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《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。
YSG1井钻井工程项目完井工程总结报告中国石油天然气股份有限公司浙江油田分公司二零一三年四月一日YSG1井钻井工程项目完井工程总结报告项目主管：张俊杰分管副总：梁兴总经理：陈勇中国石油天然气股份有限公司浙江油田分公司二零一三年四月一日YSG1钻井工程项目完井工程总结报告编写单位：西安大道石油化工科技有限责任公司施工井队：西安大道2061钻井队编写人：唐鹏贵审核人：杨兴贵项目经理：孙振平公司经理：施风鸣建设单位：中国石油天然气股份有限公司浙江油田分公司施工单位：西安大道石油化工科技有限责任公司2061钻井队二零一三年四月一日目录前言----------------------------------------------------- 1一、地质概况----------------------------------------------- 3二、完井基本数据------------------------------------------- 5三、井身质量控制技术--------------------------------------- 8四、钻头优选技术------------------------------------------- 9五、钻具组合优化------------------------------------------ 12六、钻井液技术-------------------------------------------- 12七、井控技术与管理---------------------------------------- 12八、复杂事故与处理---------------------------------------- 14九、固井技术---------------------------------------------- 14十、取得的主要钻井成果 ------------------------------------ 16十一、几点认识和建议-------------------------------------- 16前言YSG1井是中国石油天然气股份有限公司浙江油田分公司在四川台坳川南低陡褶皱带南缘沐爱向斜布置的一口回注井。
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。
采油工程设计指南采油工程设计第一节完井工程设计一、完井方法1、油藏工程及采油工程对完井的要求列出各方案的井别及数量：采油井、注水井（或注气井）、水平井、丛式井、多底井、观察井及水源井等。
2、井身结构确定1）套管程序的确定根据原始地层压力和破裂压力剖面、注水压力，确定井身结构层次、下深和水泥面返高。
根据采油工程要求确定完井方式、完钻井眼尺寸及油层套管尺寸。
给出套管程序：（1）表层套管：钢级×外径×壁厚（2）技术套管：钢级×外径×壁厚（3）生产套管：钢级×外径×壁厚绘出完井工程示意图。
2）水泥固井根据要求确定注水泥方式（一次注水泥，分级注水泥或管外封隔器注水泥），根据油藏要求确定水泥性能、返高及主要外加剂和外加剂的数量。
3、完井设计根据油藏特性优选完井方法。
①.套管固井射孔完井若采用套管固井射孔完井，生产套管内径应与最大产油量油管相匹配，并要考虑大修和侧钻更新的要求。
在此基础上选择生产套管的尺寸、钢级、强度、壁厚、螺纹连接类型、螺纹密封脂的类型及上扣扭矩。
若尾管完井，则要给出悬挂深度及悬挂方式。
②.裸眼完井确定是采用先期裸眼完井还是后期裸眼完井。
