石油完井工程作業(yè)指導(dǎo)及滿分答卷一、完井工程核心認(rèn)知與作業(yè)定位石油完井工程是油氣井從鉆井階段轉(zhuǎn)入生產(chǎn)階段的關(guān)鍵銜接環(huán)節(jié)，其核心目標(biāo)是建立儲(chǔ)層與井筒的高效連通通道，同時(shí)兼顧產(chǎn)能優(yōu)化、儲(chǔ)層保護(hù)與長(zhǎng)期生產(chǎn)安全。完井質(zhì)量直接決定油氣井的初期產(chǎn)能、采收率上限及運(yùn)營(yíng)壽命，是油氣開(kāi)發(fā)全流程中“承上啟下”的核心工程。（一）完井類(lèi)型與適用場(chǎng)景1.裸眼完井：適用于均質(zhì)、低滲、無(wú)復(fù)雜夾層的碳酸鹽巖或砂巖儲(chǔ)層（如海上疏松砂巖油藏）。優(yōu)勢(shì)是儲(chǔ)層裸露面積大，產(chǎn)能潛力高；缺點(diǎn)是后期分層開(kāi)采難度大，易受井壁坍塌、出砂影響。2.射孔完井：應(yīng)用最廣泛，適用于多層系、需分層開(kāi)采或高壓氣藏（如陸相頁(yè)巖氣井）。通過(guò)射孔彈穿透套管和水泥環(huán)，建立儲(chǔ)層與井筒的連通，可配合封隔器實(shí)現(xiàn)分層改造與生產(chǎn)。3.襯管（篩管）完井：針對(duì)疏松砂巖、礫巖等易出砂儲(chǔ)層（如塔里木油田部分油藏），通過(guò)篩管過(guò)濾地層砂，避免砂粒進(jìn)入井筒。分為割縫襯管、繞絲篩管、防砂篩管等，需結(jié)合儲(chǔ)層粒度分布優(yōu)化篩管精度。二、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程指導(dǎo)（一）前期準(zhǔn)備：地質(zhì)與工程的深度耦合1.地質(zhì)資料精細(xì)化分析：明確儲(chǔ)層物性（滲透率、孔隙度、含油飽和度）、壓力系統(tǒng)（原始地層壓力、壓力系數(shù)）、流體性質(zhì)（油氣水組成、粘度、腐蝕性），為工具選型、參數(shù)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。例如，高壓氣藏需重點(diǎn)評(píng)估套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度，高含硫儲(chǔ)層需選用抗硫材質(zhì)（如9Cr套管）。識(shí)別儲(chǔ)層敏感性（水敏、酸敏、速敏），指導(dǎo)完井液體系設(shè)計(jì)（如速敏儲(chǔ)層需控制流體流速≤0.5m/s）。2.井身結(jié)構(gòu)與完井管柱設(shè)計(jì)：套管程序需平衡“儲(chǔ)層保護(hù)”與“工程安全”：表層套管封固上部復(fù)雜地層，技術(shù)套管封固非目的層（如鹽水層、易漏失層），生產(chǎn)套管（或完井襯管）直接接觸儲(chǔ)層。例如，頁(yè)巖氣水平井通常采用“Φ339.7mm表層+Φ244.5mm技術(shù)+Φ139.7mm生產(chǎn)套管”的三級(jí)結(jié)構(gòu)。完井管柱功能模塊化：根據(jù)生產(chǎn)需求集成“生產(chǎn)管柱+封隔器+滑套/配產(chǎn)器+安全接頭”，如分層開(kāi)采井需設(shè)計(jì)“Y型封隔器+電動(dòng)滑套”的智能管柱，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程分層調(diào)控。（二）井筒準(zhǔn)備：從“鉆井終點(diǎn)”到“完井起點(diǎn)”的過(guò)渡1.鉆井液向完井液的轉(zhuǎn)換：核心原則：低傷害、強(qiáng)抑制、抗污染。例如，致密氣井常用“甲酸鹽無(wú)固相完井液”，通過(guò)調(diào)節(jié)pH值（7~9）抑制黏土膨脹，濾失量控制在5mL/30min以?xún)?nèi)（API標(biāo)準(zhǔn)），避免儲(chǔ)層滲透率不可逆?zhèn)Α?.固井質(zhì)量終極驗(yàn)證：采用“聲波變密度測(cè)井（VDL）+水泥膠結(jié)測(cè)井（CBL）”組合，評(píng)估水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度（膠結(jié)指數(shù)≥0.8為優(yōu)質(zhì)）、環(huán)空密封性（無(wú)竄槽）。若發(fā)現(xiàn)膠結(jié)缺陷，需通過(guò)“擠水泥”或“套管外封隔器”補(bǔ)救。