1、目目 錄錄第一節(jié)第一節(jié) 水平井完井方式概述水平井完井方式概述第二節(jié)第二節(jié) 水平井固井射孔完井技術(shù)水平井固井射孔完井技術(shù) 第三節(jié)第三節(jié) 套管外封隔器完井技術(shù)套管外封隔器完井技術(shù)第四節(jié)第四節(jié) 其它完井技術(shù)其它完井技術(shù)第一節(jié)第一節(jié) 水平井完井方式概述水平井完井方式概述一、國內(nèi)外水平井完井發(fā)展現(xiàn)狀二、水平井主要完井方式三、完井方式的選擇 完井工程是銜接鉆井和采油而又相對獨立的完井工程是銜接鉆井和采油而又相對獨立的工程，是從鉆開油氣層開始，直至投產(chǎn)的一項系工程，是從鉆開油氣層開始，直至投產(chǎn)的一項系統(tǒng)工程，目的是建立生產(chǎn)層和井眼之間的良好通統(tǒng)工程，目的是建立生產(chǎn)層和井眼之間的良好通道，保證油氣井最大產(chǎn)量，

2、并為后續(xù)生產(chǎn)改造等道，保證油氣井最大產(chǎn)量，并為后續(xù)生產(chǎn)改造等措施提供必要的條件。水平井完井中除應(yīng)考慮與措施提供必要的條件。水平井完井中除應(yīng)考慮與直井完井相同的因素外，還應(yīng)考慮井眼的彎曲程直井完井相同的因素外，還應(yīng)考慮井眼的彎曲程度對管柱的影響、水平井段井眼穩(wěn)定等問題度對管柱的影響、水平井段井眼穩(wěn)定等問題一、國內(nèi)外水平井完井發(fā)展現(xiàn)狀一、國內(nèi)外水平井完井發(fā)展現(xiàn)狀 國外： 國內(nèi)：受工藝和其它技術(shù)方面的影響，國內(nèi)水平井完井技術(shù)整體水平與國外有較大差距。固井射孔完井占總完井?dāng)?shù)的90%以上，單一的完井方式不利于水平井和復(fù)雜油氣藏條件下提高油氣井產(chǎn)能和采收率一、國內(nèi)外水平井完井發(fā)展現(xiàn)狀一、國內(nèi)外水平井完井發(fā)

3、展現(xiàn)狀能夠滿足低滲透油氣儲層分段改造的要求割縫襯管完井礫石充填完井裸眼完井裸眼完井管外封隔器完井固井射孔完井二、水平井主要完井方式二、水平井主要完井方式水平井的完井原則獲得最高的油氣產(chǎn)量其它的流體（水）排出量小有效防止井壁坍塌有效控制出砂最少的修井次數(shù)最長的生產(chǎn)壽命封閉水或氣的侵入能進(jìn)行生產(chǎn)測試為采取增產(chǎn)措施提供條件選擇完井方式的主要因素按曲率半徑選擇按開采方式及增產(chǎn)措施選擇按不同油藏類型選擇三、完井方式的選擇三、完井方式的選擇 短曲率半徑水平井，受井下工具的限制，主要是裸眼完井 中、長曲率半徑水平井則可根據(jù)巖性、原油物性、增產(chǎn)措施等因素選擇各種完井方式（1）按曲率半徑選擇完井方式）按曲率半徑

4、選擇完井方式類型短半徑中半徑長半徑曲率半徑612 mm50213 mm305914 mm造斜率510 /m824/30m28 /30m三、完井方式的選擇三、完井方式的選擇（2）按開采方式及增產(chǎn)措施選擇完井方式）按開采方式及增產(chǎn)措施選擇完井方式開采方式特點完井方式稠油開采稠油粘度高、流動阻力大，地層膠結(jié)疏松, 易坍塌割縫襯管完井套管射孔完井需要壓裂改造層系多、要分層控制，施工壓力高固井射孔完井套管外封隔器完井注水層系多，薄互層多，儲層壓力低固井射孔完井調(diào)整井高、低壓共存，層間壓差大固井射孔完井三、完井方式的選擇三、完井方式的選擇（3）針對不同油氣藏類型選擇完井方式）針對不同油氣藏類型選擇完井方式

5、油氣藏類型特點完井方式天然裂縫性油藏以碳酸鹽巖或灰?guī)r為主, 巖性致密裸眼完井砂巖油藏膠結(jié)程度好,不易出砂割縫篩管完井膠結(jié)疏松, 易出砂固井射孔完井礫石充填完井稠油砂礫巖油藏原油比較稠, 須注蒸汽熱采固井射孔完井低滲透油氣藏滲透率低，巖性致密，需壓裂改造套管外封隔器完井固井射孔完井三、完井方式的選擇三、完井方式的選擇第二節(jié)第二節(jié) 水平井固井射孔完井技術(shù)水平井固井射孔完井技術(shù) 一、水平井固井射孔完井適用性一、水平井固井射孔完井適用性二、水平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù)三、固井質(zhì)量評價方法三、固井質(zhì)量評價方法四、水平井射孔技術(shù)四、水平井射孔技術(shù)五、水平井射孔參數(shù)優(yōu)化五、水平井射孔參數(shù)優(yōu)化 固井射孔完

