复杂结构井完井技术研究

[摘 要]随着石油工业的发展和科技进步，常规的定向井、固井射孔完井技术已经不能满足生产需求。水平井等复杂结构井的优势越来越明显，越来越被人们认识和接受。通过优化复杂结构井完井工艺，充分发挥特殊结构井扩大泄油面积的优势，提高采油速度，动用难采储量，抑制含水上升，提高采收率，实现少井高效经济开发。

[关键词]复杂结构井 完井 水平井 优化

中图分类号：TBll4.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0043-01

1. 引言

随着石油钻井、完井、测井以及采油技术的不断进步，以水平井、侧钻水平井、大位移井和分支井等为代表的复杂结构井技术得到了迅速发展。复杂结构井可以增大井眼与油藏的接触面积，加大泄油面积，减少渗流阻力，提高油田的整体开发效果。

国外早在20世纪20年代就进行了利用钻复杂结构井来提高油气田采收率的尝试。20世纪70年代取得了较大的突破，特别是20世纪80年代开发出了用于定向钻井的井下涡轮弯接头组合钻具和套管开窗技术，然后发展了导向钻井技术和分支完井技术，引发了当今的复杂结构井开采技术革命，产生了一场巨大的石油工业技术革命。在20多个产油国形成了用定向井、水平井、侧钻水平井、分支井、大位移井开采油田的较大工业规模。目前，世界上每年钻成的复杂结构井占其钻井数的一半以上。

2. 复杂结构井介绍

（1）水平井

国外水平井技术始于20世纪30年代，80年代得到迅速发展，90年代以来，水平井技术在国外已发展得相当成熟，形成了从水平井设计到钻井、完井和采油等配套技术，并且已成为石油行业的一项常规技术。大规模应用于不同类型的油气藏，取得了非常显著的经济效益。水平井已作为常规技术应用于几乎所有类型的油藏，如枯竭油藏、致密气藏、低渗油藏、边际油藏、高渗油藏等。水平井分布以裂缝性油藏为主，约占53%，其次是底水和气顶油藏，约占33%。目前，国外水平井最大水平位移达11500m，水平井最大垂深6062m，多分支水平井总水平段长度达到11342m。

（2）多分支井、鱼骨井和MRC技术

多分支井技术已成熟配套，实现了系列化和标准化，可满足各类油藏的开发需要，在降低开发成本、提高采收率等方面见到了很好的效果。国际上按完井技术满足“连接性、分隔性、贯通性”的程度，以及结构由简单到复杂，将分支井完井系统分为6级。实现了分支井窗口的有效密封和自由可重入，密封完井方式正在逐步增加。

鱼骨井属于多分支井的范畴，已经成为高效开发油气藏的理想井型之一，并在美国煤层气开采中成功应用。在鱼骨井的基础上提出了最大储层接触（MRC）钻井技术。MRC井是指一口井在储层中的累积长度（单井筒或多分支井筒）超过5 km的井。目前世界上多家公司正在探索该技术在低渗透气藏开发中的应用。

（3）大位移井

大位移井是定向井、水平井技术的延伸，主要应用于海上油田的开发和海油陆采。国外已成功地钻成数百口大位移井。BP公司把大位移井和多分支井有机结合在一起。埃克森美孚公司定量研究了大位移井眼轨迹方向与井壁稳定性。斯伦贝谢公司提出大位移定向难度指数法理论。哈里伯顿公司用膨胀管技术封隔复杂地层，确保钻达大位移井的靶位。近年来，这一技术得到了突飞猛进的发展。

3. 复杂结构井完井方式

目前常见的水平井完井方式有裸眼完井、割缝衬管完井、带管外封隔器的割缝衬管完井、射孔完井和砾石充填完井五类。

合理的完井方式应该满足以下要求：油气层和井筒之间应保持最佳连通条件， 油气层所受损害最小；油气层和井筒之间应具有尽可能大的渗流面积，油气人井的阻力最小；有效封隔油气水层，防止气窜或水窜，防止层的相互干扰；有效地控制油层出砂，防止井壁坍塌，确保油井长期生产；具备分层注水注气、分层压裂、酸化等措施，及便于人工举升和井下作业等条件；稠油开采应达到注蒸气热采的条件；油田开发后期具备侧钻的条件；施工工艺简单、成本较低。

只有采用合适的完井方式，才能有效开发油气田，延长油气井寿命和提高经济效益。复杂结构井完井方式优选研究主要从以下三方面综合考虑：一是从复杂结构井井身结构特点来优选完井方式；二是从油藏类型及特点来优选完井方式；三是从采油工程方面因素来优选完井方式。

4. 结束语

随着科学技术的不断进步，复杂结构井技术也不断提高，正朝着降低成本、缩短施工周期、保护油层、提高采收率的方向发展。在这方面我们还有许多工作要做，必须在应用中进行技术完善，完善后再进一步扩大应用，使复杂结构井技术成为国内老油田开发后期提高采收率的重要措施。