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1、下套管固井作业下套管固井作业(课件课件)固井作业的基本认识固井作业的基本认识二二二二套管相关知识套管相关知识一一套管附件与井口工具的认识套管附件与井口工具的认识三三目目录录固井的施工过程固井的施工过程四四固井质量的检测标准固井质量的检测标准五五API套管规范一一套管柱强度设计与校核二二套套 管管下套管作业程序三三套管的作用套管的作用1、防止井塌，防止钻井液与井壁的过渡冲蚀；2、防止淡水层，低压力层被污染；3、防止油气泄漏；4、控制油气入井量；5、为控制井内压力提供条件；6、以便安装采油人工举升装置；7、为油气流动提供通道。1 1、级别：（、级别：（API Spec 5CTAPI Spec 5C
2、T包括四组各种规格和包括四组各种规格和壁厚的套管）壁厚的套管）第1组：H、J、K、N钢级的套管。第2组：C、L和T钢级限定屈服强度的套管。第3组：P钢级的高强度套管。第4组：Q钢级特殊用途套管。API套管物理性能套管物理性能API套管钢级标准分类是以套管材质的最小屈服强度为依据。制造套管的钢材是一种弹性材料：在外加拉应力作用下产生伸长，当外加拉应力除掉以后，又恢复到它原来的长度。只要这个外加拉应力小于或等于钢材弹性极限或屈服强度时，当所施的外加拉应力除掉后就会恢复它原来的长度而不产生永久变形。所谓钢材的屈服强度指的是：在外加拉应力作用下产生一个伸长，当伸长长度为原长度05%时，则这时的外加拉应
3、力的值叫作钢材的屈服强度。例如：某钢材长度1m，它的截面积为2英寸2，在80,000磅拉力作用下,其伸长长度等于5CM,则这种钢材的屈服强度80,000磅2英寸2 40,000磅/英寸2 2 2、钢级标准：、钢级标准：API套管物理性能套管物理性能API标准允许7种级别的钢材用作油井套管材料。这7种钢材分别是H-40、J-55、C-75、N-80、C-95、P-110、Q-125、V-150它们的最小屈服强度分别是40,000psi、55,000psi、75,000psi、80,000psi、95,000psi、110,000psi、125,000psi、150,000psi。psi是磅/英寸
4、2的代号。1psi1磅/英寸20.07031公斤/厘米20.07031ksc。2 2、钢级标准：、钢级标准：API套管物理性能套管物理性能2 2、钢级标准：、钢级标准：API套管物理性能套管物理性能1 1、套管标记、套管标记API套管标记套管标记常用常用API套管钢级颜色标记套管钢级颜色标记钢级钢级 接箍颜色接箍颜色 接箍上的彩带接箍上的彩带 管体上的彩带管体上的彩带 图例图例 H-40黑色一条黑色带 J-55绿色一条绿色带K-55 绿色 二条绿色带 N-80 红色一条红色带L-80 红色一条棕色带一条红色带、一条棕色带P-110白色一条白色带 C-90 紫色 一条紫色带 C-95 棕色 一条
5、棕色带 T-95 银白色 一条银白色带 Q-125 桔红色 一条桔红色带 3 3、APIAPI扣型代号扣型代号扣型长圆扣短圆扣梯形扣无接箍代号CSGLCSGBCSGXCSGOODOD代表外径；代表外径；IDID内径；内径；L L长度的第一个字母长度的第一个字母O钢的类型和管子类型钢的类型和管子类型开式炉、电炉、基氧炉无标志；巴西马钢开式炉、电炉、基氧炉无标志；巴西马钢 标志为标志为“B”B”OS S代表无缝钢管；代表无缝钢管；E E代表焊接钢管代表焊接钢管O钢印标记钢印标记凡采用凡采用APIAPI标准生产套管的厂家，在接箍端外表上打有钢印（标准生产套管的厂家，在接箍端外表上打有钢印（APIAP
6、I组组合符号；合符号；钢级代号；管子类型），并用明显的白漆圈（有方形的；钢级代号；管子类型），并用明显的白漆圈（有方形的；有扁圆的等），圈起来。有扁圆的等），圈起来。API套管标记套管标记1、圆扣套管从接箍端面量到公扣消失点的圆周线；2、梯形扣套管从接箍端面量到公扣处符号的底线处；3、无接箍套管及RL4型隔水导管从母扣端面量到公扣台肩处；4、ALT、ATD、ST2型的隔水导管从母头台肩面量到公头定位销下部处。1 1、长度标准：、长度标准：代号 长度范围（m）最小与最大长度间变化范围（m）R1 5.497.32 1.83 R28.5310.05 1.52 R310.9712.80 1.83 AP
