固井
第一章概述
一、固井工程的概念
利用水泥充填套管与井壁环形空间的作业。
图1 固井注水泥作业示意图
二、固井的目的
1、加固井壁，保证继续安全钻进。
2、封隔油气水层，保证勘探期间的分层试油及在整个开采过程中合理的油气生产。
三、固井的起源和发展
1、美国1903年在加里福尼亚劳木波斯油田使用水泥浆封堵井
内油层上部的水层，法兰克和联合石油公司把50袋硅酸盐水泥混合好后，用捞沙筒送到井内，28天以后把井内的水泥钻掉，再钻完油层后完井。
2、中国则在1200年前则在顿钻打成的井中用桐油加石灰（CaO）加固环隙，用以开采天然气。
1910年可以在600—900米深的井内进行固井。
3、657年前（1937年）API（美国石油学会）标准化委员会成立。
4、此后产生了固井专用设备水泥车，化验设备和水泥外加剂。发展了各种条件下的固井工具和固井工艺。
5、科学化固井
固井是钻井工作的最后一道工序，它的成功与否意义非常重大，轻则造成成本浪费，重则造成开采失败，因此各采油国都十分重视固井工作的研究。它是一门多学科组成的应用科学，是地质、石油、机械、化学、流体力学和电子学科等科学水平的集中体现。
第二章套管设计
一、套管柱类型
套管类型见图2。正常压力系统的井通常仅下三层套管：导管、表层套管和生产套管。异常压力系统的井，至少多下一层技术套管。尾管则是一种不延伸到井口的套管柱。
（三） 导管
导管的作用是在钻表层井眼时将钻井液从地表引导到钻井装置平面上来。这一层管柱其长度变化较大，在坚硬的岩层中仅用10～20m ，而在沼泽地区则可能上百米。
（四） 表层套管
表层套管下入深度一般在30～150m ，通常水泥浆返至地表．用来防护浅水层污染，封隔浅层流砂、砾石层及浅层气．同时用来安装井口防喷器以便继续钻进，它也是井口设备（套管头及采油树）的唯一支撑件，以及悬挂依次下入的各层套管（包括采油管柱）载荷。
（五） 技术套管
技术套管用来隔离坍塌地层及高压水层，防止井径扩大，减
(b)
(a)
套管类型
(a)正常压力井；(b)异常压力井
少阻卡及键槽的发生，以便继续钻进。技术套管还用来分隔不同的压力层系，以便建立正常的钻井液循环。它也为井控设备的安装、防喷，防漏及悬挂尾管提供了条件，对油层套管还具有保护作用。
（六）生产套管（采油或采气套管）
生产套管的主要作用是将储集层中的油气从套管中采出来，并用来保护井壁，隔开各层的流体，达到油气井分层测试，分层采油，分层改造之目的。通常水泥返至产层顶部２００m以上。
（七）尾管
尾管是一种不延伸到井口的套管柱，分为钻井尾管和采油尾管。它的优点是下入长度短、费用低。在深井钻井中，尾管另一个突出的优点是，在继续钻进时可以使用异径钻具。在顶部的大直径钻具比同一直径的钻具具有更高的抗拉伸强度，在尾管内的小直径钻具具有更高的抗内压力的能力。尾管的缺点是固井施工困难尾管的顶部通常要进行抗内压试验，以保证密封性。
（八）组合套管柱
组合套管柱是各段套管的重量和钢级不同，但其外径相同。
（九）异径套管柱
异径套管柱是从上到下各段套管的外径不同的套管柱。
二、通用的套管、井眼尺寸
通用的套管、井眼尺寸
三、安全系数的确定
１、抗内压 1.125
根据采油作业压力、管材进行选择
２、抗外剂 1.8
Ａ根据实际地层压力确定
Ｂ根据上履地层压力系数0.0235Ｍpa/m（用于岩膏层井段）确定。
Ｃ根据开发经验确定
中原油田经过26年的开发，发现仅用上履地层压力设计是不够的，对于岩膏层的易塑性变形的地层，最大外挤力达到上履压力系数的3.5倍，因此开发了厚壁套管，即TP130TT，外径152mm，