6、井是目前國內(nèi)外最為廣泛采用的一種完井方法，又分為套管射孔完井和尾管射孔完井兩種 關(guān)鍵是：固井質(zhì)量必須得到保證，產(chǎn)層評價的測井技術(shù)必須過關(guān)，射孔的炮彈能達(dá)到規(guī)定的穿透能力 特點是：采用水泥環(huán)實現(xiàn)分層封隔，利用機械射孔或水力噴射射孔方式完成儲層和生產(chǎn)套管的聯(lián)通套管射孔完井：是在鉆達(dá)預(yù)計產(chǎn)層深度之后，下入生產(chǎn)套管至油層底部注水泥固井，然后射孔，射孔槍對準(zhǔn)產(chǎn)層射穿套管和水泥環(huán)并穿透油層某一深度，建立起油流的通道尾管射孔完井：是在鉆頭鉆至油層頂界后，下技術(shù)套管注水泥固井，然后用小一級的鉆頭鉆穿油層至設(shè)計井深，將尾管送入并懸掛在技術(shù)套管上，再對尾管注水泥固井，然后射孔 最有效的層段分隔，可以完全避免層段之

7、間的竄通和干擾，可以選擇性的射開不同壓力、不同物性的儲層，也可以避免夾層水、底水和氣頂 可以進(jìn)行有效的生產(chǎn)控制、生產(chǎn)檢測和包括水力壓裂在內(nèi)的任何選擇性增產(chǎn)增注作業(yè) 在生產(chǎn)井段能選擇性的進(jìn)行修井作業(yè) 適合于多類型油藏完井1、固井射孔完井的優(yōu)點一、水平井固井射孔完井適用性一、水平井固井射孔完井適用性相對較高的完井成本儲層易受水泥漿傷害水平井的固井質(zhì)量不能完全保證要求較高的射孔操作技術(shù)2、固井射孔完井的缺點一、水平井固井射孔完井適用性一、水平井固井射孔完井適用性有氣頂、或有底水、或有含水夾層、易塌夾層等復(fù)雜地質(zhì)條件，要求實施封隔層段的儲層各分層之間存在壓力、巖性等差異，要求實施分層測試、分層采油、分

8、層注水、分層處理的儲層要求實施大規(guī)模水力壓裂作業(yè)的低滲透儲層3、射孔完井適用的地層條件一、水平井固井射孔完井適用性一、水平井固井射孔完井適用性 水平井固井工藝與直井固井工藝大體相同。是通過套管將水泥漿注入井底，進(jìn)入套管與井壁之間的環(huán)空內(nèi)并上返至設(shè)計高度，把水和其他流體從井內(nèi)替出的操作。水泥環(huán)封固套管和井壁的環(huán)形，以封隔油氣水層，使套管成為油氣通向井中的通道二、水平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù)u鉆井液竄槽。水平井段沿著環(huán)空下部的水泥環(huán)易存在鉆井液竄槽。重晶石和巖屑的堆積是引起鉆井液竄槽的主要原因1、水平井固井技術(shù)難點套管套管水泥環(huán)水泥環(huán)巖屑床巖屑床二、水平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù)u水泥漿自由

9、水運移。在大斜度或水平井中，重力作用自由水極易聚集在井壁上側(cè)形成連續(xù)的水槽或水帶，成為油氣竄流的通道地層自由水水泥環(huán)二、水平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù)u斜井段套管偏斜。在斜井眼內(nèi)套管不能居中而影響巖屑攜帶及注水泥頂替效率。u大位移水平井管柱輸送。在大斜度井段或長水平段，管柱躺在下井壁，下行阻力很大 水泥水泥套管套管地層地層二、水平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù)u為了保障井壁穩(wěn)定，減小井壁對鉆具、管柱的摩擦阻力，在泥漿中混入油性物質(zhì)（原油、渣油等）， 井壁和套管壁附著一層油膜，降低了界面的潤濕性，在界面處水泥環(huán)的膠結(jié)質(zhì)量變差，容易造成井下流體竄通油膜使套管壁面潤濕性差油膜使套管壁面潤濕性差二、水