7、I套管标准套管标准3 3、APIAPI套管丝扣规范：套管丝扣规范：API套管分为有接箍套管和无接箍套管（代号XCSG）两种。API有接箍套管丝扣分为长圆扣（LCSG）、短圆扣(SCSG)、梯形扣(BCSG)、气密封扣此外还有RL4型扣、LS型扣、LS2型扣、LS2HP型扣等等。API无接箍套管丝扣分为奥米加扣型、管端平坦线扣型（无接箍套管扣，英文为EXTREMELINE FORM）等 API套管标准套管标准3 3、APIAPI套管丝扣规范：套管丝扣规范：API套管标准套管标准 符合API标准的油井套管可以是平头无螺纹套管，但通常是带有螺纹和装有接箍的，规格如下 8扣圆形螺纹，无接箍8扣圆形螺纹
8、，短接箍8扣圆形螺纹，长接箍梯形螺纹，无接箍梯形螺纹，有接箍加长螺纹段特殊接头4 4、APIAPI套管丝扣上紧扭矩套管丝扣上紧扭矩 1、同一尺寸、同一壁厚、同一钢级、同一扣型的每一根套管其紧扣扭矩值是 不完全一样的。因此API标准规定了紧扣的最小与最大扭矩值。取最佳扭矩值的75作为最小扭矩值，取最佳扭矩值的125作为最大扭矩值。紧扣时实际的扭矩值如果小于最小扭矩值而达到了上紧时的位置或大于最大扭矩 值而未上到上紧时的位置，则这样的套管应视为不合格套管，不允许下入 井内。2、下套管时，把开始的几根或十余根套管丝扣紧到上紧时的规定位置（圆扣 套管接箍台肩端面紧到与公扣消失端齐平或1扣，梯形扣套管接
9、箍台肩端 面紧到与公扣上的符号的底线齐平或1扣，最多不超过符号 的顶点），记下每根套管的实际紧扣扭矩值，然后取其平均值作为继续下 套管的紧扣标准或参考。API套管标准套管标准5 5、APIAPI套管通内径规标准套管通内径规标准 下入井内的套管，入井前都必须用规定的内径规逐根通过检查，下入井内的套管，入井前都必须用规定的内径规逐根通过检查，凡内径规凡内径规通不过者，应视为不合格套管。通不过者，应视为不合格套管。API套管标准套管标准套管通径规直径套管通径规直径API标准标准套管通径规应为圆轴，其尺寸大小有如下要求。套管通径规应为圆轴，其尺寸大小有如下要求。套管内径dIn（英寸）通径规通径规直径长
10、度In（英寸）厚度Mm（毫米）In（英寸）Mm（毫米）16 d20 1210.007611.9888 d3/16 d4.76259-5/8 d 13-3/8 1210.007611.9888 d5/32 d3.968754-1/2 d8-5/8 68.00110.0076 d1/8 d3.175套管柱种类套管柱种类根根据据海海洋洋环环境境恶恶劣劣、钻钻探探作作业业困困难难、地地层层压压力力变变化大、安全作业要求严格等特点，套管柱有下列几种：化大、安全作业要求严格等特点，套管柱有下列几种：1、隔水导管、隔水导管常用常用30”;入泥深度一般为入泥深度一般为30100m。5、尾、尾管管2、表层套管、
11、表层套管常用常用2013-38”）;下深一下深一般般4001600m。3、技术套管、技术套管常用常用9-5/8”13-3/8”;下深一般下深一般5004500m。4、生产套管、生产套管常用常用4-1/2英寸、英寸、7英寸和英寸和9-5/8英寸）。英寸）。技术尾管技术尾管常用常用7英寸和英寸和11-3/4英寸。英寸。生产尾管生产尾管常用常用 4-1/2英寸和英寸和7英寸。英寸。1 1、套管送井前的准备套管送井前的准备l外观检查，标记应清晰，否则应查清钢级。l外径及壁厚检查，其表面刻痕深度不得超过名义壁厚的12.5，其外径、壁厚、重量公差标准见右表下套管作业程序下套管作业程序1 1、套管送井前的准
12、备套管送井前的准备l通内径，其通径公差及内径规标准见表612（B）具有特殊要求的特殊通径标准见表612（C）1 1、套管送井前的准备套管送井前的准备l丈量套管单根长度，长度应精确到0.01米。l套管应戴好公母护丝。l送井套管长度余量不低于5。l旧套管，应彻底清除表面防锈油质及清除管内铁锈和杂物。l按需要进行探伤和试压检查，试压标准如下：114.3244.5毫米（412958”）套管，压力值相当于最小屈服压力值的80.273.l508毫米（103420英寸）套管，压力值相当于最小屈服压力值的60。l套管运送全过程，严防碰击。l送井套管必须附有包括套管数量、钢级、重量、螺纹类型及质量检查书面资料。
