完井工程复习

1、1、完井工程：是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程.是从钻油层开始，到下套管，注水 泥固井，射孔，下生产管柱，直至投产的一项系统工程。2、抽吸压力系数：上提钻柱时，由于抽吸作用使井内液柱压力降低的值，用当量密度表示。3、激动压力系数：下放钻柱时，由于钻柱向下运动产生的激动压力使井内液柱压力的增加 值，用当量密度表示。4、先期裸眼完井：是指在钻到预定的产层之前先下入油层套管固井，然后换用直径较小的 钻头以及符合打开油气层条件的优质钻井液钻开油气层裸眼完成的完井方法。5、后期裸眼完井：钻头直接钻穿油层至设计井深，然后下套管至油层顶界限近，注水泥固 井。6、注水泥：从井口经过套管柱将水泥浆注入井壁

2、与套管柱之间的环空中，将套管柱和地层 岩石固结起来的过程。7、水化作用：水泥与水混合成水泥浆后，与水发生化学反应，生成各种水化产物。水泥浆 逐渐由液态变为固态，使水泥硬化和凝结，形成有一定强度的固体状物质一一水泥石。8、前置液 前置液体系是用于在注水泥浆之前，向井中注入的各种专门液体。其作用： 是将水泥浆与钻井液隔开，起到隔离、缓冲、清洗的作用，可提高固井质量。9、顶替效率：水泥浆在环形空间顶替钻井液的程度，用n表示。10、窜槽：在注水泥过程中，由于水泥浆不能将环空中的钻井液完全替走，使环形空间局部 出现未被水泥浆封固住的现象。11、射孔：将射孔枪下入到油层位置，利用射孔枪将套管、水泥石以及地

3、层一并射穿，建立 油气层与井眼流通的通道的工艺过程。1、速敏损害机理：作用在岩石孔隙表面颗粒上的冲击力和剪切力，随孔隙中流速而增加。当流速达到一定 值时，作用在颗粒上的冲击力和剪切力达到其抗剪切强度（胶结强度），颗粒就会脱落，然 后随流体一起运移，并在孔喉处堆积，使流道缩小或部分流道堵塞，从而导致渗透率下降。2、水敏损害机理：储层中的粘土矿物在原始的地层条件下处在一定矿化度的环境中，当淡水进入地层时， 某些粘土矿物就会发生膨胀、分散、运移，从而减小或堵塞地层孔隙和喉道，造成渗透率的 降低的现象。3、盐敏损害机理：当高于地层水矿化度的工作液滤液进入储层后，将可能引起粘土的收缩、失稳、脱落， 当低

4、于地层水矿化度的工作液滤液进入储层后，则可能引起粘土的膨胀和分散。这些都将导 致储层孔隙空间和喉道的缩小及堵塞，引起渗透率的下降从而损害储层。4、碱敏损害机理：当高pH值流体进入储层后，造成储层中粘土矿物和硅质胶结的结构破坏（主要是粘土 矿物解理和胶结物溶解后释放微粒），且大量的氢氧根与某些二价阳离子结合会生成不溶物， 造成储层的堵塞损害现象。5、酸敏损害机理：酸化酸液进入储层后，一方面可改善储层的渗透率，另一方面又与储层中的矿物及地层 流体反应产生沉淀并堵塞储层的孔喉。指储层与酸作用后引起渗透率降低的现象。6、射孔液固相颗粒的伤害机理：采用有固相射孔液时，固相颗粒在正压差的作用下将进入射孔孔