③.割缝衬管完井割缝衬管完井，要确定缝割的形状、缝口宽度、缝眼排列形式及数量。
若尾管完井，给出悬挂深度及悬挂方式。
若选用定向井和水平井则要考虑套管弯曲，套管螺纹承受的拉力、螺纹的密封问题，造斜段过泵及井下工具等问题。
④.砾石充填完井砾石充填完井时要根据筛管及砾石充填设计要求，（比如绕丝筛管尺寸及缝隙尺寸要求，砾石质量要求、扩眼尺寸及工艺要求等确定充填砾石中径，携砂液配方及性能。
⑤.预充填烧丝筛管完井对预充填烧丝筛管完井进行施工设计。
⑥.其它防砂完成井是否选择有金属纤维防砂筛管、陶瓷防砂、化学预包砂人工井壁等完井，根据具体储层条件来筛选。
对事故井和抢险井的完井方法按现场条件来决定。
4、自喷井系统装置选择1）井口装置优选自喷井井口装置（采油树）的型号、连接基本形式（法兰、卡箍连接）、最大工作压力及公称通径和试压等级。
完井工程一、选择题 (共27题)1、前苏联.美国和我国过去,认为完井工程是（)工程的最后一道工序。
A、油藏工程B、采油工程C、钻井工程D、钻采工程考生答案：C2、完井工程是指钻开油气层开始,直至（)的与油气井产能有关的相关工艺过程,。
A、完钻B、下套管C、固井D、油气井投产考生答案：D3、油气藏是指油气在单一（)中的聚集。
A、圈闭B、构造C、断层D、尖灭考生答案：A4、生物碎屑岩储层均属于（)型油气藏？A、B、裂缝型C、孔隙裂缝型D、裂缝孔隙型考生答案：A5、地层原油粘度大于50mPa.s的油气藏被划分为（)。
A、常规油藏B、稠油油藏C、高凝油油藏D、天然气藏考生答案：B6、完井所下套管最里面一层是（)。
A、表层套管B、技术套管C、中间套管D、生产套管考生答案：D7、套管所受轴向拉力在（)最大。
A、井口B、井底C、套管中部D、不确定考生答案：A8、以下哪种工具能够使套管居中（)。
刮泥器B、扶正器C、胀管器D、射孔器考生答案：B9、国际多分枝井完井按功能和难度分为（)级。
A、3B、4C、5D、6考生答案：D10、作为支撑剂烧结陶粒一般用于有效闭合应力大于（)MPa的地层压裂。
A、26B、27C、28D、29考生答案：D11、完井工程不仅仅是下套管注水泥固井,而是与（)密切联系的相关工艺技术。
A、油气井产能B、地质储量C、油气井田开发D、采收率考生答案：A12、完井工程是衔接钻井工程和（)的一项相对独立的工程。
A、油藏工程B、采油工程C、钻采工程D、开发工程考生答案：B13、（)不属于完井工程所包含的内容。
A、注水泥设计B、固井质量评价C、射孔方案设计D、注水方案设计考生答案：B14、（)型油气藏以粒间孔隙为储油空间和渗流通道。
A、孔隙型B、裂缝型C、孔隙裂缝型D、裂缝孔隙型考生答案：A15、砂岩储层属于（)型油气藏？A、孔隙型B、裂缝型C、孔隙裂缝型D、裂缝孔隙型考生答案：A16、完井所下套管的最外一层是（)套管。
A、表层B、中间C、生产D、技术考生答案：A17、N-80套管的最小屈服强度为（)。
A、80MPaB、80KpsiC、80psiD、80KPa考生答案：B18、水泥浆的失水一般是以（)min的失水量来表示。
A、10B、20C、30D、40考生答案：C19、完井工程的目的是建立生产层与（)之间良好的连通。
A、隔层B、底水C、气顶井眼考生答案：D20、套管受到轴向拉力后其抗外挤强度会（)。
A、升高B、降低C、不变D、不确定考生答案：B21、世界上应用最广泛的完井方法是（)。
A、射孔完井B、防砂完井C、裸眼完井D、复合完井考生答案：A22、地层流体进入到井筒中阻力最小的完井方式是（)。
A、射孔完井B、防砂完井C、裸眼完井D、复合完井考生答案：C23、超正压射孔是井筒内压力超过地层的（)。
A、孔隙压力B、坍塌压力破裂压力D、漏失压力考生答案：C24、（)是阀门和配件的组成总成,用于油气井的流体控制,并为生产油管柱提供入口。
