水平井完井方法研究和优选

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇水平井完井方法研究和优选范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要： 水平井的完井技术是整个水平井开发过程中最重要的组成部分，水平井完井方式是否选择得当直接关系到油井以后的开发过程能否顺利进行。水平井完井可以依据不同的生产限制条件和油藏特点运用不同的方法进行完井。完井方法的选择直接受岩石强度、是否需要堵水堵气、预期流动率、完井寿命、页岩的活动性和稳定性、颗粒排序和纹理的影响。在该文中，展示了各种可能的水平井完井方法。通过对比得到了最优的防砂完井方式，同时结合现场应用情况证明了裸眼筛管砾石充填完井方式的优越性。

Abstract： The completion of horizontal well is the most important part during the development process of horizontal well. The appropriate selection for horizontal well completion methods concerns the development process of the oil well directly. The completion of horizontal wells can be done by different ways and depends on production constraints and the reservoir characteristics. The selection of a completion method is directly influced by the degree of rock consolidation， the need for water or gas shut off， the anticipated flow rate，the completion longevity， the shale reactivity and the stability， the degree of grain sorting and the lamination. In this article， the possible methods for horizontal well completion are shown. The best sand control completion is got by comparing，at the same time， the naked eye screen gravel pack completion is proved to be better combined with the field application.

关键词： 完井;水平井;优选

Key words： completion;horizontal well;optimization

0 引言

钻完井可以采用很多种不同的方法。总的来说可以定义为三种主要的类型[1]：

①垂直钻井之裸眼完井或套管完井;

②水平钻井完井之一个或多个裸眼油层;

③分支井钻井完井（意思是从一个垂直井眼里钻开多个水平井眼）。

水平井与垂直井相比主要用于提高油井产量。由于相比于垂直井来说，水平井与储层有更大的接触面积，所以水平井的产量更高。同时，水平井在解决在垂直钻井中产生的各种问题方面也有广泛的应用。

1 水平井完井方法

下面不同种类的完井方法提供了各种不同有效程度地控制油层的完井方式。这其中一些是基本的，一些是复杂的。完井方法的选择必须符合生产限制条件和储层特性。完井方式也要依据岩石强度、堵水堵气要求、预期流动率、完井寿命、页岩的活动性和稳定性、颗粒排序和纹理的影响。井筒稳定是主要的考虑因素。对于夹层形式，砾石充填挤压成型并且稳定砾石。对于颗粒排序良好的非夹层形式，如果不考虑完井寿命，或者油井正在以高流动率生产，一般考虑非砾石充填完井就足够了。现今可以选择的胶结地层的完井方式如下[2]：

1.1 裸眼完井

裸眼完井用于油井生产时不会坍塌的稳定胶结地层。此时应对水锥进和气锥进的趋势进行认真研究，因为这种完井设计允许无预防性的意料之外产生的水或气的阻断。

1.2 预钻或割缝衬管完井

当考虑井筒稳定性或者需要考虑出砂的时候，我们一般用割缝衬管。割缝衬管或者带眼衬管直接放在裸眼里或者悬挂在生产套管上。另外，如果地层构造中有反应性页岩，衬管是一种合适的防止井眼脱落或者坍塌的选择。在固结地层结构中，预钻衬管通常代替割缝衬管使用。预钻或割缝衬管完井。只有在预期没有增产并且不用考虑不包括有害的诸如水或气的流体的时候，可以考虑用预钻或割缝衬管完井。

1.3 裸眼筛管带管外封隔器完井

套管封隔器通常用于在无水泥封固的裸眼完井中的不同流体类型或者压力之间形成一个有效的环形密封。当区域需要隔离时，这种完井方式相比衬管完井是一种改进。套管封隔器涨封后密封井眼内径，作为衬管整体的一部分使用。可以用水，泥浆或水泥使其膨胀。当正常膨胀的时候，分割器可以提供一个有效的密封环境用于选择性生产，增产或者其它的注水目的。套管封隔器一般与割缝衬管，筛管，预钻筛管或衬管和滑动套筒配合使用。

1.4 射孔完井

套管井眼完井定义是在生产层位中衬管或套管被封固来代替射孔封堵。与其它完井方式相比，套管井眼完井方式对井眼的控制和储层的操控程度最高。由于在自然压裂形式下可能存在水泥入侵，套管井眼完井方式一开始时被用于非自然压裂储层。套管井眼完井对于水平井来说可以减少钻井过程中的锥进问题。射孔可以选择性地阻止不需要的流体流入。