10、平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù)循環(huán)洗井循環(huán)洗井停泵停泵卸循環(huán)接頭卸循環(huán)接頭裝水泥頭裝水泥頭注隔離液注隔離液下膠塞入井下膠塞入井注水泥漿注水泥漿上膠塞入井上膠塞入井頂替液頂替液碰壓碰壓試壓試壓施工結(jié)束施工結(jié)束2、水平井固井技術(shù)工藝流程工藝流程二、水平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù)（1）生產(chǎn)套管設(shè)計的依據(jù)為保證油氣井生產(chǎn)期間的安全生產(chǎn)，生產(chǎn)套管在完井和生產(chǎn)過程中要有足夠的負(fù)載強度，套管連接的密封性要好為適應(yīng)完井方式及開采技術(shù)的要求，生產(chǎn)套管的內(nèi)徑設(shè)計一般由油氣產(chǎn)量和油管尺寸確定二、水平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù) 采用管外封隔器完井方式，應(yīng)考慮封隔器失效后，油氣進(jìn)入環(huán)空，造成套管承受高的內(nèi)壓力，因此

11、應(yīng)適當(dāng)提高套管抗內(nèi)壓強度 部分油氣藏含有H2S、CO2等易腐蝕氣體，生產(chǎn)套管與地層長期接觸易產(chǎn)生腐蝕，因此生產(chǎn)套管要有較強的抗腐蝕能力二、水平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù)（2）套管類型鋼級API標(biāo)準(zhǔn)套管：包括H-40、J-55、K-55、N-80、C-75、 L-80、C-90、C-95、P-110、Q-125等10種非API標(biāo)準(zhǔn)套管：包括高強度、抗腐蝕等特殊鋼級套管螺紋API套管螺紋：分為短圓螺紋、長圓螺紋、梯形螺紋、 直連型螺紋四種，不適應(yīng)高溫高壓氣井非API套管螺紋：金屬密封和彈性密封結(jié)構(gòu)，較高的氣密性, 適應(yīng)高溫高壓氣井二、水平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù)API套管鋼級統(tǒng)計表套管鋼級統(tǒng)

12、計表鋼級鋼級顏色顏色標(biāo)志標(biāo)志最小屈服強度最小屈服強度最高屈服強度最高屈服強度MPa最低抗拉強度最低抗拉強度MPapsiMPaH-40無色或黑色無色或黑色40276552414J-55淺綠淺綠55379552517K-55綠色綠色55379552665N-80紅色紅色80552758689C-75藍(lán)色藍(lán)色75517620665L-80紅夾棕色紅夾棕色80552665665C-90紫色紫色90620725690C-95棕色棕色95665760720P-100白色白色110758965865Q-125白色白色1258611040930二、水平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù)特殊套管鋼級統(tǒng)計表特殊套管鋼級

13、統(tǒng)計表用途用途特殊套管鋼級特殊套管鋼級超高強度超高強度SM-125G-170G、MW-125-155、NK-125-150、NT-125DS-150DS耐酸性腐蝕耐酸性腐蝕SM-80S-95S、SM-85SS-100SS、NK-AC90MS-95MS、NK-AC85S-95S、NT-80S-105SS、MW-80SS-95SS高抗擠高抗擠MW-95NC-125HC、MW-80CYHC、SM95T-110T、NT-95HS-125HS、NT-80CYHC-95CYHC高寒高強度高寒高強度SM-80L-110L、 NK-LT95-125、 NT-80LS-110LS高抗硫高抗硫MW-80SSHC-

14、95SSHC、 NT-85HSS-105HSS二、水平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù)（3）套管安全下入 1、 套管管體允許的彎曲半徑應(yīng)小于井眼實際的彎曲半徑 2、下套管前，清洗井眼，清除井底巖屑，保證套管的順利下入 3、 采用高強度的鋼質(zhì)浮鞋并使之起到居中導(dǎo)向作用 4、 合理安放扶正器，使套管串與井壁的作用變面接觸為點接觸 5、 要進(jìn)行套管下入摩阻分析計算，預(yù)先判斷下套管作業(yè)能否完成二、水平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù)（4）水平井套管串居中1）安放扶正器）安放扶正器剛性扶正器剛性扶正器外徑小，下入摩阻大外徑小，下入摩阻大彈性扶正器彈性扶正器復(fù)位力小，下入過程易損壞復(fù)位力小，下入過程易損壞 在設(shè)計

15、中采取每4根套管交替安放1個彈性扶正器和1個剛性扶正器，扶正器處居中度可達(dá)80%以上套管接箍套管接箍彈性扶正器彈性扶正器剛性扶正器剛性扶正器二、水平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù)2）清水頂替 利用套管飄浮技術(shù)原理，采用清水做頂替液，因為清水的密度低于鉆井液的密度，能夠降低管內(nèi)液體重量，（鉆井液密度按1.30g/cm3計算，每米減少重力3.64kg）有利于水平井段和大斜度井段套管居中，同時也有利于后期完井作業(yè)過程中的油層保護二、水平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù) 3）應(yīng)用可變徑套管扶正器 隨套管串下入井內(nèi)預(yù)定位置，投下膠塞沖斷變徑扶正器上的斷裂桿，液壓從通道進(jìn)入缸套內(nèi)推動環(huán)形活塞上行，將5個扶正臂張