13、下套管作业程序2 2、套管现场准备套管现场准备1.套管运输船到达钻井平台后，应在天气适宜的情况下吊卸套管，2.套管吊上平台后依据入井次序的钢级、重量、螺纹类型排列，后入井的放下层，先入井的放上层。3.外观检查，凡凹陷、刻痕的深度超过名义壁厚的12.5不能入井。4.螺纹检查清洗公母螺纹，不应有明显伤痕、密封面完好。入井时需要涂密封锁紧脂的公母扣，必须用般土粉清洗。5.通内径。通径规标准按表6一12（B）要求。注意保护螺纹，对靠金属锥面和端面密封的螺纹如VAM、NK3SB、NSCC等，在通内径时，要采取螺纹保护措施，不能卸掉母护丝。下套管作业程序2 2、套管现场准备套管现场准备6.有问题的套管（变
14、形、钢级不一，丝扣损伤或不一做上明显的标 志，并告知钻井监督）；7.现场对原有的丝扣油进行清洗，清洗剂采用酒精，甲醇，三氯甲烷；不能使用柴油，煤油作为清洗剂，因残留丝扣内的清洗剂会稀释套管丝扣油；8.入井时需要涂密封锁紧脂的公母扣，必须用般土粉清洗；9.套管丈量精度0.01m，要测绘两遍，及时与套管本体上的套管长度（含扣长）比较，有问题反复核准；10.套管记录数据：厂家、尺寸、扣型、钢级、标重、特殊特征、单根长度；11.丈量单根套管长度及编号；并核定送井套管数量；编制入井套管程序表。下套管作业程序3 3、套管的排序、丈量等注意事项：、套管的排序、丈量等注意事项：1.甲板场地套管排序大小由中间向
15、两边（以坡道为中心）；原则上不超过六层，防止套管因挤压而变形。摆放多层套管时，上下层垫木应对齐，防止下层套管因受弯曲力矩太大而弯曲。2.送上平台的套管应进行外观检查有无伤痕和明显弯曲等缺陷，扣型是否符合设计要求。记录套管管体上的出厂信息，如产地、全长、直径、钢级、壁厚及单位长度重量是否与套管柱设计相符。3.在套管公扣端有一平行于套管体的白线，白线延伸到公扣上有一钢印三角符号，三角符号靠近套管尾端的底边为丝扣的重合位置，此处又是丈量套管的起始点，应以尺子的零点对齐此位置。有效长度(梯形扣)有效长度(圆扣)最后一个完整扣 下套管作业程序3、套管的排序、丈量等注意事项：、套管的排序、丈量等注意事项：
16、4.丈量套管应该用精确到毫米的钢卷尺，而不能用弹性大的尼龙尺或皮尺；钢卷尺长度应大于套管长度，保证每根套管一次测量完毕，以减小测量误差。5.为测量方便，可在尺子合适位置绑一硬质挡头，使挡头卡在套管尾端时尺子零位正好对准如上面所提及的三角符号底边。但要保证绑紧不能滑动，他人绑的尺子在确认位置合适捆绑牢固之前不得直接使用，所丈量的套管参数发生变化时也应对挡头位置进行确认，如位置不合适必须重新绑定。6.在大风时丈量套管应使尺子保持拉紧状态，以免卡在套管缝里。要求保留小数点后两位，并在套管上标出其长度和序号，同时在记录本上做好记录。为避免差错，要求另一组人员对套管长度进行复测和确认。下套管作业程序下套
17、管作业程序3 3、套管的排序、丈量等注意事项：、套管的排序、丈量等注意事项：5.一层套管丈量完毕，应将丈量尺寸在离套管接箍约两米处用油漆重新抄录一遍，并用油漆对套管进行编号。编号时要从一侧向中间编，编到已经对准钻台滑道时，开始从另一边接着已编的号码继续编，将本层套管编完，并在分界点处向两侧标箭头，且两侧编号要错开一段位置，错开距离以能很方便的分辨出分界点为准。抄录套管表时以测量时用粉笔标在接箍上的原始记录为准，而不要抄录用油漆抄录的长度。抄录时按编号的顺序进行，一层全部抄录完毕后将套管表上的和套管上的编号及尺寸进行核对，确认无误；在套管表上两层套管间做出明显标志，以方便监督调整下套管顺序。6.
18、较短的套管挑出，用做连接套管附件（如：浮箍、浮鞋、分级箍、泥挂等）和配长用；（监督要求）下套管作业程序4 4、下套管安全措施：、下套管安全措施：1.下套管前，应对井眼进行处理，以满足下套管要求；检查提升系统.循环系统.动力系统.刹车系统以及相关仪表等，确保其灵活好用。牙嵌离合器2.取出防磨补芯，作业前应召开安全会，明确分工，统一认识，确保作业安全顺利。3.一般要求，浮箍上的第一根套管及以下所有套管接箍，公螺纹要加螺纹粘结剂，并逐根灌满钻井液，保证套管在平稳状况下上扣。4.下套管时应检查确认套管入井顺序，并注意不要损坏套管。5.下套管遇阻上下活动套管时，操作者要密切注意指重表变化情况，上提负荷不
19、能超过套管接箍强度的70。上下活动套管的一般原则为少提多放，尽可能将套管放下去，若多次活动无效，应接上循环头循环或泡油解卡。下套管作业程序4 4、下套管安全措施：、下套管安全措施：6.下套管时要保持井眼清洁，严禁手工具及其它物品落井。7.当套管串中装有泥线悬挂器时，在套管柱下到预定位置，应尽快座好泥挂，以免因活动套管造成泥挂坐不到位。8.焊接套管只适用于N80以下钢级，P110钢级禁止在上面焊接。9.下尾管作业时，尾管悬挂器进入转盘后，要将转盘锁住，防止套管串转动出现下套管过程中突然坐挂。10.下尾管时，送入钻杆的丝扣油应涂在公扣上，以免堵钻具水眼。11.下完套管后，应先小排量打通，再循环泥浆
