完井工程是指钻开油气层开始，到下部完井、下油管，到安装采油树，直至投产的过程，衔接钻井和采油。完井工程可保证既满足长期稳产，又能经济安全地进行油气井钻修井作业。深水完井总体原则是安全、可靠、环保。

（1）深水完井设计要求

满足油气田开发要求；完井工艺成熟，具有可操作性，以控制作业风险和降低作业费用；完井中的关键问题应有专题研究的支持，专题研究结果是深水完井设计的基础；考虑防砂及防水合物、防蜡、防垢等流动保障工艺的要求；应选择防腐、耐压、密封性好的深水完井管柱及工具，满足长期生产要求；水下采油树易于操作及维护；考虑后期易于修井，同时应尽量减少修井作业。

（2）深水完井作业要求

作业过程中满足质量健康安全环保和完井设计的要求；严格执行保护油气层的原则及符合储层改造措施的要求，在各个作业环节中做到最大限度地保护油气层；关键的完井设备和工具考虑备份、冗余，准备备用方案，提高作业时效；严格监管完井作业全过程，收集齐全作业数据。

4.1.1.1　完井装置选择

深水完井装置的选择主要考虑以下方面：定位方式（动力定位／锚泊定位）、装置类型（钻井船／半潜式钻井平台）、井架形式（单／双井架）、防喷器能力、月池尺寸及吊机能力。

1）定位方式

①考虑目前定位系统能力和定位精度及经济性等因素，推荐在水深500～1 500 m处采用锚泊定位或动力定位，水深大于1 500 m采用动力定位。

②选择定位方式时应考虑极限条件下（台风、内波流等）对装置定位能力的影响；选择锚泊定位应考虑以下因素：锚机与卷缆机能力、锚抓力、锚泊系统的组合方式、起抛锚三用工作船作业能力、后勤支持能力及经济因素等；选择动力定位应考虑以下因素：定位能力、系统冗余、隔水管管理、燃料需求、可维护性以及应急程序等。

2）装置类型

①半潜式钻井平台稳定性好，适合于较恶劣的作业海况，作业气候窗口宽，作业效率高，但机动性差。

②钻井船机动性好，动复原时间短，可变载荷大，储存容量大，较半潜式钻井平台易维护；但对恶劣环境的作业适应性差，作业气候窗口窄。

③钻井船有相对充足的甲板面积进行完井设备（考虑增产作业和安装／修井控制系统等安装需求）的预先布置，船舱仓储能力强，能够适应离岸较远油气田的钻完井作业，对供应船要求减少。

3）井架形式

对于完井作业，由于大部分作业是在隔水管内进行，考虑到经济性及其对作业效率的贡献，完井作业期间双井架的优势不明显，因此优先考虑单井架或一个半井架形式。

4）防喷器能力

①应考虑防喷器控制系统响应时间。液控模式一般用于较浅水深，电液控制模式多用于深水钻完井装置，水深超过1 500 m则优先选择电控或电液控制系统。

②应选择功能更全面的防喷器组，尽可能增配套管剪切闸板，一般最大的套管剪切能力不小于in，对于超深水应考虑安装压力监测装置。

5）月池尺寸及吊机能力

月池尺寸及吊机能力应满足水下采油树的安装要求。

4.1.1.2　完井方式确定

完井方式主要包括裸眼完井和套管完井。完井方式的优缺点比较见表4-1。

深水完井方式选择原则如下：

表4-1　完井方式的优缺点比较

①满足地质油藏的要求，最大限度地释放产能。

②统筹考虑安全、可靠、环保等因素，尽量减少油气田后续的干预作业和修井作业。

③对于胶结程度高、稳定性好、均质性好的油气藏，可以优先考虑裸眼完井。

④对于地层稳定性相对较差，储层复杂且油气藏有分层系开发或层位封隔要求的，推荐优先采用套管完井。

4.1.1.3　防砂方式确定

考虑出砂对深水完井设备和生产系统的潜在风险，深水完井防砂要求更高。

1）防砂策略

①根据专题研究结果，对于有可能出砂的储层均应采取防砂措施，对于预测出砂可能性低的储层可采用简易防砂措施。

②出砂可能对完井管柱、水下采油树、水下生产系统等产生损害，不推荐在深水完井中使用适度出砂的防砂方案。

2）深水防砂方式的特点和选择原则

①对于深水油气井，一般采用套管射孔压裂充填和裸眼井砾石充填，这两种防砂方式需要的工期和费用比独立筛管和膨胀筛管多，但可靠性比后者好，防砂寿命也比后者长。

②对于注水、注气井，由于关井停注、不同注水层之间的互窜等原因存在出砂的风险，也应考虑防砂措施，优先考虑简易防砂方式。

常见深水防砂方式特点和选择参考原则见表4-2。

4.1.1.4　射孔

1）射孔方式

①深水射孔分为正压射孔和负压射孔。应根据井筒条件、地层条件及完井工艺进行选择，对于有增产措施要求的油气井一般选择正压射孔。

②射孔过程中可能产生地层伤害，离散的杂质（射孔弹碎屑、水泥颗粒、地层砂等）堵塞喉道，影响地层渗透率，可以通过负压射孔或小型压裂等措施解决。

③射孔可以采用电缆射孔和油管输送射孔，可根据储层条件、井筒条件等进行选择；考虑到产能、井控的需要，深水完井射孔作业一般推荐油管输送射孔。

④在条件允许的情况下，深水射孔作业和防砂作业宜一趟管柱完成。

2）射孔参数

①射孔应考虑孔径、孔密、穿深、相位等因素对产能的影响，综合考虑产能及防砂效果、地层特性进行射孔参数选择。

②深水射孔宜采用大孔径、高孔密射孔弹。

4.1.1.5　完井液(www.daowen.com)

