身射孔器两类， 核心组成部分是聚能射孔弹。
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● ●
套管或尾管射孔完井（perforating）
割缝衬管完井(Slotted Liner) 裸眼或套管内砾石充填完井(Gravel Packed)
(一)裸眼完井方法
指完井时井底的储集层是裸露的，只在储集层以上用套管封
固的完井方法。
根据下油层套管的先后，分为先期裸眼完井和后期裸眼完井 两大类。 先期裸眼完井： 钻至油气层顶部时，先下入油层套管固井，然后换小尺寸 的钻头，用符合打开油气层条件的优质钻井液打开油气层裸 眼完成的完井方法。 后期裸眼完井： 先打开储集层，后将油层套管下入油气层顶部固井。
先期裸眼完井方法
后期裸眼完井方法
产层全部钻穿后应继续钻进一段，留足口袋停钻。口袋长度一般在 10m以上。作用：作沉砂袋，避免油层出砂造成砂堵，丢射孔抢等。
裸眼完井的特点： 油层完全裸露，暴露面积大，产量高，完井费用 低，但适应性窄，仅适用于地层稳定的单一油气层， 无法进行选择性酸化或压裂等。
(二)射孔完井方法
主要任务：
(1)了解储层及流体性质，为附近同一地层的其它探井提供 重要的地质资料；
(2)查明油、气田的含油面积及油水或气水边界以及驱动类 型，为初步计算油气工业储量提供必要的资料； (3)了解储层产油气能力和验证测井资料解释的可靠程度； (4)整理和分析试油资料结果，确定油井合理工作制度， 为制定油田开发方案时确定单井生产能力提供依据。 主要工作：
第二节 完井
完井（油气井完成）定义： 是使井眼与油气储层连通的工序，是钻井工作的 最后环节，包括钻开油气层、确定完井方法、安装 井底、井口装臵和试油。 完井质量直接影响到油气井的生产能力和寿命。
一、完井方式（完井方法）
完井方式： 油层与井筒的连通方式
完井方式要求：
(1)保持最佳的连通条件，油层所受的损害最小；
完井工序：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。
在下入套管射孔的井中
如有出砂，有时还把套管外 的油层砂冲掉，便于充填。 可在出砂井段下筛管，在筛 管和油层套管之间的环空中
充填砾石。属于二次完井。
水平井多采用裸眼、筛管等方式完井。（套管不易下入)