20、，待岩屑减少，泥浆性能合格后，才能进行固井作业。循环时应检查好泥浆阀门，避免短路循环。12.按套管规范紧扣，套管操作员要在套管大钳的扭矩表上做紧扣记号。下套管作业程序4 4、下套管安全措施：、下套管安全措施：7.定期给套管灌钻井液，管内外压差不得超过回压阀承受能力的50，同时也应控制管内外的最大压差。一般经验，2068千帕（300磅英寸2）的压差是允许的，因此套管掏空长度可按下列公式计算：下套管作业程序4 4、下套管安全措施：、下套管安全措施：灌浆原因：灌浆原因：1、减少迂阻和卡套管的机会；2、套管掏空多会挤扁套管；3、损坏套管附件；习惯做法：习惯做法：是每下10根，灌一次泥浆；使用自动灌泥浆
21、装置，应定期用塑料模盖套管端部，检查是否有泥浆进入套管内；观察泥浆返出是否正常；缓慢开泵循环，循环量至少等于套管内容积，以保证套管内的杂物被循环出套管，防止固井时堵水眼。下套管作业程序4 4、下套管安全措施：、下套管安全措施：14.定期中途循环破坏钻井液的胶凝结构；避免压漏地层，按一般要求，每下500米左右循环一次，每次约20分钟。15.控制下放速度。根据钻井液密度、塑性粘度、井眼尺寸、套管尺寸和薄弱地层破裂压力梯度以及地层安全系数等参数计算允许的最大下放速度，但以不压漏地层为原则。（1）计算薄弱地层的安全破裂压力Pab下套管作业程序4 4、下套管安全措施：、下套管安全措施：（2）计算在薄弱地
22、层下放套管时允许的激动压力梯度drdL （3）下套管时液体在环空的平均速度Vao下套管作业程序4 4、下套管安全措施：、下套管安全措施：（4）下放套管时在薄弱地层深度（L）产生的激动压力梯度 设为钻井液粘度毫帕秒（厘米）。解（628）和（629）联立方程，得：下套管作业程序4 4、下套管安全措施：、下套管安全措施：16.人员挂好绳套后，离开钻台大门正前方，离开钻台扔绳套、橡胶护丝的位置。同时远离甲板坡道，防止吊套管绳套滑脱或拉断套管滑下伤人。17.钻台上摘甲板气动绞车绳套时，防止绳套钩子摆过来打人。18.甲板挂绳套公扣端在丝扣以上0.5米左右，过高钻台摘绳套不方便。19.往钻台拉单根时要和钻台
23、配合好，套管公扣比母扣低12米，防止公扣端绳套滑扣。20.甲板工作要提前作好，及时把单根送上钻台，防止套管跟不上而引起井下意外。21.下雨、下雪或套管上有冰，在套管上行走应格外注意。22.滚套管时要查看人员处于安全区，以防挤伤。下套管作业程序4 4、下套管安全措施：、下套管安全措施：23.做好人员分工.司钻负责刹把操作，付钻负责前大门操作从甲板拉套管的气动绞车和负责指挥吊车及与甲板和司钻的联络，逐一确认套管编号，长度是否和套管下入表相符。另外前大门拉绷绳1人，扣单根吊卡2人，井口2人，具体由司钻安排架工、钻工。24.人员所在位置要有退路，注意自身保护。25.从甲板拉单根时一开始要慢，防止母扣撞
24、坡道而损坏。26.扣单根吊卡要注意上下方向，同时插好安全销，安全销链子要放在单根吊卡侧面。27.司钻起单根时要与摘绳套配合好，同时不要撞井口操作台及井中套管母扣。下套管作业程序4 4、下套管安全措施：、下套管安全措施：28.往甲板扔绳套、护丝、甲板气动绞车钩子时，注意甲板水手，如无意中滑下去要及时喊水手躲开29.扶单根对扣时，手不要抠套管公扣，防止挤手。30.下卡盘开关不能在上卡盘关闭前打开气开关，并有专人操作。31.架工一定要把上卡盘卡在套管母扣接箍以下，不能卡在接箍上。32.套管母扣丝扣油不能在井内涂，要在甲板上涂好，防止刷子掉进套管内，而引起固井事故。33.井口操作的人员的安全帽要用带子
25、系好，扶正器销子、安装工具、手套要拿好，防止掉到套管内外。34.司钻提升套管单根时防止单根吊卡绳套挂住套管卡瓦或井口扶正台，以防套管落井或伤人。下套管作业程序4 4、下套管安全措施：、下套管安全措施：35.30”套管使用活门吊卡时，活门要用绳子绑好，浅井（套管重量轻时）使用多片卡瓦时，卡瓦合拢处也要用绳子绑好。卡好安全卡瓦36.二级固井，分级箍通过卡盘扶正块要慢，防止卡在此处，并要提前测量分级箍通径尺寸。37.不要挡住司钻的视线（司钻房至大门口：司钻房至井口）。38.按套管下入表下入套管，并逐一确认。39.下套管时使用卡盘时，一定要在出套管鞋前更换好。40.使用自动灌泥浆时，一定要经常检查该装