壁厚16.9mm，与10.5/P110比较，抗外挤强度提高由104升至210kg/cm2，基本上消除了由于地层压力原因造成的套管损坏。
四、识别套管颜色标记（ＡＰＩ）
H-40 灰色N-80 红
J-55 浅绿C-95 棕
K-55 深绿P-110 白
C-75 蓝U-150 白
L-80 红/棕/红
五、识别螺纹
螺纹分圆螺纹、偏梯型螺纹和直连型螺纹。其中圆螺纹分有长圆螺纹和短圆螺纹，扣尖角60、锥度1:16、25.4mm有8扣（8扣/英寸）。
螺纹代号：STC（CSG）——短圆螺纹
LTC（LCSG）——长圆螺纹
BTC（BCSG）——梯型螺纹
XL（XCSG）——直连型螺纹
第三章固井设备（图）
一、水泥车
T815 AC-400型
CPT-N4
CPT-Y4
二、供水车
三、运灰车
四、混灰设备
第四章化验设备（图略）
一、稠化仪：高温高压稠化仪
常压稠化仪
二、失水仪：高温高压失水仪
三、瓦林搅拌器
四、抗压强度机
五、旋转粘度仪
第五章水泥
历史上一般认为一位英国瓦匠约瑟夫〃亚斯波丁（Joseph Aspdin）是硅酸盐水泥的发明者，他在1824年发表了一份关于类似灰色岩石物质称为“水泥”的专利，该成分在水中能够水化和硬化，所以称之为水硬性材料，这是我们所知道的最早的硅酸盐水泥。
一、分类
●ASTM（美国材料试验学会）分为：1、2、3、4、5
●API（美国石油学会）（1953年公布第一份油井水泥标准）：
A、B、C、D、E、F、G、H、J
●俄罗斯：OW-1、OW-2、OW-3、OW-4、OW-5
●罗马尼亚：S1、S2、S3
●匈牙利：Hmfpc、Fmfpc
●保加利亚：OW、OW-SR
●中国等效采用API标准1988年制定完了GBZ38-88
●由于水泥石在地下存在化学腐蚀现象，主要是受Na2S04物质的腐蚀，尤其当温度在0℃-84℃范围时腐蚀较为严重，因此水
泥又细分为中抗硫酸盐型（MSR，铝酸三钙3CaO〃Al2O3≤8%）和高抗硫酸协型（HSR，铝酸三钙3CaO〃Al2O3≤3%）
●另外还有其他特种水泥：火山灰水泥、火山灰石灰水泥、胶乳水泥、高寒水泥、铝酸钙水泥、石膏水泥、树脂水泥或塑料
水泥、柴油水泥
二、水泥的主要成分（表1、表2）
水泥化学性能
给出了油井用硅酸盐水泥典型的氧化物分析。
硅酸盐水泥典型的氧化物分析表1
（API G类或H类水泥）
当这些熟料成分与水发生水化时，将生成四种主要化合物。
表2给出了它们的化学式和性能。
凝固硅酸盐水泥中的化合物
第六章水泥添加剂
对种类有限的各级水泥只有采取加入外加剂的方法，才能使设计与现制的水泥浆适应多种条件下注水泥要求，外加剂应用的主要目的是：调整水泥浆的稠化时间、密度、失水、流变性、增容、析水率、渗透率、线性体积变化，增加抗压强度和保持高温条件下强度热稳定性等。
随着降失水剂的应用，各种改善水泥浆性能的添加剂在发展。目前水泥添加剂可分为以下11大类。
1、速凝剂：缩短凝固时间，加快强度发展。如CaCl2，加速C3S的水化作用。
2、缓凝剂：延长凝固时间。如木质素黄酸盐，吸附在硅酸钙水化物上，影响其水化作用。
3、填充剂：降低密度、提高造浆率。如膨润土（般土粉）和微球等等。
4、加重剂：增加水泥浆密度。如钛铁矿、赤铁矿和重晶石等。
5、分散剂：降低水泥浆粘度，降低水泥浆屈服值。如磺
酸盐类。
6、降失水剂：控制水泥浆失水量，控制滤饼滤失。将纯水泥浆大于1500ml/30min的失水量降低到小于50ml/30min保证固井要求。最初使用的是膨润土，目前乳胶已成为最常用的颗粒性材料降失水剂。水泥浆失水是影响固井最严重的问题，因此降失水泥剂也是最重要的外加剂。
