【現(xiàn)代完井技術(shù)】完井技術(shù)-第1章

完井與井下作業(yè)

主要內(nèi)容復(fù)習(xí)現(xiàn)代完井技術(shù)

石油工程學(xué)院

劉瑞文目錄

緒論第一章完井工藝技術(shù)第二章完井井底結(jié)構(gòu)與完井方法第三章鉆開(kāi)生產(chǎn)層第四章復(fù)雜儲(chǔ)層的固、完井技術(shù)第五章射孔

第六章側(cè)鉆

第七章油氣井防砂第八章套管的損壞及修復(fù)

緒論

完井工程(WellCompletionEngineering)是銜接鉆井和采油而又相對(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)的系統(tǒng)工程。完井的目的是建立生產(chǎn)層和井眼之間的良好聯(lián)通，并使井能長(zhǎng)期高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)?，F(xiàn)代完井是建立在對(duì)油、氣儲(chǔ)集層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)油性質(zhì)、巖石力學(xué)性質(zhì)和流體性質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，研究井筒和生產(chǎn)層的聯(lián)通關(guān)系，追求在井底建立有全井最小的油氣流阻力，使一口井有最大的油氣產(chǎn)量和最長(zhǎng)的壽命這一目標(biāo)，從而達(dá)到一口井有最大開(kāi)采效益。

完井工程與油氣藏類(lèi)型、油藏滲流特征、油藏巖性和油藏流體性質(zhì)密切相關(guān)，是選擇完井方式和防止油層損害的理論依據(jù)。

隨著油田開(kāi)發(fā)的進(jìn)一步深入，復(fù)雜油氣藏探開(kāi)發(fā)和特殊工藝井日益增多，這些都迫切需求與之相適應(yīng)的完井工藝技術(shù)，以便提高這些井的完善程度，達(dá)到保護(hù)油氣藏、提高開(kāi)采效益的目的。

目前，我國(guó)的完井工藝水平不高，完井方式相對(duì)單一，針對(duì)各類(lèi)型油氣藏的完井理論研究還不夠深入。完井工具和井下?tīng)顟B(tài)測(cè)量?jī)x器相對(duì)落后。因此開(kāi)展完井工藝技術(shù)的研究、研制先進(jìn)的完井井下工具十分必要。

完井工程所研究的主要內(nèi)容包括：

1、完井工具

2、完井工藝

1、完井工程基礎(chǔ);2、完井方式及選擇

3、完井管柱及完井工具

4、復(fù)雜條件下的固井完井技術(shù)；

5、射孔工藝；

6、防砂工具及方法。本課主要內(nèi)容第一章完井工程基礎(chǔ)

油藏類(lèi)型及儲(chǔ)層流體特性；油氣儲(chǔ)藏的巖石類(lèi)型及物性參數(shù)；完井所需資料收集與完井設(shè)計(jì)；巖心分析及油氣層敏感性評(píng)價(jià)。本章主要內(nèi)容：

油氣藏按幾何形態(tài)可分為塊狀、層狀、斷塊和透鏡體油氣藏等幾大類(lèi)。第一節(jié)油藏類(lèi)型及儲(chǔ)層流體特性受構(gòu)造控制的層狀油氣藏受構(gòu)造控制的塊狀氣油藏受斷塊控制的油氣藏透鏡體油氣藏受裂縫控制的油氣藏

一、油氣藏的構(gòu)造類(lèi)型按地質(zhì)構(gòu)造的分為

按照油氣儲(chǔ)集空間和流體流動(dòng)主要通道的不同，可將油藏劃分為以下幾種類(lèi)型：1．孔隙型油藏

這類(lèi)油藏以粒間孔隙為油藏空間和滲流通道，故也稱(chēng)為孔隙性滲流。砂巖儲(chǔ)油層、礫巖儲(chǔ)油層、生物碎屑巖儲(chǔ)油層均屬于此類(lèi)。2．裂縫型油藏

這類(lèi)油藏的裂縫既是主要的儲(chǔ)油空間又是滲流通道，稱(chēng)為裂縫性滲流?？赡懿淮嬖谠紫痘蛴锌紫抖贿B通、不滲透。碳酸鹽巖儲(chǔ)油層、泥頁(yè)巖儲(chǔ)油層都可能形成這類(lèi)油藏。二、油氣藏的儲(chǔ)、滲類(lèi)型3．裂縫-孔隙型油藏

這類(lèi)油藏以粒間孔隙為主要儲(chǔ)油空間,以裂縫為主要滲流通道,稱(chēng)為雙重介質(zhì)滲流,其裂縫往往延伸較遠(yuǎn)而孔隙滲透率卻很低.4．孔隙-裂縫型油藏

