完井基础知识

完井基础知识目录（三）射孔工艺技术（二）完井液介绍（四）防砂工艺技术（一）完井定义及完井方式（五）生产管柱（六）井口装置（七）完井作业程序3前期研究阶段油田开发阶段生产阶段勘探阶段预可行性研究可行性研究ODP研究和编制储量报告可研审查ODP审查投产准备废弃基本设计和单井钻完井设计钻采设计探井设计海上油气田开发流程4海上油气田开发各主要设计阶段的要点：

1、预可研（机会研究）阶段——机会分析

2、可行性研究阶段——方案比选

3、总体开发方案研究——方案细化

4、基本设计阶段——优化方案

5、详细（单井，施工）设计——能力校核

6、实施阶段——作业实施

7、废弃阶段——油田归零海上油气田开发阶段完井工程的概念完井(WellCompletion)，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。一口井钻成之后，主要的工作就是在井底建立油气层与油气井井筒之间的合理连通渠道，也就是完井。在井底建立的油气层与油气井井筒之间的连通渠道不同，也就构成了不同的完井方法。（衔接钻井工程与采油工程而又相对独立的工程，是从钻开油气层开始到下套管注水泥、固井、射孔、防砂、下生产管柱、排液，直至投产的一项系统工程。）开发井分类1、根据作用分：生产井、注水（注气、注聚）井、水源井2、根据举升方式分类：自喷井和人工举升井（电潜泵、气举、射流泵等）3、根据井斜分类：直井、常规定向井、大斜度定向井、水平井4、根据完井方式分类：裸眼井和套管井合理的完井方法应该满足的要求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；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，防止井壁垮塌，确保油井长期生产；⑤应具备进行分层注水、注气、分层压裂、酸化等分层处理措施，便于人工举升和井下作业等条件；⑥对于稠油油藏，则稠油开采能达到热采（主要蒸汽吞吐和蒸汽驱）的要求；⑦油田开发后期具备侧钻定向井及水平井的条件⑧施工工艺尽可能简便，成本尽可能低。射孔完井方式（perforating）套管射孔完井尾管射孔完井裸眼完井方式(Open-hole)先期裸眼完井后期裸眼完井优质筛管完井方式(SlottedLiner)砾石充填完井方式(GravelPacked)裸眼砾石充填完井套管砾石充填完井预充填砾石饶丝筛管常规完井方式射孔是利用高能炸药爆炸形成射流束射穿油气井的套管、水泥环和部分地层，建立油气层和井筒之间的油气流通道的工艺。射孔是完井工艺的重要组成部分，它对油气井的完井方式、产能、寿命和开发生产成本等都有重大的影响。射孔完井是国内外使用最为广泛的一种完井方法，在直井、定向井、水平井中都可采用。射孔完井包括套管射孔完井和尾管射孔完井。在射孔完井的油气井中，射孔孔眼是沟通产层和井筒的唯一通道。射孔过程一方面是为油气流建立若干沟通油气层和井筒的流动通道，另一方面又对油气层造成一定的损害。（1）射孔完井套管射孔完井：套管射孔完井是用同一尺寸的钻头钻穿油层直至设计井深，然后下油层套管至油层底部并注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层一定深度，从而建立起油（气）流的通道。尾管射孔完井：在钻头钻至油层顶界后，下技术套管注水泥固井，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技术套管上。尾管和技术套管的重合段一般不小于50m。再对尾管注水泥固井，然后射孔。水平井射孔完井：一般是技术套管下过直井段注水泥固井后，在水平井段内下入完井尾管、注水泥固井。完井尾管和技术套管宜重合100m左右。最后在水平井段射孔。（1）射孔完井（1）射孔完井套管射孔完井示意图尾管射孔完井示意图（1）射孔完井水平井射孔完井示意图①有气顶、或有底水、或有含水夹层、易塌夹层等复杂地质条件，因而要求实施分隔层段的储层②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、分层处理的储层。③要求实施大规模水力压裂作业的低渗透储层。④砂岩储层、碳酸盐岩裂缝性储层。射孔完井适用的地质条件（1）射孔完井裸眼完井油层套管水泥环表层套管优点：施工方便，成本低，流通面积大。缺点；产层易坍塌，无法分层开采适用：无需分层开采的井，岩层坚硬致密。Openholecompletions（2）裸眼完井裸眼完井适用的地质条件：①岩性坚硬致密，井壁稳定不坍塌的碳酸盐岩或砂岩储层。②无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层。③单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多储层。④不准备实施分隔层段，选择性处理的储层。

（2）裸眼完井工序1：先钻至产层顶部油层套管水泥环表层套管优质筛管衬管悬挂器工序2：直接钻开产层套管外封隔器优质筛管目的：用于油气井防砂的完井方式；优点：施工较方便，易维修(仅对工序1)；缺点：无法分层开采。可防砂和保护井壁（3）优质筛管完井一方面允许一定数量和大小的能被原油携带至地面的“细砂”通过，另一方面能把较大颗粒的砂于阻挡在筛管外面。这样，大砂粒就在衬管外形成“砂桥”或“砂拱”。砂桥中没有小砂粒，因为生产时此处流速很高，把小砂粒都带人井内了。砂桥的这种自然分选，使它具有良好的通过能力，同时起到保护井壁的作用。

（3）优质筛管完井优质筛管完井适用的地质条件：①无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层。②单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多储层。③不准备实施分隔层段，选择性处理的储层。④岩性较为疏松的中、粗砂粒储层。（3）优质筛管完井裸眼砾石充填OpenholeGravelPacking油层套管水泥环表层套管衬管悬挂器割缝筛管砾石充填层管内砾石充填Inside-CasingGravelPacking目的：主要用于疏松地层防砂(效果最好)；优点：裸眼砾石充填流动面积大,两种完井方法都有保护井壁和防砂的作用；缺点：施工工序复杂,对裸眼砾石充填无法分层开采，但对管内砾石充填可以。绕丝筛管的优点1.缝隙宽度最小可达0.12mm,适应范围大2.流通面积大,流动阻力小3.一般用不锈钢为原料,耐腐蚀强,寿命长,综合经济效益高..（2）砾石充填完井砾石充填完井适用的地质条件

裸眼砾石充填完井①无气顶、无底水、无含水夹层的储层。②单一厚储层，或压力、物性基本一致的多储层。③不准备实施分隔层段，选择性处理的储层。④岩性疏松出砂严重的中、粗、细砂粒储层。

