一(yī)、完井方法通常有幾種？
完井（well completion） 鑽井工(gōng)程的最後環節。在石油開(kāi)采中(zhōng)，油、氣井完井包括鑽開(kāi)油層，完井方法的選擇和固井、射孔作業等。對低滲透率的生(shēng)産層或受到泥漿嚴重污染時，還需進行酸化處理、水力壓裂等增産措施，才能算完井。根據生(shēng)産層的地質特點，采用不同的完井方法：
①射孔完井法。即鑽穿油、氣層，下(xià)入油層套管，固井後對生(shēng)産層射孔，此法采用最爲廣泛。
②裸眼完井法。即套管下(xià)至生(shēng)産層頂部進行固井，生(shēng)産層段裸露的完井方法。此法多用于碳酸鹽岩、硬砂岩和膠結比較好、層位比較簡單的油層。優點是生(shēng)産層裸露面積大(dà)，油、氣流入井内的阻力小(xiǎo)，但不适于有不同性質、不同壓力的多油層。根據鑽開(kāi)生(shēng)産層和下(xià)入套管的時間先後，裸眼完井法又(yòu)分(fēn)爲先期裸眼完井法和後期裸眼完井法。
③襯管完井法。即把油層套管下(xià)至生(shēng)産層頂部進行固井，然後鑽開(kāi)生(shēng)産層，下(xià)入帶孔眼的襯管進行生(shēng)産，此種完井法具有防砂作用。
④礫石充填完井法。在襯管和井壁之間充填一(yī)定尺寸和數量的礫石。
二、 疏松砂岩儲層的适度防砂完井技術
在新的開(kāi)發模式下(xià)，油藏開(kāi)發速度高，油井産量大(dà)，這就要求完井時對油井的産能影響小(xiǎo)或不影響，适度防砂完井技術就能夠滿足這一(yī)要求，它允許一(yī)定粒徑的細砂被采出，提高了油藏的滲透流能力。與此相配套的井下(xià)螺杆電(diàn)潛泵舉升技術具有排量大(dà)、具有一(yī)定容砂能力的特點。
防砂完井作業作爲完井技術已經走過了幾十年的曆史，但真正比較成熟的防砂完井技術始于80年代中(zhōng)後期。
由于大(dà)量高科技的廣泛應用，解決了疏松砂岩井，特别是疏松砂岩稠油井防砂完井技術中(zhōng)的一(yī)系列難題。目前世界上最具代表性的防砂完井技術爲：strat pack（分(fēn)層射孔，分(fēn)層防砂）技術；dual trip（兩趟管柱，多層防砂）技術；one trip（一(yī)趟管柱，多層防砂）技術。另外(wài)，膨脹式防砂篩管技術，由于獨特的設計原理、施工(gōng)工(gōng)藝和近似裸眼完井的優點，現場使用效果正在逐漸顯示出優勢，将來可能成爲一(yī)種很有競争力的防砂完井技術。目前海上油田已很少使用strat pacy防砂完井，用得最多的是dual trip（兩趟管柱，多層防砂）技術和one trip（一(yī)趟管柱，多層防砂）技術；膨脹式防砂篩管技術在南(nán)海油田有少量試用，并獲得了較好的防砂效果。
一(yī)、防砂完井工(gōng)藝設計及作業
（一(yī)）完井液體(tǐ)系配方
以綏中(zhōng)36-1-ax井爲例：該井油層段粘土平均含量爲10%，蒙脫石在粘土總量中(zhōng)高達58%，高嶺石平均含量爲29.6%（表10-11，表10-12）。因此，在設計完井液性能時應充分(fēn)考慮完井液的防粘土膨脹性能，防止岩心中(zhōng)的蒙脫石遇不配伍的完井液而膨脹，在泵送礫石充填液作業時，應适當控制泵速，防止泵速過高引起岩心速敏效應而傷害油層滲透率。
表10-11 sz36-1-ax井全岩分(fēn)析報告（根據x－射線衍射）
表10-12 sz36-1-az井岩心粘土礦物(wù)定量分(fēn)析報告
該井的完井液體(tǐ)系配方如表10-13x注：1.hcs—䊀土穩定劑；bpa—橋堵劑；jwy—清洗劑；hta—隐性酸螫合劑；hec—聚合物(wù)增黏劑；0sy—除氧劑；ca1o1—防腐劑；2．海水過濾标準：10μ和2μ兩級過濾；3．完井液濁度值：≤30ntu（堵漏液除外(wài)）。
表10-13 綏中(zhōng)36-1-ax井完井液體(tǐ)系配方（基液爲過濾海水，≤1.03s.g)
續表
（二）stars特殊篩管結構
