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1、2023年固井完井 名词解释1完井工程的定义：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，直至投产的一项系统工程。2盐敏：当高于地层水矿化度的工作 液进入油气层后，可能引起粘土的收缩，失稳，脱落，当低于地层水矿化度的工作液进入地层后，则引起的粘土的膨胀和分散，这些都将导致油气层孔隙空间的缩小及堵塞，引起渗透率的下降从而伤害油气层的现象。3水敏：油气层中的粘土矿物在原始 的地层条件下处于一定的矿化度环境中，当淡水进入地层时，某些粘土矿物发生膨胀，分散和运移，从而减小或堵塞地层孔隙和吼道，造成渗透率下降的现象4绿泥石构成：由两个硅
2、氧四面体夹 一个铝氧八面体形成晶层，两个晶层间又有Mg（OH）2晶层，如此重叠形成绿泥石56水泥石：硬化后的水泥浆体 水泥浆：水为分散介质（连续相） ，粘土为分散相7水灰比：水与干水泥重量之比，一 般为8稠化时间：水与水泥混合后稠度达0.5 到9水泥浆的失水：水泥浆中自由水通100Bc所需要的时间 过井壁向地层中渗入的现象10水泥浆的流变性：水泥浆在外加 剪切应力作用下流动变形的特性11水泥浆的顶替效率：水泥浆在环 行空间顶替泥浆的程度。顶替效率越低，固井质量越差。12提高顶替效率的主要措施：13加扶正器：是最有效的措施，特 别在定向井中。一般在封隔层段及附近3050m内，每根套管加一个扶正器
3、，其余井段35根套管加一个扶正器。14活动套管：上下活动套管或旋转 套管是提高顶替效率极有理的措施15水泥浆失重：水泥浆在凝结过程 中，液柱压力降低的现象16聚能效应：利用装药一端空穴以. 提高爆炸后的局部破坏作用的效应，称为聚能效应17正压射孔：是指射孔时的井底压 力高于油藏压力。18负压射孔：是指射孔时的井底压 力低于油藏压力。19射孔液：射孔时的一种液体，也 称完井液，既有钻井液的功能也有完井液的功能20表层套管：封隔地表浅水层及疏 松复杂地层，悬挂和支撑各级套管并安装井口21中间套管（技术套管）：在表层 和油层套管间的，固技术需要的套管，一层，二层，多层22固井工程的定义：为了加固井壁
4、， 保证继续钻进，封隔油 ，气 和水层，保证勘探期间的分层试油及整个开采中合理的油气生产，为此下入优质钢管，并在井筒与钢管环空充填好水泥的系统工程简答11）通过对油气层的研究以及对油气完井工程的理论基础： 层潜在损害的评价，要求从钻开油层开始到投产每一道工序都要保护油气层，以保证油气层发挥其最大产能2）通过节点分析，优化压力系统，根据油藏工程和油田开发全过程特点以及开发过程中所采取的各项措施，来选择完井方式及方法和选定套管直径。2完井工程的目的 1）减少对油气层的损害2）调节生产压差，提高单井产量3）提高储量的动用程度4）为采用不同的采油技术提供条件5）保护套管、油管，延长油气井寿命6）近期与
5、远期相结合，31油田水主要有三个来源：低投资，高效益。）边水：位于油藏边缘支托着油气 的水。层状油气藏一般具有边水。2）底水：位于油藏底部支托着油气的水。块状油气藏一般具有底水。3）夹层水：油气层中所夹的薄层水，可以是完整的水系，也可以是分布不稳定的透镜体。4 1四种矿物的特性：）高岭石构成：由一个硅氧四面体 和一个铝氧八面体组成，属1：1型粘土矿物。2）蒙脱石构成：由两个硅氧四面体 夹一个铝氧八面体组成，属2：1型粘土矿物3）伊利石构成：伊利石的晶体结构 。 与蒙脱石类似，由两个硅氧四面体夹一个铝氧八面体组成，属2：1型粘土矿物。其不同之处在于伊利石中硅氧四面体上有较多的Si4+被 Al3+