套管砾石充填完井①有气顶、或有底水、或有含水夹层、易塌夹层等复杂地质条件，因而要求实施分隔层段的储层。②各分层之间存在压力、岩性差异，因而要求实施选择性处理的储层。③岩性疏松出砂严重的中、粗、细砂粒储层。（2）砾石充填完井裸眼完井方式射孔完井方式优质筛管完井方式管外封隔器(ECP)完井方式砾石充填完井方式水平井完井方法（1）水平井裸眼完井Openholecompletion封隔器优点：施工方便，成本低，流通面积大。缺点；产层易坍塌，无法避免层间互窜。适用：无需分层开采的井，岩层坚硬致密。工序：技术套管下至预计的水平段顶部，注水泥固井，然后用小钻头钻完水平段（2）水平井优质筛管完井封隔器悬挂器扶正器95/8套管7套管优点：施工较方便，成本相对较低，是目前水平井采用的最普遍的完井方法。缺点：分层注采和分层酸化压裂措施困难。适用：不宜采用套管射孔完成的井，可防塌。工序：将优质筛管悬挂在技术套管上，依靠悬挂封隔器封隔管外环形空间。悬挂器管外封隔器95/8套管7套管优质筛管特点：依靠管外封隔器实施层段的分隔，可以按层段进行作业和注采控制（3）管外封隔器完井其它完井方法（1）贯眼套管（尾管）完井贯眼套管（尾管）完井也称地面预钻孔套管（尾管）完井，这是在地面按一定的布孔参数预先在套管（尾管）上钻孔，然后象割缝衬管一样完井。一般的布孔参数为：孔密2024孔/m，孔眼直径10mm，相位角6090度，交错布孔。贯眼套管（尾管）的加工成本要比割缝衬管低得多，适用于不出砂的碳酸盐岩地层及其它裂缝性油藏。贯眼套管（尾管）完井在直井、定向井、水平井中都可使用。（2）预充填砾石绕丝筛管完井预充填砾石绕丝筛管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形成的防砂管。将此种筛管下入裸眼井内或射孔套管内，对准出砂层位进行防砂。该种防砂方法其油井产能略低于井下砾石充填，但工艺简便、成本低，国内外均经常采用。该种完井方法在直井、定向井、水平井中都可使用。其它完井方法（3）其他防砂筛管完井(1)金属纤维防砂筛管(2)多孔冶金粉末防砂筛管(3)多层充填井下滤砂器（4）化学固砂完井化学固砂是以各种材料(水泥浆、酚醛树脂等)为胶结剂，以各种硬质颗粒(石英砂、核桃壳等)为支撑剂，按一定比例拌合均匀后，挤入套管外堆集于出砂层位。凝固后形成具有一定强度和渗透性的人工井壁防止油层出砂。或者不加支撑剂，直接将胶结剂挤入套管外出砂层位，将疏松砂岩胶结牢固防止油层出砂。化学固砂虽然是一种防砂方法，但其在使用上有其局限性，仅适用于单层及薄层，防砂油层一般以5m左右为宜，不宜用在大厚层或长井段防砂。化学固砂完井主要在直井中使用。其它完井方法（5）压裂砾石充填防砂完井在砾石充填工艺上的突破主要是将砾石充填与水力压裂结合起来，称为压裂砾石充填技术，包括清水压裂充填、端部脱砂压裂充填、胶液压裂充填等三种。其原理就是在射孔井上砾石充填之前，利用水力压裂在地层中造出短裂缝，然后在裂缝中填满砾石，最后再在筛管与套管环空充填砾石。同样，压裂砾石充填完井在直井、定向井中都可使用。但在水平井中应慎重，因为搞不好易发生砂卡，从而使砾石充填失败，达不到有效防砂的目的。（6）欠平衡打开产层的完井欠平衡打开产层时，井下钻井液产生的液柱压力小于地层压力，其主要优点是可以避免钻井液对地层产生损害。但由于欠平衡打开产层适应的地质条件有限（主要有裂缝性碳酸盐岩地层、裂缝性变质岩地层、火山喷发岩地层、低渗致密砂岩等），所以目前能采用的完井方法主要有裸眼完井、割缝衬管完井、割缝衬管完井、贯眼套管完井等。其它完井方法各种类型完井表皮系数完井方法表皮系数裸眼完井-6到+5压裂充填-2到+5射孔完井-0.5到+10砾石充填+8到+33预充填防砂+15到+40由于钻井、完井及井下作业对地层的污染或改善，近井地层的渗透率将发生变化，因此产生附加阻力。设想井壁贴一层表皮，流体流过它时所产生的阻力正好等于因近井地层渗透率变化所产生的附加阻力。油井产能与表皮系数的关系0%25%50%75%100%125%150%175%200%225%250%-5051015202530354045505560表皮系数产能高速水充填等完井方式裸眼完井、压裂充填等完井方式31公式说明：Q=产量（bph）

K=地层渗透率（md）⊿P=生产压差（psi）μ=地层流体粘度（cp）S=表皮系数h=油层厚度（ft）BO=原油体积可压缩系数假定ln(re/rw)=8，其它条件相同的情况下裸眼筛管井：S=5；高速水充填：S=10裸眼筛管井的产量是高速水充填的1.41倍完井方式对产能的影响完井方式产能的影响目录（三）射孔工艺技术（二）完井液介绍（四）防砂工艺技术（一）完井定义及完井方式（五）生产管柱（六）井口装置（七）完井作业程序平衡地层压力、保证作业安全。具有优良的储层保护能力、减少对储层的损害。维持井眼和套管平衡地层压力的稳定。携带、悬浮固相颗粒，维护井下清洁。具有良好的防腐能力、减轻对套管和井下工具的腐蚀。与储层具有相容性，不改变储层岩石的表面特性。完井液的功能水基完井液：它是一种以水为分散介质的分散体系。（1）无固相清洁盐水（2）有固相无粘土相的聚合物水溶液（3）改性的钻井液油基完井液：它是一种以油为分散介质的分散体系。（1）油基完井液（2）油包水完井液气基完井液：用气体来使完井液密度达到小于1.0g/cm3的技术要求。（1）气体（空气）；（2）泡沫完井液；（3）充气钻井液完井液的分类1．钻开液（drin-influid）2．射孔液（perforatingfluid）3．酸化液（acidfluid）4．压裂液（fracturefluid）5．隔离液（spacerfluid）6．封隔液（packingfluid）7．砾石充填液（gravel-packingfluid）8．压井液（killingfluid）9．清洗液（washingfluid）10．修井液（workoverfluid）11．破胶液（breakerfluid）完井液的分类完井液性能要求强的抑制性以防止储层发生水敏损害；与前期作业液配伍性好；本身的储层保护效果好；能最大限度地解除前期工作液对储层造成的损害渤海常用完井液体系射孔液：过滤海水+1.0%HTA+2.0%HCS+2.0%CA101-3完井液：过滤海水+1.0%HTA+2.0%HCS+2.0%CA101-3隐形酸完井液体系配方：渤海常用完井液体系与原油具有良好的配伍性与地层原油配伍性渤海常用完井液体系与其他作业流体的配伍性渤海常用完井液体系防水锁隐形酸完井液体系项目名称配方加量（kg）工作液射孔液封隔液清洗液过滤海水1m31m31m31m3NaOH――――2kg15kgPF-HCS20kg20kg――――PF-HTA10kg10kg――――PF-SATR0-16kg15kg――――PF-CA101520kg15kg――PF-ACA――――2kg――PF-OSY――――2kg――PF-JWY――――――30kgPF-DEF-1――――――――渤海常用完井液体系聚胺完井液体系维持完井液的中性和弱碱性，避免改变疏松的砂岩储层结构。降低完井液油水表面张力，使进入储层的完井液迅速返排，减少液相污染。PF-HTAAL对高价金属阳离子进行螯合，防止生成沉淀堵塞孔喉。目录（三）射孔工艺技术（二）完井液介绍（四）防砂工艺技术（一）完井定义及完井方式（五）生产管柱（六）井口装置（七）完井作业程序1、射孔方式2、射孔参数的选择3、射孔器材和井下工具射孔定义：利用高能炸药爆炸形成射流束射穿油气井的套管、水泥环和部分地层，建立油气层和井筒之间的油气流通道的工艺叫射孔。

最早的采油方式是裸眼采油或者是筛管采油，随着固井工艺的产生，发展了射孔采油工艺。从1932年开始在油气田的勘探开发中应用射孔工艺以来，射孔弹由最初的子弹式发展成为目前广泛使用的聚能射孔弹。射孔弹分为深穿透和大孔径两大类，能满足常温到高温地层的完井射孔需要。