16、開從而將套管串扶正。套管串下入阻力小，容易下入，適用于井眼軌跡變化大、套管下入困難的井二、水平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù)（5）預(yù)防和解決水泥環(huán)上部形成的水竄槽 為預(yù)防水泥環(huán)上部形成水竄槽，水泥漿性能達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo)： 1）水泥漿API失水量控制在50ml（30min7MPa）以下 2）抗壓強度25MPa（48h） 3）水泥漿流動度24cm 4）水泥漿自由水為0 5）適應(yīng)地層溫度 6）稠化時間可調(diào)，滿足固井施工要求二、水平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù)（6）提高對油膜的頂替效率 注水泥前必須采用合理的沖洗液，乳化、沖洗、攜帶粘附在井下環(huán)空界面上的油漿、油膜，并改善井壁、管壁的親水性 在保證井下安

17、全的情況下（不垮塌、不引起氣侵等），應(yīng)用隔離液和沖洗液復(fù)合前置液技術(shù) 保證隔離液的紊流接觸時間大于10min，以取得良好的頂替沖洗效果。注入量應(yīng)達(dá)到環(huán)空高度300-500m二、水平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù) 井眼凈化在鉆井施工過程中要以預(yù)防工作，主要是鉆井液體系的選擇和鉆井液性能參數(shù)的優(yōu)化 （7） 加強井眼凈化工作提高鉆井液環(huán)空返速增加鉆井液的屈服值增加鉆井液的動塑比（YP/PV）降低鉆井液的動切力二、水平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù) 低滲透儲層水平井需要壓裂改造，因此對固井質(zhì)量提出了更高的要求，但是由于水平井的特殊原因固井質(zhì)量不易保證，甚至竄槽。為提高水平井固井質(zhì)量，在封固防竄方面，應(yīng)用套

18、管外封隔器固井工藝技術(shù)（8）提高封固井段的密封性二、水平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù) 在水平井段，根據(jù)地質(zhì)分層、實測井徑以及后續(xù)改造層段有針對性的下入套管外封隔器，在固井后通過液壓坐封，能夠在套管外環(huán)空形成永久性橋塞，防止高壓油、氣、水互竄，一口井可以根據(jù)需要采用多組套管外封隔器二、水平井固井技術(shù)二、水平井固井技術(shù) 水平井固井質(zhì)量檢測方式和評價標(biāo)準(zhǔn)與直井相同，檢測手段采用聲幅和聲波變密度（CBL&VDL）進(jìn)行固井質(zhì)量檢測。檢測儀器為單發(fā)雙收的CBL/VDL聲波變密度測井儀。采用水泥膠結(jié)指數(shù)作為評價套管井第一界面和第二界面的水泥膠結(jié)質(zhì)量的指標(biāo) 三、固井質(zhì)量評價方法三、固井質(zhì)量評價方法 變

19、密度記錄聲波的全波列，其中前三個波與套管有關(guān)，第四至第六個波與地層有關(guān)，水泥環(huán)由于衰減很大，在記錄波形中顯示不出來 套管波幅度值高套管波幅度值高套管與水泥膠結(jié)良好套管與水泥膠結(jié)良好水泥與地層膠結(jié)良好水泥與地層膠結(jié)良好套管波幅度弱套管波幅度弱地層波幅度強地層波幅度強未膠結(jié)的套管未膠結(jié)的套管三、固井質(zhì)量評價方法三、固井質(zhì)量評價方法 各種水泥膠結(jié)條件下的聲波幅度測井響應(yīng)示意圖各種水泥膠結(jié)條件下的聲波幅度測井響應(yīng)示意圖 自由套管自由套管部分膠結(jié)部分膠結(jié)膠結(jié)差膠結(jié)差膠結(jié)好膠結(jié)好地層地層水泥環(huán)水泥環(huán)套管套管鉆井液鉆井液三、固井質(zhì)量評價方法三、固井質(zhì)量評價方法 未膠結(jié)的套管，大部分聲波能量通過套管傳到接收器

20、，在測井圖上套管波幅度值高；套管與水泥膠結(jié)良好、水泥與地層膠結(jié)良好井段，聲波能量傳播到地層，結(jié)果造成弱的套管波幅度膠結(jié)良好膠結(jié)良好表示膠結(jié)表示膠結(jié)膠結(jié)較差膠結(jié)較差水泥膠結(jié)指數(shù)水泥膠結(jié)指數(shù)BIBI聲幅聲幅CBLCBL聲波變密度聲波變密度VDLVDL自然伽馬自然伽馬GRGR磁定位磁定位CCLCCL三、固井質(zhì)量評價方法三、固井質(zhì)量評價方法水平井測井方式為：三、固井質(zhì)量評價方法三、固井質(zhì)量評價方法 自然垂測：用電纜靠自重將測井儀器下到一定位置，上提檢測 利用油管或連續(xù)油管將測井儀器送至井底，通過上提檢測 利用管內(nèi)爬行設(shè)備將測井儀器送至井底，然后上提檢測 射孔技術(shù)是指將射孔專用儀器設(shè)備輸送至井下預(yù)定深度

