完井工程课程总结.doc

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。4.常用套管柱设计方法：等安全系数法5.固井的目的：固定套管，封隔井内的油气水层6.对油井水泥性能的基本要求？配浆性好，在规定时间内保持流动性。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。能和外加剂相配合，调节各种性能。水泥石具有很低的渗透性。7.水泥的外加剂的种类（3-4种即可）加重剂，减轻剂，缓凝剂，促凝剂，减阻剂，降失水剂，防漏失剂：8.前置液的类型及作用？冲洗液：低粘度、低剪切速率 、低密度，用于有效冲洗井壁及套管壁，清洗残存的钻井液及泥饼。隔离液：有效隔开钻井液与水泥浆，以便形成平面推进型的顶替效果，通常为粘稠液体。9.固井中常出现的固井质量问题？井口有冒油、气、水现象；不能有效的封隔各种层位，开采时各种压力互窜；因固结质量不良在生产中引起套管变形，使井报废等。10.提高注水泥质量的措施：提高顶替效率，防止窜槽；防止油气水上窜。11. 井深结构设计基础数据？ 4个剖面：孔隙压力剖面，破裂压力剖面，坍塌压力剖面，漏失压力剖面 6个设计系数：抽吸压力系数：0.0240.048 g/cm3 激动压力系数：0.0240.048 g/cm3 压裂安全系数：0.030.06 g/cm3 井涌允量：0.050.08 g/cm3 压差允值P： PN = 1518 MPa P A = 2123 MPa 12. 分析和设计中主要考虑基本载荷：轴向拉力，外挤压力，内压力13. 套管柱强度设计原则：套管强度 外载x 安全系数14. 油井水泥的主要成分：硅酸三钙3CaOSiO ,硅酸二钙2CaOSiO ,铝酸三钙3CaOAl O ,铁铝酸四钙4CaO Al O Fe O 15. 水泥的主要成分与水发生的水化反应为：16. 水泥硬化的三个阶段：溶胶期：水泥与水混合成胶体液，开始水化反应，形成胶溶体系，此时水泥浆仍有流动性。凝结期：水化反应由水泥颗粒表面向内部深入，絮凝成溶胶体系，水泥浆变稠，失去流动性。硬化期：水化物形成晶体状态，互相连接成紧密一个整体，强度增加，硬化成为水泥石。17. 水泥浆失重：水泥浆柱在凝结过程中对其下部或地层所作用的压力逐渐减小的现象。18. 套管损坏的原因和类型原因：地质因素，工程因素，腐蚀因素类型：变形，破裂，错断，穿孔19. 套管损坏预防措施：合理套管柱和强度设计；提高套管抗挤压强度；防止注入水窜入薄弱地层；防止油层出砂；防止套管腐蚀。20.套管损坏井修复和利用：套管整形；磨铣扩径；加固技术；取、换套工艺技术。1.完井井底结构类型有哪几种？（1）封闭式井底钻开后下油套或尾管固井，射孔；（2）敞开式井底钻开后产层裸露，或下筛管不固井；（3）混合式井底产层下部裸露，上部下套管固井射孔；（4）防砂完井砾石充填。 2.什么是水侵、泥侵？水侵：钻井液中的自由水侵入储层的现象。泥侵：钻井液中的固相物质侵入储层的现象。3. 什么是先期裸眼完井、后期裸眼完井？先期裸眼完井：先固井，后打开储集层后期裸眼完井：先打开储集层，后固井4. 完井方法选择应满足哪些基本条件？（五种）注水；压裂、酸化；气顶、底水和边水控制；调整井；注蒸汽热采；防砂；防腐、防垢5.完井方法：射孔完井，裸眼完井，防砂完井，复合完井。1. 什么是射孔完井？试列举射孔完井的主要工艺技术参数孔眼参数。射孔：射孔枪在油层某一层段套管、水泥环和地层之间打开一些孔道，使地层中流体能流出。射孔工艺指选择射孔完井方式所采用的射孔方法，有超正压射孔、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。2. 试列举射孔完井工艺中射孔器的主要输送方式以及各自优缺点。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。(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。