26、置工作是否正常。下套管作业程序4 4、下套管安全措施：、下套管安全措施：41.下套管过程中如果水手吊单根跟不上来，在裸眼，套管负荷重时，应该采取“化整为零”的方法来防卡：具体做法：接好单根后下放1.5米左右，停止2.53分钟：再下放1.5米左右，再停止2.53分钟；以此方法把单根下到底。42.套管下出裸眼后除防止卡钻外，还应该防止挤漏地层，因此下放速度要平稳，同时应控制下放速度。43.套管下到底后，应该灌满泥浆再接水泥头循环，防止把大段气体 挤入井内发生意外事故。44.循环一开始时泵冲数一定要小，防止憋漏地层。45.下套管后第一次下钻，速度要慢，防止套管变形而卡钻，因为套管尺寸越小壁厚越薄，越
27、易变形；同时与钻头的间隙越小。下套管作业程序4 4、下套管安全措施：、下套管安全措施：46.套管鞋深度，各附件深度及尾管顶部深度一定要记清楚，起下钻钻头扶正器到此处时防挂防顿。47.使用双级固井时，该设施通过下卡盘扶正块时要慢慢通过，防止该设施外径大于扶正块内径卡在此处，同时应该提前测量二处的直径。下套管作业程序5 5、套管头内座挂应考虑的问题、套管头内座挂应考虑的问题 ：1.套管强度。2.套管挂的能力，通常采用30-50吨。3.套管头的能力（经计算：环境温度每变化1华氏度，管子的应力增大207磅）。下套管作业程序6 6、下入下入7”7”尾管程序（推荐程序）尾管程序（推荐程序）TIW7尾管悬挂
28、器采用液压座挂系统，根据该工具的现尾管悬挂器采用液压座挂系统，根据该工具的现场使用经验和推荐使用方法，其作业遵循场使用经验和推荐使用方法，其作业遵循“下的去、挂的住、下的去、挂的住、倒的开、起的出倒的开、起的出”的总原则。的总原则。1.准备工作准备工作2.下尾管下尾管3.尾管座挂步骤尾管座挂步骤4.注意事项注意事项5.技术要点技术要点固井作业的特点四四固井的作用一一注水泥的基本要求三三固井的目的二二二、固井作业的基本认识固井的意义五五简介固井基础固井基础固井基础固井基础何谓固井？何谓固井？何谓固井？何谓固井？混合水混合水混合水混合水水泥水泥水泥水泥水泥浆水泥浆水泥浆水泥浆 将水泥、水以及添加剂
29、按一定的比例混合后，通过固井泵泵送到预定深度的井壁与套管环形空间，使套管与井壁牢固粘结。泥线表层套管技术套管简介固井基础固井基础固井基础固井基础固井目的固井目的固井目的固井目的l ll封隔易塌、易漏等复封隔易塌、易漏等复封隔易塌、易漏等复封隔易塌、易漏等复封隔易塌、易漏等复封隔易塌、易漏等复杂地层，保证钻井顺杂地层，保证钻井顺杂地层，保证钻井顺杂地层，保证钻井顺杂地层，保证钻井顺杂地层，保证钻井顺利进行利进行利进行利进行利进行利进行l ll封隔油气水层，建立封隔油气水层，建立封隔油气水层，建立封隔油气水层，建立封隔油气水层，建立封隔油气水层，建立油气流出通道，防止油气流出通道，防止油气流出通道
30、，防止油气流出通道，防止油气流出通道，防止油气流出通道，防止产层间互窜产层间互窜产层间互窜产层间互窜产层间互窜产层间互窜l ll进行增产措施进行增产措施进行增产措施进行增产措施进行增产措施进行增产措施l ll保护上部砂层中的淡保护上部砂层中的淡保护上部砂层中的淡保护上部砂层中的淡保护上部砂层中的淡保护上部砂层中的淡水资源不受下部岩层水资源不受下部岩层水资源不受下部岩层水资源不受下部岩层水资源不受下部岩层水资源不受下部岩层中油、气、盐水等液中油、气、盐水等液中油、气、盐水等液中油、气、盐水等液中油、气、盐水等液中油、气、盐水等液体的污染，体的污染，体的污染，体的污染，体的污染，体的污染，l ll
31、安装井口安装井口安装井口安装井口安装井口安装井口高压油气高压油气高压油气坚固地层坚固地层坚固地层易漏失层易漏失层易漏失层l就是将水泥、水以及添加剂按一定的比例混合后，通过固井泵泵送到预定深度的井壁与套管环形空间l自1903年以来主要目的是封隔井眼内油、气、和水层。l保护套管。固井的目的简介固井基础固井基础固井基础固井基础固井特点固井特点固井特点固井特点l ll作业时间短：作业时间短：作业时间短：作业时间短：作业时间短：作业时间短：4 4 4 4 4 45 5 5 5 5 5小小小小小小时时时时时时l ll材料用量大，成本高：材料用量大，成本高：材料用量大，成本高：材料用量大，成本高：材料用量大