這類(lèi)油藏的粒間孔隙和裂縫都是儲(chǔ)油空間，又都是滲流通道，亦稱(chēng)為雙重介質(zhì)滲流,其裂縫發(fā)育而延伸不遠(yuǎn),油層孔隙度較低。5．洞隙型油藏

這類(lèi)油藏的溶洞、孔洞、孔隙和裂縫既是儲(chǔ)油空間，又是滲流通道。儲(chǔ)油層均屬可溶性鹽類(lèi)沉積層，基本上沒(méi)有原生孔隙，只有后生孔隙。按儲(chǔ)集層儲(chǔ)油結(jié)構(gòu)的分為孔隙型裂縫型裂縫—孔隙型孔隙—裂縫型溶洞型

不同儲(chǔ)、滲結(jié)構(gòu)的油氣藏具有各自的滲流特性和特點(diǎn)，在選擇完井方法時(shí)是重點(diǎn)考慮的因素之一。

儲(chǔ)層中的流體充填于巖石的孔隙中，包括油、氣、水三大類(lèi)。研究流體性質(zhì)對(duì)于制定合理的開(kāi)發(fā)方案、油水井工作制度、完井設(shè)計(jì)及增產(chǎn)措施等均具有重要意義。

三、儲(chǔ)層流體的性質(zhì)1、石油和天然氣的組分

天然氣是甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等組分的混合物，氣體分子中的碳原子從1～5。也有的含有硫化氫、一氧化碳、二氧化碳等。

原油的組分是烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴的混合物。分子中含碳原子從6到40以上。其中碳原子6～10的烴成分是汽油；碳原子11～13的烴成分是煤油；碳原子14～20的是柴油；碳原子21～40的是潤(rùn)滑油；碳原子40以上的是瀝青。含碳原子的數(shù)量越少，油的揮發(fā)性越強(qiáng)。

除上述烴類(lèi)外，在原油中一般會(huì)含有其它含雜原子化合物、卟啉化合物和瀝青等。不同地區(qū)的原油其物理和化學(xué)性質(zhì)變化相當(dāng)大。原油主要由碳、氫兩者種元素組成，主要化合物為烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等烴類(lèi)。原油的重要物理特性參數(shù)包括密度、粘度、凝固點(diǎn)、溶解性和原油的含蠟量等。2．原油的特性參數(shù)（1）密度(Density)

密度系單位體積內(nèi)所含物質(zhì)的質(zhì)量，以ρ表示，單位為“g/cm3”，常壓下在溫度為20℃與4℃純水的相對(duì)密度被規(guī)定為石油和液體石油產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)密度，以D204表示。美國(guó)常用API度表示石油的密度，換算關(guān)系如下：由上式可以看出，隨密度增加，API度反而減小。（2）粘度(Viscosity)粘度是指液體（或氣體）分子之間做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的摩擦力，粘度的單位是mPa·s，原油的粘度變化范圍很寬。原油的粘度與其組分有關(guān)。分子量越大，油的粘度越大，油的凝固點(diǎn)越高。（3）凝固點(diǎn)(CodifyingPoint)

原油在一定條件下失去流動(dòng)性的最高溫度叫原油凝固點(diǎn)。原油的含蠟量越高，原油的凝固點(diǎn)就越高。凝固點(diǎn)高的原油富含正構(gòu)烷烴（即蠟）。2．地層水地層水是天然出現(xiàn)在巖石中，在鉆井以前一直存在的原生水。在大多數(shù)的油藏中均含有水，。在油藏中含有的水多半是有一定礦化的水，含有各種可溶的無(wú)機(jī)和有機(jī)化合物，經(jīng)常存在的主要元素是納、鈣、鎂、氯、碳酸氫根和硫酸根。地層水的性質(zhì)可用水的類(lèi)型、礦化度、PH值等表述。水的類(lèi)型有氯化鈣型、氯化鎂型、硫酸鹽型和重碳酸鹽型等。地層水的pH值受CO2碳酸氫鹽體系的控制，碳酸鈣和鐵的化合物的溶解度在很大程度上取決于pH值。pH值越高，結(jié)垢趨勢(shì)就越大。pH值低，結(jié)垢趨勢(shì)減小，但腐蝕性增大，大多數(shù)油田水的pH值在4～8之間。地層水的總礦化度(總?cè)芙夤腆w量）指在給定已知體積的水中所溶解物質(zhì)的總量。高礦化度水腐蝕性強(qiáng)，套管損害嚴(yán)重，在生產(chǎn)過(guò)程中油管結(jié)鹽常堵死油管。陽(yáng)離子中的Ca2+可形成CaCO3或CaCO4垢，BA2+、Sr2+也可形成硫酸鹽垢。CI-含量高表明腐蝕性大。完井的生產(chǎn)管柱應(yīng)考慮防垢、防腐的問(wèn)題。地層水與油、氣、巖石或礦物共生，具有相同或相似的演化歷史，因此在石油勘探開(kāi)發(fā)中，水分析資料具有重要的價(jià)值，其應(yīng)用范圍有：（1）化學(xué)組成分析，可幫助判別油井出水來(lái)源。（2）油田注水開(kāi)發(fā)，根據(jù)油層水的性質(zhì)選擇注入水。（3）測(cè)地層水電阻率Rw，求取油氣層的含水飽和度。（4）根據(jù)溶解在水中的有機(jī)質(zhì)和無(wú)機(jī)鹽的分析，判斷含油氣性。（5）判斷結(jié)垢類(lèi)型及趨勢(shì)，以及與鉆井、完井液、壓裂液、酸液的配伍性。根據(jù)水中溶解鹽類(lèi)的不同組合，可將水型劃分為四種基本類(lèi)型，下表列出了地層水的劃分標(biāo)準(zhǔn)。水型以“