6、取代，所缺的正电荷由位于晶层间的K+5完井液体系分类：补偿。 国内外使用的钻井完井液种类很多，按其成分及作用原理大体可分为三大类。1）气体类：空气、雾、泡沫、充气 钻井液等。2）水基类：无固相清洁盐水钻井液、无粘土有固相完井液（暂堵型体系）和改型钻井液等。3）油基类：油基钻井液、油包水乳化钻井液等。6完井液的功能： 1）控制地层流体压力，保证正常钻井2）具有满足钻井工程必须的流变性4）改善造壁性能，提高泥饼质量，3）稳定井壁 稳定井壁，防止压差卡钻5）其它钻井液所必须具备的性能7油基钻井液对油层的损害： 1）使油层润湿反转。 2）与地层水形成乳状液堵塞油层。 3）亲油性粒子微粒运移。8六大射孔
7、工艺（了解）： 4）固相粒子侵入油层。1电缆输 送套管枪射孔工艺2）电缆输送过油管射孔3）油管输送射孔（水平井射孔方式）4）油管输送射孔联作工艺5）超高压射孔工艺(正向冲击)6）水平井射孔工艺7）高压喷射和喷砂射孔工艺9屏蔽暂堵技术的要点：人为地加入 与油层孔喉相匹配的封堵粒子，在井壁周围10cm以内形成有效地渗透率几乎为零的屏蔽环，阻止钻井液固相和液相进一步侵入，然后利用射孔把屏蔽层射开。1）固相微粒堵塞地层吼道的物理模型桥堵粒子（架桥粒子）填充粒子软化粒子2）微粒对吼道的堵塞机理（单粒逐一堵塞模型）2/3关系原则：桥塞粒子粒径大小与孔喉尺寸的关系即粒喉径比大于10油气藏的类型：2/3 （1
8、）按形态分类：1）块状油气藏2）层状油气藏 3）断块油气藏4）透镜状油气藏 （2）2裂缝型）按储集岩特性分类3）裂缝孔隙型 14）孔隙型）孔隙裂缝型5）洞隙型 （3）按储层流体特性分类1）天然气藏2）凝析气藏3）挥发性油藏4）常规油藏11各种完井工艺的操作方法和优缺5）高凝油藏6）稠油油藏 点: 一、射孔完井方式 射孔完井是国内外最为广泛和最主要使用的一种完井方式。其中包括套管射孔完井和尾管射孔完井。 1、套管射孔完井：套管射孔完井是 钻穿油层至设计井深，然后下油层套管至油层底部，注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层某一深度，建立起油流的通道。优点:(1)可选择性地射开不
9、同压力、不同物性的油层，以避免层间干扰。(2)具备实施分层注、采和选择性压裂或酸化等分层作业的条件。 2、尾管射孔完井：尾管射孔完井是 在钻头钻至油层顶界后，下技术套管注水泥固井，然后用小一级的钻头钻穿油层至设计井深，用钻具将尾管送下并悬挂在技术套管上。尾管和技术套管的重合段一般不小于50m。再对尾管注水泥固井，然后射孔。 优点：（1）允许采用与油层相配伍的钻井液钻开油层，有利于保护油层。（2）减少套管重量和油井水泥的用量，从而降低完井成本。 射孔完井的优缺点：优点：1）能够比较有效的封隔和支撑疏松易坍塌产层2）能够分隔不同压力和不同性质的油气层3）除裸眼完井法外，它是最经济的缺点：1）钻井和
