完井工程復(fù)習(xí)題

完井工程復(fù)習(xí)題

1、何為完井工程？

完井是使井眼與油氣儲(chǔ)集層連通的工序，是

銜接鉆井工程和采油工程而又相對(duì)獨(dú)立的工程，

包括從鉆開(kāi)油氣層開(kāi)始，到下生產(chǎn)套管、注水泥

固井、射孔、下生產(chǎn)管柱、排液，直至投產(chǎn)的系

統(tǒng)工程。

2、油氣藏類(lèi)型:

按照油氣儲(chǔ)集空間和流體流動(dòng)主要通道的

不同：

1）孔隙型油藏2）裂縫型油藏3）裂縫孔

隙型油藏4）孔隙裂縫型油藏5）縫洞孔復(fù)合型

油藏

油藏按幾何形態(tài)分類(lèi)：

1）塊狀油藏2）層狀油藏3）斷塊油藏4）

透鏡體油藏

按原油分類(lèi)：

1）常規(guī)油藏2稠油油藏3）高凝油藏4）

氣藏

3、油層物性：是評(píng)價(jià)儲(chǔ)集和滲流能力的基本參

數(shù)，包括：

孔隙度：衡量巖石儲(chǔ)集流體能力的參數(shù)

滲透率：在一定壓差下，巖石允許流體通過(guò)

能力的大小

孔隙結(jié)構(gòu)

潤(rùn)濕性

4、巖心分析技術(shù)是指利用能揭示巖石本質(zhì)的各

種儀器設(shè)備來(lái)觀測(cè)和分析儲(chǔ)層一切特性的技術(shù)

總稱(chēng)。

包括：常規(guī)物性分析、巖相學(xué)分析、孔隙結(jié)

構(gòu)分析、敏感性分析及配伍性評(píng)價(jià)。

5、儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)：主要是通過(guò)巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn),

考察儲(chǔ)層巖心與各種外來(lái)流體接觸后所發(fā)生的

各種物理一化學(xué)作用對(duì)巖石性質(zhì)，主要是對(duì)滲透

率的影響程度。包括：速敏評(píng)價(jià)、水敏評(píng)價(jià)、鹽

敏評(píng)價(jià)、堿敏評(píng)價(jià)、酸敏評(píng)價(jià)。

速敏概念及實(shí)驗(yàn)?zāi)康模涸阢@井、采油、增產(chǎn)

作業(yè)和注水等作業(yè)或生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)流體在油氣

層中流動(dòng)時(shí)，引起油氣層中微粒運(yùn)移井堵塞喉道

造成油氣層滲透率下降的現(xiàn)象。

目的：

1）找出由于流速作用導(dǎo)致微粒運(yùn)移從而發(fā)生

傷害的臨界流速。

2）為后續(xù)的水敏、鹽敏、堿敏和酸敏等4種實(shí)

驗(yàn)及其它各種傷害評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)確定合理的實(shí)驗(yàn)流

速提供依據(jù)。

3）為確定合理的注采速度提供科學(xué)依據(jù)。

水敏概念及實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

當(dāng)?shù)M(jìn)入地層時(shí)，某些粘土礦物就會(huì)發(fā)生

膨脹、分散、運(yùn)移，從而減小或堵塞地層孔隙和

喉道，造成滲透率的降低。

目的：了解粘土礦物遇淡水后的膨脹、分散、

運(yùn)移過(guò)程，找出發(fā)生水敏的條件及水敏引起的油

氣層傷害程度，為各類(lèi)工作液的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

鹽敏概念及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

當(dāng)高于地層水礦化度的工作液濾液進(jìn)入油

氣層后，可能引起粘土的收縮、失穩(wěn)、脫落，當(dāng)