mg/L”為單位表示的濃度比

氯化鈣型<1<0>1氯化鎂型<1<0<1重碳酸鈉型>1>1<0硫酸鈉型>1<1<0根據(jù)儲(chǔ)層流體性質(zhì)（粘度、密度）的不同一般把油氣藏分為常規(guī)油藏、稠油油藏和氣藏三大類(lèi)。1．常規(guī)油藏

(NormalOilBed)

在油層溫度下的脫氣原油粘度小于50mPa·s時(shí)稱(chēng)為常規(guī)油。常規(guī)油藏一般原油含輕質(zhì)成分多，流動(dòng)性較好，開(kāi)采相對(duì)容易。2．稠油油藏

(HeavyOilBed)

在油層溫度下的脫氣原油粘度大于等于50mPa·s時(shí)稱(chēng)為稠油。稠油是瀝青基原油，我國(guó)通稱(chēng)稠油，國(guó)際上通稱(chēng)重油。由于各國(guó)稠油成因不盡相同，因而劃分標(biāo)準(zhǔn)時(shí)也略有差異。四、油氣藏的分類(lèi)我國(guó)稠油劃分標(biāo)準(zhǔn)：稠油分類(lèi)主要指標(biāo)粘度（mPa·s）輔助指標(biāo)相對(duì)密度目前的開(kāi)采方式名稱(chēng)級(jí)別普通稠油ⅠⅠ-150①～150①>0.9200常規(guī)或注蒸汽Ⅰ-2150①

～10000>0.9200注蒸汽特稠油Ⅱ10000～50000>0.9500注蒸汽超稠油(天然瀝青）Ⅲ>50000>0.9800注蒸汽注:①指油層條件下粘度,其它指油層溫度下脫氣油粘度.聯(lián)合國(guó)訓(xùn)練研究署(UNITAR)推薦的重質(zhì)原油及瀝青分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)：分類(lèi)第一指標(biāo)第二指標(biāo)粘度①

(mPa·s)

密度,60°F(g/cm3)°API,60F重油100～100000.934～1.020～10瀝青>10000>1.0<10注:①指在油層溫度下的脫氣油粘度.

