完井工程習(xí)題

1、一、 名詞解釋 （共8小題，每小題3分，共24分）1、 完井工程：完井工程是銜接鉆井工程和采油工程而又相對(duì)獨(dú)立的工程。是從鉆開(kāi)油層開(kāi)始到下套管注水泥固井、射孔、下生產(chǎn)管柱、排液，直至投產(chǎn)的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。2、 井身結(jié)構(gòu)：主要包括套管層次、下入深度以及井眼尺寸（鉆頭尺寸）與套管尺寸的配合。3、 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的“必封點(diǎn)”：在井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為保證下部地層安全鉆進(jìn)，地層中必須進(jìn)行封隔的各種復(fù)雜地層稱為井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的必封點(diǎn)。4、 水泥漿頂替效率：水泥漿在環(huán)形空間頂替泥漿的程度?？赡墉h(huán)空水泥漿的體積與環(huán)空體積之比來(lái)表示。5、 油氣井注水泥竄槽；在注水泥過(guò)程中，由于水泥漿不能將環(huán)空中的鉆井液全部替走，使

2、環(huán)空局部出現(xiàn)末被水泥封固的現(xiàn)象。6、 管內(nèi)礫石充填完井：在下入套管并射孔的井中，在出砂段下篩管，在篩管和油層套管之間的環(huán)空中充填礫石，這種完井方式稱為裸眼礫石充填完井。它是管內(nèi)礫石充填完井，屬二次完井。7、 射孔完井: 是將射孔槍下到油氣層部位，在地面點(diǎn)火引爆射孔彈，將套管、水泥石和產(chǎn)層一并射穿，形成連結(jié)井眼和儲(chǔ)集層的通道。8、 負(fù)壓射孔: 采用低密度射孔液或是降低液柱高度使井筒內(nèi)的液柱壓力低于儲(chǔ)集層壓力時(shí)進(jìn)行的射孔。二、 判斷題 （每小題1分，共13分）1、 鉆井尾管（襯管）既可以用作技術(shù)套管，也可以用作生產(chǎn)套管。（）2、 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在確定表層套管下深的時(shí)候，一般都按照“預(yù)計(jì)發(fā)生井涌”

3、 的前提計(jì)算。（）3、 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，確定尾管下深時(shí)，一般不需要進(jìn)行壓差卡鉆校核。（）4、 套管層次和各層套管下入深度確定之后，相應(yīng)的套管尺寸和井眼直徑也就確定了。（）5、 計(jì)算套管柱受到的外載荷時(shí)，為了安全起見(jiàn)，一般要考慮套管柱的浮力。（）6、 一般的，作用在套管柱上的外擠載荷在底部最大、井口處最小。（）7、 在套管柱雙向應(yīng)力橢圓第四象限中，套管柱受力為軸向拉力與內(nèi)壓力聯(lián)合作用。（）8、 硅酸三鈣是決定水泥初凝和稠化時(shí)間的主要因素。（）9、 一般的水泥漿的凝結(jié)時(shí)間要大于稠化時(shí)間。（）10、 正壓射孔是指地層壓力大于井底壓力的射孔()11、 裸眼礫石充填完井是鉆開(kāi)生產(chǎn)層以后下篩管在環(huán)空填礫石

4、的完井。() 12、 人工井壁完井可用于防砂。()13、 射孔完井是使用最多的完井方式，也是最好的完井方法。()三、 填空題（共14小題，其中第1小題1分，其余每空0.5分，共15分）1、 型號(hào)為N80的套管，其最小屈服強(qiáng)度是 551.57 MPa（1MPa=145.04psi）；2、 在井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，技術(shù)套管的主要功能主要表現(xiàn)為：隔離各類復(fù)雜地層，為下次順利鉆進(jìn)提供保障；3、 在井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在，油層套管的下深主要取決于油氣層的位置和完井方法 ；4、 API標(biāo)準(zhǔn)套管的連接螺紋有四種： 短圓螺紋(STC)、 長(zhǎng)圓螺紋（LTC）、 梯形螺紋（BTC）、 直連型螺紋（XL）；5、 常見(jiàn)水泥外加劑有

5、緩凝劑、促凝劑、加重劑、減阻劑等。（答對(duì)任意3項(xiàng)即可）6、 井下套管柱所受到的外擠載荷主要有管外液柱壓力、地層流體壓力、蠕變巖石側(cè)壓力和生產(chǎn)時(shí)其他壓力。（答對(duì)任意3項(xiàng)即可）7、 套管柱在受外擠作用時(shí)，其主要破壞形式是失穩(wěn)破壞。8、 套管柱等安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法的基本思路（要求）是：最危險(xiǎn)截面上的安全系數(shù)不小于設(shè)計(jì)給定值 。9、 確定生產(chǎn)（油層）套管尺寸的主要依據(jù)是：油管尺寸。10、 油井水泥主要成分有：硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣。11、 孔隙性碳酸鹽油氣藏宜采用：套管或尾管射孔完井方式。12、 防砂完井類型有裸眼礫石充填完井、管內(nèi)礫石充填完井、人工井壁完井。13、 短曲率半徑的水平井

