井身结构.ppt

井 身 结 构 简 介固井钻井下套管井地面与地下连通完井目的层与井筒连接采油井壁井壁井段井段井口井口井径井径井底井底井井 身身井井 深深q 井身结构介绍井身结构介绍q 井身结构类型井身结构类型q 完井技术简介完井技术简介 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。一、井身结构作用：在钻井一开始建立泥浆循环，保护井口附近的表土地层，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导管作用: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导管导管表层套管表层套管作用:在钻井中用以封隔某些难以控制的复杂地层，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:1313和和8 85 5/8 8 导管导管表层套管表层套管技术套管技术套管作用作用:用以封隔油、气、水层，用以封隔油、气、水层，保证油井的顺利生产。保护井保证油井的顺利生产。保护井壁，隔断上履地层和油层的通壁，隔断上履地层和油层的通路，在套管内形成举升油气的路，在套管内形成举升油气的良好通道。良好通道。下入深度下入深度:取决于目的层位置取决于目的层位置套管尺寸套管尺寸:5 5和和7 7导管导管表层套管表层套管技术套管技术套管生产套管将生产层与其它层分开，使其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、用以实现油气井分层开采、分层测试、分层注水、分层改造。分层注水、分层改造。套补距：钻井时的方补心与套管头的距离，单位为米(m)。套管深度：下入油层套管的深度，单位为米（m）。套管直径：下入油层套管的公称直径，单位为毫米（mm）。人工井底深度：完井时套管内最下部水泥顶界面至方补心的距离，单位为米(m)。射开油层顶部深度：射开井段最上部至方补心的距离，单位为米(m)。射开油层底部深度：射开井段最下部至方补心的距离，单位为米(m)。q 井身结构介绍井身结构介绍q 完井方式类型完井方式类型q 完井技术简介完井技术简介是指油气井井筒与生产目的层的特定连通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、井口装置和技术措施。身结构、井口装置和技术措施。（1 1）油气层和井筒之间应保持最佳的连通条件，油气层所受的损害最小；）油气层和井筒之间应保持最佳的连通条件，油气层所受的损害最小；（2 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；）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 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；）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 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；）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 5）应具备便于人工举升和井下作业等条件；）应具备便于人工举升和井下作业等条件；（6 6）施工工艺简便，成本低。）施工工艺简便，成本低。（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先期裸眼完井方式先期裸眼完井方式 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。表层套管生产套管生产套管水泥环水泥环油层油层复合型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，称之为复复合型完井方式。合型完井方式。后期裸眼完井方式后期裸眼完井方式 不更换钻头，不更换钻头，直至钻穿油层至直至钻穿油层至设计井深，然后设计井深，然后下套管至油层顶下套管至油层顶界附近，注水泥界附近，注水泥固井。固井。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。不能克服井壁坍塌和油层出砂对油井不能克服井壁坍塌和油层出砂对油井生产的影响生产的影响不能克服生产层范围内不同压力的油、不能克服生产层范围内不同压力的油、气、水层的相互干扰气、水层的相互干扰无法进行选择性酸化或压裂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，会给钻井和钻进时如遇到特殊情况，会给钻井和生产造成被动生产造成被动完井方式完井方式适用的地质条件适用的地质条件射孔完井射孔完井有气顶，或有底水，或有含水夹层及易塌夹层等复杂地质条件，有气顶，或有底水，或有含水夹层及易塌夹层等复杂地质条件，因而要求实施分隔层段的储层因而要求实施分隔层段的储层各分层之间存在压力、岩性等差异，因而要求实施分层测试、分各分层之间存在压力、岩性等差异，因而要求实施分层测试、分层采油、分层注水、分层处理的油层层采油、分层注水、分层处理的油层要求实施大规模水力压裂作业的低渗透储层要求实施大规模水力压裂作业的低渗透储层含油层段长、夹层厚度大、不适于裸眼完井的构造复杂的油气藏含油层段长、夹层厚度大、不适于裸眼完井的构造复杂的油气藏 裸眼完井裸眼完井岩性坚硬致密、天然裂隙发育、井壁稳定不坍塌的碳酸盐岩或砂岩性坚硬致密、天然裂隙发育、井壁稳定不坍塌的碳酸盐岩或砂岩储层岩储层无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层 单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多层储层单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多层储层 不准备实施封隔层段及选择性处理的储层不准备实施封隔层段及选择性处理的储层复合型完井复合型完井同裸眼完井同裸眼完井有气顶或储层顶届附近有高压水层，但无底水的储层有气顶或储层顶届附近有高压水层，但无底水的储层套管射孔完井尾管射孔完井射孔完井方式分为 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。