常規(guī)油藏粘度<=50

mPa.s

稠油油藏

粘度>50

mPa.s

常規(guī)稠油藏（粘度50～10000

mPa.s

）特稠油藏（粘度10000～50000

mPa.s

）超稠油藏（粘度＞50000

mPa.s

）我國(guó)稠油資源相當(dāng)豐富，約占石油資源的20％。已探明的稠油資源主要分布新疆、遼河、勝利和渤海灣地區(qū)。我國(guó)西北地區(qū)的準(zhǔn)噶爾盆地，面積約為13×104km2，盆地內(nèi)蘊(yùn)藏著豐富的石油和天然氣資源，稠油資源占有相當(dāng)大的比例。目前在盆地西北緣和盆地東北部發(fā)現(xiàn)了幾億噸的稠油儲(chǔ)量。大規(guī)模的地面油砂、天然瀝青和淺層稠油油藏是西北緣油氣富集區(qū)的重要特色。稠油油藏的油層大多膠結(jié)疏松，油層易出砂。目前，我國(guó)稠油油藏主要采取注蒸汽等熱采方式，但普遍存在著出砂、氣竄和成本高的問(wèn)題。同時(shí)，由于油層薄、原油粘度太高，仍有相當(dāng)數(shù)量的稠油資源無(wú)法投人開(kāi)發(fā)，嚴(yán)重地制約著我國(guó)稠油開(kāi)發(fā)。通常把凝固點(diǎn)在40℃以上，含蠟量高的原油叫高凝油。高凝油為蠟基原油。我國(guó)原油凝固點(diǎn)大于25℃的約占90%，其中15%大于30℃，還有不少凝固點(diǎn)大于40℃。某些油田的原油凝固點(diǎn)高達(dá)60℃以上。高凝油油田的開(kāi)采關(guān)健是原油的流溫必須高于凝固點(diǎn)，才能維持正常生產(chǎn)，一般需要利用高溫或化學(xué)降凝方法進(jìn)行開(kāi)采和輸送。3．高凝油油藏(HighSolidifyingOilBed)天然氣是存在于地下巖石儲(chǔ)集層中以烴為主體的混合氣體的統(tǒng)稱(chēng)。4．天然氣藏(NaturalGasBed)包括：油成氣、煤成氣和生物氣。油成氣是在生油的過(guò)程中形成的輕烴，通常是溶解在原油中，或在存于構(gòu)造頂部形成氣頂。煤成氣在生成煤礦時(shí)產(chǎn)生的氣體，在煤田中稱(chēng)為瓦斯氣。生物氣是專(zhuān)指在較淺的、年代較近的（第四紀(jì)地層多見(jiàn)）地層中的微生物腐敗后生成的沼氣（以甲烷氣為主）。

氣體的特點(diǎn)是體積隨壓力和溫度的變化而有下較大的變化。從地下采出的氣體中經(jīng)常含有腐蝕性成分，較典型的是硫化氫氣體和二氧化碳?xì)?。天然氣的主要成分是甲烷，通常?5-95%；其次為乙烷、丙烷、丁烷等，戊烷和較重的烴類(lèi)。非烴氣體包括N2，CO2，H2S2，He氣等。天然氣在油田呈幾種狀態(tài)存在，包括伴隨原油產(chǎn)出的溶解氣、氣頂產(chǎn)出的游離氣（或氣藏、薄夾層）和地層不中的溶解氣。

硫化氫是天然氣的常見(jiàn)成分，特別是以碳酸鹽巖為儲(chǔ)層的氣藏。當(dāng)含有一定量的H2S和CO2酸性氣體時(shí)，它會(huì)危及操作人員的安全，對(duì)油、套管防腐設(shè)計(jì)、井口裝置、天然氣處理及輸運(yùn)都應(yīng)有特殊的要求。成分在天然氣中比例％在油藏伴生氣中比例％甲烷70～9850～90乙烷1～105～15丙烷1～52～14丁烷痕跡～21～10戊烷痕跡～1痕跡～5己烷以上痕跡～0.5痕跡～3二氧化碳痕跡～1痕跡～4硫化氫偶爾痕跡無(wú)～4氮痕跡～5天然氣的成分由于環(huán)保對(duì)清潔能源需求的加大，加之受高油價(jià)的影響，天然氣產(chǎn)業(yè)已成為一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。我國(guó)的四川地區(qū)、新疆塔里木和準(zhǔn)噶爾盆地、陜甘寧地區(qū)及南海和東海發(fā)現(xiàn)了大量的高產(chǎn)天然氣藏。2013年，國(guó)產(chǎn)氣產(chǎn)量達(dá)到1194（含煤層氣）億立方米；初步統(tǒng)計(jì)全年天然氣進(jìn)口量達(dá)到530億立方米，對(duì)外依存度30.6%，至2012年國(guó)累計(jì)探明地質(zhì)儲(chǔ)量10.85萬(wàn)億立方米，隨著油氣勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，我國(guó)天然氣的可采儲(chǔ)量將會(huì)明顯增加。

天然氣藏的高壓、高產(chǎn)、腐蝕和有毒性氣體的存在等特點(diǎn)，對(duì)天然氣藏的完井提出了更高的要求。目前對(duì)高壓、高產(chǎn)和含有H2S的裂縫型氣層的開(kāi)發(fā)還有許多問(wèn)題需要研究。以上介紹了油藏類(lèi)型和儲(chǔ)層流體的特點(diǎn)，它們對(duì)完井方式有直接的影響，但并不是選擇完井方式的唯一依據(jù)，還必須綜合考慮油層特性，開(kāi)采方式等多方面條件。油層特性主要包括油層巖性、油層滲透率及層間滲透率的差異、油層壓力及層間壓力的差異、原油性質(zhì)及層間原油性質(zhì)的差異，以及有無(wú)氣頂、底水等到。這些都是選擇完井方式的重要依據(jù)。

