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3 复杂结构井完井技术 中国石油大学(北京)石油工程学院 复杂结构井开发与开采 学生班级：石工2009级、2010级 授课学时：32 讲课教师：安永生 E-MAIL： an_yongsheng@126.com 联系电话井工程概述 水平井完井方式 分支井完井方式 主要内容 完井工程概述 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，直至投产的一项系统工程。 完井工程概述 完井工程系统内容 1. 岩心分析及敏感性评价 2．钻开油层的钻井液 3．完井方式及方法 4．油管及生产套管尺寸的选定 5．生产套管设计依据 6．注水泥设计依据 7．固井质量评价 8. 射孔及完井液选择 9. 完井的试井评价 10. 完井生产管柱 11. 投产措施 完井方式选择 固井设计 完井参数选择 水平井完井方式 水平井完井方式 裸眼完井 衬管完井 带管外封隔器 (ECP）的衬管完井 射孔完井 （这里的衬管是指割缝管、打孔管和其他各类防砂管） 裸眼预充填砾石割缝筛管完井 套管内预充填砾石割缝筛管完井 水平井完井方式 裸眼完井 这是一种最简单的水平井完井方式。即：技术套管下至预计的水平段顶部，注水泥固井封隔。然后换小一级钻头钻水平井段至设计长度完井。 　 裸眼完井适合于碳酸盐坚硬地层、硬质砂岩储层和不坍塌致密地层，特别是一些垂直裂缝地层，如美国奥斯汀白垩系地层；不要求层段分隔的储层以及短或极短曲率半径的水平井。 水平井完井方式 优点： 成本最低 储层不受水泥浆侵害 油层完全裸露，具有最大的渗流面积，较高的产能 缺点： 疏松储层，井眼可能坍塌； 难以避免层段间的窜通； 可选择的增产作业有限（如无法进行水力压裂）。 水平井完井方式 裸眼完井实例： A）塔河油田奥陶系油藏； B）塔里木奥陶系油田； C）胜利深层潜山油藏； D）大港千米桥潜山油藏； E）新疆石西裂缝性变质岩油藏； F）四川裂缝性碳酸盐岩气藏； G）川西低渗透裂缝性硬质砂岩气藏； H）南海流花11－1生物礁灰岩油藏。 水平井完井方式 衬管完井 衬管完井主要用于不宜用套管射孔完井，又要防止裸眼完井时地层坍塌而采用此方法的井。 水平井完井方式 (1) 缝眼的形状 缝眼的剖面应该呈梯形，梯形两斜边的夹角与衬管的承压大小及流通量有关，一般设计为12°左右。梯形大的底边应为衬管内表面，小的底边应为衬管外表面。这种缝眼的形状可以避免砂粒卡死在缝眼内而堵塞衬管。 水平井完井方式 (2) 缝口宽度 　梯形缝眼小底边的宽度称为缝口宽度。缝口宽度为： e≤2d10 式中　e---缝口宽度，mm； d10-----产层砂粒度组成累积曲线上，占累积重量为10％所对应的砂粒直径，mm。 上式表明：占砂样总重量为90％的细小砂粒被允许通过割缝缝眼，而占砂样总重量为10％的大直径承载骨架砂不能通过缝眼，被阻挡在衬管外面形成具有较高渗透率的“砂桥”。 水平井完井方式 3)缝眼的排列形式 水平井完井方式 缝眼的长度应根据管径的大小和缝眼的排列形式而定，通常为20～300mm。由于垂向割缝衬管的强度低，因此垂向割缝的缝长较短，一般为20～50mm。平行向割缝的缝长一般为50～300mm。小直径高强度衬管取高值，大直径低强度衬管取低值。 (4) 缝眼的长度 水平井完井方式 优点： 施工成本相对较低； 储层不受水泥浆的损害； 完井方式简单，可防止井壁坍塌。 缺点： 不能实施层段的分隔，不可避免层段间的窜流； 无法进行选择性增产增注作业。 水平井完井方式 带ECP的衬管完井 优点： 相对中等的完井成本 储层不受水泥浆的损害； 可在一定程度上避免层间窜通。 缺点： 管外封隔器分隔层段的有效程度取决于井眼规则程度，封隔器的坐封和密封件的耐压、耐温等因素。 水平井完井方式 常规水力式封隔器下到设计井深后，打压坐封封隔器，当中心管内的压力达到封隔器的坐封压力时，打开阀的销钉被剪断，阀打开，流体通过单向阀、限压阀进入封隔器中心管与内胶筒之间的腔体，胶筒开始鼓胀，当胶筒内的压力达到限压阀设计值时，限压阀销钉被剪切，限压阀启动，永久关闭流体通道。外界压力不管如何变化，不会再开启阀系统流道，封隔器永久处于涨封状态。 常规水力胀封式管外封隔器结构工作