1.5 预钻衬管和裸眼筛管完井

裸眼筛管完井一般用于需要进行防砂的非固结地层。筛管不需要进行砾石充填来阻止地层砂进入流体中。如果存在不需要的流体，这种完井方式可以结合套管封隔器施工。独立筛管完井可以预充填。预充填筛管实际上是模块化的砾石充填因为有树脂涂敷砾石或者松散砂充填在它们周围来阻止砂通道的形成。如果在水平井中不需要砾石充填那么预充填筛管完井是一种合适的方式。但是，储层要求相对干净，同时地层砂要求非常一致，最好没有细沙粒和平均体积流动率。

1.6 裸眼筛管完井

裸眼筛管完井由于在预射孔衬管内工作所以提高了筛管的位置度。这项技术主要用于由于反应性页岩的存在造成的井眼不稳定有防砂要求的疏松岩石。

1.7 裸眼筛管砾石充填完井

裸眼筛管砾石充填完井是在筛管和裸眼之间形成砾石充填层。这种完井方式的优点是可维持生产率和完井寿命相比于独立筛管完井。一次成功的水平井砾石充填完井要求井眼干净、稳定并且没有损坏以放置砾石充填筛管。之前滑进井眼中或者在砾石充填的过程中滑入井眼中的反应性页岩是裸眼筛管砾石充填完井的主要阻碍。不稳定的脏井眼会污染砾石，引起油井生产率下降如果储层结构是稳定的，完井过程中不需要考虑防砂，则可以选用预钻衬管裸眼完井方式。一般来讲，衬管可以在钻井过程中或者钻井完成之后安装。从长远考虑，想检测以后生产过程中的出砂量，那就需要安装预钻衬管[3]。进一步讲，可能出现的水锥进或气锥进问题应该被考虑，如果没有这些问题的话，则推荐用裸眼完井。除了精确地生产控制，如果需要隔离油井中的特殊区域，那么应该用到套管或者尾管，注水泥固井射孔完井。除了这些完井方式，也可以应用预钻衬管或者割缝衬管配合套管封隔器完井方式。

如果考虑储层结构的不稳定，那么首先要考虑是否需要防砂。如果不需要防砂，在钻水平井的过程中需要安装衬管。如果生产过程中存在出砂问题，就需要检查一下地层分布。除去包括油井工作时间、油井生产率、可能存在的水锥进或者气锥进的额外考虑，这里还有三种基本的完井方式：裸眼筛管完井;预钻衬管裸眼完井和独立筛管裸眼筛管砾石充填完井。

表1是几种常见水平井完井效果对比表。

裸眼筛管砾石充填完井是近几年发展非常迅速的一项新技术，从表1常见水平井完井效果对比表中可以看出，目前裸眼筛管砾石充填完井综合评价效果最好，优点主要体现为：

①砾石层厚，挡砂效果好。能有效地阻挡底层砂进入井筒，并且挡砂的同时可以避免机械筛管被地层砂堵塞。

②管外充填形成的砾石层渗透率远高于地层原始渗透率，能够获得较低的防砂完井表皮，提高水平井产量。

③射孔炮眼及与筛管环形空间形成较好的砾石充填层，有利于水平井入流剖面均匀，对防止锥进有一定作用。

④防砂有效期长，综合防砂效果好。

2 现场应用效果分析

从表2和图1中可以看出采用裸眼筛管砾石充填完井方式，油井在高产液的情况下表现出了很强的防砂能力，其产生的经济效益明显。

3 结论

水平井完井可以用依据不同的生产限制条件和油藏特点运用不同的方法进行完井。完井方法的选择直接受岩石强度、是否需要堵水堵气、预期流动率、完井寿命、页岩的活动性和稳定性、出砂情况、岩石颗粒排序和纹理的影响。在各种常见的水平井完井方式中，综合效果最好的是裸眼筛管砾石充填完井方式，该完井方式也在陆上油田应用中取得了良好的效果，油井在高产液的情况下起到了很好的防砂作用，为油田生产提高效益。

参考文献：

[1]袁进平.国内完井技术现状及研究方向建议[J].钻采工艺，2007，30（3）：3-6.

[2]冯君.水平井侧钻效果分析[J].价值工程，2014，11：45-46.

[3]张绍槐.多分支井钻井完井技术新进展[J].石油钻采工艺，2001，2：1-3.