一般認(rèn)為生油巖石是沉積巖，主要包括碎屑沉積巖、化學(xué)沉積巖和生物沉積三大類(lèi)。其中泥巖和灰?guī)r是主要的生油巖。但在生油巖中形成的油氣不一定存儲(chǔ)在生油巖中，經(jīng)裂縫或孔隙可能運(yùn)移到附近具有儲(chǔ)存條件的巖石中。目前，分布最廣的儲(chǔ)藏巖石類(lèi)型是各類(lèi)砂巖、礫巖、石灰?guī)r、白云巖、礁灰?guī)r，此外還有少量的火山巖、變質(zhì)巖、泥巖。要經(jīng)濟(jì)高效地采出油氣，必須研究油層性質(zhì)，使鉆井、完井能夠最大限度地發(fā)揮油層的潛力。第二節(jié)油氣儲(chǔ)藏的巖石類(lèi)型及物性參數(shù)一、油氣藏的巖石類(lèi)型碎屑巖油層主要包括各種砂巖、砂礫巖、礫巖、粉砂巖等碎屑沉積巖，它們是我國(guó)目前最重要的儲(chǔ)集層類(lèi)型。碎屑巖的物質(zhì)成分主要由顆粒、基質(zhì)和膠結(jié)物三部分組成。1．碎屑巖儲(chǔ)層2．碳酸鹽巖油層碳酸鹽巖主要由碳酸鹽礦物方解石、白云石組成，巖石的主要類(lèi)型是石灰?guī)r和白云巖。炭酸鹽巖在我國(guó)約占沉積巖總面積的55%，特別在西南和中南地區(qū)很發(fā)育。據(jù)估計(jì)，世界石油儲(chǔ)量的一半左右在碳酸鹽巖中。我國(guó)除華北的碳酸鹽巖古潛山油藏外，大部分碳酸鹽巖主要作為儲(chǔ)氣巖，如四川盆地、新疆塔里木盆地和陜甘寧盆地等。碳酸巖儲(chǔ)層多為裂縫型儲(chǔ)集層，一般油氣井產(chǎn)量較高。但對(duì)高壓裂縫型氣藏的開(kāi)發(fā)存在一定的難度。其它巖類(lèi)的儲(chǔ)層是指除碎屑巖和碳酸鹽巖之外的各種巖類(lèi)儲(chǔ)層，如巖漿巖、變質(zhì)巖、粘土巖和煤層等。我國(guó)及國(guó)外均發(fā)現(xiàn)了這種類(lèi)型的油氣藏，對(duì)其研究不可忽視。3．其它巖石類(lèi)型的油層儲(chǔ)層物性參數(shù)是評(píng)價(jià)儲(chǔ)集能力的基本參數(shù)，孔隙類(lèi)型、喉道類(lèi)型及孔隙一喉道的配合關(guān)系與儲(chǔ)集性密切相關(guān)，它們是多孔介質(zhì)巖石的重要組成部分。物性與孔隙結(jié)構(gòu)研究對(duì)于鉆井、完井液設(shè)計(jì)、完井方式的選擇及開(kāi)發(fā)方案的制定均有十分重要的意義。二、儲(chǔ)層的物性參數(shù)

儲(chǔ)層的物性參數(shù)主要包括孔隙度、滲透率、孔隙結(jié)構(gòu)類(lèi)型、含流體飽和度、泥質(zhì)含量等。

巖石中孔隙的體積與巖石總體積的百分比稱(chēng)為巖石的孔隙度，常用符號(hào)Φ表示?？紫抖扔山^對(duì)孔隙度和有效孔隙度之分。絕對(duì)孔隙度是指巖石中全部孔隙的體積與巖石總體積之比。有效孔隙度是指巖石中互相連通的孔隙的體積與巖石總體積之比。１、孔隙度(Porosity)

一般砂巖的孔隙度較高，在砂質(zhì)巖石中易形成孔隙性的油氣藏。泥頁(yè)巖、碳酸巖等巖石的孔隙度一般都較低，易形成裂縫性油藏。雖然碳酸巖裂縫孔隙度不高，碳酸鹽中的裂隙（縫）孔隙度普遍較低，范圍在0.01%~6%之間，超過(guò)2%的較少。但在裂縫發(fā)育好的地區(qū)易形成高壓高產(chǎn)的油氣藏，如我國(guó)的四川和塔里地區(qū)的某些油氣田，形成了以裂縫為主的高產(chǎn)油氣田。巖石的孔隙度度按大小一般分為高、中、低三大類(lèi)：

