现代完井工程概述

简述完井工程方案的主要完井工程方案的主要内容包括：井型设计、井筒设计、固井设计、封隔设计、完井工艺流程等。

一、井型设计井型设计是完井工程的首要环节，它决定了油气井的井筒形状和规格。

根据地质条件、井口设备、完井工艺要求等因素，井型设计应充分考虑以下几个方面：1. 井型选择：根据油气开采目标和井位条件，选择合适的井型。

常见的井型包括直井、水平井、井下注水井、井下压裂井等。

2. 井眼尺寸：根据生产能力和完井工艺要求，确定井眼尺寸。

尺寸设计通常包括井眼直径、封隔段长度、水平段长度等参数。

3. 井口设备选择：根据井型和生产要求，选择合适的井口设备，包括套管、井口树、防喷器等。

二、井筒设计井筒设计是完井工程方案的核心内容，它直接关系到井眼的稳定性、固井质量和封隔效果。

井筒设计应充分考虑以下几个方面：1. 井眼稳定性分析：根据地质勘探资料和岩石力学参数，进行井眼稳定性分析，确定井筒设计的最大承载能力和最大扩径限制。

2. 井眼设计：根据井型和地质条件，确定井筒设计的尺寸、套管设计方案、井壁稳定性设计参数等。

3. 井眼换位设计：根据地质构造和开采要求，确定井眼换位设计的位置、角度和深度。

三、固井设计固井设计是完井工程中的重要环节，它直接关系到井眼的完整性、固井质量和生产能力。

固井设计应充分考虑以下几个方面：1. 固井液设计：根据地质条件、井眼稳定性和完井工艺要求，确定固井液的种类、密度、黏度、过滤率等参数。

2. 注水泥设计：根据井筒设计的尺寸和地层情况，确定注水泥的种类、配方、注入量和固化时间。

3. 固井排程设计：根据完井工艺要求，确定固井的施工顺序、液量、速度和压力等参数。

四、封隔设计封隔设计是确保井眼封隔性能的重要保障措施，它决定了油气井的生产能力和安全性。

封隔设计应充分考虑以下几个方面：1. 封隔材料选择：根据地层性质和井眼条件，选择合适的封隔材料，包括封隔胶、隔水胶、外加密封材料等。

2. 封隔工艺设计：根据封隔要求，确定封隔工艺的操作流程、材料配比、封隔模式等。

《现代完井工程》学号：2007010038 姓名：方世跃学院：能源学院导师：王洪辉攻读学位：博士年级：2007级完井工程（Well Completion）,过去都认为是钻井工程的最后一套工序，在1997年我国首次向世界石油工业提出完井工程的新概念，其中包括完井工程的定义、内容、工程系统以及完井工程与钻井工程及采油工程的关系，真正建立起现代完井工程系统。

所谓完井工程是衔接钻井工程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、射孔、下生产管柱、排液，直至投产的一项系统工程[1]。

完井工程的工程目的主要为：1、尽可能减少对储集层的伤害，保护储量，使油气层自然产能能更好发挥2、提供必要条件调节生产压差，从而提高单井产量3、有利于提高储量的动用程度4、为采用不同的采油工艺技术措施提供必要的条件5、有利于保护套管、油管，减少井下作业工作量，延长油气井寿命6、近期与远期结合，尽可能做到最低的投资和最少的操作费用，有利于提高综合经济效益。

完井工程系统内容主要有：岩心分析及敏感性评价、钻井液选择、完井方式与方法、油管及生产套管尺寸的选定、生产套管设计依据、注水泥设计依据、固井质量评价、射孔及完井液选择、完井的试井评价、完井生产管柱、投产措施等。

限于篇幅的原因，本文只论述水平井完井的部分关键技术问题。

一、钻井液近两年来，国外泥浆技术发展较快。

有些研究有新的突破，还研制出一些新型泥浆。

解决了一些过去难以解决的钻井问题，降低了钻井成本，提高了钻井效率。

分3个方面介绍一下近两年来泥浆技术的新进展。

1、水平井泥浆技术发展较快[2]（1）生物聚合物泥浆近年来水平井已成为全世界石油工业界公认的一次革命。

水平井的钻井数量猛增。

随着水平井的发展，也遇到了与泥浆有关的问题。

例如，用普通钻井液打水平井时会发生井眼清洁不充分，润滑性差和地层损害等问题。

为解决这些问题，Kelco油田集团研制成功了一种天然聚合物泥浆。

完井工程完井工程定义:完井工程是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、射孔、下生产管柱、排液，直至投产的系统工程。