（1）乳胶是降失水泥剂发展至今最好的降失水剂之一。乳胶是乳化聚合物属于颗粒材料，粒度在200-500μm之间。固井用的乳胶是聚乙烯类产品：
①醋酸乙烯脂、乙烯-丁二烯树脂：可用到50℃
②苯乙烯-西二烯树脂：可用到176℃
乳胶是固相聚合物颗粒的水分散体，靠表面活性剂保护胶体。
表面活性剂如Stabilizer434B可用到160℃；
Stabilizer434C可用到193℃
（2）水泥溶性聚合物：控制失水，降低滤饼的渗透率
①纤维素衍生物，如羟乙基纤维素
②非离子人工合成聚合物
③阴离子人工合成聚合物
④阳离子聚合物
7、堵漏剂：控制水泥浆漏失。
（1）堵漏材料。如硬沥青和颗粒煤；塞璐玢片
（2）触变性水泥。产生高胶凝强度常用的是膨润土。其含量
可分别在5%-2%（BWOC）
8、消泡剂：消除水泥浆气泡。
磷酸三丁脂、聚乙二醇乙醚、硅油
9、稳定剂：高温稳定剂（如石英粉），浆体稳定剂，乳胶稳定剂
10、膨胀剂：克服水泥浆失重，克服水泥石体积收缩，克服油气水窜糟，增加水泥环与套管以及水泥环与井壁的界面胶结强度。
11、增韧剂：减低水泥石的脆性，增加水泥石的韧性，以适应注采作业的要求。
第七章固井设计
一、钻井资料
1、井身结构
2、下套管前钻井液性能
3、钻井复杂情况描述
二、地质资料
1、油、气、水、盐层及油顶、油底位置
2、地质分层
3、地层压力及破裂压力
三、测井资料
1、井径数据
2、井斜数据
3、井温数据
四、本次固井目的和方法
五、固井施工难点与措施
1、施工难点
2、对应措施
六、套管柱设计
1、套管柱设计条件
2、套管柱设计及强度校核结果
3、入井管串结构及扶正器位置设计
七、水泥浆设计
1、水泥浆体系和性能设计
2、冲洗液和隔离液设计
3、水泥浆流变性能设计
八、相关施工参数计算
1、水泥浆量与水泥量计算
2、管柱内顶替量预算
3、最高施工压力预测
4、失重压力计算
5、施工时间计算
6、送放钻具回缩距计算
九、施工方案实施要求
1、施工准备
2、施工程序
3、施工设备配置
十、需要井队配合工作内容
从广义上讲，一个好的钻井设计应该同时是一个固井设计，固井工作只发生在钻井工作的末尾，但对固井的准备工作从开钻之日起就已经开始了。钻井过程如果忽略了对固井的考虑，结果将是很糟糕的。美国一位钻井工程师说得好，钻井工程师是为固井工程师服务的，这话拿到我们国家，感觉有些不可思议，其实这句话的含义非常深刻，一语道破了固井工作的全部内涵。
具体到一个井队，大题应做好以下几项工作：
1、控制好井身质量，控制井径扩大率不大与5%，避免大肚子、糖葫芦井眼。
2、钻井过程或完钻以后发生漏失的井要认真堵漏并进行安全破试。
3、下好套管。
4、清洗井眼、调整泥浆、完成钻井液向固井液的转换。这个问题说起来容易做起来难，这也是一直困绕中国固井界的一个问题，是一个摆在固井工作面前的十分突出的矛盾。首先是供需错位，作为甲（井队只能算代理甲方）、乙（固井队）方，甲方应该无条件地积极主动地完成对井眼的一切准备工作，然后请乙方进行注水泥作业，乙方只负责把注替水泥浆工作做好就可以了。现在把问题颠倒过来了，乙方向甲方提要求，矛盾的焦点往往落
到质量控制范围以外，给固井质量设下了不可逾越的屏障。
5、 备足清水
6、 压稳油气层，做到静态压稳，而不是动态压稳。 十一、固井工具、附件、材料（图略）
第八章 特殊井固井
一、 内管注水泥方法（图略） 二、 尾管固井（图）
三、 分级注水泥（图略）
四、定向井固井
定向井存在问题：
1、底边沉沙不易清除
2、高边水泥浆析水聚积形成水槽