高孔隙度（Φ＞25%）中孔隙度（Φ

＝10～25%）低孔隙度（Φ＜10%）熒光圖像分析：褐黃-黃褐色，指示油含量比較高

在一定壓差條件下，巖石能使流體通過(guò)的性能叫巖石的滲透性。巖石滲透性的好壞以滲透率的大小來(lái)描述，常用K表示，單位是μm2，巖石滲透性大小可由實(shí)驗(yàn)求得。儲(chǔ)層巖石的滲透率分為絕對(duì)滲透率（或物理滲透率)、有效滲透率和相對(duì)滲透率。（1）絕對(duì)滲透率(AbsolutePermeability)

是指當(dāng)只有任何一相(氣體或單一液體)在巖石孔隙中流動(dòng)而與巖石沒(méi)有物理化學(xué)作用時(shí)所求得的滲透率。通常則以氣體滲透率為代表，又簡(jiǎn)稱(chēng)滲透率。（2）有效滲透率(EquivalentPermeability)多相流體共存和流動(dòng)時(shí)，其中某一相流體在巖石中的通過(guò)能力的大小，就稱(chēng)為該相流體的有效滲透率。2．滲透率(Permeability)（3）相對(duì)滲透率(RelativePermeability)

有效滲透率與絕對(duì)滲透率的比值稱(chēng)為相對(duì)滲透率。根據(jù)滲透率的大小，地層的滲透率可分為高、中、低三種類(lèi)型：

高滲透地層：K≥0.5μm2

中滲透地層：0.01μm2<K<0.5μm2

低滲透地層：K＜0.01μm2

碎屑巖類(lèi)儲(chǔ)集層油田開(kāi)發(fā)儲(chǔ)層分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)層類(lèi)型名稱(chēng)孔隙度（%）滲透率（μm2）Ⅰ特高孔特高滲>30>2Ⅱ高孔高滲25～300.5～2Ⅲ中孔中滲15～250.1～0.5Ⅳ低孔低滲10～150.01～0.1Ⅴ特低孔特低滲<10<0.01

影響孔隙度的因素也直接影響滲透率的大小。滲透率的大小與孔隙度、粒徑、分選狀況和排列方式關(guān)系密切?？紫抖却蟮膸r石，滲透性一般均好；孔隙度低的巖石，滲透性能較差。對(duì)砂巖而言，孔隙度與滲透率關(guān)系密切，相關(guān)性顯著。裂縫性巖石的滲透性是流體流過(guò)裂縫的能力。它與裂縫的寬度和裂縫間的聯(lián)通性有關(guān)。一條寬度為0.1mm的裂縫，其滲透性相當(dāng)于0.5～1μm2

由于大多沉積巖地層具有層狀結(jié)構(gòu)，并且在不同方向上所受的應(yīng)力不同，表現(xiàn)出各向異性，因此，在不同方向上巖石的滲透性具有一定的差異。

油層巖性主要分為砂巖（砂礫巖）、碳酸鹽巖和其他巖性（火成巖、變質(zhì)巖等）共三類(lèi)。

1.砂巖（砂礫巖）油氣藏

砂巖的膠結(jié)物主要為硅質(zhì)、鈣質(zhì)、粘土等，在各種作業(yè)過(guò)程中易被損害。而且，我國(guó)的砂巖油藏多為層狀，壓力偏低，以中低滲為主，在開(kāi)發(fā)中采用多層同井合采、分層注水等增產(chǎn)措施，因此多數(shù)采用套管（或尾管）射孔完井。但對(duì)產(chǎn)層相對(duì)單一，不需要壓裂改造的產(chǎn)層或稠油層可考慮采用襯管完井或裸眼完井方式，同時(shí)根據(jù)需要可利用水平井進(jìn)行開(kāi)發(fā)，這樣不但連通性能好而且減少了固井對(duì)產(chǎn)層的污染，延緩了水錐的形成。三、儲(chǔ)層特性對(duì)完井方式的影響2.碳酸鹽巖油氣藏碳酸鹽巖層大多堅(jiān)硬、致密，儲(chǔ)滲空間為裂縫或基質(zhì)孔隙，有時(shí)也可能存在底水、氣頂。