完井工程的内容（1）岩心分析及敏感性分析根据勘探预探井或评价井所取的岩心，进行系统的岩心分析和敏感性分析，并根据实验分析的结果，提出对钻开油、气层的钻井液，射孔液，增产措施的压裂液、酸液，以及井下作业的压井液等的基本技术要求。

岩心分析及敏感性分析项目如下：1）岩心分析：常规分析、薄片分析、X射线衍射（XRD）、电镜扫描（SEM）。

2）敏感性分析：水敏、速敏、酸敏、碱敏、盐敏。

（2）钻开油层的钻井液钻井液的选择，主要是考虑如何防止钻井液的滤液侵入油层而造成油层的损害，同时又考虑到安全钻进的问题，如钻遇高压层、低压层、漏失层、岩盐层、石膏层和裂缝层时的钻井液，根据测井资料、岩心分析、敏感性分析数据和实践经验去选择钻井液类型、配方及外加剂。

（3）完井方式及方法根据油田地质特点及油田开发方式和井别，按砂岩、碳酸岩盐、火成岩和变质岩等岩性去选择完井方式，完井方式基本分为两大类，即裸眼完井和套管射孔完井。

裸眼完井又有不同的方法，如裸眼、割缝衬管、绕丝筛管砾石充填；射孔完井也有不同的方法，如套管射孔、尾管射孔、套管内绕丝筛管砾石充填等方法。

（4）油管及生产套管尺寸的选定根据节点分析（Nodal Analysis）即压力系统分析，进行油层——井筒——地面管线敏感性分析。

油管敏感性则是根据油层压力、产量、产液量、流体的粘度、增产措施和开采方式等方面的综合分析去选定油管的直径，然后根据油管尺寸去选定生产套管尺寸。

过去传统的作法是先选定生产套管尺寸，然后再确定油管尺寸。

现代完井工程没有沿用过去传统概念和做法，而是建立了用油管尺寸去确定生产套管尺寸的新思路和新方法。

套管系统设计本应包括表层套管、技术套管与生产套管，但这里仅仅论述了生产套管设计，至于表层套管和技术套管，它有专门的设计要求，这应按钻井工程要求进行设计，这里就不涉及了。

第一章完井工程基础完井工程是从钻开油层到固井、完井,直至投产的一项系统工程.完井工程基础是指与完井有关的油田地质和油藏工程以及采油工程技术。

其中油田地质和油藏工程部分包括油藏类型、油藏渗流特征、油藏岩性和油藏流体性质。

这是选择完井方式和防止油层损害的理论依据。

采油工程技术部分是指不同类别的井，如油井、气井、注水井、注气井、注汽井、水平井，不同的开采方式，如多层系同井合采、分层开采、自喷转人工举升开采，油田开发过程所需进行的不同技术措施，如压裂、酸化、防砂、堵水等对选择完井方式，选择套管尺寸和强度，固井水泥返高及耐高温要求诸方面的特殊要求。

第一节油田地质和油藏工程依据一、油气藏类型1、油气层储渗特征按照油气储集空间和流体流动主要通道的不同，可将油藏划分为以下几种类型：（1）孔隙型油藏这类油藏以粒间孔隙为油藏空间和渗流通道，故也称为孔隙性渗流。

砂岩储油层、砾岩储油层、生物碎屑岩储油层均属于此类。

（2）裂缝型油藏这类油藏的裂缝既是主要的储油空间又是渗流通道，称为裂缝性渗流。

可能不存在原生孔隙或有孔隙而不连通、不渗透。

碳酸盐岩储油层、泥页岩储油层都可能形成这类油藏。

(3) 裂缝孔隙型油藏这类油藏以粒间孔隙为主要储油空间,以裂缝为主要渗流通道,称为双重介质渗流,其裂缝往往延伸较远而孔隙渗透率却很低.我国任丘的碳酸盐岩油田,美国的斯普拉柏雷油田均属此类油藏。

（4）孔隙裂缝型油藏这类油藏的粒间孔隙和裂缝都是储油空间，又都是渗流通道，亦称为双重介质渗流,其裂缝发育而延伸不远,油层孔隙度较低。

（5）洞隙型油藏这类油藏的溶洞、孔洞、孔隙和裂缝既是储油空间，又是渗流通道。

储油层均属可溶性盐类沉积层，基本上没有原生孔隙，只有后生孔隙。

2、油藏几何形态油藏按几何形态可分为块状、层状、透镜体和小断块四类。

（1）块状油藏这类油藏的油层有效厚度大（大于是10m），有气顶、底水，油藏具有统一的水动力系统和良好的连通性，底水具有一定的补给能力。

1完井的定义和内容完井是指油气井的完成，即建立生产层与井眼之间的良好连通，是联系钻井和采油两大生产过程的一个关键环节。

内容：钻开生产层；下套管、注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液；确定完井井底结构，使井眼与产层连通；安装井底和井口装置等环节，直至投产。