低于地層水礦化度的工作液濾液進(jìn)入油氣層后，

則可能引起粘土的膨脹和分散。

目的：找出鹽敏發(fā)生的條件以及由鹽敏引起

的油氣層傷害程度，為各類(lèi)工作液的設(shè)計(jì)提供依

據(jù)。

堿敏概念及實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

地層水PH值一般為4?9,而大多數(shù)鉆井液

和水泥漿的pH值在8-12之間，當(dāng)高pH值流體

進(jìn)入油氣層后，將造成油氣層中粘土礦物和硅質(zhì)

膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)破壞，從而造成油氣層的堵塞傷

害。大量氫氧根與某些二價(jià)陽(yáng)離子結(jié)合會(huì)生成不

溶物，也會(huì)造成油氣層的堵塞傷害。

目的：找出堿敏發(fā)生的條件，主要是臨界

pH值。

酸敏概念及實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

指油氣層與酸作用后引起的滲透率降低的

現(xiàn)象。

目的：研究各種酸液的酸敏程度，其本質(zhì)是

研究酸液與油氣層的配伍性，為油氣層基質(zhì)酸化

時(shí)確定合理的酸液配方提供依據(jù)。

6、合理完井方式的要求:

(1)最大限度保護(hù)儲(chǔ)集層，防止對(duì)儲(chǔ)層

傷害

(2)減小油氣流入井筒內(nèi)的流動(dòng)阻力

(3)有效封隔油氣水層，防止各層間干

擾

(4)克服井塌或出砂，保障長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)，

延長(zhǎng)壽命

(5)可以實(shí)施注水、壓裂、酸化等增產(chǎn)

措施

(6)工藝簡(jiǎn)單、成本低

7、國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的完井方式：裸眼完井、射孔完

井、割縫襯管完井、礫石充填完井等。

8、完井方法：

1)裸眼完井法：不下套管柱支撐井壁，井

底的儲(chǔ)集層是裸露的，只在儲(chǔ)集層以上用套管封

固，油氣直接從地層經(jīng)過(guò)井壁流入井內(nèi)的完井方

法。

裸眼完井的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：油層完全裸露，油層或氣層直接與井

眼相通，具有最大的滲流面積，油或氣流入井內(nèi)

的阻力小，其產(chǎn)能較高，最經(jīng)濟(jì)。

缺點(diǎn)：井壁易跨塌和油層易出砂；不能分層開(kāi)

采和分層進(jìn)行油層改造(壓裂、酸化)。

2)射孔完井法：鉆穿生產(chǎn)層，下套管至油

氣層底部后固井后再用射孔彈將套管、水泥環(huán)、

部分產(chǎn)層射穿，形成油氣流通道的完井方法，分

兩種方式：套管射孔和尾管射孔。

(1)套管射孔完井：套管射孔完井是鉆穿油層

直到設(shè)計(jì)井深，然后下油層套管至油層底部注水

泥固井，最后射孔，射孔彈射穿油層套管、水泥

環(huán)并穿透油層某一深度，建立起油流的通

道

⑵尾管射孔完井：在鉆頭鉆至油層頂界后,

下技術(shù)套管注水泥固井，然后用小一級(jí)的鉆頭鉆

穿油層至設(shè)計(jì)井深，用鉆具將尾管送下并懸掛在

技術(shù)套管上，尾管和技術(shù)套管的重合段一般不小

于50m。再對(duì)尾管注水泥固井，然后射孔

射孔完井的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn):

(1)能夠比較有效地封隔和支撐疏松易塌產(chǎn)

層；

(2)能夠分隔不同壓力和不同性質(zhì)的油氣層;

(3)可進(jìn)行無(wú)油管完井和多管完井；

(4)除裸眼完井法外，它是最經(jīng)濟(jì)的。

缺點(diǎn)：

(1)鉆井和固井時(shí)對(duì)油氣層的損害較為嚴(yán)重;

