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1、井 身 结 构 简 介,固井,钻井,下套管,井,完井,采油,前 言,内容提要,井身结构介绍 井身结构类型 完井技术简介,1、概念 井身结构采油目的层以上井段须下入专用套管的层次、深度以及相应的井眼（钻头）尺寸。,表层套管 444.5(17 )（339.7、13 3/8）,1、加固地表松软地层、流砂层，保证钻井工作顺利进行。 2、承担以后几层套管的部分重量。,技术套管311.1(12 1/4)（244.5 、9 5/8 ）,封固高压气、水层，低压漏失层、易坍塌的层。防喷防漏。,生产套管 215.9 (8 （139.7、177.9）,用以保护井壁，封固油气层，达到分层开采、分层测试、分层改造的目的
2、。,井身结构,钻头尺寸与所下生产套管尺寸的配合,2、井身结构的组成 导管,作用：在钻井一开始建立泥浆循环，保护井口附近地的表土地层，防止被经常流出的洗井液体冲垮，保证井口正常钻井。,下入深度：2-40m，取决于第一层坚硬岩石所在位置。,导管尺寸：17和14,2、井身结构的组成 表层套管,作用:在钻井中用以巩固上部比较疏松易塌的不稳定岩层（松软地层及浅层气），还可用于安装防喷器等井口设备，以控制钻开高压层时可能发生的井喷现象。（另外还可支撑井口设备,下入深度:30-1500m，取决于上部疏松岩层的位置。,套管尺寸:15和12,2、井身结构的组成 技术套管,作用:在钻井中用以封隔某些难以控制的复杂
3、地层，以便能顺利的钻达预定的生产目的层。（还可保护生产套管）,下入深度:取决于复杂地层的位置,套管尺寸:13和85/8 ,2、井身结构的组成 生产套管,作用: 用以封隔油、气、水层，保证油井的顺利生产。保护井壁，隔断上履地层和油层的通路，在套管内形成举升油气的良好通道。,下入深度:取决于目的层位置,套管尺寸:5和65/8,实质：将生产层与其它层分开，使其不同压力的油、气、水层分开。还将作为油气生产和井下作业的通道，并用以实现油气井分层开采、分层测试、分层注水、分层改造。,二、井底完成方法概念,井底完成方法是指油气井井筒与生产目的层的特定连通方式，以及为实现某一特定的连通方式所采用的井身结构、井
4、口装置和技术措施。,合理的井底完成方法条件： （1）油气层和井筒直接应保持最佳的连通条件，油气层所受的损害最小； （2）油气层和井筒之间应具有尽可能大的渗流面积，油气入井的阻力最小； （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）应能有效地控制油层出砂，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）施工工艺简便，成本低。,二、井底完成方法类型,（1）裸眼完井方式,裸眼完井方式分为,先期裸眼完井,复合型完井方式,后期裸眼完井,二、井底完成方法类型,（1）裸眼完井方式先期裸眼完井方式,先期裸眼完井方式是钻头钻至油层顶界附近后，下
5、套管注水泥固井。水泥浆上返至预定的设计高度后，再从套管中下入直径较小的钻头，钻开油层至设计井深完井,表层套管,生产套管,水泥环,油层,二、井底完成方法类型,（1）裸眼完井方式复合型完井方式,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，可以将生产套管下过油气界面，使其封隔油气的上部，然后裸眼完井，必要时再射开其中的含油段，称之为复合型完井方式。,二、井底完成方法类型,（1）裸眼完井方式后期裸眼完井方式,不更换钻头，直至钻穿油层至设计井深，然后下套管至油层顶界附近，注水泥固井。,裸眼完井优点,油层完全裸露，油层具有最大的渗流面积，产能较高，完善程度高。,裸眼完井缺点,不能克服井壁坍