套套 管管 射射 孔孔 完完 井井 优优 点点 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，然后射孔尾尾 管管 射射 孔孔 完完 井井 优优 点点 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，从而降低完井成本完井方式完井方式适用的地质条件适用的地质条件射孔完井射孔完井有气顶，或有底水，或有含水夹层及易塌夹层等复杂地质条件，有气顶，或有底水，或有含水夹层及易塌夹层等复杂地质条件，因而要求实施分隔层段的储层因而要求实施分隔层段的储层各分层之间存在压力、岩性等差异，因而要求实施分层测试、分各分层之间存在压力、岩性等差异，因而要求实施分层测试、分层采油、分层注水、分层处理的油层层采油、分层注水、分层处理的油层要求实施大规模水力压裂作业的低渗透储层要求实施大规模水力压裂作业的低渗透储层含油层段长、夹层厚度大、不适于裸眼完井的构造复杂的油气藏含油层段长、夹层厚度大、不适于裸眼完井的构造复杂的油气藏 裸眼完井裸眼完井岩性坚硬致密、天然裂隙发育、井壁稳定不坍塌的碳酸盐岩或砂岩性坚硬致密、天然裂隙发育、井壁稳定不坍塌的碳酸盐岩或砂岩储层岩储层无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层 单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多层储层单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多层储层 不准备实施封隔层段及选择性处理的储层不准备实施封隔层段及选择性处理的储层复合型完井复合型完井同裸眼完井同裸眼完井有气顶或储层顶届附近有高压水层，但无底水的储层有气顶或储层顶届附近有高压水层，但无底水的储层用同尺寸钻头钻穿油层后，套管柱下端连接衬管下入油层部位，通过套管外封隔器和注水泥 接头固井封隔油层顶界以上的环形空间。钻头钻至油层顶界后，先下钻头钻至油层顶界后，先下套管注水泥固井，再从套管中套管注水泥固井，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，最后在油层部层至设计井深，最后在油层部位下入预选的割缝衬管，依靠位下入预选的割缝衬管，依靠衬管顶部的衬管悬挂器，将衬衬管顶部的衬管悬挂器，将衬管挂在套管上，并密封衬管和管挂在套管上，并密封衬管和套管之间的环形空间，使油气套管之间的环形空间，使油气通过衬管的割缝流入井筒。通过衬管的割缝流入井筒。割割 缝缝 衬衬 管管 完完 井井 优优 点点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。完井方式完井方式适用的地质条件适用的地质条件割缝衬管完割缝衬管完井井 无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多层储层单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多层储层不准备实施分隔层段及选择性处理的储层不准备实施分隔层段及选择性处理的储层岩性较为疏松的中、粗砂粒储层岩性较为疏松的中、粗砂粒储层裸眼砾石充裸眼砾石充填填无气顶、无底水、无含水夹层的储层无气顶、无底水、无含水夹层的储层单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多层储层单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多层储层不准备实施分隔层段及选择性处理的储层不准备实施分隔层段及选择性处理的储层岩性疏松且出砂严重的中、粗、细砂粒储层岩性疏松且出砂严重的中、粗、细砂粒储层套管内砾石套管内砾石充填充填有气顶，或有底水，或有含水夹层及易塌夹层等复杂地有气顶，或有底水，或有含水夹层及易塌夹层等复杂地 质条件，因而要求实施分隔层段的储层质条件，因而要求实施分隔层段的储层各分层之间存在压力、岩性等差异，因而要求实施选择性处理各分层之间存在压力、岩性等差异，因而要求实施选择性处理 的储层的储层岩性疏松且出砂严重的中、粗、细砂粒储层岩性疏松且出砂严重的中、粗、细砂粒储层充填砾石直接充填砾石预制充填砾石 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。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。（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。砾石充填直接充填砾石预制充填砾石裸眼砾石充填套管内砾石充填钻头钻至油层顶界以上约钻头钻至油层顶界以上约3m3m后，下后，下生产套管注水泥固井，再用小一级的生产套管注水泥固井