1、6.2 油氣井工程工藝流程6.2 油氣井工程工藝流程一口井的基本工藝過程一、鉆前準備二、鉆進三、固井四、完井一、鉆前準備 （1）修公路。建立通向井場的運輸通道，以保證鉆井設備、器材和原材料的運輸、供應。 （2）平井場及打基礎。根據井的深淺、設備的類型及設計要求，平整井場、進行設備基礎施工，為設備的安裝創造可靠條件。 （3）鉆井設備的搬遷和安裝。 （4）井口準備。井口準備主要包括打導管（即打一圓孔井，下入導管）和鉆鼠洞。在井口中央掘一圓形井，下入導管，并用水泥砂漿固結。 鉆井常用大小兩個鼠洞：一、鉆前準備 大鼠洞：當不使用方鉆桿而從大鉤上卸下時，用于放置方鉆桿和水龍頭的洞，位于鉆臺左前方井架大腿

2、與井口的連線上。 小鼠洞位于井口的正前方，用于預先放置鉆桿單根的洞，以加快接單根操作。 （5）備足鉆井所需要的各種工具、器材。二、鉆進 鉆進是進行鉆井生產取得進尺的唯一過程，是用足夠的壓力把鉆頭壓到井底巖石上，使鉆頭牙齒吃入巖石中并旋轉以破碎井底巖石的過程。在井底產生巖屑后，流經鉆柱內孔和鉆頭噴嘴的洗井液，沖擊井底，隨時將井底巖屑清洗、攜帶到地面，這一過程稱之為洗井。 在轉盤鉆井的整個鉆進過程中，不管鉆頭是否破碎巖石，鉆柱是否在旋轉，洗井都是始終在進行的，除非是在接單根、起下鉆或其他無法循環的特殊情況下，洗井液的循環不能停止，否則將會造成井下事故。二、鉆進 在鉆進過程中，隨著巖石的破碎，井眼在

3、不斷加深，因此鉆柱也需要及時接長。鉆柱主要由鉆桿組成，每當井眼加深了一根鉆桿的長度時，就向鉆柱中接入一根鉆桿，此過程叫做接單根。二、鉆進 由于鉆頭在井底破碎巖石，鉆頭會逐漸磨損，當磨損到一定程度后需要更換鉆頭，這樣就必須將全部鉆柱從井內起出來，更換新鉆頭，之后再重新將全部鉆柱下入井中，這一過程稱之為起下鉆。有時為了處理井下事故、測井斜等特殊情況，也需要起下鉆。二、鉆進 要使井眼能夠繼續向下加深，保持所形成的井眼穩定，保證上部強度低的地層不被井內洗井液壓裂，在必要的時候必須采用特定的工藝，將已鉆出的井眼用下套管后再注入水泥漿的方法加以封固，將已鉆穿的地層與井眼分隔開來，然后再在已封固的井眼內下一

4、較小尺寸的鉆頭繼續向下鉆出新井段。每改變一次鉆頭尺寸，開始鉆一新的井段的工藝叫開鉆。封井器 套管的種類 按使用目的不同分為： 表層套管固井起的是“泥漿通路，油氣門戶”的作用。三、 固井 技術套管固井，它起的是“鞏固后方，安全探路”的作用。 油層套管起的是“嚴密封隔，油氣門戶”的作用。三、 固井表層套管的功用 封隔上部松軟的易塌、易漏地層； 安裝防噴器等井口裝置，控制鉆開高壓層時可能發生的井噴現象； 支撐技術套管和生產套管的重量。下深：幾十米到幾百米，通常30100m；管外水泥返高： 返至地面。技術套管（中間套管）的功用 封隔洗井液難以控制的復雜地層，如漏失層、高壓水層、嚴重坍塌層； 封隔非目的

5、層的油氣層或壓力相差懸殊的油氣層。三、 固井下深：下至復雜地層以下；管外水泥返高：返至要封隔的復雜地層100m以上，若為高壓氣層，需返至地面。視具體情況，可以不下，也可以下一層，甚至更多層。生產套管的功用三、 固井 將油氣層與其它地層，以及不同壓力的地層分隔開； 為油氣生產提供長期穩定的通道。下深：取決于目的層的深度和完井方法；管外水泥返高：返至所封隔的油氣層以上100m。三、 固井 一口井開鉆前根據該井的鉆探目的，本地區的地質條件及鉆井工藝技術水平所確定的套管層次、尺寸、各層套管的下入深度、管外水泥返高及每層套管相對應的鉆頭尺寸，稱之為該井的井身結構。三、 固井1.下套管將按強度要求設計好的