32、，成本高：材料用量大，成本高：151515151515303030303030钻井总费用钻井总费用钻井总费用钻井总费用钻井总费用钻井总费用l ll属一次性工程，对质属一次性工程，对质属一次性工程，对质属一次性工程，对质属一次性工程，对质属一次性工程，对质量要求高，补救困难量要求高，补救困难量要求高，补救困难量要求高，补救困难量要求高，补救困难量要求高，补救困难l ll要求固井水泥环具有要求固井水泥环具有要求固井水泥环具有要求固井水泥环具有要求固井水泥环具有要求固井水泥环具有良好的气密性和足够良好的气密性和足够良好的气密性和足够良好的气密性和足够良好的气密性和足够良好的气密性和足够的强度的强度的
33、强度的强度的强度的强度层间窜槽层间窜槽层间窜槽套管断裂套管断裂套管断裂简介固井工艺流程固井工艺流程固井工艺流程固井工艺流程泵清洗液隔离液下胶塞水泥浆上胶塞泥浆顶替碰压候凝泵清洗液隔离液下胶塞水泥浆上胶塞泥浆顶替碰压候凝套管套管井壁井壁简介固井工艺流程固井工艺流程固井工艺流程固井工艺流程自升式平台固井自升式平台固井自升式平台固井半潜式平台固井半潜式平台固井半潜式平台固井水泥浆水泥浆水泥浆水泥浆胶塞水下释放胶塞水下释放简介注水泥塞的工艺注水泥塞的工艺注水泥塞的工艺注水泥塞的工艺稠泥浆稠泥浆/EZSV光钻杆光钻杆水泥浆水泥浆清洗液清洗液钻井液钻井液vvv泵稠泥浆或下泵稠泥浆或下泵稠泥浆或下EZSVE
34、ZSVEZSVvvv下光钻杆至下光钻杆至下光钻杆至预定位置预定位置预定位置vvv泵泵泵清洗液（前置液）清洗液（前置液）清洗液（前置液）vvv泵泵泵水泥浆水泥浆水泥浆vvv泵泵泵后置液（与前置液同高）后置液（与前置液同高）后置液（与前置液同高）vvv钻井液替浆钻井液替浆钻井液替浆vvv上提钻杆，反循环上提钻杆，反循环上提钻杆，反循环vvv循环钻井液循环钻井液循环钻井液vvv候凝候凝候凝简介水泥塞的种类水泥塞的种类水泥塞的种类水泥塞的种类封封封封 堵堵堵堵 枯枯枯枯 竭竭竭竭 层层层层回填报废水泥塞回填报废水泥塞回填报废水泥塞回填报废水泥塞简介水泥塞的种类水泥塞的种类水泥塞的种类水泥塞的种类打水泥
35、塞作为测试地锚打水泥塞作为测试地锚打水泥塞作为测试地锚打水泥塞作为测试地锚堵堵堵堵 漏漏漏漏 水水水水 泥泥泥泥 塞塞塞塞简介挤水泥工艺挤水泥工艺挤水泥工艺挤水泥工艺功用：功用：功用：功用：功用：功用：1 11）补救注水泥；）补救注水泥；）补救注水泥；）补救注水泥；）补救注水泥；）补救注水泥；2 22）提高地层破裂压力；）提高地层破裂压力；）提高地层破裂压力；）提高地层破裂压力；）提高地层破裂压力；）提高地层破裂压力；3 33）堵水）堵水）堵水）堵水）堵水）堵水水泥浆水泥浆清洗液清洗液钻井液钻井液水泥塞水泥塞/EZSV水泥浆水泥浆清洗液清洗液水泥塞水泥塞/EZSVRTTS水泥环水泥环注注注注水
36、泥塞水泥塞水泥塞水泥塞/下下下下EZSVEZSV泵清洗液、关防喷泵清洗液、关防喷泵清洗液、关防喷泵清洗液、关防喷器器器器/坐封坐封坐封坐封RTTSRTTS，试试试试挤挤挤挤解封解封解封解封按注平衡水泥塞的按注平衡水泥塞的按注平衡水泥塞的按注平衡水泥塞的方法泵送水泥浆方法泵送水泥浆方法泵送水泥浆方法泵送水泥浆坐封，挤水泥入炮坐封，挤水泥入炮坐封，挤水泥入炮坐封，挤水泥入炮眼。蹩压候凝。眼。蹩压候凝。眼。蹩压候凝。眼。蹩压候凝。固井的意义l固井工程是钻井工程中最后一项也是最关键复杂的一项作业；l固井质量的好坏直接关系到油井能否正常投产、油井寿命的长短；l良好的固井质量是对油层保护最直接最有效的贡献
37、（所以有助于提高固井质量的措施都应该不折不扣的实施）l补救措施往往是劳民伤财和何必当初的事。套管附件一一井口工具二二三、套管附件与井口工具的认识工具图片简介三三1、引鞋或浮鞋：引鞋是装在套管柱最下部，它引导套管柱下入井内，以防止套管底部插入井壁而预阻。而浮鞋除起到引鞋的作用外，还起到减轻套管柱重量、防止固井后回流的作用。浮鞋按其结构分为上密封式浮鞋，自动灌浆式浮鞋（压差式/常规式）；套管附件注意：注意：不管是上密封式还是自动灌浆式浮鞋都必须与同规格、型不管是上密封式还是自动灌浆式浮鞋都必须与同规格、型号的浮箍配套使用。号的浮箍配套使用。自动灌浆式浮鞋（及浮箍）在作业需要时，随时可通过投自动灌浆