一(yī)般的防砂理論是充填礫石采用地層砂粒度中(zhōng)值粒徑的5～6倍，經過反複研究綏中(zhōng)36—1油田出砂的顆粒形狀和尺寸，根據地面設備的處理能力，适度放(fàng)大(dà)防砂粒徑，允許部分(fēn)地層砂随原油産出，從而避免細小(xiǎo)砂粒堵塞篩管造成近井地帶油流通道的堵塞，并可在近井地帶形成“蚯蚓洞”，從而提高地層滲透率。因此，在水平分(fēn)支井的防砂工(gōng)藝上選擇stars優質篩管完井。
1．特點
目前機械防砂篩管比較先進的過濾介質結構，屬平紋網、荷蘭式斜紋網和多層複合網，它們的共性是有規則地編織而成，缺點是不能獲得更高的防砂精度和防砂範圍，并且容易砂堵。針對這一(yī)問題，做了大(dà)量的實驗分(fēn)析，查閱有關資(zī)料，設計獨特的孔眼，采用金屬纖維堆積在一(yī)起做滲透過濾介質。當一(yī)個非受控砂粒位于兩條絲中(zhōng)間時，隻要給砂粒足夠大(dà)的力，這個砂子就可以通過縫隙，這就避免了金屬纖維濾砂管的砂堵。當砂子通過篩管以後，由于金屬纖維的彈性，又(yòu)可以恢複濾砂管的原有參數。實踐證明，這種孔眼設計取得更高的防砂精度和防砂範圍，具有極好的滲透性能。
圖10-14 stars篩管結構圖
金屬綿蠕動濾砂管以優質無縫鋼管做基管，在基管上鑽階梯孔，過濾單元通過螺紋旋接在基管孔中(zhōng)，基管兩端爲絲扣自由連接。整體(tǐ)結構與油管和套管相似，見圖10-14。
stars篩管采用單層厚壁無縫鋼管做基管，濾砂室與基管階梯孔采用螺紋連接，提高抗拉、抗扭、抗擠強度。特别适用于大(dà)斜井、大(dà)位移井、水平井以及水平分(fēn)支井的完井作業，不會影響防砂精度。根據不同油藏成分(fēn)、地層壓差、防砂粒徑來确定濾砂室的技術參數。
過濾介質是一(yī)種耐腐蝕、耐高溫的金屬材料，相當于礫石目數30/40目。實踐證明，本産品具有高滲透、低摩阻、自動解堵、反沖洗徹底等優點，更顯卓越的防砂、控砂能力。
2.stars特殊篩管防砂原理
分(fēn)支水平井、适度防砂工(gōng)藝運用優質篩管防砂原理，對進入分(fēn)支井内的流體(tǐ)進行過濾，将一(yī)定粒度範圍内的地層砂阻擋在優質篩管外(wài)，形成砂橋，達到防砂的目的。
stars金屬綿蠕動濾砂管以金屬纖維做過濾材料，大(dà)量的金屬纖維堆積，從微觀上看，有範德瓦爾斯相互作用力、接觸靜電(diàn)吸引力、剩餘電(diàn)荷吸引力、液體(tǐ)橋力4種力作用在細小(xiǎo)的砂粒上，在不同條件下(xià)其中(zhōng)的一(yī)種力起主要作用，很難從理論上計算出這個力的大(dà)小(xiǎo)。一(yī)般均隻有通過實驗測定各種參數條件下(xià)的防砂能力。
從總的情況來看，縫隙大(dà)小(xiǎo)與纖維的堆集緊密程度有關，纖維堆集越緊密，纖維間縫隙就越小(xiǎo)，其吸附力也就越大(dà)。stars篩管防砂的主要原理就是利用這一(yī)縫隙擋砂，通過控制金屬纖維間縫隙的大(dà)小(xiǎo)達到防砂之目的，見圖10-15。
圖10-15 stars篩管防砂原理圖
3．現場實踐效果
現場下(xià)篩管前，丈量、檢查篩管；按設計防砂施工(gōng)管柱組合管串，即浮鞋＋無孔管接頭＋無孔管＋扶正器＋濾砂管＋無孔管＋濾砂管＋滑套＋轉換接頭＋套管＋封隔器；組合時，塗上絲扣油，上緊扣；下(xià)入過程中(zhōng)應平穩、均勻，防止猛提、猛放(fàng)。
下(xià)鑽到位後，循環井内流體(tǐ)，投球作挂管串，起出送入工(gōng)具，下(xià)生(shēng)産管柱進行采油作業投産初期産液強度不宜過大(dà)，經穩産一(yī)段時間，再逐漸提高采液強度至合理範圍。
（三）高孔密、大(dà)孔徑、負壓射孔
1．射孔參數确定
該井是9-5/8＂套管防砂井。爲了提高防砂效果，降低射孔污染，同時考慮到射孔管柱的安全，該井将采用6＂油管傳輸射孔槍、高孔密、大(dà)孔徑、負壓射孔技術。
槍直徑——6”；射孔彈相位——1350/450；孔密——12孔/英尺；
2．射孔負壓值确定