21、，對準(zhǔn)目的層引爆射孔器，聚能射孔彈被導(dǎo)爆索引爆后，產(chǎn)生高溫、高壓沖擊波，從而穿透套管、水泥環(huán)進(jìn)入地層，形成一個孔道，構(gòu)成目的層至套管內(nèi)連通的一項技術(shù)四、水平井射孔技術(shù)四、水平井射孔技術(shù) 1、水平井射孔的輸送方式 主要有油管輸送和電纜輸送兩種 水平井射孔主要采用油管輸送方式，油管輸送射孔是國外70年代發(fā)展起來的射孔技術(shù)，80年代又得到快速發(fā)展并逐漸完善，特別是在水平井、大斜度井、高溫高壓井和防砂井的射孔作業(yè)等方面具有其它射孔方法所不具備的優(yōu)勢四、水平井射孔技術(shù)四、水平井射孔技術(shù) 油管輸送：是將一口井所需射開儲層的射孔器全部串連在一起，形成硬聯(lián)接管串，利用油管或鉆桿等工具下入井中，通過儀器在油管內(nèi)

22、測量得到的放射性曲線或磁定位曲線，校正射孔器深度，使所有射孔器對準(zhǔn)目的層，利用特殊的起爆方式，一次性射開全部目的層的射孔方法四、水平井射孔技術(shù)四、水平井射孔技術(shù) 電纜輸送：水平井電纜輸送射孔方式是通過橋塞或爬行器將電纜和射孔槍一起下入井中，將射孔槍送到預(yù)計位置，可一次下入多段射孔槍，并可與其它作業(yè)同時進(jìn)行。采用電子雷管引爆系統(tǒng)，預(yù)防由干擾電壓、無線頻率信號電流引起的意外引爆四、水平井射孔技術(shù)四、水平井射孔技術(shù) 水平井射孔要求射孔槍必須安全地送到目的層，并能安全起出，因此要求射孔槍在彎曲井段內(nèi)通過時不產(chǎn)生塑性變形，槍身內(nèi)彈架旋轉(zhuǎn)自如，射后槍身變形小且孔眼處無撕裂。所以根據(jù)實際地層情況，選擇用無縫

23、鋼管經(jīng)熱處理等特殊工藝加工而成的射孔槍2、水平井射孔器四、水平井射孔技術(shù)四、水平井射孔技術(shù) 目前國內(nèi)常用的射孔槍有YD60、YD89、YD95等幾種。對于側(cè)鉆水平井的89mm套管，使用YD60射孔槍；對于139.7mm套管，采用YD89、YD95水平井射孔槍射孔 2、水平井射孔器四、水平井射孔技術(shù)四、水平井射孔技術(shù) 序號序號槍型槍型耐壓指標(biāo)耐壓指標(biāo)(MPa)耐溫耐溫()適用套管直徑適用套管直徑(mm)1YD-6035120892YD-8970200139.73YD-9570200139.7水平井射孔槍參數(shù)表水平井射孔槍參數(shù)表 四、水平井射孔技術(shù)四、水平井射孔技術(shù) 序序號號槍槍型型孔孔 密密(孔

24、孔/米米)相位角相位角()射孔彈名稱射孔彈名稱耐溫耐溫()混混 凝凝 土土 靶靶(mm)套管外徑套管外徑(mm)平均孔徑平均孔徑(mm)平均穿深平均穿深(mm)1601290DP30RDX11-21631147.23212891690DP36RDX24-11631408.85053891690DP41RDX25-116314011.25004951690DP40RDX28-116314010.0630水平井射孔彈參數(shù)表水平井射孔彈參數(shù)表 注：注：DP41RDX25-1的名稱代號含義為：的名稱代號含義為：DP是深穿透，是深穿透，41是射孔彈開口直徑為是射孔彈開口直徑為41mm，RDX是藥型名稱黑

25、索金，是藥型名稱黑索金，25是單發(fā)裝藥量是單發(fā)裝藥量25克，克，-1是彈的命名型號是彈的命名型號四、水平井射孔技術(shù)四、水平井射孔技術(shù) 以避免水平井段上部因射孔后巖屑下落而堵塞井筒以避免水平井段上部因射孔后巖屑下落而堵塞井筒3、水平井定向射孔技術(shù)水平井的射孔方位是通過水平井射孔槍的定向來實現(xiàn)的水平井的射孔方位是通過水平井射孔槍的定向來實現(xiàn)的一般情況下，水平井射孔方位大都采用一般情況下，水平井射孔方位大都采用120180四、水平井射孔技術(shù)四、水平井射孔技術(shù) 目前射孔槍的重力定向有兩類，即外定向和內(nèi)定向外定向：是采用在槍身外焊翼翅，配合轉(zhuǎn)動接頭，在偏心重力作用下實現(xiàn)槍串的整體轉(zhuǎn)動來進(jìn)行射孔定位內(nèi)定向