3、套管自重靠向下井壁，顶替困难
五、可溶性地层注水泥
水泥浆的滤液及自由水可能溶触地层的盐岩，从而影响水泥浆与地层的胶结，采取饱和盐水水泥浆或欠饱和盐水水泥浆即可有效地抑制盐岩层的溶触。
六、高压气压固井
1、水泥浆在凝固过程中存在“失重”阶段，即水泥浆封固井段失去液柱压力，但还没有足够的胶结强度时，气体可以乘虚而入，压差在3.5kpa的条件下气体即可侵入。
2、水泥浆失重的几种要素
①水泥浆脱水
②水泥浆胶凝
③水化发展
④水泥颗粒沉降及游离水上升
⑤水泥浆体积收缩效应
3、解决方法
①平衡压力固井技术，即钻井液、冲洗液或隔离液及失重状态下的水泥浆静液柱压力之和要大于地层孔隙压力。
②加入水泥添加剂
③借助机械方法
●加裸眼封隔器
●井口环空加回压
4、使用气密封套管
七、高温固井工艺
井温＞110℃时，易使水泥石强度衰退，因此必须在水泥浆内掺混30-40%细硅粉。
第九章固井质量检查
一、利用声波测评固井质量
1、评价固井质量的声测井目前有: ①水泥胶结测井(CBL)
②声波变密度测井(VDL) ③水泥评价测井(CET,SBT)，从最早的CBL到目前先进的USI,记录了评价固井质量的声测井方法和仪器的发展历程
2、传统的水泥胶结评价采用声幅法(CBL)和声波变密度法(VDL)。CBL只能对第I界面情况进行检测，VDL能对第I,II界面进行检测，但它的准确解释也存在很大困难。另外CBL和VDL 只是圆周向的平均测量效果，难以区分井周不同方向的条形欠胶结处。
进入80年代后，国外推出了基于超声脉冲反射法原理的水泥胶结评价测井仪器，例如CET,SBT,CBIL等，这些仪器可准确判断第I界面是否胶结好，测量情况能说明圆周向的胶结情况，结合VDL可进行第II界面评价，但这些仪器本身尚不能准确地判断第II界面胶结的好坏。已有模拟实验证明这些仪器不能单独用于评价第II界面的胶结状态，即仅依靠超声脉冲反射法难以评价第II 界面的胶结状态（石油大学乔文孝等）
3、CBL测井测得声幅曲线(首波滑行纵波的幅度）
声幅固井评价。由于首波幅度对套管与水泥胶结情况反应比较明显，因此只能评价第一界面(套管与水泥界面)的胶结程度(对第二界面无能为力)。
国内对利用CBL资料判断固井质量采用相对幅度△A和归一化值CBL3两个概念(评价指标)：△A=目的井段曲线幅度/自由套管曲线幅度*100%。
△A <20% 胶结好
20% < △A <40% 胶结一般
△A >40% 胶结差
4、各地区的固井质量评价标准差别较大。例如固井质量差的相对幅度(△A)，江汉油田定为大于40%，四川地区定为大于70%。
利用CBL曲线确定固井质量时，还应参考井径曲线和自然伽马曲线或自然电位曲线(用于确定h)，此外务必了解固井施工情况。
5、CBL测井曲线值的影响因素
1)测井时间(Tlog)：要求在注水泥后20~40小时进行测量最好。测量过早将出现高声幅值、测量过迟将出现低声幅值；
2)水泥环厚度(hcement)
h>2cm，对套管波衰减为定值；
h<2cm，水泥环越薄(h越小)对套管波的衰减越小，测得的声幅值越高，有时容易把胶结好的井段判断为胶结差！解释时应参考井径曲线，对泥饼相对较厚(h越小)的井段要注意！此外，水泥环较薄时，硬地层的地层波(信号较强)将掩盖套管波，造成误解释。
3)气侵泥浆: 使声波的衰减很大，声幅测值降低；
4)套管厚度hcase：6-18mm, 套管越薄，对声波衰减越大，声幅低值；对应套管接箍处低CBL值。
5)微环：套管与水泥之间出现的微小环形间隙，一般厚度<0.1mm。微环虽小，但却使声幅值大幅度增高.