1）完井作业常用工作液

（1）清洗液

用于完井前的井筒清洁，要求分散油污能力强；能够悬浮携带固相杂质。

表4-2　常见深水防砂方式特点和选择参考原则

（2）压井液

用于压井保持井筒压力平衡，要求密度可调节；对储层伤害小；性能稳定；滤失量小。

（3）射孔液

用于套管射孔作业，要求对油气层伤害小；能够悬浮和携带射孔产生的碎屑。

（4）携砂液

用于砾石充填作业，要求黏度高，有较强的携砂能力；悬浮性好，砾石沉降慢；对产层伤害小。

（5）封隔液

用于充填封隔器以上套管环空，要求密度可调节且性能长期稳定；腐蚀性小；对温度有广泛的适应性。

2）深水完井液除常规性能之外的考虑因素

深水完井液除了要求常规完井液的性能之外，还要考虑以下因素：

①根据储层物性、岩性、地层流体、地层敏感性分析结果，并考虑储层保护需求。

②完井液对温度（井筒高温、海水低温）具有较强的适应性和稳定性。

③完井液体系要能够适应深水低温环境影响，具有预防水合物的能力。完井液体系要求性能长期稳定，腐蚀性小。

4.1.1.6　防腐

①根据管材防腐失效风险、弥补的难易程度、生产年限、腐蚀余量、成本等因素，综合考虑防腐方案。

②完井管柱及工具材质选择应考虑地层流体的腐蚀影响，选择标准参见NACE 01-75、ISO 15156和海油防腐标准，深水井可以选择更高一级的防腐材质。

③对于注入井根据注入流体选择适当防腐的材质，同时对注入流体进行处理。

④完井工具橡胶材料选择，应考虑温度、压力、完井液和地层流体的影响。

4.1.1.7　水下采油树选型和安装

①根据供货资源、钻完井方案和后期干预、修井作业概率，综合安全性和经济性分析结果选择合适的水下采油树类型（立式／卧式）。

②根据地层压力和完井、增产过程中的最高压力，确定水下采油树压力等级。

③根据完井、生产、长时间关井期间的井口温度，确定水下采油树温度等级。

④根据完井和生产期间井筒流体组分，同时考虑可靠性和厂家的产品系列，结合API 17D规范选择水下采油树材质。

⑤根据油田开发要求及钻完井需要，确定水下采油树和油管挂的通径。

⑥根据控制信号传输距离和响应时间要求，选择水下采油树控制系统的类型；通常情况下，超过5 km，推荐采用电液控制。

⑦考虑油田投产、钻完井程序和采油树的形式等因素，以确定水下采油树安装方式和时机。

4.1.1.8　人工举升方式

①深水油气田开发优先选择利用地层能力进行自喷生产，对于初期不能自喷或自喷期较短或自喷无法满足配产的油井，通过人工举升方式实现举升排液。

②通常深水人工举升分为井筒内人工举升和海底人工举升，深水完井主要涉及井筒内人工举升。

③根据油井产能、流体性质，综合考虑技术可行性、投资、操作、维修等各方面因素，确定人工举升工艺，满足油田配产、长效、修井的要求。

④启动生产和长期关井后的重新启井，需要考虑流动保障措施和启动方案。

4.1.1.9　流动保障

①深水完井流动保障主要考虑井筒内流动保障。

②根据水合物、结垢、结蜡的专题研究结果，制定流动保障方案；即使研究结果表明流道堵塞的风险较小，为了使后期具备应对手段，仍推荐设置井下化学注入阀。

③深水完井主要通过控制管线注入化学药剂或环空注入隔热型封隔液或隔热油管实现流动保障。

④井下安全阀、化学药剂注入阀的下深应满足流动保障要求。

4.1.1.10　完井管柱类型

①管柱设计要求可靠性高，安装简单，管柱工具的安装尽量实现单趟多功能，减少或避免干预作业，提高效率。

②有分层系开发要求的油气田，宜采用智能完井，监测井下生产状态参数，利用液压管线或电信号控制井下生产滑套／阀门的开度，实现生产井和注入井的在线分层监测和控制。

4.1.1.11　清井返排

①根据平台条件，确定清井返排的方式、返排流体的处理和返排结束指标。

②通过完井管柱替入低密度流体（柴油、氮气）、连续油管诱喷、气举、电泵等方式实现清井返排。

③上部完井结束后，尽快清井返排，达到交井条件。