6、塌和油层出砂对油井生产的影响 不能克服生产层范围内不同压力的油、气、水层的相互干扰 无法进行选择性酸化或压裂 先期裸眼完井法在下套管固井时不能完全掌握该生产层的真实资料，以后钻进时如遇到特殊情况，会给钻井和生产造成被动,二、井底完成方法类型,（2）射孔完井方式,套管射孔完井,尾管射孔完井,射孔完井方式分为,二、井底完成方法类型,（2)射孔完井方式套管射孔完井,套管射孔完井是钻穿油层直至设计井深，然后下生产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，水泥环并穿透油层至某一深度，建立起油流的通道,可选择性的射开不同压力，不同物性的油层，以避免层间干扰 可避开夹层水，底水和气顶，避开夹层
7、的坍塌 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,缺点：出油面积小，完善程度差 对井深和射孔深度要求严格 对固井质量要求高，水泥浆可能损害油气层,二、井底完成方法类型,（2)射孔完井方式尾管射孔完井,尾管射孔完井是在钻头钻至油层顶界后，下套管注水泥固井，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套管上，再对尾管注水泥固井，然后射孔,可以采用与油层相配伍的钻井液，以平衡压力，欠平衡压力的方法打开油层，有利于保护油层； 可以减少套管重量和固井水泥的用量，从而降低完井成本,二、井底完成方法类型,（3)割缝衬管完井方式改进前,用同尺寸钻头钻穿油层后，套管柱下端连接衬管下
8、入油层部位，通过套管外封隔器和注水泥 接头固井封隔油层顶界以上的环形空间,二、井底完成方法类型,（3)割缝衬管完井方式改进后,钻头钻至油层顶界后，先下套管注水泥固井，再从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选的割缝衬管，依靠衬管顶部的衬管悬挂器，将衬管挂在套管上，并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。,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他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。,二、井底完成方法类型,4、砾石充填完井方式,二、井底完成方法类型,4、砾石充填完井方式直接砾石充
9、填,直接充填是先将绕丝筛管或衬管下入油层井内部分，然后用充填液将在地面上预先选好的砾石泵送至绕丝筛管（或衬管）与井眼或绕丝筛管与套管之间的环形空间内，构成一个砾石充填层，以阻挡油层砂流入井筒，达到保护井壁、防砂入井的目的。,二、井底完成方法类型,4、砾石充填完井方式预制砾石充填,该方法是在地面预先将符合油层特性要求的砾石填入具有内、外双层绕丝筛管的环形空间而制成的防砂管，将此种筛管下入井内，对准出砂层位进行防砂。,二、井底完成方法类型,4、砾石充填完井方式预制砾石充填原因,（1）割缝衬管的缝口宽度由于受加工割刀强度的限制，最小为0.5mm，因此它适用于中、粗砂粒油层；而绕丝筛管的缝隙宽度最小可
10、达0.12mm，故其适用范围广。 （2）绕丝筛管是由绕丝形成一种连续缝隙，流体通过筛管时几乎没有压降，且绕丝筛管的断面为梯形，具有一定的“自洁作用”，轻微的堵塞可被产出流体疏通，其流通面积比割缝衬管大。 （3）绕丝筛管以不锈钢为原料，其耐腐蚀性强，使用寿命长，综合经济效益高。,二、井底完成方法类型,4、砾石充填完井方式,二、井底完成方法类型,4、砾石充填完井方式裸眼砾石充填,钻头钻至油层顶界以上约3m后，下技术套管注水泥固井，再用小一级的钻头钻穿水泥塞，钻开油层至设计井深，然后更换扩张式钻头将油层部位的井径扩大到技术套管的1.5-2倍，以确保充填砾石时有较大的环形空间，增加防砂层的厚度，提高防