38、式浮鞋（及浮箍）在作业需要时，随时可通过投球或开泵循环破坏掉自动灌浆装置（因自动灌浆方式不同，破球或开泵循环破坏掉自动灌浆装置（因自动灌浆方式不同，破坏方式也有区别）坏方式也有区别）套管附件单回压阀浮鞋单回压阀浮鞋双回压阀浮鞋双回压阀浮鞋可插入工具式浮箍（内管固井）可插入工具式浮箍（内管固井）2、浮箍：浮箍装在浮鞋以上12根套管单根上；其主要作用是减轻套管重量及防止固井后回流。其构造及类型一般与浮鞋相同。套管附件单回压阀浮箍单回压阀浮箍可插入工具式浮箍可插入工具式浮箍（内管固井）（内管固井）3、碰压箍：一般接在浮箍以上一根套管上，。它提供碰压塞的密封座。当替泥浆终了时，碰压塞坐在碰压座上，此时
39、泵压急剧增加，以指示替泥浆工作结束。套管附件4、多级注水泥接箍（DV/MSC）：用于二级或三级注水泥工作。通常把分级箍下到上层套管鞋以下50m100m左右，或下到注水泥井段的底部位置或者易破裂、易漏地层以上适当位置，使水泥浆能上返到易漏地层以上的环形空间l5、套管扶正器：它的作用是扶正套管以便使套管位于井眼中心。通常在套管柱下部一些套管上、油层段上下、井径不规则段、水泥伞（篮）的上下、泥线悬挂器下入工具的上部位置。l6、套管扶正器限位卡箍：一般装在套管本体上，以限制套管扶正器上下活动范围。套管附件套管附件l扶正器种类扶正器种类l刚性扶正器：使用在套管或刚性很强且规则的井眼里，有的为了减少磨阻，
40、上面带有滚柱，常用于斜井的套管里。l弹性扶正器：单弓弹性大，变形量大，用于直井段或上部较软地层，双弓刚性大，可以减少磨阻。l半刚性扶正器：可旋转，降低旋转磨阻，螺旋式可提高水泥浆流速和改善涡流，必须配合止动环使用。工具附件图片简介 弹弓扶正器 双弓扶正器 刚性扶正器 套管附件7、水下释放塞和尾管胶塞主要作用是完成水泥作业的各段液体的隔离、套管的刮擦、碰压等功能，平时装在水泥头里，通过地面控制完成释放到套管柱内。胶塞 固井基础固井基础固井基础固井基础套管胶塞套管胶塞套管胶塞套管胶塞功用：刮掉管内附着物套管附件套管附件8、刮泥器：是一种机械式井壁清洁器。当套管上下运动或转动时刮掉井壁泥饼。刮泥器用
41、卡箍卡住。在套管上装上刮泥器，也相当于在水泥中加钢丝绳来增加水泥环的强度。刮泥器结合井下条件进行选用，实际使用后可能导致井漏。井口工具通常包括：套管水泥头、尾管水泥头、钻杆水泥头、快速接头、循环接头等。井口工具口工具 1、套管水泥头：在套管固井时用于连接套管及地面固井管线，同时提供容纳12个套管胶塞空间，配有相应释放机构2、尾管水泥头：在尾管固井时，用于连接钻具与地面固井管线；同时能提供容纳钻杆胶塞及座封球的空间，配有相应释放机构水泥头水泥头水泥头水泥头功用：控制胶塞释放，为固井液 和钻井液提供通道。井口工具井口工具 3、钻杆水泥头：在半潜式钻井平台常规套管固井时使用，主要功能是连接井口送入工
42、具与固井管线，并提供容纳钻杆胶塞及/或剪切球的空间，配有相应释放机构。4、快速接头：用于连接套管与套管水泥头。通常快速接头下段为对应套管扣，上端为快速扣。井口工具口工具 5、循环接头：主要用于下套管中途或下套管到位后建立循环。通常循环接头按扣型分为两种：套管扣快速扣；套管扣4106、插入接头：与插入式浮鞋或浮箍配套使用，主要完成大尺寸套管的内管固井作业；7、内管扶正器：内管固井或其类似固井作业中用于扶正钻具在套管内居中度。常为单弓型井口工具口工具 工具图片简介 固井水泥头 循环头 快速接头 常见管串结构 1、隔水导管管串结构：（30”、24”、20”）隔水导管浮鞋带快速销锁接头的隔水导管（泥线
43、悬挂器）带快速销锁接头的隔水导管2、单级固井套管串结构：（13-3/8”、9-5/8”、7”）浮鞋12根套管浮箍套管3、双级固井套管串结构：（13-3/8”、9-5/8”、7”）A、浮鞋12根套管浮箍（旁通塞座）一根套管碰压箍（碰压塞座）套管水泥篮（或水泥伞）分级箍套管B、浮鞋12根套管浮箍一根套管碰压箍（或碰压塞座）套管水泥篮（或水泥伞）分级箍套管常见管串结构 4、尾管固井管串结构：（13-3/8”、9-5/8”、7”、5、4-1/2”）A、浮鞋12根套管浮箍套管碰压箍套管尾管悬挂器（封隔器）送入工具钻具B、浮鞋12根套管浮箍套管碰压箍套管送球器尾管悬挂器（封隔器）送入工具钻具常见管串结构
44、常规固井方式二二四、固井施工过程固井施工过程一一 一次注水泥l有效封隔套管和裸眼之间的环空l隔离产层和薄弱地层以及特殊、复杂地层l支撑和保护套管l封固地热井和热采井 导管导管表层套管表层套管技术套管技术套管生产套管生产套管尾管尾管尾管回接尾管回接 通井；原钻具通井，要求井眼无阻卡、无沉砂。通井情况直接关系下一步的下套管、固井作业。下套管；合理套管扶正器加放以保证居中，底部五根管串要求1ea/1jts，其它井段1ea/23jts（生产井遵循2ea/3jts的总原则），但在隔层或油水同层段必须保证1ea/1jts；最好井口附近使用一个刚性扶正器；保证套管内灌泥浆干净（通过沉砂池）；如果使用自动灌浆