對(duì)滲透性好的儲(chǔ)層可采用裸眼或襯管完井，如塔里木地區(qū)的高壓氣井目前大多水平井和襯管完井方式；對(duì)滲透性較差，開(kāi)采過(guò)程中需要采取酸化、酸壓或壓裂處理等增產(chǎn)措施時(shí)，可采用射孔完井，也可在裸眼壓裂后進(jìn)行襯管完井；對(duì)于孔隙性的碳酸鹽巖其完井方式可按砂巖油層來(lái)對(duì)待，增產(chǎn)措施可以采用酸化、前置液酸壓或加砂壓裂；裂縫性古潛山碳酸鹽巖可用裸眼完井，也可利用套管射孔完井方式，這樣有利于控制底水和進(jìn)行增產(chǎn)措施。3.火成巖及變質(zhì)巖等這類(lèi)油藏大都為次生古潛山油藏，巖石本身是致密的，存在裂縫或孔隙溶洞等，這類(lèi)油藏大多將不整合面的風(fēng)化殼鉆開(kāi)后采取裸眼完井，也可射孔完成。

我國(guó)的油層分類(lèi)，將油層劃分為特高滲透率、高滲透率、中滲透率、低滲透率和特低滲透率五種類(lèi)型。但在選擇完井方式中，國(guó)外僅對(duì)滲透率作出高的或低的較粗略的劃分。即把0.1μm2作為孔隙型油層高滲透或低滲透的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)，把0.01μm2作為裂縫型油層高滲透或低滲透的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)。一般地說(shuō)，高滲透油層井產(chǎn)量較高，原油入井的流速較快，選擇完井方式時(shí)需考慮這一特點(diǎn)。四、油層層間壓力及滲性的差異

層間滲透性的差異在砂巖層狀油藏中是常見(jiàn)的。我國(guó)層狀油藏層間滲透率差異有的可以達(dá)到幾十倍，甚至更大。在選擇完井方式中，若各層之間的滲透率變化范圍不超出下面六個(gè)等級(jí)中的一個(gè)，則被認(rèn)為層間滲透率差異不大，可以同井合采，否則需按兩套層系開(kāi)發(fā)。

K>1μm2K=0.5～1μm2K=0.1～0.5μm2K=0.05～0.1μm2K=0.01～0.05μm2K<0.01μm21.層間滲透性的差異

在選擇完井方式時(shí)，國(guó)外對(duì)油層層間壓力差異的劃分是，若各分層之間的壓力變化范圍不超出下面四個(gè)等級(jí)中的一個(gè)，則被認(rèn)為層間壓力差異不大。

①G>0.13Mpa/10m②G=0.11～0.13Mpa/10m③G=0.09～0.11Mpa/10m④G<0.09Mpa/10m,

國(guó)內(nèi)對(duì)層間壓力差異尚無(wú)一個(gè)量化的標(biāo)準(zhǔn)。在處理層間壓力差異的矛盾時(shí)，一般可采用雙油管分采、單管下封隔器分采或者在高壓層裝井下油嘴將高壓層的流壓降至與低壓層壓流接近等三種方法。如果用這些辦法無(wú)法調(diào)整層間矛盾，則只能分層開(kāi)發(fā)。層間差異中主要矛盾是層間壓力的差異。2．油層層間壓力的差異大部分碎屑巖地層的沉積環(huán)境是水相沉積，巖石是親水的，潤(rùn)濕性以親水為主。儲(chǔ)存油后可能會(huì)變成親油。在生產(chǎn)中，水進(jìn)入孔隙內(nèi)，極易使?jié)櫇裥苑崔D(zhuǎn)為親水，使巖石中的礦物成分浸泡在水中。會(huì)造成粘土膠結(jié)物的膨脹，使砂巖的膠結(jié)強(qiáng)度降低，引起生產(chǎn)層的出砂等問(wèn)題。

在生產(chǎn)中巖石中的介質(zhì)經(jīng)常會(huì)變化，如氣會(huì)隨油藏壓力的降低而大量析出，氣的含量降低；水的含量會(huì)增加，尤其是在注水開(kāi)發(fā)的條件下。這對(duì)井的生產(chǎn)有影響，在完井中必須考慮這些因素。五、潤(rùn)濕性和流體的分布1、儲(chǔ)層中的流體流動(dòng)

原油進(jìn)入井筒的動(dòng)力來(lái)源是溶解氣的分離、底水或注入水的推動(dòng)、氣頂氣的推動(dòng)以及巖石和流體的彈性能的釋放。在井筒附近的儲(chǔ)層中的原油進(jìn)入井筒，遠(yuǎn)離井筒處的流體會(huì)逐漸地向近井地帶推進(jìn)。在開(kāi)采中，油藏的壓力分布隨時(shí)間有變化，在油藏平面分布也有變化。

在采油生產(chǎn)中，通常要在儲(chǔ)層中注水、注氣，以保持油藏的壓力和能量。對(duì)滲透性較差的生產(chǎn)層要采取壓裂、酸化等措施增加產(chǎn)量。