射孔的定义聚能射孔导爆索爆速:25,000-30,000ft/秒。聚能射孔弹，端部压力为：4–7,000,000psi。射孔从开始到完成需要的时间：1/32,000秒。高能射流穿透套管、水泥环和地层岩石，形成一条“被挤压”的炮眼通道。需要适当的负压来清理射孔表皮。聚能射孔原理：聚能射孔弹是根据聚能效应原理设计的。当射孔弹被引爆后，装药爆轰，压垮药型罩，形成高温高压的高速聚能射流，射孔冲击目的物，在目的物内形成孔道，达到射孔的目的。射孔开始穿透套管射孔完成射孔瞬间状态射孔瞬间状态射孔孔道理论射孔孔道实际射孔孔道

应当根据油藏和流体性质、地层伤害情况、套管程序和油田生产条件，选择恰当的射孔工艺，其工艺可分为正压和负压工艺，用高密度的射孔液使液柱压力大于地层压力的射孔为正压射孔；反之，井筒或者管柱压力小于地层压力为负压射孔。

按传输方式分为电缆传输射孔、连续油管传输和油管传输射孔（TCP）。射孔分类电缆输送正压射孔：在油井压井后，装好井口防喷设备，用电缆下入射孔枪，通过在电缆上的校深仪器（CCL或者CCL/GR）测量出定位对比曲线，调整射孔枪深度对准射孔层位，在正压差下对油气层层位射孔，然后取出射孔枪，下油管并装好井口，进行替喷以使油气井投产。电缆输送负压射孔：这种工艺基本上与电缆正压射孔相同，只是将井筒掏空或者降低井筒的液体比重，在负压差下对油气层射孔，这种方法主要用于中、低油藏。该工艺具有负压清洗孔眼的优点，但对于油气层厚的井需要多次下射孔枪射孔，不能保持必要的负压。采用该工艺射孔，在井口必须安装高压防喷设备才能施工。 电缆传输射孔电缆传输射孔电缆传输射孔的优点：射孔定位快捷、准确；电雷管引爆可靠性强；作业简便快捷，施工简单，一次下井可进行多层射孔。负压射孔时，能够起到清洗孔道的作用，减少射孔污染。电缆传输射孔的缺点：一般情况是正压射孔，容易对地层造成污染，影响产能；对地层压力掌握不准时，射孔后容易产生井喷；受电缆输送能力或者防喷管长度的限制，下枪的长度有限；容易受外界因素干扰或者误操作而发生爆炸事故。电缆传输射孔Casing电缆

射孔枪完井液电缆射孔完井生产层位套管井架电缆输送过油管射孔常用的过油管射孔工艺这是最早的负压射孔工艺。首先将油管下至油层顶部，装好采油树和防喷管，电缆将射孔枪下入防喷管内，打开清腊阀门下入电缆，射孔枪通过油管下出油管鞋，用电缆连接的仪器（CCL或CCL/GR)校深，调整深度使射孔枪对准目的层，加电点火射孔。该工艺适合在生产井不停产补孔和射开新的层位，减少了压井和起下油管作业。电缆输送过油管射孔过油管张开式射孔工艺原有的过油管射孔技术在使用中存在孔径小、穿深浅的致命问题。采用张开式过油管射孔器可以在过油管后，在套中管射孔时达到常规射孔器的射孔效果，该射孔器能在通过油管前将。弹闭合在弹架管中，通过油管进入套管后将弹张开这样，在油管井中相当于在套管井中使用一种大直径的射孔枪，其弹的装药量达25g，平均穿深大于480mm，使射孔效果得到明显提高。电缆输送过油管射孔过油管射孔器现场图片油管传输射孔这种工艺是利用油管（钻杆）连接射孔枪下到油层部位射孔，油管下部连接有封隔器、负压阀和引爆系统，油管内只有部分液柱形成射孔负压。通过地面投棒引爆、压力引爆、压差式引爆或电缆湿式接头引爆等多种方式使射孔弹引爆一次全部射完油气层。油管输送射孔最大的优点是很容易造负压，在负压条件下射孔。油管输送射孔深度校正一般采用较为精确的双同位素校深方法。

油管传输射孔油管输送射孔常用引爆方式：井口管柱内投棒引爆。管柱加压引爆。环空加压引爆。油管输送射孔具有负压高，易于解除射孔对油层的伤害。一次射孔层段厚度较大，长度可达1000M以上。该方法特别适用于斜井、水平井、稠油井和高压油气井等电缆难于下入的井。由于在井口预先装好井口采油装置，故安全性能好，非常适合于高压油井合气井作业。同时，射孔后即可以投入生产，也便于测试、压裂、酸化等射孔联作，减少压井和起下管柱的次数，也减少了对油层的伤害和作业费用。油管传输射孔也可以根据作业需要释放射孔枪。油管传输射孔油管输送射孔的优点：

1）可与DST进行联作；

2）输送能力强，一次下井可射孔数百米；

3）能根据油气层岩性特点，设计负压值；

4）射孔后可释放射孔枪；

5）能在大斜度井和水平井中进行作业。油管输送射孔的缺点：

返工时间长，对火工器材要求耐温高。油管传输射孔

2-7/8“EUE油管

2-7/8“EUE油管压力延时点火头射孔枪安全机械点火头

2-7/8“EUE厚壁油管负压阀

2-7/8“EUE油管减震器转接头

9-5/8"封隔器压力延时点火头射孔枪压力延时点火头负压阀减震器转接头

9-5/8"封隔器放射性接头油管或钻杆放射性接头油管或钻杆油管输送射孔联作工艺油管输送射孔与投产联作国内外对不需要防砂和分层的自喷井普遍采用这种工艺，既安全又经济。此工艺是先顶部封隔器+射孔管柱，校深后座封顶部封隔器，然后下入生产管柱插入顶部封隔器内，安装采油树，井口投棒或者加压引爆射孔枪，可以在射孔的同时将射孔枪释放至井底。油管输送射孔和地层测试联作将油管输送装置的射孔枪、点火头、油管以及减震器等工具接在封隔器测试管柱的底部。管柱下到待射孔和测试井段后，进行射孔校深、坐封封隔器并打开测试阀，引爆射孔枪，射孔后转入正常的测试程序。该工艺在海上勘探井射孔联作作业普遍使用，在个别开发井中使用到该工艺。连续油管传输射孔连续油管射孔即采用连续油管将射孔枪下入井内射孔，其起爆方式与TCP基本相同。该工艺可用于大斜度井、水平井等射孔作业，也可以用于过油管射孔作业，射孔时可实现负压。优点：1）可用压力起爆器引爆射孔枪；

2）输送能力强，一次下井可以射孔几十米～上百米；

3）可在负压条件下射孔；

4）射孔后可以释放射孔枪；

5）可在大斜度井以及水平井中射孔。缺点：1）对防喷管的长度要求有足够的长度；

2）校深比较麻烦。TCP射孔+负压返涌射孔工艺作业步骤：1、校深；2、点火射孔；3、将射孔枪起出射孔段；4、座封RTTS封隔器；5、负压放喷。优点：

可以实现大负压返涌放喷，不会出现因地层出砂卡射孔枪的复杂情况。定向射孔技术定向射孔关键步骤组装和下入射孔枪和放射性短节深度校正和方位校正点火射开空心斜向器循环压井起出射孔枪和井下工具组合在同一射孔枪身内，设置两种性质不同的高能量－－用于射孔的射孔弹、用于压裂的复合固体推进剂，同时引爆并控制其加压历程瞬态时间差，实现射孔与压裂分步作功，从而对近井地带形成孔缝结合型渗流通道，达到大幅度增加近井带渗流面积的目的。高能气体压裂复合射孔技术1、射孔方式2、射孔参数的选择3、射孔器材和井下工具要获得理想的射孔效果，必须对射孔参数进行优化设计。进行正确而有效的射孔参数优选，取决于以下几个方面：