油管输送式射孔：油管柱尾端携带射孔器下井射孔方法。特点：可全井实现负压射孔；一次下井可同时射开较长井段或多个层段；可实现射孔与测试联合作业。3.有枪身射孔器特点：(1)射孔弹、导爆索、雷管等火品与井内液体无接触，只受井内温度影响。深井和高压井，必须用有枪身射孔器。(2)射孔弹爆轰产物冲击能量大部分被枪身吸收，弹壳、弹架等碎片留在射孔枪内。(3)枪与枪之间刚性连接，采用油管传送射孔器时，容易实现刚性输送。(4)直径较大有枪身射孔器，由于枪身保护，减小套管和水泥环损坏。4.无枪身射孔器基本特点：(1)非钢管枪身，射孔后无枪体膨胀，易从井中取出。(2)弹架有挠性，套管弯曲和有缩径时有良好通过性能，一次下井可射30m (或更长) 厚的油气层。(3)重量轻、操作方便，有利于提高施工效率、减轻劳动强度和降低射孔费用。5.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。6.负压射孔：油气层压力大于井内液柱压力下射孔。7.射孔参数：主要包括孔眼深度、密度、直径和相位、格式、压实厚度、压实程度等。 决定射孔完井效率。8.贝雷砂岩靶射孔试验API推荐标准岩石；孔隙度1921；渗透率和强度稳定；单发射孔弹装药量大于15g射孔器；（岩心直径：178mm5mm；岩心长度：305mm、38lmm、457mm、533mm、610mm、686mm，允许误差6mm。）未穿透岩心厚度不小于76mm。1.油气井出砂类型有哪几种？游离砂；弱胶结砂岩地层出砂；岩石骨架破碎出砂；2.油气井出砂有哪几种危害？砂粒可能在井内沉积并形成砂堵，产量降低；砂粒将磨损井内和地表设备，卡抽油泵进出口凡尔、活塞、衬套等；出砂严重的井还可能引起井壁坍塌而损坏套管和衬管、砂埋油层导致油气井停产，使采油的难度和成本都显著提高等等。污染环境，尤其是海洋油气田。3.砂桥：地层砂粒或充填砂粒在炮眼周围构成的圆拱结构。4.油气井防砂的主要方法有哪几种？机械防砂法，化学防砂法，焦化防砂法，复合防砂法，其他防砂法。5. 油气井出砂受哪几大因素影响？地质因素，开采因素，完井因素。6. 出砂：出砂是由于油气井开采和作业等综合因素造成井底附近地层破坏，导致剥落的地层砂随地层流体进入井筒，而带来对油气井生产造成不利因素的现象。7. 出砂机理：拉伸破坏机理；剪切破坏；精细颗粒的影响；地层水及注水带来的影响。8. 油井出砂预测方法：现场观测法；经验分析法（声波时差法）；应力分析法。9. 影响防砂效果因素：地层砂侵入影响；地层胶结程度与地层砂粒径；粘土与细粉砂泥质的含量；油藏流体物性；地层垂向非均质性；地层温度；井段长度；多油层防砂；射孔参数；井身状况；砾石尺寸选择不当；砾石破碎影响；入井液影响；油井产能影响；含水率影响。1.地层测试技术（油气井测试技术）是指在钻进中队油气显示层段不进行完井或钻完井下套管完井之后用底层测试器，通过底层测试工作检测目的层是否含有油气，抽取液体样品测取压力等特性资料，以便及时准确的对产层进行经济和技术评价。2.油气井测试形式：钻杆地层测试DST，电缆地层测试WFT。3.通井的目的是用通径工具来检验井筒是否畅通无阻。 通井主要工具：通径规通井，铅模通井。4. 洗井的目的在于把井筒内的脏物用洗井液冲洗带出井筒，为以后的施工作好准备。 洗井液的性质：洗井液密度，配伍要求，固体含量 洗井方式：正洗井，反洗井 洗井的技术要求：距人工井底23m，水量是井筒容积2倍，出入口水质一致5.排液有哪几种主要形式：替喷排液，抽汲排液，气举排液，泡沫排液。6.投产准备：通井，刮管，洗井，低渗储层（酸化，水力压裂，高能气体压裂）7.高渗层压裂技术端部脱砂压裂：使携砂液于裂缝端部位置发生桥塞，这时裂缝净压力急剧升高，从而导致裂缝宽度增加。8.支撑剂：石英砂：国内常用兰州砂(水洗)，颗粒密度为2.65gcm3。一般石英砂皆在小于有效闭合应力30MPa时使用。烧结陶粒：一般在有效闭合应力大于29MPa时选择烧结陶粒。其颗粒密度在3.4gcm3以上，称为高密度支撑剂。9.油气井井口装置是悬挂井下油管柱、套管柱