10、固井时对油气层的损害较为严重2）油气层与井底连通面积小，油气层流入井阻力较大 二、裸眼完井方式 裸眼完井方式有两种完井工序：先期裸眼完井法后期裸眼完井法先期裸眼完井法是钻头钻至油层顶界，下技术套管，注水泥固井。再从技术套管中下入直径较小的钻头，钻穿水泥塞，钻开油层至设计井深完井。 后期裸眼完井法是直接钻穿油层至设计井深，然后下技术套管至油层顶界附近，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入低失水、高粘度的钻井液。在套管下部安装套管外封隔器和注水泥接头，以承托环空的水泥浆防止其下沉，这种完井工序一般情况下不采用。 裸眼完井的优点：油层完全裸露，油层具有最大的
11、渗流面积，这种井称为水动力学完善井。 缺点：使用局限性很大，油、气分层，中、低渗透层压裂改造，裸眼无法完成。随着射孔技术的进步，现多为套管射孔完井。 三、割缝衬管完井方式（防砂） 割缝衬管完井方式也有两种完井工序。 一是钻头钻穿油层，套管下端连接衬管下入油层部位，通过套管外封隔器和注水泥接头固井。但井下衬管损坏后无法修理或更换。钻头钻至油层顶界后，下技术套管，固井，再从技术套管中下入直径小一级的钻头钻穿油层至设计井深。最后在油层部位下入预先割缝的衬管，依靠衬管顶部的衬管悬挂器，将衬管悬挂在技术套管上，密封衬管和套管之间的环形空间，使油气通过衬管的割缝流入井筒 。第二种完井工序油层不会遭受固井水
12、泥浆的损害，可以采用与油层相配伍的钻井液或其它保护油层的钻井技术钻开油层，当割缝衬管发生磨损或失效时也可以起出修理或更换。优缺点：割缝衬管完井方式是当前主要的完井方式之一。它既起到裸眼完井的作用，又防止了裸眼井壁坍塌堵塞井筒的作用，同时在一定程度上起到防砂的作用。由于这种完井方式的工艺简单，操作方便，成本低，故而在一些出砂不严重的中粗砂粒油层中不乏使用。特别在水平井中使用较普遍。 四、砾石充填完井方式 对于胶结疏松出砂严重的地层，一般应采用砾石充填完井方式。它是将绕丝筛管下入井内油层部位，然后用充填液将在地面上预先选好的砾石泵送至环形空间内，构成砾石充填层，阻挡油层砂流入井筒，达到保护井壁、防
13、砂的目的。 砾石充填完井为了适应不同油层特性的需要，裸眼完井和射孔完井都可以充填砾石，分别称为裸眼砾石充填和套管砾石充填 1、裸眼砾石充填完井方式： 在地质条件允许使用裸眼而又需要防砂时，就应该采用裸眼砾石充填完井方式。 2、套管砾石充填完井方式：套管砾石充填的完井工序是：钻头钻穿油层至设计井深后，下油层套管于油层底部，注水泥固井，然后对油层部位射孔。要求采用高孔密（30孔/m左右），大孔径（20mm左右）射孔，以增大充填流通面积，有时还把套管外的油层砂冲掉，以便于向孔眼外的周围油层填入砾石，避免砾石和地层砂混和增大渗流阻力。套管砾石充填，高粘充填液携砂能力强，充填紧实，充填效率高，防砂效果好
14、，有效期长，故当前大多采用高密度充填。3割缝衬管的数据知道一下：缝口宽度：梯形缝眼小底边的宽度称为缝口宽度。割缝衬管防砂的关键就在于如何正确地确定缝口宽度。根据实验研究，砂粒在缝眼处形成“砂桥”的条件是：缝口宽度不大于砂粒直径的两倍。缝眼的排列方式：缝眼的排列形式有沿着衬管轴线的平行方向或沿衬管轴线的垂直方向两种。缝眼的长度：缝眼长度通常为20300mm，应根据管径的大小和缝眼的排列形式而定，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2050mm。平行割缝的缝长一般为50300mm。小直径高强度衬管取高值，大直径低强度衬管取低值。缝眼的数量：缝眼的数量决定了割缝衬管的流通面积。在