1）对于各种储层和地下流体情况下射孔井产能规律的量化认识程度；

2）射孔参数、损害参数和储层及流体参数获取的准确程度；

3）可供选择的枪弹品种、类型的系列化程度。射孔参数优选是指现有条件下针对特定储层的使井产能达到最高的射孔参数优配组合，也涉及到实现这些参数的工艺要求。产能比是目标函数。射孔参数优选①建立各种储层和产层流体条件下射孔完井产能关系数学模型，获得各种条件下射孔产能比定量关系；②收集本地区、邻井和设计井有关资料和数据，用以修正模型和优化设计；③调查射孔枪、弹型号和性能测试数据；④校正各种弹的井下穿深和孔径；⑤计算各种弹的压实损害参数；⑥计算设计井的钻井损害参数；⑦计算和比较各种可能参数配合下的产率比和套管抗挤毁能力降低系数，优选出最佳的射孔参数配合。⑧预测选择方案下的产量、表皮系数。射孔参数优化设计方法射孔参数选择1）枪直径：7”套管------4-1/2”~5”射孔枪9-5/8”套管--7”射孔枪根据《海上油气田完井手册》及现场作业经验，射孔枪外径与套管内径的间距为1“左右最为理想，此时枪的对中效果较好，且能充分发挥聚能射孔弹的聚能效果。套管直径mm套管磅级lbs/ft推荐最大射孔枪直径mm114.3(4-1/2″)11.673.025(2-7/8″)13.5127.0(5″)11.585.725(3-3/8″)13.0～18.079.375(3-1/8″)13.0～24.273.025(2-7/8″)139.7(5-1/2″)14.0～23.885.725(3-3/8″)14.0～29.779.375(3-1/8″)177.8(7″)17.0～23.0127.0(5″)17.0～35.0117.475(4-5/8″)17.0～41.0114.3(4-1/2″)244.5(9-5/8″)32.3～58.4177.8(7″)

2）炮弹药量（克）:不同的厂家，虽然同样的药量，但由于聚能罩的形状和材料不同，穿深和孔径都不一样。因此，定货时，不必指定药量，只提孔径和孔深要求；

3）孔密：防砂井一般取39孔/m（12孔/ft），原则上孔越密越好，但要考虑套管的强度和经济性；

4）孔径（mm）：对防砂井，孔径越大越好。但同样药量的炮弹，孔径大了，穿深必然浅。因此，要根据孔密、穿深和经济性要求综合评价选取。射孔参数选择一般情况下，获得最大产能需要有较高的射孔密度，但在选择射孔密度时，应考虑以下几种因素：（1）孔密太大容易造成套管损害；（2）孔密太大成本较高；（3）孔密过大会使将来的作业复杂化。图给出了无损害条件下，孔密和产能比之间的关系，此图说明在孔密很小时，提高孔密时产能比的增大比较明显。但当孔密增大到某一值时，孔密对产能比的影响不明显。经验表明当孔密为26～39孔／米，会以最低成本使产能达到最大。孔密对产能的影响孔径对油井的产能也有一定影响，但不如孔深和孔密的影响大。

无论相位角是90°还是0°，当孔径<0.4in时，随着孔径的增加，产能增加幅度较大；>0.4in时，孔径增加，其产能提高幅度不大。图中也说明，孔深小于9in时，孔径对产能的影响较大；大于9in时影响较小。通常情况下，采用孔径为0.5in的孔眼，效果较好，对于有积垢或石蜡沉积趋势的井，建议采用0.75in的射孔孔眼。孔径对产能的影响5）穿深（mm）:要保证穿透污染带之后，还有一定的穿深。射孔参数选择36180.70.80.91.01.11.21246812射孔穿深孔密产能比螺旋排列90°phased180°phased0°phased1spf2spf4spf6spf8spf12spf0.71.01.290.81.31.10.91215穿深与孔密和产能的关系射孔参数选择6）相位选择:若射孔相位选择不合适，将会对套管的强度和产量产生影响。射孔相位为135°/45°时套管强度保持在较高的比值范围内，达原套管强度的80％以上，这对油气井的生产寿命有重要影响。1350/450

相位，15孔/ft18002250270031500045090013501800126in0076.2153.4mm228.6304.8135/450相位(a)不同孔密可以选择相同相位相同孔密可以选择不同相位1350/450相位，12孔/ft1350/450，相位180027000090018001800240030000060012001800076.2152.4228.6304.8036in912(b)在各向异性地层中，相位角由180°变到0°或90°时产能有较大提高，相位角在0°和90°之间变化时产能没有太大变化；

在各向同性地层中，相位角由0°变到90°或180°时，产能有较大提高，相位角在90°和180°之间变化时，产能没有太大变化。大量实验及现场应用表明:孔眼相位为0°时，油井产能最低；相位为120°、180°时产能居中；相位45°时稍高；相位为60°、90°时产能最高。当孔眼未穿透钻井损害带时，120°和90°相位的产能大致相同。

相位对产能的影响83防砂完井要求大孔径和高孔密；常规完井则要求高孔密和深穿透。增产完井却要求高孔密和低相位。由此可见，高孔密是各种完井方法都要求的重要条件。在酸化压裂的增产完井作业中，高孔密和低相位射孔。射孔参数优选1、负压射孔负压射孔是指井内液柱压力低于储层压力时的射孔施工作业。在负压射孔的瞬间，由于储层压力大于液柱压力，使地层流体产生一个反向回流，冲洗射击孔孔眼，避免射击孔杵堵和射孔液对地层的损害。2、负压值选择的基本原则负压应能排除射孔压实污染层带；返排物不应卡死负压射孔管柱；参考以往类似油、气井的负压射孔实践经验值；不破坏地层岩石骨架。射孔负压设计式中：Pmin--压力，单位为兆帕(MPa)；K--地层最大渗透率，单位为千分之平方微米(m210-3)。1、最小负压值Pmin：油层：气层：合理负压值的确定：(美国Conoco公司)若油气层没有出砂历史，则ΔPrec＝0.2ΔPmin＋0.8ΔPmax若油气层有出砂历史，则ΔPrec＝0.8ΔPmin＋0.2ΔPmax2、最大负压值Pmax：使用声波时差法：油层：Pmax(360020)6.89103

气层：Pmax(475025)6.89103

使用体积密度(RHO)法时：油层：Pmax6.89(2.34RHO4)

