1、浅析完井作业中的水平井完井和预制防砂管完井摘 要：完井作业是油气田开发工程的重要组成部分，与钻井作业一样，在完井作业过程中也会造成油气层污染。如处理不当，就会严重影响油气井的产量。因此，了解完井过程中油气层损害的特点、保护油气层的完井技术、选择最适合油层特点的完井方法十分重要。 关键词：完井 水平井 预制防砂管 一、引言 完井方法是指油气井筒与油气层的连通方式，以及为实现这种连通方式所采用的井身结构、井口装置及有关技术措施。完井作业的任何一个环节，如钻开油气层、注水泥、射孔、试油、酸化压裂等，都会引起不同程度的污染产层。一般产层污染有三种类型：岩石孔隙通道被钻井液、固井液、修井液固体颗粒所堵塞
2、；进入地层的淡水引起黏土膨胀和分散；渗进地层的液体形成乳化液。 这些污染造成产层渗透效率减低，油井产量下降。因此，选择合适的完井方法法，可减少对油气层的损害，提高油气产量，延长油气井寿命。国内外对完井特别重视，进行了大量研究，美国油气井完井方法设计要要收集地质、工程、油层损害等方面的数据 29 项，用完井设计软件进行处理，选择出最优的完井方法。原苏联研制了完善井底结构的优化程序。把产层分为裂缝型、裂缝孔隙型、空隙裂缝型及孔隙型四类。按产层的厚度、岩石强度、渗透率、岩石颗粒的均匀性及压力梯度等数据优选出 11 种完井井底结构。尽管完井方法很多，但住主要还是以射孔完井为主，约咱占 90%以上。我国
3、采用的完井方法也以固井射孔为主，个别地层采用裸眼完井，少数热采井或出砂井采用砾石充填完井，也有的用永久完井、无油管或多管完井。 二、水平井完井技术 水平井有增加泄油面积，降低生产压差，提高单井产量和提高最终采收率的作用。在控制油层出砂和底水锥进方面优于其它类型井，对低渗、稠油开采和热采热注都有明显效果。完井可分为裸眼、衬管、套管固井、防砂、管外封隔器等几种不同类型的完井。不同油气田应依据其特点选择最佳完井方法满足生产需要。 水平井完井考虑的因素：储层岩石胶结情况及储层的稳定性，分析研究岩石矿物胶结情况，储层是否含有遇水后易膨胀或塑性流动的粘土层、石膏层、盐层等化学不稳定性；井壁岩石是否会发生因
4、上覆地层重压而剪切破坏，导致储层垮塌的力学不稳定性。利用已有资料分析计算在不同生产压差下井壁岩层所承受的切向应力与储层岩石抗压强度关系，对储层稳定性做出较准确的判断；储层的纵向非均质程度。在整个储层厚度内是否存在坍塌夹层，异常压力层，含水、气夹层等层间干扰；有无气顶和底水；储层压力系数；储层水平渗透率和垂直渗透率。 研究选用适应储层地质特性的完井方法，采用特殊的技术往往可有效降低开发投资，生产操作费用，获得好效益。 由于油气田的构造形态和层位分布不同，采用哪种完井方法应视总体开发方案和经济评价确定。水平井段长短、穿越层位的岩性差异程度、穿越单一厚度与穿越多组油气层或油气水复杂带进行开采，生产完
5、井技术则不相同。重复进入水平井段的施工难度较大。水平井生产完井方案要与钻井方案紧密结合，完井时要充分考虑油气田生产特点，结合开发方案要求，预先做好生产完井设计。水平井完井基本原则为：水平段完井应能最大限度发挥产能，达到高效开采目的；有效防止井壁垮塌，对胶结疏松的砂岩油层需进行有效防砂；有利于分层开采，对穿越复杂带层段的油井，完井时应实施有效分隔，有利于今后控制分采或封堵；便于修井作业时管柱或连续油管重新进入施工；永久性完井工具应能满足长期生产的要求。 三、预制防砂管完井 储层岩性胶结差，预测可能会出砂的水平井段，采用砾石充填防砂施工困难，充填效果不稳定。近年发展和采用预制砾石填充防砂管，不锈钢
6、金属纤维棉防砂管，防砂效果较好。 预制砾石填充防砂管。 预制砾石填充防砂管由带眼基管，不锈钢梯形绕丝，砾石填充层，外保护管组成。不锈钢梯形绕丝缠绕时点焊固定，缝隙和填充的砾石直径根据地层砂直径筛选确定。要求填充砂层厚度不小于 12mm，环氧树脂胶结后不影响渗透率。 金属棉防砂管。预填充砾石防砂管重量大，不便于在水平井段推进，近年发展形成的金属棉防砂管有筛孔型，单层裹包或多层裹包型。筛孔型金属棉防砂管：选用无缝钢管做基管，两端有内外螺纹及卡槽，管壁阶梯状布孔，孔中装设金属棉滤砂室。油流通过时滤砂室可将大于或等于 0.07mm 的砂挡在管外形成第二道防砂屏障。国产 RLG 一 A/120mm 和R
7、LG 一 A/85mm 两种尺寸防砂管在陆地油田使用收到较好效果。 裹包型防砂管由带眼基管、筋条、梯形绕丝、金属裹包层、外保护层组成。裹包层用不锈钢金属纤维制成带摺长筒形套在绕丝外部，可按需要制作成单层或多层。外保护层用薄壁不锈钢管滚压出长方形流动孔道，两端密闭固定在基管上用内外螺纹连接形成需要长度。裹包型滤砂管具有渗流面积大，渗透率高，耐腐蚀，抗温抗压能力强，重量轻，下井操作方便等特点。 四、结语 完井是指油气井的完成，即建立生产层与井眼之间的良好连通，是联系钻井和采油两大生产过程的一个关键环节。完井内容包括钻开生产层；下套管、注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液；确定完井井底结构，使井眼与产层连通；安装井底和井口装置等环节，直至投产。固井中常出现的固井质量问题如井口有冒油、气、水现象；不能有效的封隔各种层位，开采时各种压力互窜；因固结质量不良在生产中引起套管变形，使井报废等。套管损坏预防措施有合理套管柱和强度设计；提高套管抗挤压强度；防止注入水窜入薄弱地层；防止油层出砂；防止套管腐蚀。射孔：射孔枪在油层某一层段套管、水泥环和地层之间打开一些孔道，使地层中流体能流出。 射孔工艺指选择射孔完井方式所采用的射孔方法，有超正压射孔、正压射孔、负压射孔、复合射孔等。按射孔器材下入井筒的方式还可以分为过油管射孔、电缆传输式射孔等。