壓裂和酸化使巖石的膠結(jié)物破壞，滲透性增加，但也破壞巖石的結(jié)構(gòu)，有可能使巖石出砂。在開(kāi)采稠油時(shí)要向地層注熱蒸汽，提高流體的溫度，降低流體的粘度，使稠油易流出。熱力能量對(duì)巖石和井筒也有較大的破壞作用。

完井中考慮有最小的流體流動(dòng)阻力是一個(gè)首要的問(wèn)題。同時(shí)也要考慮在生產(chǎn)中各種條件的變化對(duì)完井的要求，使井底的結(jié)構(gòu)要能適應(yīng)生產(chǎn)條件的各種變化。2、采油工程對(duì)儲(chǔ)層內(nèi)流體流動(dòng)的影響

完井設(shè)計(jì)是根據(jù)儲(chǔ)層性質(zhì)、油氣田的開(kāi)發(fā)方案和采油工藝要求等，確定打開(kāi)儲(chǔ)集層的方式，提出完井的井底結(jié)構(gòu)、油層套管的下入層位及下入深度和生產(chǎn)層與井筒的聯(lián)通方式，制定完井測(cè)試方案和采油管柱尺寸等一系列完井的參數(shù)。第三節(jié)完井所需資料收集與完井設(shè)計(jì)1．完井設(shè)計(jì)所需油藏地質(zhì)資料①藏類(lèi)型及地質(zhì)構(gòu)造資料；②層及巖性資料(包括礦物成分、粒度分析及有關(guān)防砂分析資料)；③儲(chǔ)層流體資料。

一、完井所需資料的收集2．完井設(shè)汁所需油藏開(kāi)發(fā)資料①油藏開(kāi)發(fā)方案；②射孔方案；③增產(chǎn)措施；3．采油工藝技術(shù)資料4．試油和測(cè)井資料5．鉆井工程資料6．油氣層保護(hù)技術(shù)資料7．完井設(shè)計(jì)遵循的各種標(biāo)準(zhǔn)

（1）滿足開(kāi)發(fā)、采油工程方案要求；（2）與鉆井、固井和井下作業(yè)協(xié)調(diào)一致；（3）符合油層保護(hù)及改造措施的要求；（4）盡量減少投產(chǎn)后的井下作業(yè)工作量；（5）完井方案與當(dāng)前的工藝技術(shù)水平相適應(yīng)；（6）滿足作業(yè)安全、高效及環(huán)保要求的原則。二、完井設(shè)計(jì)遵循的原則1．完井方式的選擇根據(jù)儲(chǔ)集層的巖石特點(diǎn)、油藏的開(kāi)發(fā)方案、將來(lái)可能要采取的采油工藝和修井措施，提出完井井底結(jié)構(gòu)的類(lèi)型。2．提出完井井段的井底結(jié)構(gòu)參數(shù)包括井徑、打開(kāi)生產(chǎn)層的長(zhǎng)度與層數(shù)、口袋的長(zhǎng)度等。3．完井管柱的設(shè)計(jì)油層套管的直徑、下入深度、套管強(qiáng)度及防腐設(shè)計(jì)；篩管和襯管的有關(guān)尺寸的決定；采油管柱尺寸的確定等。4．射孔的方案設(shè)計(jì)三、完井設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容5．防砂工藝的設(shè)計(jì)對(duì)出砂井，根據(jù)產(chǎn)層特點(diǎn)和出砂特性制定具體的防砂方案；設(shè)計(jì)防砂工具的結(jié)構(gòu)參數(shù)；對(duì)礫石充填防砂，確定礫石的尺寸、質(zhì)量要求及充填工藝等；對(duì)化學(xué)防砂，設(shè)計(jì)固砂液配方等。6．完井測(cè)試方案設(shè)計(jì)包括測(cè)試方案的制定、測(cè)試管柱設(shè)計(jì)等。7．油氣層保護(hù)方案及完井液的設(shè)計(jì)根據(jù)產(chǎn)層特點(diǎn)和油氣層敏感性評(píng)價(jià)，制定出整個(gè)完過(guò)程中的產(chǎn)層保護(hù)方案，設(shè)計(jì)完井液體系和性能配方；提出完井液防腐措施等。8．完井井口裝置的設(shè)計(jì)根據(jù)產(chǎn)層的壓力級(jí)別和油、氣特性設(shè)計(jì)完井井口裝置。第四節(jié)巖心分析及油氣層敏感性評(píng)價(jià)

巖心分析技術(shù)是指利用能揭示巖石本質(zhì)的各種儀器設(shè)備來(lái)觀測(cè)和分析油氣層的特性。巖心代表了地下巖石，