气层：Pmax6.89(2.9RHO4)式中：Pmax--压力，单位为兆帕(MPa)；

--声波时差，单位为微秒每英尺(s/ft)；RHO--体积密度。负压值计算-《海上油气田完井手册》射孔负压设计完井管柱内成负压射孔液柱的方法一般有两种，一种是留空；另一种是钢丝作业打开井下滑套，从油管替入轻密度的射孔液，再关闭井下滑套；或是从油管内下入连续油管，替入轻密度的射孔液或氮气掏空。如果是使用永久封隔器悬挂射孔枪，也可以在密封总成插入时先替入负压射孔液。造负压方式射孔负压设计1、射孔方式2、射孔参数的选择3、射孔器材和井下工具射孔器材射孔器材包括火工品和非火工品。火工品包括射孔弹、导爆索、传爆管、电雷管、撞击雷管、延时火药、尾声弹和隔板火药等；非火工器材包括射孔枪、枪接头、油管、玻璃盘接头、棒击开孔阀（负压阀）、压力开孔阀、释放装置、减震器、转接头、放射性接头和点火棒等。射孔弹由炸药、壳体及药型罩等构成具有聚能效应的组合体。聚能射孔弹按其结构分为有枪身射孔弹和无枪身射孔弹。功能：穿透枪身管壁、套管、水泥环和地层，形成油气流通道特性：属于二类炸药，灵敏度和危险性低于导爆索，但由于用量多，危险性大。结构：聚能射孔弹的结构由外壳、主炸药、起爆药和药锥形衬套四部分组成。影响射孔弹的聚能因素:炸药质量、聚能穴形状和壁厚、聚能穴使用的材料、炸药柱的对称性、装药密度、药柱的密封情况、起爆能以及加工技术和装配工艺等。常用射孔弹的类型：按耐温等级分有：常温(RDX)、高温(HMX)和超高温(HNS)三种。按穿透性能分有：深穿透和大孔径二类。射孔弹雷管射孔用的雷管分电雷管（承压雷管、不承压雷管）和撞击式雷管两类。功能：用于射孔起爆装置。电雷管用于电缆射孔、过油管射孔、桥塞、切割和解卡作业；撞击式雷管用于油管输送和连续油管传输射孔。特性:属于一类炸药，灵敏度高，极易启爆。传爆管功能：继爆、引爆。既能被雷管、传爆管从外端引爆，也能被导爆索从管内引爆，传爆管被引爆后，又能引爆导爆索，从而引爆射孔弹。特性：同雷管一样属于一类炸药，但不能自己引爆，目前TCP用的传爆管都是双向传爆管。导爆索

导爆索是由雷管产生的爆轰波引爆射孔弹的。因此，爆轰波的速度决定了导爆索的引爆方式是爆炸还是爆燃。功能：以每秒6000米以上的速度传爆，并能引爆与它相接触的炸药、射孔弹和传爆管等。特性：属于二类炸药，灵敏度高，危险性大。常用导爆索的类型按耐温性能分有：常温、高温和超高温三种。按按药量分有：40谷/FT、70谷/FT、80谷/FT和100谷/FT等。按外皮材质分有：低收缩（LowShrink）和收缩二种。延时火药延时火药：与延时装置外壳配合使用，接收起爆器爆轰能量，延时一段时间后，引爆射孔枪。延时起爆管由壳体、隔板起爆器、点火药、延时火药和猛炸药构成，它是隔板起爆器和延时管的组合体。工作过程：由撞击雷管、电雷管或传爆管输出爆轰波，引爆隔板起爆器，再引燃点火药，并点燃延时火药，经过一定的时间点燃起爆药，引爆猛炸药，输出爆轰波。延时时间：5～10分钟延时的目的：射孔时构成负压差。除火药延时外，目前还有的延时装置有：电子延时（延时时间可达几个小时）液压油延时（延时时间可达1～2个小时）隔板火药技术特点采用隔板技术传递爆轰能量，射孔后不进油污，减少环境污染；采用泄压阀来泄压，解决射孔中夹层枪憋压的问题，使作业更加安全；对射孔枪具有分段安全保护作用；可用于89mm以上的有枪身射孔枪中。保证井口拆枪作业安全技术首创国际领先。22

mm22

mm?14mm?14mm射孔枪射孔枪分有枪身射孔枪和无枪身射孔枪。有枪身射孔枪是用于承载射孔弹的密封承压发射体；无枪身射孔器中，它专指弹架，无枪身射孔器的密封承压由无枪身射孔弹的弹壳承担。有枪身射孔枪还分有盲孔和无盲孔射孔枪。射孔枪系列有：2-7/8″、3-1/2″、4″、4-1/2″、5″、6-1/4″和7″枪等。既有高孔密也有低孔密；根据不同的弹型配套的孔密有：13孔/米、16孔/米、20孔/米、40孔/米等方位有：60°、72°、90°、150°180°、30°/150°、45°/135°和72°/144°等多品种。穿深和孔径有：深穿透和大孔径两种。系列mm178、159、127、114、102、89、86、73、60、51、43枪孔密S/M8、10、13、16、20、25、36、40、60孔/米方位0、180、90、60、45/135、20/140°激光加工数控加工射孔枪射孔枪安全机械点火头工作原理：井口投棒撞击安全机械点火头的锁柱，剪断剪切销，锁柱向下移动释放击针。击针在压力的推动下向下移动撞击起爆器，起爆器被引爆后输出爆轰能量引爆与之连接的射孔枪的导爆索和传爆管。安全机械点火头是一种带保险机构的棒击起爆装置。当管柱内无液体，即没有压力时，活塞不能动作,系统处于安全状态。特点：·在井口作业时意外的作用力不能引爆；·理想状态下435psi的静压即可引爆点火头；·可适用于重泥浆井及小于60度的斜井；

使用条件：射孔管柱必须是全通径管柱；井斜度小于60度；液柱压力必须大于500psi；必须安装NO-GO环。安全机械点火头工作过程压力点火头压力起爆装置用于TCP完井作业中起爆射孔枪。特别适用于测试联作，斜井和水平井作业中引爆射孔枪或延时起爆装置.根据该装置所处的井深和所需的起爆压力，计算剪切销的数量，油管压力大于活塞上预先设定的剪切销的剪断值时，活塞剪断剪切销并向上运动，活塞上的击针撞击起爆器，起爆器输出的爆轰点燃延期起爆管，由延期起爆管输出的爆轰引爆传爆管、导爆索、射孔弹，或直接引爆射孔枪。特点/性能：能与延时起爆装置配合使用；可置于射孔枪顶端或尾端；适用于大斜度井或水平井。

压力点火头棒击负压阀棒击负压阀用于油气井TCP作业中，造负压，并提供油气生产通道。当采用平衡射孔负压返涌时，在压力起爆射孔以后，再从井口投棒开孔造负压并形成油气通道。下井过程中装置内外的压力不连通。在井口投棒撞断撞销，油管内压力通过撞销断裂处的小孔作用于滑套的环形面上。压力推动滑套组件向上移动，并开孔，使装置内外的压力连通。装置内的卡圈，锁定开孔状态。棒击负压阀放射性接头和点火棒放射性接头是用于校准射孔深度的记号。放射性接头一般装在油层上部80米处。点火棒是机械点火头的配套工具，是用来打开负压阀和撞击机械点火头。点火棒在以下介质的下落速度：空气：83～90米/秒水或柴油：6.1～7.6米/秒在泥浆里主要取决于泥浆的比重，一般情况：4.6～7.6米/秒在液氮里：46～61米/秒RTTS封隔器是一种大通径、可封隔双向压力的悬挂式封隔器。可用于地层测试、酸化、挤水泥等作业。封隔器包括：本体有一J型槽，机械摩擦块，封隔器本体，水力锚。水力锚本体可以防止工具向上串。作用：封隔器心轴允许大排量流体通过。钢丝作业的工具也可顺利通过。封隔器可多次坐封和解封。操作：封隔器缓慢下入到坐封位置，上提旋转坐封。如果工具在底部，只需要半圈就足够。但根据井深和井斜是需要多旋转几圈。在坐封位置，向右旋转使摩擦块到位坐封，需要配足够重量。RTTS封隔器压力延时点火头机械点火头负压阀油管流量阀压力开孔装置单井节约2-4小时销钉精度高安全可靠液压安全防止井口意外引爆射孔井下工具系列目录（三）射孔工艺技术（二）完井液介绍（四）防砂工艺技术（一）完井定义及完井方式（五）生产管柱（六）井口装置（七）完井作业程序1、油水井出砂概述2、出砂预测方法3、防砂方式分类4、防砂设计5、防砂工艺流程油、气井出砂的危害油、气井出砂是石油开采遇到的重要问题之一。如果砂害得不到治理，油、气井出砂会越来越严重，致使出砂油、气井不能有效的开发。出砂的危害主要表现在以下三个方面：减产或停产作业地面和井下设备磨蚀套管损坏、油井报废渤海油田多数疏松砂岩油藏需采取防砂措施油、气井出砂机理地层出砂没有明显的深度界限，一般来说，地层应力超过地层强度就有可能出砂。地层强度决定于地层胶结物的胶结力、圈闭内流体的粘着力、地层颗粒物之间的摩擦力以及地层颗粒本身的重力。地层应力包括地层结构应力、上覆压力、流体流动时对地层颗粒施加的推拽力，还有地层孔隙压力和生产压差形成的作用力。由此可见，地层出砂是又多种因素决定的。主要可以分为先天原因和开发原因。油水井出砂构成储层岩石部分骨架颗粒发生移动，并随地层流体流向井底的现象。出砂类型不稳定出砂连续性出砂突发性大量出砂出砂的影响因素1.