（三）完井管柱下入：精度與安全的雙重把控1.管柱組合優(yōu)化：水平井段需考慮“摩阻與居中度”：采用“剛性扶正器+彈性扶正器”交替布置，確保管柱居中（偏心度≤10%），避免套管磨損或水泥環(huán)膠結(jié)不均。高壓氣井需設(shè)置“多級(jí)安全接頭”，便于管柱打撈或更換，同時(shí)在井口安裝“剪切閘板防噴器”，應(yīng)對(duì)突發(fā)井噴。2.下入工藝細(xì)節(jié)：控制下放速度（≤0.5m/s），避免激動(dòng)壓力（壓力波動(dòng)≤5MPa）導(dǎo)致井壁坍塌；水平段采用“旋轉(zhuǎn)下放+水力振蕩器”，破解“巖屑床+摩阻”難題。（四）射孔作業(yè)：精準(zhǔn)“穿透”的藝術(shù)1.射孔參數(shù)定制化設(shè)計(jì)：孔密：低滲儲(chǔ)層（滲透率<10mD）采用16~20孔/m，高滲儲(chǔ)層（>100mD）可降至8~12孔/m，平衡“產(chǎn)能提升”與“套管強(qiáng)度”。相位角：垂直井常用90°或180°，水平井為擴(kuò)大泄油面積，多采用60°或45°相位（孔眼沿井眼周向均勻分布）?？讖剑撼碛蛯樱ㄕ扯?gt;100mPa·s）選用12~16mm大孔徑，減少流體流動(dòng)阻力；致密氣層用8~10mm孔徑，兼顧孔眼穩(wěn)定性。2.射孔工藝選擇：電纜射孔：適用于低壓、低滲井，施工靈活但需壓井液保護(hù)儲(chǔ)層；油管傳輸射孔（TCP）：高壓氣井首選，射孔后可直接進(jìn)行壓裂或測(cè)試，避免二次污染。（五）儲(chǔ)層改造：從“連通”到“提產(chǎn)”的跨越1.酸化工藝適配性：碳酸鹽巖儲(chǔ)層：采用“鹽酸+緩蝕劑”體系（鹽酸濃度15%~20%），溶解縫洞型儲(chǔ)層的方解石、白云石，擴(kuò)大泄油通道；砂巖儲(chǔ)層：選用“土酸（鹽酸+氫氟酸）”，但需嚴(yán)格控制氫氟酸濃度（≤3%），避免溶蝕骨架導(dǎo)致出砂。2.壓裂參數(shù)精準(zhǔn)化：水平井分段壓裂：根據(jù)儲(chǔ)層非均質(zhì)性設(shè)計(jì)“簇間距（20~50m）、加砂量（30~100m3/段）、排量（3~5m3/min）”，致密氣井常用“滑溜水+陶粒支撐劑”，頁(yè)巖氣井則采用“胍膠基壓裂液+石英砂”。（六）完井測(cè)試：產(chǎn)能與安全的雙重驗(yàn)證1.穩(wěn)定試井：通過(guò)“定產(chǎn)降壓”或“定壓增產(chǎn)”測(cè)試，獲取產(chǎn)能方程（如二項(xiàng)式、指數(shù)式），確定合理生產(chǎn)制度（如氣井臨界攜液產(chǎn)量）。2.流體取樣：采用“井下取樣器（RDT）”獲取地層流體，分析油氣水比例、組分（如CO?、H?S含量），指導(dǎo)后續(xù)開(kāi)采方案（如是否需要脫硫）。3.井口裝置驗(yàn)收：采油樹(shù)壓力等級(jí)需匹配儲(chǔ)層壓力（如高壓氣井選用105MPa級(jí)采油樹(shù)），閥門(mén)密封性能需通過(guò)“氣壓試驗(yàn)（1.1倍工作壓力）”驗(yàn)證。三、質(zhì)量控制與風(fēng)險(xiǎn)防控體系（一）全流程質(zhì)量管控1.設(shè)計(jì)端：建立“地質(zhì)模型+工程模擬”雙驗(yàn)證機(jī)制，例如水平井完井需通過(guò)“儲(chǔ)層甜點(diǎn)預(yù)測(cè)+井眼軌跡優(yōu)化”，確保靶體穿行長(zhǎng)度≥80%儲(chǔ)層有效厚度。2.施工端：執(zhí)行“三查四定”（查設(shè)計(jì)、查設(shè)備、查現(xiàn)場(chǎng)；定人、定責(zé)、定時(shí)間、定措施），射孔深度誤差控制在±0.5m內(nèi)，固井頂替效率≥95%。3.驗(yàn)收端：實(shí)施“三級(jí)質(zhì)檢”（班組自檢、隊(duì)級(jí)復(fù)檢、甲方終檢），完井管柱試壓需達(dá)到“1.5倍工作壓力，穩(wěn)壓30min無(wú)壓降”。（二）典型風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控1.井控風(fēng)險(xiǎn)：高壓氣井射孔前需“平衡地層壓力”（壓井液密度=地層壓力系數(shù)+0.05），井口安裝“剪切閘板+節(jié)流管匯”，儲(chǔ)備≥2倍井筒體積的壓井液。2.