15、确定割缝衬管流通面积时，既要考虑产液量的要求，又要顾及割缝衬管的强度。确定原则：在保证衬管强度的前提下，尽量增加衬管的流通面积。国外一般取缝眼的总面积为衬管外表总面积的2。 填空1完井工程的理论方法： 岩心的分析：常规分析，薄片分析，X射线衍射（XRD）,电镜扫描（SEN）敏感性分析：速敏，水敏，酸敏，碱敏，盐敏，应力敏2完井方式的分类：套管或尾管射孔 完井、割缝衬管完井、裸眼完井、裸眼或套管砾石充填完井等。3根据图了解固井过程：a。循环钻 井液b。注隔离液和水泥浆c。替浆d。替浆4套管载荷的种类：e。碰压 1）内压力2）抗内压强度3）外挤压力4）轴向压力5套管的基本参数：尺寸，级别， 参数6
16、 C3S油井水泥含有四种组分：硅酸三钙；硅酸二钙C2S；铝酸三钙C3A；铁铝酸四钙C4AF。人为地控制水泥中四种组分的比例以及细度，就能有效的改变油井水泥的基本性能。7调整泥浆和水泥浆性能：尽可能降 低泥浆的切力、粘度和密度；采油低粘度、低切力水泥浆，易形成紊流。8紊流或塞流注水泥，水泥浆推进均 匀。9射孔弹的分类：分为两大类：深穿 透弹（圆锥形）和大孔径弹（抛物线形），10射孔枪的分类：射孔枪可分为有 枪身射孔枪和无枪身射孔枪。 1)有枪身射孔枪又可分为多次使用 的钢管射孔枪和一次性使用钢管射孔枪。 2）无枪身射孔枪是将单个密封的射 孔弹用钢丝、金属杆或薄金属带连起来，直接下井射孔。11 各
17、种完井工艺的操作方法和优缺点: 一、射孔完井方式 射孔完井是国内外最为广泛和最主要使用的一种完井方式。其中包括套管射孔完井和尾管射孔完井。 1、套管射孔完井：套管射孔完井是 钻穿油层至设计井深，然后下油层套管至油层底部，注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层某一深度，建立起油流的通道。优点:(1)可选择性地射开不同压力、不同物性的油层，以避免层间干扰。(2)具备实施分层注、采和选择性压裂或酸化等分层作业的条件。 2、尾管射孔完井：尾管射孔完井是 在钻头钻至油层顶界后，下技术套管注水泥固井，然后用小一级的钻头钻穿油层至设计井深，用钻具将尾管送下并悬挂在技术套管上。尾管和技术套
18、管的重合段一般不小于50m。再对尾管注水泥固井，然后射孔。 优点：（1）允许采用与油层相配伍的钻井液钻开油层，有利于保护油层。 （2）减少套管重量和油井水泥的用量，从而降低完井成本。 射孔完井的优缺点：优点：1）能够比较有效的封隔和支撑疏松易坍塌产层2）能够分隔不同压力和不同性质的油气层3）除裸眼完井法外，它是最经济的缺点：1）钻井和固井时对油气层的损害较为严重2）油气层与井底连通面积小，油气层流入井阻力较大 二、裸眼完井方式 裸眼完井方式有两种完井工序：先期裸眼完井法后期裸眼完井法先期裸眼完井法是钻头钻至油层顶界，下技术套管，注水泥固井。再从技术套管中下入直径较小的钻头，钻穿水泥塞，钻开油层