26、：是在槍身內(nèi)采用彈架偏心設(shè)置，配合偏心支撐體，在偏心重力作用下彈架旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)每根槍射孔定位3、水平井定向射孔技術(shù) 由于內(nèi)定向的精度高、定向效果易檢測，并可安裝尺寸較大的射孔槍，因此國內(nèi)目前普遍采用內(nèi)定向四、水平井射孔技術(shù)四、水平井射孔技術(shù) 四、水平井射孔技術(shù)四、水平井射孔技術(shù) 壓力起爆：水平井油管輸送射孔采用壓力起爆系統(tǒng)，由于水平井射孔層段長、跨度大，因此射孔槍起爆的安全性和傳爆的質(zhì)量是重點考慮的對象 對大于50米的射孔層段，射孔槍串很長，為避免距離過大造成傳爆中斷，采用雙向壓力起爆方式；對薄油層多的水平井，由于所需起爆器較多，起爆器銷釘剪切值不相同，各起爆器起爆壓力值不同，采用單向延時壓力起爆

27、方式，以保證所有起爆器銷釘都能被剪斷4、水平井射孔的起爆方式四、水平井射孔技術(shù)四、水平井射孔技術(shù) 單向延時壓力起爆射孔管柱示意圖單向延時壓力起爆射孔管柱示意圖四、水平井射孔技術(shù)四、水平井射孔技術(shù) 電子打火起爆：水平井電纜輸送射孔選用電子雷管引爆系統(tǒng)，適合于多段射孔槍同時下入。雷管只能被系統(tǒng)控制面板或鋼絲觸發(fā)器引爆，無線脈沖和其它環(huán)境電流無影響 該系統(tǒng)具有多級選發(fā)射孔軟件，可用于地面與井下的系統(tǒng)測試、選發(fā)射孔、直接反饋以及記錄作業(yè)信息。電子雷管只接受多級射孔軟件發(fā)出的正確信號，安全引爆，射孔槍點火后即時反饋到地面的電纜作業(yè)車的屏幕上四、水平井射孔技術(shù)四、水平井射孔技術(shù) 要想獲得理想的射孔效果，必

28、須進(jìn)行正確而有效的射孔參數(shù)優(yōu)選。包括對各種儲層和地下流體情況下射孔井產(chǎn)能規(guī)律的認(rèn)識；射孔參數(shù)、傷害參數(shù)和儲層及流體參數(shù)的獲取；槍、彈系列的選擇等五、水平井射孔參數(shù)優(yōu)化五、水平井射孔參數(shù)優(yōu)化 水平井完井段在儲層中一般延伸較長，由于儲層內(nèi)沿井筒不同位置處的滲透率、井筒壓力降、鉆井污染等參數(shù)均不同，從而將導(dǎo)致沿井筒高滲透區(qū)域或井筒跟端入流速度快、低滲透區(qū)域或井筒趾端入流速度慢，使得沿整個水平井筒入流剖面起伏波動，致使水平井含水上升快，影響水平井的開發(fā)效果。因此，水平井射孔參數(shù)優(yōu)化設(shè)計主要是為了實現(xiàn)入流速度剖面均勻，在一定程度上有效緩解平面非均質(zhì)矛盾，減緩錐進(jìn)，提高采收率1、射孔完井水平井射孔參數(shù)優(yōu)化

29、五、水平井射孔參數(shù)優(yōu)化五、水平井射孔參數(shù)優(yōu)化 水平井射孔參數(shù)的優(yōu)化還包括對不同的射孔器進(jìn)行的優(yōu)化計算，通過分析產(chǎn)能隨孔徑、穿深、孔密、相位、壓實、污染、不同水平段長度等參數(shù)變化的曲線、數(shù)值，并依據(jù)產(chǎn)量進(jìn)行排序，從而得到最佳的射孔優(yōu)化方案五、水平井射孔參數(shù)優(yōu)化五、水平井射孔參數(shù)優(yōu)化2、壓裂完井水平井射孔參數(shù)優(yōu)化 當(dāng)水平井開發(fā)目的層處于物性較差、豐度低的儲層，射孔達(dá)不到產(chǎn)能目標(biāo)，為了實現(xiàn)區(qū)塊經(jīng)濟有效的開發(fā)，可以采用射孔后壓裂的完井方式五、水平井射孔參數(shù)優(yōu)化五、水平井射孔參數(shù)優(yōu)化分段壓裂射孔原則 壓裂完井射孔時要考慮降低施工中人工裂縫啟裂壓力和裂縫復(fù)雜引起的摩阻，因此，根據(jù)不同裂縫形態(tài)，采取不同的射