45、的附件，在距离井底100200m时务必循环破坏该装置，严防沉砂进入套管内；固井施工过程描述1、井眼准备 套管到位后，灌满排空，连接水泥头及固井管线，低泵冲打通，正常后（1520min）分阶段提高泵速,同时记录泵压（控制最高泵压小于810 Mpa）、返出、做泵效试验；严禁直接到设计循环泵排量；循环量不少于二周，第一周要求排量比设计的正常循环排量要低，待井底返出后再提高到大排量循环，防止蹩漏；要求振动筛干净，井眼内无沉砂，原则要求气全量小于1%；调整泥浆性能，在保证井眼安全的前提下，主要降低黏度、切力，为提高顶替效率和界面胶结创造最好的条件。固井施工过程描述2、固井前循环固井施工l通水试压3000
46、psi*10min，确认后开始注水泥作业；l固井泵注冲洗液XX m3；l投底胶塞；l注水泥浆：领浆XXm3；比重 1.581.75；尾浆XXm3；比重 1.801.90；l投顶胶塞，尽量确认胶塞下行；l固井泵替尾水XX m3；l替泥浆XX m3，高泵速替至尾浆出鞋到内外平衡前某一适当时刻，然后慢替到碰压；l按要求数据碰压，稳压10min检查回流；若单流阀失效，则替回（有碰压显示即可）视情况蹩压 60120min；l在注替过程中，要求钻台和气测自始至终监视泵压和井口返出情况；l释放压力，检查回流。固井施工 内管工艺内管工艺3保证套管鞋居中3确认内管串密封3使用海水早强水泥浆体系，特殊情况下领浆可
47、使用搬土3水泥浆密度设计以防漏为主3对钻进发生漏失的井段，可适当加大附加量同时提高水泥浆的触变性3对有浅层气的井段，要求留23m水泥塞设计原则：设计原则：保证套管鞋的封固质量；确保水泥上返到井口；实现保证套管鞋的封固质量；确保水泥上返到井口；实现裸眼的水泥浆填充裸眼的水泥浆填充。常规固井方法内管 设计原则：保证套管鞋的封固质量；确保油气水层的层间封隔；实现裸眼的水泥浆填充。单级工艺单级工艺3调整泥浆性能，在井眼安全的前提下，主要降低黏度、切力 3冲洗隔离液的设计要兼顾顶替效率和井下安全3水泥浆性能的要求可因不同封固目的而不同3套管附件用法和扶正器用量，要遵循一般原则，但应受限于井下安全3根据井
48、眼的实际状况确定顶替方案，遵循“高则高低则低”原则3对于油气比较活跃的井，要维持全程动态当量平衡3对钻进时存在漏失的井段，要尽可能达到固井需要的当量比重要求 3BHST110使用硅粉3避免悬空固井2.常规固井方法单级 双级工艺双级工艺3根据井径、岩性、目的层等合理确定分级箍的深度3避免一级留高塞或替空（低压循环、测泵效、指定活动池）3考虑双级的适用井况（压力限制、不同水泥浆体系、目的层跨距过长，严重漏失层、保证固井质量）3液压分级箍的选用（30以上、存在DLS严重段，但有塑性&蠕变地层、潜在的桥堵&漏失等情况不推荐）设计原则：设计原则：保证套管鞋的封固质量；确保油气水层的层间封隔；实现保证套管
49、鞋的封固质量；确保油气水层的层间封隔；实现裸眼的水泥浆良好填充；保证分级箍的安全打开和关闭。裸眼的水泥浆良好填充；保证分级箍的安全打开和关闭。常规固井方法双级 尾管工艺尾管工艺3尾管悬挂器的三个关口“入井、出上层套管鞋和到底”3TIW(德州）尾管悬挂器的下入、座挂和脱手3各种井况下冲洗隔离液用量和水泥浆比重因势而易3避免留高塞或替空（低压循环、测泵效、指定活动池、观察啮合）3避免环空桥堵（循环干净、“水量”控制、调控泵速大幅变化）3后续施工控制技术（起钻、座封隔器、循环&蹩压，CBL、试压）设计原则：设计原则：保证两个套管鞋的封固质量；确保油气水层的层间封隔；保证两个套管鞋的封固质量；确保油气
50、水层的层间封隔；实现全井段的水泥浆良好填充；保证尾管的下入、作挂和丢实现全井段的水泥浆良好填充；保证尾管的下入、作挂和丢手。手。2.常规固井方法尾管五、固井质量检测标准固井质量检测l一、固井质量评价方法l固井水泥胶结质量评价测井是油井完井过程中一项重要的测井技术，是检查水泥与套管之间(通常所称的第一界面)、水泥与地层之间（第二界面）的胶结情况的测井方法。1、井温测井l主要应用于确定管外水泥返高，也可作为水泥充填程度的补充解释。水泥凝固产生的热量将使其在正常温度基础上升高几度。利用井温测井可以确定水泥面位置及检查水泥窜槽。固井质量评价技术l2、水力测试l水力测试可以检测邻近层的油、水或气、水窜槽