(2)油氣層與井底連通面積小、油氣層流入井

阻力較大。

3)割縫襯管完井：鉆頭鉆開(kāi)油氣層后，在油氣

層部位下入帶縫眼的襯管完井。

4)礫石充填完井：

將繞絲篩管下入井內(nèi)油層部位，然后用充填

液將在地面上預(yù)先選好的礫石泵送至繞絲篩管

與井眼或繞絲篩管與套管之間的環(huán)形空間內(nèi)，構(gòu)

成一個(gè)礫石充填層，以阻擋油層砂流入井筒，達(dá)

到保護(hù)井壁、防止砂流入井內(nèi)。

9、割縫襯管的防砂機(jī)理：

是允許一定大小的，能被原油攜帶至地面

的細(xì)小砂粒通過(guò)，而把較大的砂粒阻擋在襯管外

面，大砂粒在襯管外形成“砂橋”，達(dá)到防砂的目

的。由于“砂橋”處流速較高，小砂粒不能停留在

其中。砂粒的這種自然分選使“砂橋”具有較好的

流通能力，同時(shí)又起到保護(hù)井壁骨架砂的作用。

10、完井方法的選擇原則：

⑴儲(chǔ)集層的類(lèi)型

⑵儲(chǔ)集層的均質(zhì)程度

(3)產(chǎn)層巖石的穩(wěn)定性。

(4)產(chǎn)層附近有無(wú)底水或氣頂。

⑸產(chǎn)層的滲透性等。

11、射孔完井

射孔技術(shù)是指將射孔專(zhuān)用儀器設(shè)備輸送至

井下預(yù)定深度，對(duì)準(zhǔn)目的層引爆射孔器，聚能射

孔彈被導(dǎo)爆索引爆后，產(chǎn)生高溫、高壓沖擊波,

從而穿透套管、水泥環(huán)進(jìn)入地層，形成一個(gè)孔道,

構(gòu)成目的層至套管內(nèi)連通的一項(xiàng)技術(shù)。

12、射孔工藝分類(lèi)

按照輸送方式：電纜輸送式射孔、油管輸送

式射孔。

其中電纜輸送射孔分為：電纜套管槍正壓射

孔和電纜輸送套管槍負(fù)壓射孔。

13、完井液

完井液是鉆探過(guò)程中，孔內(nèi)使用的循環(huán)沖洗

介質(zhì)。

14、完井液的主要功能：

平衡地層壓力

保護(hù)儲(chǔ)層減少對(duì)儲(chǔ)層的傷害

維持井下清潔

良好的防腐效果

維持井內(nèi)各種性能的穩(wěn)定

15、完井液的具體作用

（1）清潔井底，攜帶巖屑。（從鉆孔中清

除鉆屑這一點(diǎn)非常重要，因?yàn)橹挥羞@樣，鉆頭才

能沒(méi)有阻礙地繼續(xù)深鉆）保持井底清潔，避免鉆

頭重復(fù)切削，減少磨損，提高效率。

（2）冷卻和潤(rùn)滑鉆頭及鉆柱。降低鉆頭溫

度，減少鉆具磨損，提高鉆具的使用壽命。

（3）平衡井壁巖石側(cè)壓力，性能良好的鉆

井液應(yīng)能借助于液相的濾失作用在井壁形成濾

餅，封閉和穩(wěn)定井壁。防止對(duì)油氣層的污染和井

壁坍塌。

（4）平衡（控制）地層壓力。防止井噴，

井漏，防止地層流體對(duì)鉆井液的污染。

（5）懸浮巖屑和加重劑。降低巖屑沉降速

度，避免沉沙卡鉆。在接單根、起下鉆或因故停

止循環(huán)時(shí)，鉆井液中的固相顆粒不會(huì)很快下沉，

防止沉砂卡鉆等情況的發(fā)生。

（6）在地面能沉除砂子和巖屑。

（7）有效傳遞水力功率。鉆井液在鉆頭噴

嘴處以極高的流速?zèng)_擊井底，從而提高了鉆井速

度和破巖效率。高壓噴射鉆井正是利用這一原

理，使鉆井液所形成的高壓射流對(duì)井底產(chǎn)生強(qiáng)大

的沖擊力，從而顯著提高了鉆速。使用渦輪鉆具

鉆進(jìn)時(shí)，鉆井液由鉆桿內(nèi)以較高流速流經(jīng)渦輪葉

片，使渦輪旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)鉆頭破碎巖石。

（8）承受鉆桿和套管的部分重力。鉆井液

對(duì)鉆具和套管的浮力，可減小起下鉆時(shí)起升系統(tǒng)