30、孔原則和射孔方式： 橫切縫采用短射孔段，螺旋布孔，高密度射孔，一般射孔段長度35m， 16孔/m 縱向縫采用定相射孔，常規(guī)密度射孔，一般0避射，30相位，10孔/m 水平縫采用定相射孔，常規(guī)密度射孔，一般水平180相位，10孔/m五、水平井射孔參數(shù)優(yōu)化五、水平井射孔參數(shù)優(yōu)化分段限流壓裂射孔原則 限流壓裂射孔方案必須滿足壓裂施工的要求，各小層射孔數(shù)量、總的射孔數(shù)量以及孔眼直徑都必須根據(jù)地面所能提供的最大施工排量、施工管柱結(jié)構(gòu)、最大破裂壓力差異值（最高破裂壓力與最低破裂壓力的差值）、以及各目的層物性參數(shù)來確定，施工過程中的最大炮眼摩阻必須大于最大破裂壓力差異值五、水平井射孔參數(shù)優(yōu)化五、水平井射孔參

31、數(shù)優(yōu)化 因此，需要根據(jù)目的層的物性、厚度、縱向相鄰油層和隔層的情況，平面上的連通關(guān)系等，確定合理的布孔方案，控制單孔進(jìn)液排量0.350.6m3/min，以及優(yōu)化每個層段所射孔數(shù)量和孔徑，以此來控制不同層段的處理強度五、水平井射孔參數(shù)優(yōu)化五、水平井射孔參數(shù)優(yōu)化 此外，國外針對頁巖氣儲層開發(fā)試驗了體積法壓裂技術(shù)，體積法壓裂采用分段、多簇集中式限流射孔法，每段射開4-6簇，每簇射開0.6m，簇間距 15-30m，120-150m水平段為一級。該技術(shù)通過套管大排量施工，形成以主裂縫為主干的縱橫交錯的“網(wǎng)狀縫”系統(tǒng)，達(dá)到體積改造的目的，以充分溝通儲層滲流通道，大幅度提高單井產(chǎn)能五、水平井射孔參數(shù)優(yōu)化五、

32、水平井射孔參數(shù)優(yōu)化 復(fù)合橋塞+分段多簇射孔壓裂 體積壓裂工藝研究復(fù)合橋塞壓裂工藝管柱圖復(fù)合橋塞泵送射孔結(jié)構(gòu)圖泵送皮碗坐封工具射孔槍電纜復(fù)合橋塞泵送流體第三節(jié)第三節(jié) 管外封隔器完井技術(shù)管外封隔器完井技術(shù)一、管外封隔器完井的適應(yīng)性一、管外封隔器完井的適應(yīng)性二、管外封隔器的種類二、管外封隔器的種類三、儲層和套管連通工具三、儲層和套管連通工具 雖然固井射孔完井能夠滿足低滲透儲層開發(fā)，但儲層傷害大、固井質(zhì)量難以保證等問題也日益突出。 管外封隔器完井是依靠管外封隔器實施層段分隔，應(yīng)用打孔套管、投球滑套和開關(guān)控制閥實現(xiàn)儲層和生產(chǎn)套管間的連通. 可以按層段進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)和控制，不但能起到固井射孔完井的作用，還能

33、夠解決固井射孔完井的問題， 1）相對中等程度的完井成本2）儲層不受水泥漿的傷害3）依靠管外封隔器實施層段分隔，可在一定程度上避免層段之間的竄通和干擾4）可以進(jìn)行生產(chǎn)控制、生產(chǎn)檢測和選擇性的增產(chǎn)增注作業(yè)1、管外封隔器完井方式的優(yōu)點一、管外封隔器完井的適應(yīng)性一、管外封隔器完井的適應(yīng)性 管外封隔器分隔層段的有效程度，受水平井眼的規(guī)則程度、封隔器的坐封和密封件的耐壓、耐溫等因素影響2、管外封隔器完井方式的缺點一、管外封隔器完井的適應(yīng)性一、管外封隔器完井的適應(yīng)性1）不用注水泥實施層段分隔的注水開發(fā)儲層2）生產(chǎn)過程中，有可能發(fā)生井眼坍塌的儲層3）天然裂縫性或橫向非均質(zhì)的碳酸鹽巖或硬質(zhì)砂巖儲層 3、管外封隔