5、道或微裂隙而将孔眼堵 塞甚至填满，较小的固相颗粒还会穿过孔壁而进入油层引起深部伤害。7、简述套管柱的类型及功用：答：1）表层套管：封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂地层，安装井口、悬挂和支撑后续 各层套管2）中间套管（技术套管）：用来隔离不同地层孔隙压力的层系或易塌易漏等复杂地层，可以 是一层、两层或更多层。3）生产套管（油层套管）：钻达目的层后下入的最后一层套管，用以保护生产层，提供油气 生产通道。4）尾管（衬管）：只在裸眼井段下套管注水泥，套管柱不延伸至井口。采用衬管可以减轻下 套管时钻机的负荷和固井后套管头的负荷，也可以节约成本。8、井身结构设计的原则：1、有效地保护油气层；2、有效避免漏、

6、喷、塌、卡等井下复杂事故的发生，保证安全、快速钻进；3、当实际地层压力超过预测值而发生井涌时，在一定压力范围内，具有压井处理溢流的能 力。9、套管柱设计的原则1）满足强度要求，在任何危险截面上都应满足下式：套管强度 外载X安全系数2）应满足钻井作业、油气开发和产层改造需要；3）承受外载时应有一定储备能力4）经济性要好10、等安全系数法的步骤：1）计算本井所能出现的最大内压值，筛选符合抗内压强度的套管。2）按全井的最大外挤载荷初选第一段套管。3）选择壁厚小一级或钢级低一级的套管为第二段套管。4）按双向应力设计套管柱。5）按抗拉设计确定上部各段套管。6）抗内压安全系数校核。11、简述油、气井注水泥

7、的基本要求。1）水泥浆返高与水泥塞高度必须符合设计要求；2）注水泥井段的环空内钻井液顶替干净；3）水泥石与套管及井壁岩石胶结良好；4）水泥凝固后管外不冒油、气、水，不互窜；5）水泥石能经受油、气、水长期侵蚀。12、油井水泥的主要成分：硅酸三钙3CaO - SiO2 、硅酸二钙2CaO - SiO2铝酸三钙 3CaO - A12O3 、铁铝酸四钙 4CaO2 - A12O3 - Fe2O313、水泥的硬化阶段：溶胶期、凝结期、硬化期14、水泥的外加剂：加重剂、减轻剂、缓凝剂、促凝剂、减阻剂、降失水剂、防漏失剂15、特种水泥：触变性水泥：当水泥浆静止时，形成胶凝状态，但在流动时，胶凝 状态被破坏，

8、它的流动 性是良好的。膨胀水泥：水泥浆凝固时，体积略有膨胀。一般用于高压气井。16、简述隔离液和冲洗液的作用与要求1、隔离液1）作用、能有效地隔开钻井液与水泥浆；能形成平面推进型的顶替效果；、对低压、漏失层可起到缓冲作用；、具有较高的浮力及拖曳力，以加强顶替效果。隔离液通常为粘稠的液体。它的粘度较冲洗液要大，密度稍高，静切力应稍大。它的使用是 在冲洗液之后注入，隔离液注完之后再注水泥浆。2）要求：密度应比钻井液大0.060.123g/cm3 ；粘度较高，切力值应在（4080）mPa - s；失水量在50mL/30min 左右。2、冲洗液1）作用稀释和分散钻井液；防止钻井液的胶凝和絮凝；有效冲洗

9、井壁及套管壁；清洗残存的钻井液及泥饼；在水泥浆及钻井液之间起缓冲作用；有利于提高固井质量。2）要求具有接近水的低密度，有很低的塑性粘度，有良好的流动性能，具有低剪切速率、低流动阻力，能在低速下达到紊流的流动特性，应能与水泥浆及钻井液都有良好的相容性。17、固井质量的基本要求：、依照地质及工程设计要求，套管的下入深度、水泥浆返高和套管内水泥塞高度符合要求；、注水泥井段环形空间内的钻井液全部被水泥浆替走，不存在残留现象；、水泥环与套管和井壁岩石之间的连接良好；、水泥石能抵抗油、气、水长期的侵蚀。18、固井中常出现的固井质量问题：、井口有冒油、气、水现象；、不能有效的封隔各种层位，开采时各种压力互窜