先天性原因 先天性原因是指砂岩地层的地质条件，也就是砂岩地层含有胶结矿物数量的多少、类型的不同和分布规律的差异，再加上地质年代的因素，就形成了砂岩油、气藏不同的胶结强度。一般来说，胶结矿物数量多，类型好，分布均匀，地质年代早，砂岩油、气藏的胶结强度就大，反之就小。弱胶结较弱胶结零强度干砂毛管力强度潮湿砂异常弱胶结出砂的影响因素人为的开发因素造成油、气井出砂。这些因素有的可以避免，有的不可能避免。不恰当的开采速度以及采油速度的突然变化，落后的开采技术，低质量和频繁的修井作业，设计不良的酸化作业和不科学的生产管理等造成油气井出砂，这些都应当尽可能避免。随着油、气田开发期延续，油、气层压力自然下降，储层砂岩体承载砂砾的负荷逐渐增加，致使砂砾间的应力平衡破坏，胶结破坏，造成地层出砂，这种出砂不可避免。2.

开发因素油水井出砂原因1）疏松胶结2）生产压差过大，或压力激动3）稠油的拖拉力4）出水5）酸化（胶结物受到破坏）6）充填效果差或防砂参数不当7）地层岩性变化等地层应力超过砂岩强度出砂就发生了1、油水井出砂概述2、出砂预测方法3、防砂方式分类4、防砂设计5、防砂工艺流程油井出砂预测技术现场观测法经验法实验室模拟法数值计算法组合模量法斯伦贝谢法地层强度法声波测井法孔隙度法地层性质测井法出砂预测方法现场观测法岩心观察:用肉眼观察、手触摸等方法判断岩心强度。若一触即碎，或停放数日自行破裂，或可在岩心上用指甲刻痕，则该岩心为疏松砂岩，强度低，易出砂。DST测试:DST测试期间，若油气井检测出砂，则生产初期就有可能出砂；如检测不出砂，但检查井下钻具发现接箍台阶上有砂粒，或在DST测试完毕后，下探砂面，发现砂面上升，则该井肯定出砂。邻井状态:在同一油区，同一层段，邻井在生产过程中出砂，则该井就有可能出砂。岩石胶结物:岩石胶结物有易溶于水与不易溶于水之分，当油气井含水量增加时，易溶于水的胶结物(泥质胶结物)溶于水，岩石强度降低。胶结物含量较低时，岩石强度主要由压实作用提供，对出水因素不敏感。出砂预测方法实验室实验方法厚壁圆柱筒简化模型用内径2.5cm、外径8.5cm、长50cm的岩心进行破坏实验，若近井筒垂直有效应力σv大于0.86σT（屈服应力），则地层出砂，否则不出砂。小型模拟出砂实验在模拟井下温度、压力、产液量、生产压差下，用小岩心进行模拟出砂实验。出砂预测方法经验公式及图表法地层强度法：20世纪70年代初Exxon公司发现当生产压差是岩石剪切强度1.7倍时，岩石开始破坏并出砂。双参数法：以声波时差为横轴，生产压差为纵轴，将各井的数据点绘在坐标图上，则出砂数据点形成一个出砂区。把数据绘在同一坐标上，判断是否出砂。多参数法：建立出砂井与深度、开采速度、生产压差、采油指数、泥质含量、含水率等的判别函数，用该函数判别井是否出砂。地层孔隙度法：一般当孔隙度大于30%时，胶结程度差，易出砂；孔隙度在20%～30%之间，地层会少量出砂；孔隙度小于20%，地层出砂微量或不出砂。出砂预测方法声波时差法

声波测井测出的声波时差(纵波)值同岩石的孔隙度有良好的对应关系，较小的声波时差值如164μs/m(50μs/ft)代表低孔隙度，坚硬、高密度的岩石；较大的声波时差如312μs/m(95μs/ft)代表高孔隙度，松软、低密度岩石。通过声波测井同出砂井的对比，可以得出本地区的出砂临界值。经验表明，砂岩油层出砂声波门限值为：Δt＜312μs/m(95μs/ft)，为稳定砂岩。Δt＞345μs/m(105μs/ft)，为不稳定砂岩。Δt在312μs/m～345μs/m(95μs/ft～105μs/ft)之间，为难以判断的砂岩。出砂预测方法组合模量法

根据声波测井和密度测井资料计算岩石的弹性组合模量，进而进行出砂预测。地层岩石的组合模量为：式中：—岩石弹性组合模量，单位为兆帕(MPa)；—地层岩石体积密度，单位为克每立方厘米（g/cm3）；—纵波声波时差，单位为微秒每米（μs/m）。Ec值越小，地层出砂的可能性越大。利用此法进行出砂预测的准确率在80%以上，经过统计分析后得到如下结论：Ec大于或等于2.0×104MPa时，正常生产时储层不出砂；Ec在1.5×104MPa～2.0×104MPa范围内时，轻微出砂；Ec小于或等于1.5×104MPa时，严重出砂。出砂预测方法出砂指数法出砂指数是预测油气井生产初期是否出砂的有效方法，目前广泛应用的出砂指数有两种，B指数法和Schlumberger出砂指数法。B指数可以表征储层岩石的出砂倾向：

式中：—出砂指数，单位为兆帕（MPa）；—岩石弹性模量，单位为兆帕（MPa）；—岩石泊松比，无量纲。当B大于或等于2.0×104MPa时，正常生产时油气储层出砂可能性小；当B小于2.0×104MPa时，正常生产时出砂可能性大；当B在1.4×104MPa～2.0×104MPa时，正常生产时轻微或中等出砂。B越小，出砂越严重，此时应控制生产压差和开采速度。出砂预测方法

为了更准确的估计岩石的强度，引入了Schlumberger出砂指数法的概念，将出砂指数SR定义为体积弹性模量K 和剪切弹性模量G的乘积：

式中：

SR—出砂指数，单位为兆帕（MPa）；

K—体积弹性模量，单位为兆帕（MPa）；

G—切变弹性模量，单位为兆帕（MPa）；

E—岩石弹性模量，单位为兆帕（MPa）；

μ—岩石泊松比，无量纲。

对于Schlumberger出砂指数一般认为当SR小于5.9×107MPa时地层存在出砂问题。出砂预测方法1、油水井出砂概述2、出砂预测方法3、防砂方式分类4、防砂设计5、防砂工艺流程防砂目的1）延长油井的生产寿命；2）保护地面生产设备；3）减少油井的维护费用；防砂方法分类传统的防砂方法主要有以下几种：砂拱防砂油井投产时，地层砂流入射孔处，可自然堆积，形成具有一定承载能力的砂拱，类似于桥梁的桥拱，可进一步阻止地层出砂.化学防砂将化学原料注入地层，胶结地层砂或将化学胶结剂预先涂在固体颗粒表面，然后将其挤进套管外形成人工井壁以达到防砂的目的。焦化防砂焦化防砂就是向油层提供热能，促使原油在砂粒表面焦化，形成具有胶结力的焦化薄层。机械防砂目前我们采用的主要是机械防砂。机械防砂一般分为两类。