6)仪器偏心(扶正不良)和某方位有窜槽: CBL以低声幅显示，与水泥胶结好坏无关。这是由于不同方位到达接收器的套管波的相位不同，相互抵消而造成低声幅。CBl测井的外在影响因素小结：
使CBL值升高的原因有：测井时间过早、hcement小、微环；
使CBL显示低值的原因有：Tlog大、气侵泥浆、套管厚度变薄、仪器偏心和某方位有串槽！但是CBL鉴定第I界面的胶结质量目前还是最简单有效的，而且是法定的！
二、根据固井施工作业记录评估施工质量
固井工艺简 井深结构图 固井按井深结构可分为：1·表层套管固井 2·技术套管固井 3·油层套管固井 4．回接套管固井 1表层套管固井：一般通俗指20 ”133/8”或95/8”套管的固井，其目的是为了封固松软，易垮塔地层，为下部继续钻进作准备。 固井工艺一般采用单级固井或内插管固井 A)单级固井指一次性注完设计水泥浆并按设计替浆到位。 B)内插管固井指用专用工具内插管插入插入座后，注浆按设计 量返出后，按设计量替浆，起钻循环 固井工序
2技术套管固井 一般通俗指7”133/8”或95/8”套管的固井，其目的是为了封固下部复杂地层，为下部钻开油气层，做好准备。 固井工艺一般采用单级固井，双级固井，悬挂固井。 A)单级固井与表层单级固井相同。 B)双级固井：指由于所封固地层的地层压力相差较大或由于封 固断较长所采用的一种特殊固井工艺。采用分级箍分两次注浆的固井工艺。
C)悬挂固井：指由于封固段较长，所下套管悬重较大或由于钻 井成本考虑。所采用的一种特殊固井工艺，采用固井专用工具－悬挂器与上层套管下部的连接达到技术固井的目的 固井工序
3油层套管固井 一般通俗指7”，5”，51/2”或41/2”套管的固井，其目的是为了分隔下部各油气层或油水层，为下部分层开采做好准备。 固井工艺一般采用单级固井，双级固井，悬挂固井。 其固井工艺过程与技术套管固井相同，但技术措施不同。 4回接固井 一般川内常见的是7”回接，其目的是为满足下部油气层开发所需要的套管强度。其固井过程采用固井专用工具－插入筒插入到回接筒内，在固井时必须上提套管建立循环通道。按设计注浆，替浆完后下放套管插入回接筒形成密封。 固井工序
目录 摘要 (2) 关键词 (2) 第一章固井水泥 (3) 第一节各种水泥 (3) 第二节水泥浆体系 (5) 第二章固井水泥添加剂和外渗料 (9) 第三章复杂地层的固井质量 (10) 第一节又喷又漏井的特点 (11) 第二节又喷又漏井的固井技术 (11) 第三节大肚子井眼的固井技术 (13) 第四节下套管遇阻卡的预防及固井技术 (14) 结论 (17) 参考文献 (17)
摘要 固井就是将水泥浆注入井壁与套管之间的环空中的过程，其目的是为了层间封隔和支撑及保护套管，固井质量的好坏直接关系到油气井的寿命和资源的保护，因此必须充分考虑固井作业的各个环节，如：井眼准备、固井材料、固井工具及附件、固井工艺、固井装备和固井施工等，而固井材料作为层间封隔和保护套管目的的主要载体，一直是固井设计的重中之重的环节，也是固井领域研究的主要方面，它包括：基本水泥、混合水、外掺料和外加剂。基本水泥是一些可以发生水化反应并能够形成足够力学性能的胶凝材料；外掺料主要是用来提高或降低水泥浆的密度，改善水泥石的高温性能、渗透率、韧性等力学性能等的材料；外加剂则是可以改变水泥浆的凝结时间、流变性能、游离性能和提高水泥浆的防窜性能与保护油气层，并对水泥石的力学性能产生影响等材料。经过近百年的研究和实践，已形成了一系列的水泥、外加剂和外掺料，并建立了可适用于各类井固井和各种钻井技术以及油田勘探开发需要的水泥浆体系，如：防水窜、防气窜、韧性、胶乳、高密度、泡沫、含盐、普通低密度、抗高温和高强度低密度水泥浆体系，水平井、调整井、地热井、浅气层井和深井固井水泥浆体系，小井眼钻井和欠平衡钻井配套的水泥浆体系，多功能钻井液和泥浆转化为水泥浆技术等。但随着新的钻井技术的不断出现，天然气、煤层气、地热井等资源的不断的被重视，要求的不断提高、深层的能源和难开采储量的开发，对固井的质量有了更高的要求，本文主要对固井中的问题以及固井用的材料做详细的研究，并提出了一些自己的看法。 关键词：特种水泥，外加剂，固井质量，复杂问题