10、，影响井的生产；、因固结质量不良在生产中引起套管变形，使井报废等。19、形成窜槽的原因：、套管的居中不好。、井眼不规则。、水泥浆性能及顶替措施不当。20、简述提高固井质量措施。1）、提高顶替效率，防止窜槽、加扶正器降低套管在井眼中的偏心程度；、注水泥时活动套管；、采用紊流或塞流流态注水泥；、采用前置液；、注水泥前调整钻井液性能；、增加紊流接触时间等。2）、防止油气水上窜、注完水泥后及时使套管内卸压，并在环空内加压；、使用膨胀性水泥，防止水泥石收缩；、采用多级注水泥技术或采用两种凝速的水泥；、使用刮泥器，清除井壁泥饼。21、完井的原则：（1）最大限度保护储集层，防止对储层伤害（2）减小油气流入井

11、筒内的流动阻力（3）有效封隔油气水层，防止各层间干扰（4）克服井塌或出砂，保障长期稳产，延长寿命（5）可以实施注水、压裂、酸化等增产措施（6）工艺简单、成本低21、完井设计的内容：、根据储集层的特点，提出井底结构的类型；（2）、提出完井段的井眼尺寸，如井径、打开储集层的长度、口袋的长度等；（3）、完井管柱的设计，有油层套管的直径、下入深度、水泥浆的返高；油层套管的射孔的参数；筛管和衬管的有关尺寸等；（4）、完井液的设计，提出完井液的类型、参数、使用及调整方法等。22、完井井底结构：1）封闭式井底一钻开后下油套或尾管固井，射孔；2）敞开式井底一钻开后产层裸露，或下筛管不固井；3）混合式井底一产层

12、下部裸露，上部套管固井射孔；4）防砂完井砾石充填，筛管。23、射孔完井的优缺点：优点：（1）能够比较有效地封隔和支撑疏松易塌产层；（2）能够分隔不同压力和不同性质的油气层；（3）可进行无油管完井和多管完井；（4）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。24、裸眼完井的优缺点：最大优点：油层或气层直接与井眼相通，油或气流入井内的阻力小；最经济。主要缺点：井壁易跨塌和油层易出砂；不能分层开采和分层进行油层改造（压裂、酸化）25、防砂完井方法：裸眼砾石充填完井、套管砾石充填完井、人工井壁防砂完井26、射孔完井适

13、应的地质条件：1）要求实施高度层段分隔的注水开发储层；2）要求实施注水力压裂作业的储层；3）裂缝性发育的砂岩地层27、裸眼完井适应的地质条件1）岩石坚硬致密，井壁稳定不坍塌的储层；2）不要求层段分隔的储层；3）天然裂缝性碳酸盐岩或硬质砂岩；4）短或极短曲率半径的水平井。28、完井液的基本要求：1、控制地层压力，保证正常钻井；2、具有满足钻井工程必须的流变性；3、稳定井壁；4、改善造壁性能，提高泥饼质量，防止压差卡钻；5、防止对所钻油气层的伤害。29、简述完井液体系的种类并举例说明1）气基类：空气、雾、泡沫、充气钻井液等；2）水基类：无固相清洁盐水完井液、无粘土有固相完井液和改性钻井液等;3）油基类：油基钻井液、油包水乳化钻井液等。1、某井采用钢级为N-80，外径为177.8mm、壁厚为10.36mm的套管，其在空气中的线重 q=0.4234KN/m,为其额定抗外挤强度Pc =48.4MPa，套管管体屈服强度为3007KN，其下部 悬挂的套管长度为800m，钻井液密度为1.25g/cm3，试计算存在轴向拉应力时N-80套管的 抗外挤强度Pcc。（钢材密度为7.85g/cm3）2、某井177.8 mm （7英寸）油层套管下至3500 m，下套管时的钻井液密度为1.3g / cm 3，水泥返至2800 m，预计井内最大内压力35 Mpa，试设计该套管柱（规定最小段长5