2各类储层的岩性特征碎屑岩储层的岩石类型：砾岩、砂砾岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩和粉砂岩。

碳酸盐岩储层主要岩石类型：石灰岩、白云岩及其过渡岩石类型。

页岩储层：一般情况下页岩都是盖层或隔层，但在特定条件下也可以形成油气藏。

3储层物性：孔隙度、渗透率、孔隙结构、润湿性4储层流体物性：储层流体充填于岩石的孔隙中，包括油、气、水三大类。

5油藏分类按照油气储集空间和流体流动主要通道的不同：孔隙型油藏，裂缝型油藏，裂缝孔隙型油藏，孔隙裂缝型油藏，洞隙型油藏按几何形态分类：块状油藏，层状油藏，断块油藏，透镜体油藏按原油物性分类：常规油油藏，稠油油藏，高凝油油藏6地应力的概念与确定方法岩层产生一种反抗变形的力，这种内部产生的并作用在地壳单位面积上的力，称为地应力。

确定方法：矿场应力测量，利用地质地震资料分析，岩心测量，地应力计算1.井身结构定义和内容定义：不同尺寸钻头所钻井深和与之对应的不同尺寸套管的下入深度。

内容：套管的分类及作用；井身结构设计原则；井身结构设计基础数据；裸眼井段应满足的力学平衡条件；井身结构设计方法；套管尺寸和井眼尺寸选择。

2.套管的类型及作用？表层套管：封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂层安装井口、悬挂及支撑后续各层套管中间套管：表层和生产套管间因技术要求所下套管，可以是一层、两层或更多层主要用来分隔井下复杂地层生产套管：钻达目的层后下入的最后一层套管用以保护生产层，提供油气生产通道尾管（衬管）—Liner3.井身结构设计的原则有效保护油气层；有效避免漏、喷、塌、卡等井下复杂事故，安全、快速钻井；井涌时，有压井处理溢流能力；下套管顺利，不压差卡套管。

现代完井基础第一章完井工程基础完井工程是从钻开油层到固井、完井,直至投产的一项系统工程.完井工程基础是指与完井有关的油田地质和油藏工程以及采油工程技术。

其中油田地质和油藏工程部分包括油藏类型、油藏渗流特征、油藏岩性和油藏流体性质。

这是选择完井方式和防止油层损害的理论依据。

采油工程技术部分是指不同类别的井，如油井、气井、注水井、注气井、注汽井、水平井，不同的开采方式，如多层系同井合采、分层开采、自喷转人工举升开采，油田开发过程所需进行的不同技术措施，如压裂、酸化、防砂、堵水等对选择完井方式，选择套管尺寸和强度，固井水泥返高及耐高温要求诸方面的特殊要求。

第一节油田地质和油藏工程依据一、油气藏类型1、油气层储渗特征按照油气储集空间和流体流动主要通道的不同，可将油藏划分为以下几种类型：（1）孔隙型油藏这类油藏以粒间孔隙为油藏空间和渗流通道，故也称为孔隙性渗流。

砂岩储油层、砾岩储油层、生物碎屑岩储油层均属于此类。

（2）裂缝型油藏这类油藏的裂缝既是主要的储油空间又是渗流通道，称为裂缝性渗流。

可能不存在原生孔隙或有孔隙而不连通、不渗透。

碳酸盐岩储油层、泥页岩储油层都可能形成这类油藏。

(3) 裂缝孔隙型油藏这类油藏以粒间孔隙为主要储油空间,以裂缝为主要渗流通道,称为双重介质渗流,其裂缝往往延伸较远而孔隙渗透率却很低.我国任丘的碳酸盐岩油田,美国的斯普拉柏雷油田均属此类油藏。

（4）孔隙裂缝型油藏这类油藏的粒间孔隙和裂缝都是储油空间，又都是渗流通道，亦称为双重介质渗流,其裂缝发育而延伸不远,油层孔隙度较低。

（5）洞隙型油藏这类油藏的溶洞、孔洞、孔隙和裂缝既是储油空间，又是渗流通道。

储油层均属可溶性盐类沉积层，基本上没有原生孔隙，只有后生孔隙。

2、油藏几何形态油藏按几何形态可分为块状、层状、透镜体和小断块四类。

（1）块状油藏这类油藏的油层有效厚度大（大于是10m），有气顶、底水，油藏具有统一的水动力系统和良好的连通性，底水具有一定的补给能力。