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第一页,共二十六页,2022年,8月28日 第一节 油井完井 完井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。 第二页,共二十六页,2022年,8月28日 一、井身结构 井深结构是指油井钻完后,所下人套管的层次、直径、下人深度及相应的钻头直径和各层套管外水泥浆的上返高度等。 图1—1 井身结构示意图 1-方补心;2-套管头;3-导管;4-表层套管;5-表层套管水泥环;6-技术套管;7-技术套管水泥环;8-油层套管;9-油层套管水泥环;10-油层上线;11-油层下线;12-人工井底;13-胶木塞;14-承托环;15-套管鞋;16-完钻井底。 注:油补距指转盘方补心上平面到套管四通上平面的距离 第三页,共二十六页,2022年,8月28日 (一)导管 导管使钻井一开始就建立起泥浆循环,保护井口附近的地层,引导钻头正常钻进。下人深度取决于第一层较坚硬岩层所在的位置,通常为2~40m。导管下部要用混凝土稳固地固定于坚硬的岩层上。所用导管的直径尺寸一般为450mm和375mm等。 第四页,共二十六页,2022年,8月28日 (二)表层套管 表层套管4又叫地面套管、隔水层套管,它的作用是用来封隔地下水层,加固上部疏松岩层的井壁,保护井眼和安装封隔器。其下入深度取决于上部疏松岩层的位置,一般在30~150m之间。它的直径尺寸为400mm和324mm等。表层套管外的水泥返至地面。 第五页,共二十六页,2022年,8月28日 (三)技术套管 技术套管6又叫中间套管,用来保护和封隔油层上部难以控制的复杂地层。下入深度根据复杂层位置而定。但是,下技术套管会使完井成本大幅度增加,因此,实践中很少采用。 第六页,共二十六页,2022年,8月28日 二、钻开油气层 钻开油气层是完井的首要工序,是钻井工程的关键一步。这一工作的好坏直接影响到一口井生产能力,关系到是否能够正确迅速地取得油层的各项资料。 当油层被打开时, 1、防止井喷等严重事故;泥浆柱的压力小于油层的压力,且井口又控制不当时 。 2、防止油层损害 泥浆柱压力大于地层压力时,则泥浆中的水、粘土颗粒以及其他有害物质,会侵入油层造成损害,使井筒附近的渗透率降低,影响油井产量,有时甚至不出油。 因而钻开油层时应根据油层压力的高低和岩石性能严格选择压井液,以保证安全生产,不损害或尽可能少损害油层。通常钻高压油层采用密度较大的压井液(性能指标依地层而异),对于压力较低的油层,应当减小压井液的密度,以免损害油层。 第七页,共二十六页,2022年,8月28日 三、完井方式 完井方式是指油层与井底的连通方式、井底结构及完井工艺。对于不同地层性质、不同类型的井所采取的完井方式是不同的。 不论采用那种方法,都需要满足以下几个方面的要求: (1)油层和井筒之间应保持最佳的连通条件,油层所受的损害小; (2)油层和井筒之间应具有尽可能大的渗流面积,油气流人井筒阻力最小; (3)应能有效地封隔油、气、水层,防止气窜或水窜,防止层间的相互干扰; (4)能有效地防止油层出砂,防止井壁坍塌,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)工艺简便、先进、安全可靠,成本低。 第八页,共二十六页,2022年,8月28日 (一)裸眼完井方式 裸眼完井是指在钻开的生产层位不下人套管的完井方式。裸眼完井有两种: 先期裸眼完井和后期裸眼完井。 先期裸眼完井是钻头钻至油层顶界附近后,下套管注水泥固井。水泥浆上返至设计高度后,再从套管中下人直径较小的钻头,钻穿水泥塞,钻开油层至设计井深完井。 图1-2先期裸眼完井示意图 1-表层套管;2-技术套管;3-水泥环;4-井眼;5-油层 第九页,共二十六页,2022年,8月28日 后期裸眼完井 是不更换钻头,先钻开油层至设计井深,再将套管下至油层顶部,注水泥固井,固井时,为防止水泥浆损害套管鞋以下的油层,通常在油层段垫砂或者替人低失水、高粘度的钻井液,以防止水泥浆下沉。 图1—4 后期裸眼完井示意图 1-表层套管;2-技术套管;3-水泥环;4-套管外封隔器; 5-井眼;6-油层 第十页,共二十六页,2022年,8月28日 复合型完井 有的厚油层适合于裸眼完成,但上部有气顶或顶界附近又有水层时,也可以将套管下过油气界面,使其封隔油层的上部,然后裸眼完井,必要时再射开其中的含油段,此类完井可称复合型完井为方式。 图1—3 复合型完井方式 1-表层套管;2-水泥环;3-技术套管;4-气顶;5-射孔孔眼;6-油层;7-裸眼井壁 第十一页,共二十六页,2022年,8月28日 裸眼完井特点分析 1、最大特点是油气井与井底直接连通,整个油层完全裸露,油层与井底
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