的載荷。

（9）提供所鉆地層的大量資料。利用鉆井

液可進(jìn)行電法測(cè)井，巖屑入井等獲取井下資料。

(10)水力破碎巖石。鉆井液通過(guò)噴嘴所形

成的高速射流能夠直接破碎或輔助破碎巖石。

16、儲(chǔ)層傷害概念

在鉆完井作業(yè)過(guò)程中在儲(chǔ)層近井壁帶造成

流體產(chǎn)出或注入自然能力降低的現(xiàn)象，即造成儲(chǔ)

層近井壁帶滲透率的下降。

17、完井液的儲(chǔ)層損害類(lèi)型及原因

A毛細(xì)現(xiàn)象…-液相入侵

B固相入侵?…有機(jī)物無(wú)機(jī)物微粒的入侵

C結(jié)垢--鹽的沉淀

D巖石的損害

18鉆井液的性能：

A鉆井液密度

B鉆井液的流變性

C鉆井液的濾失性

D鉆井液的潤(rùn)滑性

E鉆井液的酸堿性

F鉆井液的抑制性

19、完井液按其組成及作用原理分類(lèi)：

水基完井液、油基完井液、氣基完井液

20、水基完井液

水基完井液是一種以水為分散介質(zhì)，以粘土

（膨潤(rùn)土）、加重劑及各種化學(xué)處理劑為分散相

的溶膠懸浮體混合體系。其主要組成是水、粘土、

加重劑和各種化學(xué)處理劑等。

分為三大類(lèi)：

A無(wú)固相清潔鹽水完井液

B有固相無(wú)粘土相的完井液

C改性完井液

21、油基類(lèi)完井液

油基鉆井液完井是一種以油（主要是柴油

或原油）為分散介質(zhì)，以加重劑、各種化學(xué)處理

劑及水等為分散相的溶膠懸浮混合體系。

22、氣基類(lèi)完井液

氣體鉆井液是以空氣或天然氣作為鉆井循

環(huán)流體的鉆井液。包括氣體、霧、充氣鉆井完井

液和泡沫液。

23、屏蔽式暫堵技術(shù)的概念即特點(diǎn)

屏蔽式暫堵技術(shù)是利用鉆井液中已有固相

粒子對(duì)儲(chǔ)層的堵塞規(guī)律，人為地在鉆井液中加入

一些與儲(chǔ)層孔喉的堵塞機(jī)理相匹配的架橋粒子、

填充粒子和可變形的封堵粒子，使這些粒子能快

速地（幾分鐘至十幾分鐘）在井壁周?chē)?0cm以

內(nèi)形成有效的、滲透率幾乎為零的屏蔽環(huán)，阻止

鉆井液中的固相和液相進(jìn)一步侵入儲(chǔ)層。從而既

消除了鉆井完井和固井時(shí)鉆井完井液、水泥漿對(duì)

儲(chǔ)層的傷害，也消除了浸泡時(shí)間過(guò)長(zhǎng)對(duì)儲(chǔ)層的傷

害。然后，利用射孔把屏蔽環(huán)射開(kāi)，達(dá)到對(duì)儲(chǔ)層

沒(méi)有傷害或傷害很小的目的。

27、屏蔽式堵塞模型能否成功的條件

其堵塞成功與否，首先取決于鉆井完井液中

微粒的大小與儲(chǔ)層喉道直徑的比例關(guān)系，是否滿(mǎn)

足“2/3”原則和具有必要的濃度；其次，取決

于各級(jí)填充粒子的存在和必要的濃度；第三，取

決于細(xì)微軟粒子的存在及必要的濃度，而與儲(chǔ)層

特性和鉆井完井液類(lèi)型無(wú)直接關(guān)系。

28、屏蔽式暫堵技術(shù)的技術(shù)方案要點(diǎn)

(1)利用壓汞法準(zhǔn)確掌握油層孔喉和完井

液中固相顆粒的尺寸及其分布;

(2)選擇橋架粒子一材料、顆粒尺寸、含

PFl?