防砂方法分类1、独立筛管防砂这种防砂方法简便易行，但效果差，寿命短。原因是防砂管柱的缝隙或孔隙易被进入井筒的细地层砂所堵塞。2、充填材料防砂下入防砂管柱后再进行充填，充填材料一般是支撑剂。这种防砂方法能有效的把地层砂限制在地层内，并能使地层保持稳定的力学结构，防砂效果好，寿命长。这种防砂方法也是我们目前使用的最多的方法。机械防砂分类：机械防砂1）滤砂管防砂；

将滤砂管下入井内，滤砂管正对产层，滤砂管上部用封隔器封隔上部井段，迫使产层的流体经过滤砂管过滤，将砂挡在滤砂管外，流体流入井筒内。常用的是：

将滤砂管和封隔器联成防砂管柱，用钻杆送入产层，座封丢后后，封隔器将滤砂管永久性地固定于井下，然后在封隔器以上下入生产管柱(自喷或机采)。机械防砂2）割缝管防砂割缝筛管是用标准的管材来制造，即在管子壁上割出一系列纵向的“缝”。割缝断面的形状可以是“直槽形”或“梯形”，梯形断面的割缝管子外表面的缝宽比内表面的缝宽稍窄。这种形状割缝的横断面象倒置的“V”字，它不容易被堵塞。其机理为：a）允许一定数量和大小的能被原油携带至地面的“细砂”通过；b）能把较大颗粒的砂于阻挡在衬管外面。这样，大砂粒就在衬管外形成“砂桥”或“砂拱”。砂桥中没有小砂粒，因为生产时此处流速很高，把小砂粒都带人井内了。砂桥的这种自然分选，使它具有良好的通过能力，同时起到保护井壁的作用。机械防砂3）绕丝筛管防砂绕丝筛管是由不锈钢丝盘旋缠绕在一基管外衬套上制成。其特点是使用了三角形截面的不锈钢丝作为绕丝，截面三角形的顶点朝里面，这样在相邻两个绕丝之间就形成了一个梯形断面的开口缝隙。这种缝隙截面形状与割缝筛管缝隙形状类似，外宽内窄的梯形断面能有效避免缝隙被堵塞。机械防砂4）预充填砾石筛管防砂双层绕丝预充填砾石筛管预充填砾石筛管是指内部充填了一层树脂涂敷的砾石层筛管，树脂涂敷砾石层起着阻挡地层砂的作用。机械防砂5)金属网筛管金属网布筛管由基管、接箍、外保护套、过滤层、支撑泄流层和端环组成。基管上有优化设计的孔眼，作为流体的通道。过滤层缠绕于基管外，过滤层应采用金属丝编织密纹网。金属编织网是由有规则性的孔隙构成，其防砂机理是“平面二维”防砂。筛管采用平面结构，在生产压差较大的情况下一些细颗粒可以挤进筛网，进入井筒，避免筛管堵塞，因此可以通过生产压差来实现筛网的清洁。1外保护套；2过滤层；3支撑泄流层；4端环（可选）；5基管；6接箍。机械防砂6)金属棉网筛管（星孔筛管）金属棉筛管其基本结构：从内到外由基管、内外保护套和过滤网等组成。基管上有优化设计的孔眼，作为流体的通道。钮扣式过滤件或者单独的内外支撑泄流网与密纹过滤网复合结构作为过滤件，确保了过滤精度的作用；同时起到保护介质层的作用。内外保护套可以保护泄流网和介质层。金属棉筛管其纤维过滤介质由孔、洞、缝不规则性的方式构成，其防砂机理是“立体三维”防砂基管滤砂件过滤介质机械防砂7）砾石充填防砂

砾石充填防砂是目前最有效的防砂方法，它是在油气井中下入滤砂管后，再进行滤砂管柱外（包括射孔炮眼和地层近井地带）砾石充填，建立人工防砂屏障。目前渤海常用的是：管内砾石充填防砂(BAKER公司的Mini-Beta”和HALLIBURTON公司的STMZ防砂系统），它是在油井产层段的套管上射孔后，将砾石充填在射孔炮眼内及筛管/套管、盲管/套管环形空间的一种机械防砂方法。砾石充填防砂就是指在筛管和套管环空，或者是筛管和裸眼环空充填合适尺寸的砾石，同时将炮孔充填密实，从而达到“以砂治砂”的目的。优点：1.采用一次多层防砂工艺技术，提高作业效率，减少漏失和污染；2.针对地层特点，单井设计采用不同充填工艺机械防砂砾石充填三种方式循环充填法：即用低粘度的携砂液或盐水、低的携砂比将砾石携带至防砂段和防砂管柱外，压力保持在破裂压力以下，只充填炮眼和筛管外环空，充填时环空保持全开。高速水充填法：即用低粘度的携砂液或盐水、低的携砂比将砾石携带至防砂段和防砂管柱外，压力保持在破裂压力以下，高排量下并控制环空返出，充填满炮眼和筛管外环空。压裂充填法：即用高粘度的携砂液或盐水、高的携砂比将砾石携带至防砂段和防砂管柱外，充填压力略超过破裂压力，将防砂层用水力压出微小裂缝或裂缝后，向裂缝挤人砾石，造成离井眼更远的砾石充填，进一步降低近井带的流动阻力和流速。1、油水井出砂概述2、出砂预测方法3、防砂方式分类4、防砂设计5、防砂工艺流程防砂工艺设计防砂方式选择海洋防砂方式选择图版1海洋防砂方式选择图版2地层砂样粒度中值d50对同一目的层筛析的多个地层砂样粒径分析结果，粒度中值大小以允许10%细砂通过的原则去除异常值后，以距d50最小值10%处的粒度中值结果为依据进行挡砂精度的选择。挡砂精度（防砂精度/充填砾石粒径）为地层砂粒度中值的5～6倍，即D50＝（5～6）×d50。注：当砾砂中值比5-6,较初始渗透率稳定在87%左右；

砾石层渗透率与砾石和地层砂中值比、流体粘度和累计产液量有关；防砂精度选择防砂精度选择当D50/d50≤6时，充填砾石渗透率保持不变，砾石与地层砂界面清楚，砾石挡住地层砂，油气井不出砂；当6＜D50/d50≤14时，充填砾石渗透率大幅下降，地层砂部分侵入砾石充填层，尽管油气井不出砂，但产量下降；当14＜D50/d50时，充填砾石渗透率又开始大幅上升，地层砂地层砂可以自由通过砾石充填层，油气井防砂失效

独立筛管防砂中，防砂筛管的挡砂精度应与根据地层砂粒度中值优选的砾石层的挡砂精度结果一致。优质筛管通常选择d70~80的3倍左右-目前设计常使用D50折算。在砾石充填中，应满足砂拱或桥堵挡砂的原则。绕丝筛管和割缝筛管缝宽应是最小充填砾石直径的1/2～2/3。砾石充填用筛管外径，应保证砾石充填环形空间的径向厚度不小于19mm。独立筛管防砂推荐选用筛管外径，套管井中以筛管本体或接箍外径小于套管内径8mm～10mm为宜；裸眼井中以最大刚体外径小于套管内径10mm～15mm为宜。筛管选择金属纤维过滤介质挡砂精度分布防砂适用范围广，对地层砂的粒度分布范围不太敏感，区间大。自洁功能，细小颗粒易通过。即使被堵塞，也不会在平面上流动通道被堵死。自修复功能，在压差较大情况下，部分大颗粒被“挤出”，因金属丝的弹性，其原有的形状很易恢复。平面上可能过流面积较小，但立体过流面积大。