6、套管及其附件組成的套管柱下入到一鉆出的井眼內的工藝過程稱為下套管。（1）套管用優質鋼材制成的一種無縫鋼管，長度在10m左右；兩端車有螺紋，用套管接箍聯接；為了滿足鉆井的需要，套管具有不同的直徑、壁厚和鋼級。1.下套管三、 固井（2）套管柱下部結構引鞋：引導套管入井，防止套管插入井壁或刮削井壁。套管鞋：引導鉆具順利進入套管，防止鉆具的接頭、鉆頭被套管底部掛住。（2）套管柱下部結構1.下套管三、 固井旋流短節：使水泥漿旋流上返，以利于提高頂替效率，保證注水泥質量。回壓凡爾：下套管過程中減輕套管重量；注水泥過程中防止水泥漿倒流，保證水泥漿上返高度。承托環：控制水泥塞高度。扶正器：使套管在井內居中，保

7、證管外水泥環均勻分布。分為彈性扶正器和剛性扶正器。三、 固井1.下套管（2）套管柱下部結構（2）套管柱下部結構自下而上的順序是：1.下套管三、 固井引鞋+套管鞋+旋流短節+回壓凡爾+承托環+扶正器+套管+扶正器+（3）下套管基本工藝過程與下鉆相同三、 固井2. 注水泥用一套專用設備將設計用量的干水泥和水配制成合適的水泥漿注入井內，并使其返至套管外設計的位置稱為注水泥。（1）油井水泥為硅酸鹽水泥的一種；油井水泥需要具有： 耐高溫、高壓能力； 較高的早期強度； 較短的候凝時間； 較強的耐腐蝕能力。三、 固井2. 注水泥（2）水泥漿性能密度稠化時間：水泥漿從配置開始到其稠度達到規定值所用的時間。凝結

8、時間：水泥漿從配置開始到變為固態所用的時間。失水：水泥漿中的自由水通過井壁滲入地層的現象。水泥石強度三、 固井（3）注水泥設備和工具2. 注水泥下灰車供水車撬裝式水泥設備注水泥工具包括：水泥頭、頂膠塞和底膠塞。底膠塞三、 固井2. 注水泥（3）注水泥設備和工具三、 固井2. 注水泥（4）注水泥工藝流程裝水泥頭、循環洗井放下底膠塞、打隔離液注水泥漿壓頂膠塞井筒中替換成洗井液碰壓3. 井口安裝三、 固井 下套管注水泥之后，在水泥凝固期間就要安裝井口。表層套管的頂端要安套管頭的殼體。各層套管的頂端都掛在套管頭內，套管頭主要用來支撐技術套管和油層套管的重量，這對固井水泥未返至地面尤為重要。套管頭還用來

9、密封套管間的環形空間，防止壓力互竄。套管頭還是防噴器、油管頭的過渡連接。陸地上使用的套管頭上還有兩個側口，可以進行補擠水泥、監控井況、注平衡液等作業。4. 套管試壓三、 固井 套管試壓是檢查固井質量的重要組成部分。安裝好套管頭和接好防噴器及防噴管線后，要做套管頭密封的耐壓力檢查和與防噴器聯接的密封試壓。套管內壓入水泥塞后要做套管柱的壓力檢驗，鉆穿套管鞋鞋23米后（技術套管）要做地層壓裂試驗。生產井要做水泥環的質量檢驗，用聲波探測水泥環與套管和井壁的膠結情況。固井質量的全部指標合格后，才能進入到下一個作業程序。 一口井鉆達預定的井深，稱為“完鉆”。完鉆以后的工作，統稱為“完井”。但在實際工作中，

10、從鉆開油氣層開始，就已經進入完井階段。鉆進和完井有所交叉。 通常完井分成探井完井和開發井完井。四、 完井 探井的完井包括發現有生產價值的油氣、開始下油層套管、注水泥固井、射孔、試油氣、直到棄井或臨時性棄井。 開發井的完井包括鉆開油氣層、下油層套管、注水泥、射孔、下生產管柱和裝井口、直到交井。 無論是探井或開發井，保護油氣層和延長油氣產能的壽命是完井作業的核心目標。 1.保護油氣層的措施四、 完井 （1）采取平衡壓力或欠平衡壓力鉆開油氣層。 （2）減小鉆井液和完井液的濾失性。 （3）清除鉆井液和完井液中的無用固相顆粒。 （4）控制膨潤土的含量。 （5）減少鉆井液和完井液對油氣層的浸泡時間。 （6