(3)選擇充填粒子一材料、顆粒尺寸、含

量；

(4)選擇可變形粒子一材料、顆粒尺寸、

含量；

(5)選擇合理的正壓差

29油氣套管簡(jiǎn)稱(chēng)套管，是油氣用管中的一種。

油氣中的用管我們統(tǒng)稱(chēng)為油氣管，油氣管包括成

品的油套管、鉆桿、鉆鋌、接箍及短桿等。

30套管分類(lèi)及作用、各層套管柱的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（1）表層套管。作用：在其頂部安裝套管頭，

并通過(guò)套管頭懸掛和支撐后繼各層套管；隔離地

表淺水層和淺部復(fù)雜地層，使淺水層不受鉆井液

污染。

（2）中間套管，亦技術(shù)套管。作用：隔離不同

地層孔隙壓力的層系或易塌易漏等復(fù)雜地層。

（3）生產(chǎn)套管，亦稱(chēng)油層套管。作用：保護(hù)生

產(chǎn)層，并給油氣從產(chǎn)層流至地面提供通道。

（4）鉆井襯管（尾管）。作用：減輕下套管時(shí)鉆

機(jī)的負(fù)荷和固井后套管頭的負(fù)荷，又可節(jié)省大量

套管和水泥，降低固井成本。

各層套管柱的設(shè)計(jì)特點(diǎn)：表層套管：主要考

慮內(nèi)壓載荷；技術(shù)套管：既要高抗內(nèi)壓強(qiáng)度，又

要抗鉆具沖擊磨損。油層套管：上部抗內(nèi)壓和抗

拉，下部抗外擠。

31、射孔器指完成射孔工作的設(shè)備、裝置及其組

合。

有聚能射孔器、水力射孔器、復(fù)合射孔器等,

最常用為聚能射孔器。

32、射孔工藝指選擇射孔完井方式所采用的射

孔方法

33、聚能式射孔器

是利用炸藥爆轟的聚能效應(yīng)產(chǎn)生的高溫高壓

高速聚能射流來(lái)射穿套管、水泥環(huán)及地層，完成

射孔作業(yè)。

按結(jié)構(gòu)分有槍身射孔器和無(wú)槍身射孔器兩類(lèi)，

核心組成部分是聚能射孔彈。

34、槍身是射孔器重要部件之一，主要兩作用：

A、射孔彈載體，承受井內(nèi)液體壓力、回收射

孔彈爆炸后的碎片，保證射孔彈下井不損

壞和防井下落物；

B、槍身能吸收射孔彈爆炸產(chǎn)生的沖擊和氣體

膨脹的能量，保護(hù)套管免遭損傷。

35、有槍身射孔器的特點(diǎn)（P130）

36、無(wú)槍身射孔器的特點(diǎn)（P132）

37、射孔一壓裂復(fù)合射孔器的工作原理（P132）

38、過(guò)油管式射孔器的工作原理（P136）

39、出砂的概念

出砂是由于油氣井開(kāi)采和作業(yè)等綜合因素

造成井底附近地層破壞，導(dǎo)致剝落的地層砂隨地

層流體進(jìn)入井筒，而對(duì)油氣井生產(chǎn)造成不利影響

的現(xiàn)象

40、出砂的危害

?:?砂?？赡茉诰畠?nèi)沉積并形成砂堵，產(chǎn)量降

低；

?:?