A、采油树B、油管头C、套管头D、防喷器考生答案：A25、作为支撑剂石英砂一般用于有效闭合应力小于（)MPa的地层压裂A、20B、30C、40D、50考生答案：B26、游离砂随着生产过程的进行其出砂量会逐渐（)。
A、增加B、减少C、不变D、先增加后减少考生答案：B27、检查套管内通径的通径规的外径一般应小于套管最小内径（)mm。
A、2-34-6C、7-9D、9-11考生答案：B二、选择题 (共41题)28、完井是以（)为基础,根据开发开采的技术要求,研究储集层与井眼的最佳连通方式的技术工艺过程。
A、油气储集层的地质结构B、储集层的岩石力学性质C、油层物性D、地层流体物性考生答案：ABCD29、油气藏形成的条件包括（)。
A、生成B、运移C、聚集D、保存考生答案：ABCD30、按地质成因划分油气藏类型可分为（)。
A、构造油气藏B、地层油气藏C、岩性油气藏D、复合油气藏考生答案：ABCD31、套管在不同时期所承受的基本载荷包括（)。
A、轴向拉力B、外挤压力C、内压力D、侧向挤压力考生答案：ABC32、由套管轴向拉力引起的破坏形式有（)。
A、套管本体被拉断B、套管脱扣C、套管破裂D、套管挤扁考生答案：AB33、水泥浆硬化分为（)三个时期。
A、溶液期B、溶胶期C、凝胶期D、硬化期考生答案：BCD34、完井井底结构类型有（)A、封闭式井底B、敞开式井底C、混合式井底D、防砂完井考生答案：ABCD35、裸眼完井包括（)。
A、先期裸眼完井B、后期裸眼完井C、中期裸眼完井D、末期裸眼完井考生答案：AB36、井口装置包括（)。
A、套管头B、油管头C、采油树D、封隔器考生答案：ABC37、主要的洗井方式有（)。
A、正洗井B、反洗进C、循环洗井D、间歇洗井考生答案：AB38、按几何形态来划分油气藏可分为（)。
A、块状油气藏B、层状油气藏断块油气藏D、透镜体油气藏考生答案：ABCD39、下列哪些储层属于孔隙油气藏（)。
A、砂岩储油层B、砾岩储油层C、生物碎屑岩储油层D、岩浆岩储油层考生答案：ABC40、套管的轴向拉力由以下哪个部分组成（)。
A、套管自重产生的拉力B、套管弯曲产生附加拉力C、注水泥产生附加拉力D、动载.摩阻等考生答案：ABCD41、套管外挤压力主要由以下哪几方面因素引起（)。
A、管外液柱压力B、地层中流体压力C、高塑性岩石侧向挤压力D、上覆地层压力考生答案：ABC42、套管柱设计时其内压力的确定可依据以下哪个方法（)。
A、套管内完全充满天然气并关井时的内压力以井口装置承压能力作为套管在井口所受的内压力C、以套管鞋处的地层破裂压力值确定井口内压力D、以地层孔隙压力确定内压力考生答案：ABC43、套管在内压载荷作用的主要破坏形式有（)。
A、爆裂B、丝扣密封失效C、断裂D、穿孔考生答案：AB44、形成窜槽的主要原因有（)。
A、套管不居中B、井眼不规则C、水泥浆性能差及顶替措施不当D、套管变形考生答案：ABC45、打开储集层时如果井内液柱压力大于地层孔隙压力可能带来的地层伤害为（)。
A、水侵B、泥侵C、砂侵D、气侵考生答案：AB46、射孔完井分为（)。
套管射孔完井B、尾管射孔完井C、筛管射孔完井D、衬管射孔完井考生答案：AB47、注水泥固井的作用是（)。
A、固定套管B、封隔复杂的油气水层C、保护环境D、增加产量考生答案：AB48、按流体类型划分油气藏可分为（)。
A、常规油藏B、稠油油藏C、高凝油油藏D、天然气藏考生答案：BCD49、射孔参数包括（)。
A、孔深B、孔径C、孔密D、相位角考生答案：ABCD50、射孔器按结构可分为（)。
A、有枪身射孔器B、无枪身射孔器C、子弹式射孔器D、鱼雷式射孔器考生答案：AB51、常用套管刮削工具有（)。
A、胶筒式套管刮削器B、弹簧式套管刮削器C、磨铣式套管刮削器D、复合式套管刮削器考生答案：AB52、油井投产前的常规排液措施有（)。