11、）采用分級注水泥、水泥漿中加降失水劑，縮短水泥凝固時間的方法等 2.選擇適合的完井方法四、 完井圖6-15 直井完井方法示意圖a-套管射孔完井；b-尾管射孔完井；c-先期裸眼完井；d-后期裸眼完井；c-篩管完井f-礫石充填完井 3.完井井口裝置四、 完井 完井井口裝置是安裝在地面（或海床）上的，用以懸掛和固定井內的各種管柱，和控制、引導井內油氣流的設備。通常包括套管頭、油管頭和采油（氣）樹三大部件。 套管頭在完井中起著支撐和密封油層套管的作用。 油管頭與油層套管連通，起著懸掛、支撐井中油管柱，密封油管柱和套管的環形空間。油管頭還能通過殼體的旁側出口和法蘭上的側孔注入液體、緩蝕劑，監控井內情況。

12、采油樹安裝在油管頭上，是油氣井生產的總閘門，用來控制和調節油氣流的生產。四、 完井圖6-16 采油樹示意圖l-套管頭法蘭；2，4-油管掛；3-油管頭部側法蘭閘門；5-采油樹生產總閘門；6-采油樹生產閘門；7-采油樹通井閘門； 8-采油樹生產壓力表；9-油層套管監測壓力表；10-油管頭旁側閘門 4.油氣井的射孔方法四、 完井 固井后，油氣層被封閉了，完井前要用射孔彈把封固的油氣層射開，這就叫射孔。射孔完井是當前完井的重要方法。該法是用聚能射孔彈將套管、水泥環和部分油層射穿，使產層的油氣流進入套管內，借助產層自身的壓力（或抽吸）流出地面。 射孔方法有正壓射孔和負壓射孔兩種，負壓射孔又分為過油管射孔

13、和油管傳輸射孔。 4.油氣井的射孔方法四、 完井 正壓射孔是在套管里的液柱壓力大于地層壓力下進行射孔。因此，完井液中的各種固相物質、游離水進入孔道致使孔道部分堵死，或使水敏性的礦物膨脹，使油氣產量降低。因此，在深井和復雜井中，正壓射孔已被負壓射孔取代。 4.油氣井的射孔方法 負壓射孔是在生產管柱的封隔器坐封后，在生產管柱內的壓力低于油氣層的壓力下，用電纜送下射孔彈到預定的油氣層深度上射孔。四、 完井 過油管射孔是將聚能彈串聯在一起，通過坐封后油管柱的內管道，用電纜把射孔彈下到預定深度射孔。過油管射孔因受油管內徑的限制，射孔彈的直徑較小，火力較低，射穿套管后進入油氣層的距離較短，在使用上受到一定

14、的限制。 4.油氣井的射孔方法四、 完井 另一種是用油管送射孔彈下井射孔。這種方法是將事先配好的射孔槍接在油管柱的下部，下入到井下預定深度，用調整油管深度的辦法使射孔槍的射孔彈對準油氣層的射孔層位，封隔器坐封和裝好采油樹后，打開清蠟閘門和總閘門，用投捧或環形空間如壓的辦法起爆射孔。油管輸送射孔有許多優點，應用較多。 5.完井試油氣 完井作業的最后工序是試油氣。可分成探井試油氣和生產井試油氣。四、 完井 探井試油氣主要是了解地層的真實情況和生產能力，為勘探的情況和生產能力做出評價。探井試油氣一般采用分層測試，從下到上，試完一層封閉一層。如果試油氣有生產價值，可保持該油氣井，進行臨時棄井作業。 5

15、.完井試油氣四、 完井 生產井的試油要按開發方案的試油氣程序進行。其主要內容與鉆桿測試相仿，但試油氣的時間要長得多，資料的收集更全面詳細，資料的解釋也更系統、深入。通過測試和解釋，了解油氣井在各種條件下的生產能力，為油田的開發提供實際依據。 5.完井試油氣四、 完井 所謂試油，就是測試油井的生產能力，取全取準各項資料，為油田開發提供依據。試油是一項十分重要的工作，油井產量的高低，油、氣、水的物理化學性質，油層壓力和溫度，都要通過試油來取得。 有的油井在井下二三百米的井段內，分布著幾套油層，這就需要自下而上分層試油。以便取得各個層段的產量、壓力及其他相關資料。 5.完井試油氣四、 完井 一般情況下，對于有自噴能力的油層，通過在井口更換34個不同直徑的油嘴進行測試，測試時油嘴直徑的更