海上油气田完井手册 第七章 生产完井管柱.pdf

第七章生产完井管柱

完井管柱设计是完井工程的重要环节，完井工程的最终目的要通过完井管柱来实现。
海上油（气）田完井管柱的设计必须遵循以下原则：
1）完井管柱必须与井下状况（包括油气层层系、产能、水动力系统、流体特性等）相
适应；
2）完井管柱必须与地面条件相适应；
3）完井管柱必须满足油气田开发方案的要求；
4）一般都应具备测试功能和自动控制的安全功能；
5）尽可能减少或避免生产过程的起管柱作业，因此，一般都应具备钢丝作业或（和）
连续油管作业的功能，减少生产操作费；
6）结构和施工尽可能简单，降低投资费用。
完井管柱一般可按以下分类：
热采
注水管柱单管合采
自喷单管分合采
双管分合采

生产完井管柱油井生产管柱电潜泵
气举
人工举升射流泵
气井生产管柱螺杆泵
水力活塞泵
本章将介绍海上常用的自喷井完井管柱、气井完井管柱、气举井完井管柱、电潜泵完井
管柱、射流泵完井管柱、螺杆泵完井管柱及注水井完井管柱的结构特点、适用范围和设计要
点以及生产完井管柱的受力分析。
本章各管柱中，在井口与第一级封隔器之间或两个液压封隔器之间，是否需要连接伸缩
节，在实际设计中必须对管柱可能的受力载荷变化情况进行计算确定，不受示例管柱的限制。
有关作业施工程序和操作规程，各油公司都有具体的规定或标准，施工时应严格执行，
本文也不作详细叙述，仅在一些比较特殊或难度较大的地方提出需注意的要点。

第一节自喷井完井管柱

本节将重点介绍单管合采完井管柱、单管分采／合采完井管柱和双管完井管柱。
一、单管合采完井管柱
一般管柱结构如图7-1-1所示。
1．管柱特点
l）结构简单，施工容易，投资费用低；
2）适用于多层系统中，进行多层合采（在各层压力系统和流体物性比较一致情况下各
层同时射孔生产）；
3）既适合于前期自喷生产，又可用于后期的射流泵生产，所以特别适用于没有修井能
力的平台条件；
4）封隔器和井下安全阀构成安全防溢油的功能，确保油井安全。
2．管柱上各井下工具名称及功能
（1）安全阀液压控制管线：其出口连接到井口采油树，由地面液压系统控制井下
安全阀的开关，其选择参阅第四章。
2）流动短节
3）地面控制井下安全阀：特殊事故情况下可自动井下关井，防止溢油事故；
4）偏心工作筒可以作为安装循环阀或单流阀的工作筒；
5）滑套：完井施工完成后，从油管挤柴油替出完井液进行诱喷和修井时循环压井液等
作用，也可用于后期射流泵生产：
6）定位接头：施工作业时探测自井口至永久封隔器顶部的深度，配管柱长度时，如果
将其下至比该深度浅（即下在永久封隔器顶部一定距离），为防止生产时温度升高，油管伸
长对封隔器或井口的破坏，一般宜采用悬挂式定位接头。
7）永久封隔器：封隔油、套管环形空间，起环空安全阀的作用和防止套管腐蚀作用（封
隔液一般都加入防腐剂和杀菌剂）。
8）密封总成：密封油管与环空的流通；
9）封隔器密封加长筒（或可磨铣加长筒）：与密封总成形成密封，它们的长短视井底温
度、压力及生产后期的生产方式等因素决定。
10）工作筒：如果封隔器采用液压坐封方式可作为坐入堵塞器坐封封隔器用，否则一般
可以不接此工具。
11）带孔管：地层生产流体通道。
12）NO一GO工作筒：悬挂生产测试仪表及防止钢丝工具串掉落井底。
13）导向管鞋：便利于通过的生产测井仪、连续油管、钢丝作业等工具回收进入油管。
3．设计要点
1）封隔器可选用永久封隔器或可回收液压坐封单封隔器，主要根据油藏情况和后
期油层改造的条件及可能性来考虑。永久封隔器的优点是密封可靠，经久耐用，耐温耐压较
高，费用较低，但后期磨铣麻烦。
2）管柱中心是否接入偏心工作筒及其深度，应根据油藏及平台条件考虑，如果有
了偏心工作筒，而且偏心工作筒上部带有射流泵的过滤接头，可以省去滑套。
3）管柱下入深度必须高于顶部油层顶界，底部必须使用带喇叭口的导向管鞋，便于后
期生产测井和连续油管作业、补孔作业，整个管柱的通径也必须考虑这些作业。
4）滑套应尽可能靠近封隔器顶部（使用液压封隔器时），有利于投产诱喷和修井循
环等作业，也可在修井循环时冲洗掉封隔器顶部可能的沉积物，容易解封。
5）安全阀上，下端是否连接流动短节，视油井的产量大小及管柱可能的使用时间长短
而定，一般来说，如果产量较高（如300～500m3／d以上）而估计管柱使用的时间又较长
（如3～5年以上），则应该接入流动短节。
6）管柱是否连接“化学剂注入阀”及其下入深度，视油井的原油物性而定，如果原油
析蜡点高，结垢严重或稠油则要考虑下入“化学剂注入阀”；否则可以不要。
7）如果密封总成或单管液压封隔器要通过大斜度井的177.8mm（7in）导管，最好是加
装扶正器使它们易于通过尾管挂而不被磨损。后面介绍的完井生产管柱，如果有类似情况也
应考虑。
二、单管分／合采完井管