34、器完井方式適用的地層條件一、管外封隔器完井的適應(yīng)性一、管外封隔器完井的適應(yīng)性1、遇油、遇水自膨脹式管外封隔器 該封隔器橡膠采用具有親油或親水性能的高分子材料加工而成，在油或水環(huán)境下能自動膨脹，密封套管外環(huán)形空間，達(dá)到封隔層位的目的二、管外封隔器的種類二、管外封隔器的種類2、壓縮式管外封隔器 從套管加液壓，液力通過封隔器中心管進(jìn)液孔傳遞到坐封活塞上，推動坐封活塞上行壓縮膠筒，膠筒壓縮后鎖環(huán)將活塞的位置固定鎖死，實現(xiàn)封隔器永久坐封二、管外封隔器的種類二、管外封隔器的種類3、擴張密閉式管外封隔器 從套管加液壓，液體通過單流閥進(jìn)入到膠筒和中心管之間，使膠筒膨脹，實現(xiàn)封隔器永久坐封二、管外封隔器的種類二

35、、管外封隔器的種類1、打孔套管 在套管上直接開孔建立起儲層和套管的連通 優(yōu)點：采用打孔管可保證完井管柱具有較大內(nèi)通徑，方便后續(xù)施工，壓裂施工中通過打孔管可判斷封隔器密封性能和竄層現(xiàn)象 缺點：不能進(jìn)行套管壓裂，需再下入壓裂管柱實施分段壓裂二、管外封隔器的種類二、管外封隔器的種類2、投球滑套 通過井口投球，液力憋壓，打開滑套建立起儲層和套管的連通。 優(yōu)點：通過投球逐級打開滑套可實施套管壓裂缺點：在壓裂施工中無法判斷封隔器密封性能和竄層現(xiàn)象，完井管柱存在多級滑套，不是全通徑結(jié)構(gòu)，只能實現(xiàn)打開動作，滑套開啟后不能再關(guān)閉三、儲層和套管連通工具三、儲層和套管連通工具3、開關(guān)控制閥 下入專用工具，通過液壓或

36、機械上提的方式開啟控制閥，實現(xiàn)儲層和套管的連通，待需要進(jìn)行壓裂、控水等后續(xù)措施時，可再通過液壓和機械方式關(guān)閉控制閥，切斷儲層和套管的連通 優(yōu)點：保證完井管柱全通徑，可根據(jù)生產(chǎn)需要實現(xiàn)對任意層段的打開和關(guān)閉 缺點：開關(guān)機構(gòu)在井下長期放置后開關(guān)的穩(wěn)定性會變差打開通道打開通道壓裂通道壓裂通道關(guān)閉通道關(guān)閉通道三、儲層和套管連通工具三、儲層和套管連通工具第四節(jié)第四節(jié) 其它完井技術(shù)其它完井技術(shù)一、裸眼完井一、裸眼完井二、割縫篩管完井二、割縫篩管完井三、礫石填充完井三、礫石填充完井 裸眼完井是一種最簡單的水平井完井方式，是套管下至生產(chǎn)層頂部進(jìn)行固井，生產(chǎn)層段裸露的完井方法 一、裸眼完井一、裸眼完井1、裸眼完

37、井的優(yōu)點 在所有的完井方式中裸眼完井成本最低 儲層不受水泥漿的傷害 導(dǎo)流能力高2、裸眼完井的缺點 鉆遇疏松儲層，可能引起井眼坍塌 難以克服整個生產(chǎn)層內(nèi)不同壓力油、氣、水層之間的相互干擾 難以進(jìn)行選擇性酸化或壓裂等分層作業(yè)3、裸眼完井適應(yīng)的地層條件 僅能適用于巖層堅硬致密，無含水夾層，不易坍塌夾層的單一油氣層或一些油氣層性質(zhì)相同、壓力相似的多層油氣層一、裸眼完井一、裸眼完井 為解決裸眼井段遇水易坍塌問題，應(yīng)用了割縫襯管完井。割縫襯管完井是將割縫襯管懸掛在技術(shù)套管上，依靠懸掛封隔器分隔管外的環(huán)形空間，既起到裸眼完井的作用，又防止裸眼井壁坍塌堵塞井筒二、割縫篩管完井二、割縫篩管完井割縫襯管完井時套管

38、、鉆頭、襯管匹配表技術(shù)套管技術(shù)套管裸眼井段鉆頭裸眼井段鉆頭割縫襯管割縫襯管公稱尺寸公稱尺寸inin套管外徑套管外徑mmmm公稱尺寸公稱尺寸inin鉆頭外徑鉆頭外徑mmmm公稱尺寸公稱尺寸inin襯管外徑襯管外徑mmmm7 7177.8177.86 61521525 -5 1/25 -5 1/2127-140127-1408 5/88 5/8219.1219.17 1/27 1/21901905 1/2-6 5/85 1/2-6 5/8140-168140-1689 5/89 5/8244.5244.58 1/28 1/22162166 5/8-7 5/86 5/8-7 5/8168-194168-19410 5/810 5/8273.1273.19 5/89 5/8244.5244.57 5