19、至设计井深完井。 后期裸眼完井法是直接钻穿油层至设计井深，然后下技术套管至油层顶界附近，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入低失水、高粘度的钻井液。在套管下部安装套管外封隔器和注水泥接头，以承托环空的水泥浆防止其下沉，这种完井工序一般情况下不采用。 裸眼完井的优点：油层完全裸露，油层具有最大的渗流面积，这种井称为水动力学完善井。 缺点：使用局限性很大，油、气分层，中、低渗透层压裂改造，裸眼无法完成。随着射孔技术的进步，现多为套管射孔完井。 三、割缝衬管完井方式（防砂） 割缝衬管完井方式也有两种完井工序。 一是钻头钻穿油层，套管下端连接衬管下入油层部位，
20、通过套管外封隔器和注水泥接头固井。但井下衬管损坏后无法修理或更换。钻头钻至油层顶界后，下技术套管，固井，再从技术套管中下入直径小一级的钻头钻穿油层至设计井深。最后在油层部位下入预先割缝的衬管，依靠衬管顶部的衬管悬挂器，将衬管悬挂在技术套管上，密封衬管和套管之间的环形空间，使油气通过衬管的割缝流入井筒 。第二种完井工序油层不会遭受固井水泥浆的损害，可以采用与油层相配伍的钻井液或其它保护油层的钻井技术钻开油层，当割缝衬管发生磨损或失效时也可以起出修理或更换。优缺点：割缝衬管完井方式是当前主要的完井方式之一。它既起到裸眼完井的作用，又防止了裸眼井壁坍塌堵塞井筒的作用，同时在一定程度上起到防砂的作用。
21、由于这种完井方式的工艺简单，操作方便，成本低，故而在一些出砂不严重的中粗砂粒油层中不乏使用。特别在水平井中使用较普遍。 四、砾石充填完井方式 对于胶结疏松出砂严重的地层，一般应采用砾石充填完井方式。它是将绕丝筛管下入井内油层部位，然后用充填液将在地面上预先选好的砾石泵送至环形空间内，构成砾石充填层，阻挡油层砂流入井筒，达到保护井壁、防砂的目的。 砾石充填完井为了适应不同油层特性的需要，裸眼完井和射孔完井都可以充填砾石，分别称为裸眼砾石充填和套管砾石充填 1、裸眼砾石充填完井方式： 在地质条件允许使用裸眼而又需要防砂时，就应该采用裸眼砾石充填完井方式。 2、套管砾石充填完井方式：套管砾石充填的完
22、井工序是：钻头钻穿油层至设计井深后，下油层套管于油层底部，注水泥固井，然后对油层部位射孔。要求采用高孔密（30孔/m左右），大孔径（20mm左右）射孔，以增大充填流通面积，有时还把套管外的油层砂冲掉，以便于向孔眼外的周围油层填入砾石，避免砾石和地层砂混和增大渗流阻力。套管砾石充填，高粘充填液携砂能力强，充填紧实，充填效率高，防砂效果好，有效期长，故当前大多采用高密度充填。3割缝衬管的数据知道一下：缝口 宽度：梯形缝眼小底边的宽度称为缝口宽度。割缝衬管防砂的关键就在于如何正确地确定缝口宽度。根据实验研究，砂粒在缝眼处形成“砂桥”的条件是：缝口宽度不大于砂粒直径的两倍。缝眼的排列方式：缝眼的排列形
23、式有沿着衬管轴线的平行方向或沿衬管轴线的垂直方向两种。缝眼的长度：缝眼长度通常为20300mm，应根据管径的大小和缝眼的排列形式而定，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2050mm。平行割缝的缝长一般为50300mm。小直径高强度衬管取高值，大直径低强度衬管取低值。缝眼的数量：缝眼的数量决定了割缝衬管的流通面积。在确定割缝衬管流通面积时，既要考虑产液量的要求，又要顾及割缝衬管的强度。确定原则：在保证衬管强度的前提下，尽量增加衬管的流通面积。国外一般取缝眼的总面积为衬管外表总面积的2。 固井完井 固井试题 固井、录井、测井事故案例 固井、录井、测井事故案例 钻井完井工程 钻井完井报告 完井地质总结 水平井尾管悬挂固井体会 固井复杂问题 石油固井碰压