11、砂效果。,二、井底完成方法类型,4、砾石充填完井方式套管内砾石充填,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、大孔径射孔以增大充填流通面积，有时还把套管外的油层砂冲掉，以便向孔眼外的周围油层填入砾石，避免砾石和充填砂混合而增大渗流阻力。,内容提要,井身结构介绍 井身结构类型 完井技术简介,一开 井眼直径（mm）：444.5 套管外径（mm）：339.7 套管下深（m）：150.00 二开 井眼直径（mm）：215.9 套管外径（mm）：139.7 套管下深（m）：2310.0 水泥返高（m）：按地质要求,1、表层套管生产套管（直井）,坨2
12、1沙二8-11直井井身结构,一开 井眼直径（mm）：444.5 套管外径（mm）：339.7 套管下深（m）：150.00 二开 井眼直径（mm）：215.9 套管外径（mm）：139.7 套管下深（m）： 2310.0 水泥返高（m）：按地质要求,例如：坨21沙二8-11,2、表层套管生产套管（斜井）,存在高压层： 坨165沙四 坨71沙三中 坨719沙三下 坨70沙三下,3、表层套管技术套管生产套管,坨71-10井,依据T71井和T71-13井在约3030m3370m为高压层,1530,2800,坨719钻遇油层深度统计表,坨719沙三下原始地层压力为42.15MPa,套管材质与尺寸推荐表
13、,4、表层套管技术套管尾管,5、水平井井身结构：,坨142-平1,表层套管技术套管尾管 6口井：T142P1、T142P2、T142P3、T142P4、S3P1、39P1,油 层,339.7，J55表层套管9.65mm,139.7，N80油层套管9.17mm,表层套管油层套管：1口井 S1P1,5、水平井井身结构：,完 井 方 法 的 选 择,在选择完井方法时，一定要对产层的物性、开采方式合综合经济指标进行分析对比，主要考虑以下因素：储集层类型、储集层的均质程度、产层岩性的稳定性、产层附近有无底水或气顶、产层的渗透性等，然后选用与产层相匹配且能满足采油工艺要求的完井方法，以达到保护油气层，提高
14、产量，延长油井寿命的目的。,优选完井方法的基本原则：针对油气藏的具体地质条件，结合工程要求进行短期和长期效益的综合考虑。,完 井 方 法 的 选 择,表 适用的完井方法,（三）完井技术,定义：采取什么样的结构将油井与油层沟通。 分类：射孔完井、裸眼完井、衬管完井、绕丝筛管砾石充填完井。,井底结构,完井方式选择,岩石类型,其它,碳酸盐岩,砂岩,单一油气藏,多层油气藏或层间差异大,稀油,固结牢固,裸眼完井,固结较疏松,砾石充填完井或衬管完井,稠油,稀油,固结好,射孔完井,固结较疏松,套管内衬管完井绕丝筛管砾石充填完井,稠油,水力学完善井,概念：若生产层段完全钻穿裸露，井壁周围岩层未受任何污染，仍保
15、持原油的渗透性，裸露的井眼半径等于钻开油层钻头的半径，这种油井被称为水力学完善井或完善井。,式中：qo油井产量，m3/s； 油井供油半径，m； 油井裸眼半径，m； 产油层平均压力，Pa； 井底压力，Pa； k油层有效渗透率，； h油层有效厚度，m； 油层原油粘度，Pas。,水力学完善井,例：已知油井供油半径为200m，裸眼井径为0.1m，油层厚度为10m，渗透率为0.51012，地下原油粘度9mPas，油井产油层平均压力为9MPa，井底流压为6MPa，求油井产量为多少？,水力学不完善井,概念：凡是流入井时，有附加阻力存在的油井，就称为水力学不完善井或不完善井。,表皮系数s 若s0 为完善井 s0 不完善井,分类： 钻开程度不完善井：油层未全部钻穿，但为裸眼完成。 钻开性质不完善井：油层全部钻穿，射孔完成，其附加阻力取决于射孔密度、孔眼直径、射入油层深度及其他诸多因素。 双重不完善井：既有性质不完善，又有程度不完善，其附加阻力最大。,射孔方案设计,射孔完井是目前国内外使用最广泛的完井方法。在射孔完井的油气井中，井底孔眼是沟通产层和井筒的唯一通道。如果采用正确的射孔设计和恰当的射孔工艺，就可使射孔对产层损害最小，完善程度高，从而获得理想的产能。,射孔参数设计是搞好施工、提