金属纤维过滤介质特点优质筛管选择因网状平面结构，决定了防砂适用范围窄，对地层砂的粒度分布范围很敏感（防死或出砂）易堵塞：细小颗粒很易通过，但大的颗粒或匹配刚好的颗粒易变形堵塞网格空间，造成过流面积随生产变得越来越小。筛网的网格易被冲蚀而变大，精度发生变化。平面上过流面积较大，不存在立体过流面积。金属编织网过滤介质挡砂精度

金属编织网过滤介质特点优质筛管选择绕丝肋条基管流体绕丝肋条基管基管孔眼流体缝宽设计：阻挡100%砾石，常取最小砾石尺寸的1/2-2/3，推荐采用2/3计算外径设计：砾石充填环形空间的径向厚度不小于19mm覆盖设计：超出射孔层段上下1.0-1.5m绕丝筛管缝宽设计支撑剂与绕丝筛管选择推荐图版绕丝筛管缝宽设计砾石尺寸筛缝尺寸目mminmm40～600.419～0.2490.0060.1520～400.838～0.4190.0120.3016～301.190～0.5840.0140.3510～202.010～0.8380.0200.5010～162.010～1.1900.0200.508～122.390～1.6800.0300.80支撑剂类型选择石英砂陶粒目前通常使用的2种充填支撑剂支撑剂类型选择支撑剂的相关参数:陶粒的均匀度；大于最大砾石或小于最小砾石的重量均不得超过2%陶粒圆度应大于或等于0.8；陶粒球度应大于或等于0.8；陶粒的酸溶性：各种粒径规格陶粒充填砂在标准土酸中允许酸溶性陶粒的抗破碎能力1、油水井出砂概述2、出砂预测方法3、防砂方式分类4、防砂设计5、防砂工艺流程防砂工艺流程砾石充填工艺组下防砂管柱座封顶部封隔器到位后座封隔离封隔器反循环测试挤注测试砾石充填反循环冲砂验充填验滑套验封脱手验封找位置出现脱砂压力防砂工艺流程“F-1”沉砂封隔器（桥塞）卡瓦牙密封胶皮卡瓦牙心轴剪切销钉剪切销钉座封方式：1、电缆座封；2、钻杆下入座封。防砂工艺流程“SC-1L”隔离封隔器SC-1L密封胶皮剪切销钉传压座封孔心轴防砂工艺流程“SC-1L”隔离封隔器总成

隔离封隔器倒置密封筒上部延伸筒下部延伸筒薄壁密封筒左旋密封筒充填滑套滑套密封筒防砂工艺流程“SC-1R”顶部封隔器SC-1R卡瓦牙密封胶皮心轴反扣顶部接头防砂工艺流程“SC-1R”顶部封隔器总成顶部封隔器磨铣延伸筒厚壁密封筒上部延伸筒滑套密封筒下部延伸筒薄壁密封筒充填滑套防砂工艺流程目录（三）射孔工艺技术（二）完井液介绍（四）防砂工艺技术（一）完井定义及完井方式（五）生产管柱（六）井口装置（七）完井作业程序1、生产管柱类型2、生产管柱设计3、井下工具介绍4、电潜泵介绍下入完井管柱使生产井或注入井开始正常生产是完井的最后一个环节。井的类型（采油井、采气井、注水井、注蒸汽井、注气井）不一样，完井管柱也不一样。即使都为采油井，采油方式不同，完井管柱也不同。目前的采油方式主要有自喷采油和人工举升（有杆泵、水力活塞泵、潜油电泵、气举）采油。完井管柱1、符合安全要求；2、满足正常生产工艺要求；3、满足生产测试和增产措施要求；4、结构简单，施工容易；完井管柱设计原则完井管柱类型套管生产井生产管柱生产油管电潜泵总成9-5/8“套管电潜泵总成动力电缆卸油阀单流阀生产油管动力电缆电缆穿透器井下安全阀电缆封隔器控制管线放气阀"Y"接头电缆封隔器电缆穿透器井下安全阀定位密封生产滑套防砂管座落接头7”套管斜口引鞋堵塞器座带孔管控制管线放气阀分层密封电潜泵普合管柱电潜泵“Y”分

管柱电潜丢手管柱套管生产井生产管柱密闭罐装系统裸眼水平生产井生产管柱水平分支井生产管柱水平分支井生产管柱自喷井生产管柱注水管柱1、生产管柱类型2、生产管柱设计3、井下工具介绍4、电潜泵介绍生产管柱设计生产管柱设计生产管柱设计生产管柱设计渤中13-1油田地层水水型为NaHCO3型，矿化度6317-19735mg/L。井号层位取样深度（m）地层温度（℃）地层压力（MPa）饱和压力（MPa）二氧化碳（%）CO2分压取样时间（MPa）A4E3S1+Mz4189.1-4212.116643.0840.515.362.172013/5/8生产管柱设计生产管柱设计1、生产管柱类型2、生产管柱设计3、井下工具介绍4、电潜泵介绍井下安全阀

1、井下安全阀是油管内控制装置，可以通过地面液压进行控制，紧急状态下能自动关闭，控制油管内流体2、下深一般200m左右过电缆封隔器

1、过电缆封隔器可以满足采油的需要，起到保护套管和安全生产的作用；是环空安全措施之一；2、下深200m~600m3、电缆孔、压力计数据线通道，放气阀孔放气阀工作原理当控制管线内加压时，压力推动活塞（8）上行，密封锥（11）离开密封座（12），电缆封隔器下面的气体通过放气孔，进入电缆封隔器上面油套环空，再通过井口定压放气阀放空。上接头密封圈弹簧外套密封套支撑环密封圈活塞支撑环密封圈密封锥密封座密封圈下接头放气孔，总流动面积＝5.06cm2滑套单流阀和泄油阀Y接头1、生产管柱类型2、生产管柱设计3、井下工具介绍4、电潜泵介绍潜油电泵的工作原理及其组成潜油电泵是井下工作的多级离心泵，同油管一起下井，地面电源通过变压器、控制柜和潜油电缆将电能输送给井下潜油电机，使电机带动多级离心泵转动，将电能转化为机械能，把油井中的液体举升到地面。潜油电泵由三部分七大件组成：（1）、井下部分：包括电机、保护器、分离器、离心泵（2）、中间部分：潜油电缆（3）、地面部分：控制柜（变频器）和变压器

潜油电泵系统组成潜油电机潜油电机是三相鼠笼式异步感应电动机。当定子绕组的三相引出线接通三相电源时，在电机内部产生旋转磁场。由于转子绕组与旋转磁场之间有相对运动，根据电磁感应原理，转子导体中将产生感应电动势。由于转子绕组是闭合的且认为是纯阻性的电路，则转子导体中将有感应电流通过。因为载流导体在磁场中受到电磁力的作用，由此产生电磁转矩，其方向会沿着选转磁场方向转动，由此电机从电源接受电能转变为机械能输出。油气分离器油气分离器作用：1、作为井液进入多级离心泵的吸入口。2、当混气液体进入潜油多级离心泵之前，首先通过分离器作用，把游离气体从井液中分离出来，以减少气体对潜油电泵工作特性的影响，使多级离心泵能