儲(chǔ)層傷害：完井液與儲(chǔ)層流體“配伍性試驗(yàn)”需提前72h開(kāi)展，確保不配伍率<5%（通過(guò)巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）。3.管柱失效：高含硫環(huán)境下，管柱需進(jìn)行“抗硫腐蝕試驗(yàn)”（H?S分壓≥0.0003MPa時(shí)，選用抗硫材質(zhì)），定期開(kāi)展“無(wú)損檢測(cè)（UT/MT）”。四、常見(jiàn)問(wèn)題診斷與解決方案（一）射孔后產(chǎn)能低迷誘因：孔眼堵塞（鉆井液侵入）、相位設(shè)計(jì)不合理（泄油面積不足）、儲(chǔ)層傷害（完井液濾失）。對(duì)策：優(yōu)化射孔參數(shù)：孔密提升至20孔/m，相位角調(diào)整為60°，增大泄油面積；補(bǔ)孔+酸化：采用“復(fù)合射孔（射孔+酸化一體彈）”，或射孔后立即進(jìn)行“酸洗（10%鹽酸+2%緩蝕劑）”。（二）固井后環(huán)空帶壓誘因：水泥環(huán)密封失效（竄槽、膠結(jié)差）、套管腐蝕穿孔。對(duì)策：擠注水泥：通過(guò)“環(huán)空擠注水泥車(chē)”，在環(huán)空壓力峰值時(shí)擠入水泥漿，封堵竄流通道；安裝環(huán)空封隔器：在技術(shù)套管與生產(chǎn)套管之間下入“永久式封隔器”，隔離環(huán)空壓力。（三）防砂完井后出砂誘因：篩管損壞（腐蝕、沖蝕）、防砂強(qiáng)度不足（篩管精度與地層砂不匹配）。對(duì)策：更換篩管：采用“可溶橋塞+連續(xù)油管”鉆磨舊篩管，下入新型防砂篩管（精度匹配地層砂中值粒徑的1/3~1/2）；化學(xué)防砂：向地層擠注“樹(shù)脂+支撐劑”，形成人工井壁，阻止砂粒運(yùn)移。五、滿分答卷：某致密氣井完井作業(yè)實(shí)踐（一）項(xiàng)目背景某致密氣藏埋深3800~4200m，儲(chǔ)層滲透率5~10mD，壓力系數(shù)1.2，含氣飽和度75%，屬于“低滲、高壓、強(qiáng)水敏”儲(chǔ)層，需通過(guò)“水平井+分段壓裂”實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)。（二）作業(yè)流程與創(chuàng)新點(diǎn)1.前期準(zhǔn)備：地質(zhì)建模：通過(guò)“三維地震+隨鉆測(cè)井”明確儲(chǔ)層甜點(diǎn)分布，水平段靶體穿行長(zhǎng)度1500m，方位與最小主應(yīng)力方向夾角≤15°（最大化壓裂縫長(zhǎng)）。完井液設(shè)計(jì)：采用“甲酸鹽無(wú)固相完井液”，密度1.15g/cm3（平衡地層壓力），濾失量≤3mL/30min，pH=8.5（抑制黏土膨脹）。2.井筒準(zhǔn)備：固井質(zhì)量：采用“低密度水泥漿（1.6g/cm3）+前置液沖洗”，CBL測(cè)井顯示水泥膠結(jié)指數(shù)≥0.9，環(huán)空無(wú)竄槽。3.完井管柱與射孔：管柱組合：“Φ139.7mm套管+Y型封隔器+電動(dòng)滑套”，水平段每30m設(shè)置1級(jí)滑套，實(shí)現(xiàn)分層壓裂；射孔參數(shù)：TCP工藝，孔密16孔/m，相位角60°，孔徑10mm，射孔深度誤差≤0.3m。4.儲(chǔ)層改造：分段壓裂：15段壓裂，每段加砂量80m3，排量4m3/min，采用“滑溜水+20/40目陶粒”，裂縫半長(zhǎng)延伸至150m以上。5.完井測(cè)試：產(chǎn)能測(cè)試：穩(wěn)定試井產(chǎn)量12×10?m3/d（超設(shè)計(jì)值20%），壓力恢復(fù)曲線顯示表皮系數(shù)≤2（儲(chǔ)層傷害?。?；流體取樣：地層氣H?S含量<20mg/m3，無(wú)需脫硫處理，井口裝置（105MPa級(jí)采油樹(shù)）密封性能通過(guò)1.1倍壓力試驗(yàn)。（三）成功關(guān)鍵設(shè)計(jì)精準(zhǔn)：地質(zhì)與工程參數(shù)深度耦合，靶體軌跡、壓裂參數(shù)均基于儲(chǔ)層特性?xún)?yōu)化；施工規(guī)范：各環(huán)節(jié)嚴(yán)格執(zhí)行“作業(yè)指導(dǎo)書(shū)+檢查表”，射孔、壓裂等關(guān)鍵工序全程錄像追溯；風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控：壓裂前儲(chǔ)備3倍井筒體