6、完井多采用裸眼或篩管完井方式。14、 油氣井的井口裝置主要由套管頭、油管頭和采油樹(shù)組成。四、 簡(jiǎn)答題（6小題，共31分）1、 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則。（4分）（1）有效地保護(hù)油氣層，使不同地層壓力的油氣層免受鉆井液的損害。（2）應(yīng)避免漏、噴、塌、卡等井下復(fù)雜情況的發(fā)生，為全井順利鉆進(jìn)創(chuàng)造條件，以獲得最短建井周期。（3）鉆下部地層采用重鉆井液時(shí)產(chǎn)生的井內(nèi)壓力不致壓裂上層套管外最薄弱的裸露地層。（4）下套管過(guò)程中，井內(nèi)鉆井液柱的壓力和地層壓力之間的壓力差，不致產(chǎn)生壓差卡套管現(xiàn)象。2、 給出“套管柱強(qiáng)度等安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法”的基本步驟。（3分）（1）先根據(jù)最大內(nèi)壓載荷初選套管，選擇滿足內(nèi)壓強(qiáng)度要求的套管，

7、對(duì)抗拉、抗外擠進(jìn)行校核；（2）自下向上根據(jù)套管的外擠載荷進(jìn)行套管柱強(qiáng)度設(shè)計(jì)，對(duì)抗拉、抗內(nèi)壓強(qiáng)度進(jìn)行校核；（3）最后根據(jù)套管柱的軸向拉力設(shè)計(jì)、校核上部套管柱。3、 試述前置液的類型及功用。（7分）前置液包括沖洗液及隔離液，作用分別如下：（1分）沖洗液的作用：（3分）(1)稀釋和分散鉆井液，防止鉆井液膠凝、絮凝；(2)有效沖洗井壁與套管，清洗殘存鉆井液及泥餅，提高水泥環(huán)與井壁、套管的膠結(jié)質(zhì)量；(3)在水泥漿及鉆井液間起緩沖作用；隔離液的作用：（任意答對(duì)3條即可，3分）(1)側(cè)重于隔離鉆井液與水泥漿，防止其直接接觸，發(fā)生污染；(2)具有較高的浮力及拖曳力，懸浮固相顆粒，以加強(qiáng)頂替效果；(3)防塌，抑

8、制井漏；(4)平面推進(jìn)型的頂替效果；(5)緩沖作用。4、 試述完井液的要求及類型。（7分）（1）鉆井完井液必須滿足以下要求：（任意答對(duì)4條即可，4分）a.保持鉆井完井液的液相與地層相容性配伍；b.嚴(yán)格按照儲(chǔ)層孔喉結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，控制鉆井完井液中固相的含量及級(jí)配，以減少鉆井完井液中固相粒子對(duì)儲(chǔ)層的損害；c.注意防止完井液對(duì)鉆具、套管的腐蝕作用；d.對(duì)環(huán)境無(wú)污染或污染可以消除；e.體系性能穩(wěn)定，保證井下安全；f.成本低，應(yīng)用工藝簡(jiǎn)單。（2）完井液有以下類型：（3分）a.氣基類：空氣、霧、泡沫、充氣鉆井液等；b.水基類：無(wú)固相清潔鹽水鉆井液，無(wú)粘土有固相鉆井液和改性鉆井液（屏蔽暫堵劑）c.油基類：油基鉆井

9、液、油包水乳化鉆井液等。5、 油氣井完井方法選擇的原則。（6分）完井原則：儲(chǔ)集層不同、生產(chǎn)方式不同，完井方式不同。目的是保證井的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。（1分）1.最大限度地保護(hù)儲(chǔ)集層，防止對(duì)儲(chǔ)集層的傷害；2.減少油氣流進(jìn)入井筒時(shí)的流動(dòng)阻力；3.能有效地封隔油氣水層，防止各層之間的相互干擾；4.克服井塌或產(chǎn)層出砂，保障油氣井長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)，延長(zhǎng)井的使用壽命；5.可以實(shí)施注水、壓裂、酸化等增產(chǎn)措施；6.工藝簡(jiǎn)單、成本低；（任意答對(duì)4條即可，4分）以實(shí)現(xiàn)井眼與儲(chǔ)集層良好的連通，使井高產(chǎn)，同時(shí)保持井眼的長(zhǎng)期穩(wěn)定，使井能較長(zhǎng)一段時(shí)間穩(wěn)產(chǎn)。（1分）6、 簡(jiǎn)述”油氣井注水泥的基本要求”。 （4分）（1）水泥漿返高、套管內(nèi)水泥

10、塞高度必須符合設(shè)計(jì)要求；（2）注水泥段環(huán)空的泥漿應(yīng)全部被水泥漿頂替干凈，不竄槽；（3）水泥環(huán)與井壁、水泥環(huán)與套管有足夠的連接強(qiáng)度和封固性能，不發(fā)生油氣水竄，能經(jīng)受住酸化壓裂；（4）水泥石能抵抗油、氣、水長(zhǎng)期的侵蝕和破壞。五、 計(jì)算題（2小題，共17分）1、某直井用177.8mm，N80鋼級(jí)，10.36mm的套管，其額定抗外擠強(qiáng)度pc48401kPa，管體屈服強(qiáng)度為Fs3007kN，線重為q0.4234kN/m，其危險(xiǎn)截面以下懸掛的套管長(zhǎng)L700m，鉆井的密度為1.30g/cm3，鋼材的密度7.8g/cm3，試計(jì)算該危險(xiǎn)截面存在軸向拉應(yīng)力時(shí)的抗外擠強(qiáng)度pcc。 （6分）解：浮力系數(shù)：（1分）（1分）（4分）2、某井井深2800m，地層壓力為1.12 g/cm3，固井封固段長(zhǎng)1800m。問(wèn)： 水泥漿注替完畢時(shí)井底壓力的當(dāng)量密度； 假設(shè)水泥漿凝固后和地層膠結(jié)為一體，設(shè)水泥石所含流體當(dāng)量密度為1.05 g/cm3，