a．首先根據該井油層砂岩的體(tǐ)積密度（1.95～2.0g/cm3），查得該井的最大(dà)射孔負壓值pmax=600psi。
b．然後根據公式 計算該井的最小(xiǎo)射孔負壓值pmin≈1.449mpa
式中(zhōng)：k爲油層平均滲透率，10-3μm2;p爲壓力，mpa。
c．考慮到該井負壓射孔時可能将有大(dà)量的地層砂反湧至井筒而有卡鑽的危險，因此，爲了安全起見，暫定該井的負壓射孔值爲200psi，通過2～3口井的實踐後，再逐步提高或降低負壓值。
（四）防砂作業
1．組裝防砂管柱
典型的一(yī)趟管柱（onetrip)3層礫石充填井下(xià)連接總成，按照部件順序連接，并下(xià)到井裏預定的深度，按設計要求分(fēn)别打壓、坐封、驗封各封隔器，合格後即可進行下(xià)步作業。
2．泵送砂漿作業
作業時要求按照礫石充填砂漿循環流程進行，現場完井總監和防砂工(gōng)程師親臨現場，在泵送砂漿的過程中(zhōng)，司鑽、井口作業工(gōng)、泵工(gōng)和泥漿工(gōng)應緊密配合，嚴格服從現場完井總監指揮。
二、适度防砂技術及其實施效果
多年來，渤海地區采用one trip和dual trip防砂技術共完成作業500多口井，1400多個防砂層，共計64500多米，創造了中(zhōng)國海油完井防砂史上23個單項技術的一(yī)次成功和29項防砂完井作業單項記錄。
由于該技術采用了水攜礫石、一(yī)趟或兩趟管柱多層防砂，并可有選擇性地使用高速循環或微壓裂充填技術，因此，大(dà)幅度縮短了作業周期。綏中(zhōng)36-1二期76口井完井作業平均周期僅爲3.6天/口，降低了作業成本，提高了防砂質量，取得了良好的經濟效益。初步估算，其綜合防砂效益是1985年以前的60倍。
在防砂技術的基礎上，爲進一(yī)步提高産量和稠油油田采收率，經過研究攻關，在防砂技術上，突破性地發展成适度防砂技術。
“适度防砂”是要求防砂作業後，基本不影響機械采油、地面流程正常工(gōng)作的前提下(xià)，允許地層适度出砂。這樣在相同油氣産量情況下(xià)，與常規防砂方式相比較，可以明顯降低生(shēng)産壓差。
目前有以下(xià)兩種方法：①地層砂比較均勻，可參照幾倍的d50所選擇的礫石尺寸的基礎上，往上增大(dà)一(yī)級礫石；②采用特殊設計的篩管，其性能表現爲，當生(shēng)産壓差大(dà)于某一(yī)值時，隻允許某一(yī)範圍的地層砂通過篩管，見圖10-16。
圖10-16 适度防砂技術示惠圖
本井采用7”金屬綿蠕動篩管防砂技術。
三、完井的完井方法
根據生(shēng)産層的地質特點，采用不同的完井方法：
①射孔完井法。即鑽穿油、氣層，下(xià)入油層套管，固井後對生(shēng)産層射孔，此法采用最爲廣泛。
②裸眼完井法。即套管下(xià)至生(shēng)産層頂部進行固井，生(shēng)産層段裸露的完井方法。此法多用于碳酸鹽岩、硬砂岩和膠結比較好、層位比較簡單的油層。優點是生(shēng)産層裸露面積大(dà)，油、氣流入井内的阻力小(xiǎo)，但不适于有不同性質、不同壓力的多油層。根據鑽開(kāi)生(shēng)産層和下(xià)入套管的時間先後，裸眼完井法又(yòu)分(fēn)爲先期裸眼完井法和後期裸眼完井法。
③襯管完井法。即把油層套管下(xià)至生(shēng)産層頂部進行固井，然後鑽開(kāi)生(shēng)産層，下(xià)入帶孔眼的襯管進行生(shēng)産，此種完井法具有防砂作用。
④礫石充填完井法。在襯管和井壁之間充填一(yī)定尺寸和數量的礫石。
我(wǒ)們一(yī)般所說的完井指的是鑽井完井（well completion）也就是油氣井的完成方式，即根據油氣層的地質特性和開(kāi)發開(kāi)采的技術要求，在井底建立油氣層與油氣井井筒之間的合理連通渠道或連通方式。
而現在完井的意義有一(yī)定的擴展，包括鑽井完井和生(shēng)産完井。生(shēng)産完井主要指的是鑽井完井之後如何選擇管柱、井口，選擇什麽樣的管柱、井口等來達到油氣井的正常生(shēng)産。