A、替喷排液B、抽汲排液C、气举排液D、泡沫排液考生答案：ABCD53、替喷排液可分为（)。
A、常规替喷B、二次替喷C、三次替喷D、循环替喷考生答案：AB54、油气井测试可分为（)。
A、钻杆地层测试B、电缆地层测试C、油管地层测试D、光缆地层测试考生答案：AB55、低渗油气层的增产措施包括（)。
A、压裂B、酸化C、酸压D、调参考生答案：ABC56、超正压射孔分为（)。
A、传统超正压射孔B、燃气超正压射孔C、复合超正压射孔D、燃爆超正压射孔考生答案：AB57、井身结构中常见的套管的分类有A、表层套管B、中间套管C、生产套管尾管（衬管）考生答案：ABCD58、储层流体包括A、油B、岩石C、气D、水考生答案：ACD59、套管受力分析中,主要考虑:A、轴向拉力B、外挤压力C、振动载荷D、内压力考生答案：ABD60、井身结构设计的主要依据是A、地应力剖面B、地层压力剖面C、地层破裂压裂压力剖面D、产层压力剖面考生答案：BC61、引起套管腐蚀的主要介质有:A、气体或液体中的硫化氢B、溶解氧二氧化碳D、地层水考生答案：ABC62、注水泥目的:A、固定套管B、稳定井壁C、封隔井内的油气水层D、保护油气层考生答案：AC63、对油井水泥的基本要求:A、配浆性好,在规定时间内保持流动性。
B、在井下温度及压力下性能稳定,在规定时间内凝固并达到一定强度。
C、能和外加剂相配合,调节各种性能。
D、水泥石具有很低的渗透性。
考生答案：ABCD64、对水泥强度,尤其是早期强度有较大影响的是:A、硅酸三钙B、硅酸二钙C、铝酸三钙D、铁铝酸四钙考生答案：ACD65、常见的套管损坏形态有:A、套管变形套管破裂C、套管错断D、腐蚀穿孔E、套管密封性破坏考生答案：ABCDE66、井深结构设计基础数据中有那几个压力剖面？A、孔隙压力剖面B、破裂压力剖面C、坍塌压力剖面D、漏失压力剖面考生答案：ABCD67、下列属于人为因素造成孔隙出砂的是A、地层压降及生产压差对出砂的影响B、射孔孔道填充物对出砂的影响C、地层伤害的影响D、颗粒胶结性质考生答案：ABC68、高能气体压裂的作用原理包括（）A、机械作用B、水力振荡C、高温作用D、化学作用考生答案：ABCD89、套管头是用于悬挂套管和密封各级套管环空。
考生答案：正确90、油管头是用于安装各种生产阀门的井口装置。
考生答案：错误91、地层原油粘度大于50mPa.s被划分为稠油油藏。
考生答案：正确92、砾岩储油层属于裂缝型油气藏。
考生答案：错误93、套管所受有效内压力在井底最大。
考生答案：错误94、生产套管在各级套管中处在最外层。
考生答案：错误95、尾管与上一级套管的重叠长度不得超过50m。
考生答案：错误96、表层套管的作用是用于安装防喷器。
考生答案：正确97、在套管柱设计的时候一般采用抗滑扣力来表示套管的抗强度。
考生答案：错误98、套管柱是由不同外径.不同钢级和壁厚的套管连接而成的管柱。
考生答案：错误99、洗井液的用量一般为井筒容积的2-3倍。
考生答案：错误100、生物碎屑岩储油层属于孔隙油气藏。
考生答案：正确101、套管所受轴向拉力在井口最大。
102、J-55套管的最小屈服强度是55Kpsi。
考生答案：正确103、表层套管在各级套管中处在最内层。
考生答案：错误104、生产套管的作用是用于安装防喷器。
考生答案：错误105、通径规的外径一般小于所检查套管最小内径的4-6mm。
考生答案：正确106、套管头是用于悬挂油管和密封油套管环空。
考生答案：错误107、洗井深度应在距人工井底2-3m处。
考生答案：正确108、地应力是地壳外部作用力。
考生答案：错误109、轴向拉力作用下,套管的抗外挤强度提高。
考生答案：错误110、套管柱的设计通常是由下而上分段设计的。
考生答案：正确111、通常用套管的抗滑扣力表示套管的抗拉强度。
