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完井知识
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     完井(well completion)钻井工程的最后环节。

     1、基本介绍

     完井(well completion)钻井工程的最后环节。在石油开采中,油、气井完井包括钻开油层,完井方法的选择和固井、射孔作业等。对低渗透率的生产层或受到泥浆严重污染时,还需进行酸化处理、水力压裂等增产措施,才能算完井。

     2、完井方法

     根据生产层的地质特点,采用不同的完井方法:

     ①射孔完井法。即钻穿油、气层,下入油层套管,固井后对生产层射孔,此法采用最为广泛。

     ②裸眼完井法。即套管下至生产层顶部进行固井,生产层段裸露的完井方法。此法多用于碳酸盐岩、硬砂岩和胶结比较好、层位比较简单的油层。优点是生产层裸露面积大,油、气流入井内的阻力小,但不适于有不同性质、不同压力的多油层。根据钻开生产层和下入套管的时间先后,裸眼完井法又分为先期裸眼完井法和后期裸眼完井法。

     ③衬管完井法。即把油层套管下至生产层顶部进行固井,然后钻开生产层,下入带孔眼的衬管进行生产,此种完井法具有防砂作用。

     ④砾石充填完井法。在衬管和井壁之间充填一定尺寸和数量的砾石。

     我们一般所说的完井指的是钻井完井(Well Completion)也就是油气井的完成方式,即根据油气层的地质特性和开发开采的技术要求,在井底建立油气层与油气井井筒之间的合理连通渠道或连通方式。

     而现在完井的意义有一定的扩展,包括钻井完井和生产完井。生产完井主要指的是钻井完井之后如何选择管柱、井口,选择什么样的管柱、井口等来达到油气井的正常生产。

     3、固井作业

     钻井达到预定深度后,下入套管并注入水泥浆,封固套管和井壁之间的环形空间。其作用是:①封固疏松易坍塌或不同压力的地层,为继续钻进或完井生产创造条件;②封隔含流体的地层,避免干扰;③套管顶部可安装井口装置以控制井内高压流体。套管一般有表层套管、技术套管和生产套管三种。套管下入的层数、尺寸和深度,根据地质条件和勘探开发的要求而定。深井广泛采用尾管,它可起技术套管或生产套管的作用,能节省大量的套管和水泥。

     通常的注水泥方法是:用水泥车把按计算混合好的水泥浆经地面管汇注入套管内,再注入一定数量的顶替液(一般用泥浆),把水泥浆替到套管外的环形空间。依封固井段的长度和施工要求,可一次注入或分级注入,为保证封固质量,套管柱的下部应装有一定数量的套管扶正器。固井质量要能满足油井长期生产和进行各种井下作业的要求,对套管需进行强度设计,以确定合理的套管钢种、壁厚和丝扣类型等,油井水泥除有必要的强度和抗腐蚀性能外,还须符合不同井下温度和注水泥施工时间的要求,水泥浆中可加入添加剂,如速凝剂、缓凝剂、降失水剂、减阻剂等。固井作业的主要设备有水泥车、下灰罐车、混合漏斗和其他附属设备等。

     4、射孔作业

     采用专门的射孔器射穿套管和管外水泥环并进入地层一定深度,在井眼和油层间造成通道。使油、气能从地层中流入井内,目前常用的射孔器分无枪身和有枪身两种。两者都装有聚能射孔弹。射孔器用电缆连接,下至井内所需射孔井段。射孔弹用导爆索与发火机构相连,电源接通时,射孔弹炸药柱爆炸,借聚能作用产生高温高速喷流,穿透套管和水泥环,并射入油层内一定深度。通常多采用在射孔器上部连接磁性定位器来保证射孔深度的准确性。

     不同地层性质和完井方法,对射孔的密度(每米井段射孔数目)、孔径和射孔弹相位等参数有不同的要求,射孔的密度一般为每米10孔左右。

     射孔作业要尽量减少对油层的损害,以负压条件下射孔最好(井内液柱压力小于地层压力);也称过油管射孔方式。即将油管先下至射孔井段以上,在井口安装控制装置,射孔器通过油管下入到油管以下的套管内,在预定井段射孔。此法优点是不需用重泥浆压井,油层在负压或平衡压力下射孔,可防止或减少对油层的损害,并能缩短油井投产时间。