招标投标企业报告 中石化中原石油工程有限公司固井公司
本报告于 2019年12月1日 生成 您所看到的报告内容为截至该时间点该公司的数据快照 目录 1. 基本信息：工商信息 2. 招投标情况：中标/投标数量、中标/投标情况、中标/投标行业分布、参与投标 的甲方排名、合作甲方排名 3. 股东及出资信息 4. 风险信息：经营异常、股权出资、动产抵押、税务信息、行政处罚 5. 企业信息：工程人员、企业资质 * 敬启者：本报告内容是中国比地招标网接收您的委托，查询公开信息所得结果。中国比地招标网不对该查询结果的全面、准确、真实性负责。本报告应仅为您的决策提供参考。
一、基本信息 1. 工商信息 企业名称：中石化中原石油工程有限公司固井公司统一社会信用代码：/ 工商注册号：/组织机构代码：/ 法定代表人：付天明成立日期：2013-02-06企业类型：/经营状态：/ 注册资本：/ 注册地址：/ 营业期限：/ 至 / 营业范围：/ 联系电话：*********** 二、招投标分析 2.1 中标/投标数量 8 企业中标/投标数： 个 （数据统计时间：2017年至报告生成时间）
2.2 中标/投标情况（近一年） 2019年03月1 企业近十二个月中，中标/投标最多的月份为，该月份共有个投标项目。 序号地区日期标题中标情况1山西2019-03-04山西分公司-临兴钻井作业中心-固井技术服务中标2.3 中标/投标行业分布（近一年） 1 【采矿、冶金、建筑专用设备制造】 （） 序号地区日期标题中标情况1山西2019-03-04山西分公司-临兴钻井作业中心-固井技术服务中标
（二）插入法固井工艺 插入法固井工艺一般用于大直径套管固井，是用下部连接有浮箍插头的小直径钻杆插入套管的插座式浮箍（或插座式浮鞋），与环空建立循环，用水泥车通过钻杆向套管外环空注水泥。采用该工艺注水泥能减少水泥浆在套管内与钻井液的掺混，缩短顶替钻井液时间，同时水泥浆可提前返出从而减少因附加水泥量过大而造成的浪费和环境污染。 1. 插入法固井工艺流程 插入法固井工艺套管结构为：插入式浮鞋+套管串（也可以为：引鞋+1根套管+插入式浮箍+套管串）。钻杆串结构为：插头+钻杆扶正器+钻杆串。插入法固井工艺流程:注入前置液→注入水泥浆（见图）→替入钻井液（替入量比钻杆内容积少0.5m3）→放回压检查回压凡尔是否倒流→上提钻杆循环出多余的水泥浆（见图）。 注水泥 水泥浆 钻井液 钻杆 套管 扶正器 插座式浮鞋
下入钻杆,插头插入插座, 注入水泥浆替泥浆结束,起钻循环 2．插入法固井的有关计算 （1）套管串浮力计算 大直径套管固井一般是表层套管固井，要求水泥返出地面，固井施工后，管外环空全部为水泥浆。为了保证套管不被浮起，套管串所受的浮力F f 必须小 于套管串的重量G t 。 套管串所受的浮力F f 的计算公式： F f = S w Hρ s g×10-7 (1) 式中 F f —套管串所受的浮力，kN S w —套管外截面积，cm2 H—浮箍深度，m ρ s —水泥浆密度，g/cm3 g—重力加速度。 套管串重量G t 的计算公式： G t = qH×10-3+ S n Hρ n g×10-7 (2) 式中 G t —套管串重量，kN q—每米套管重量，N/m H—浮箍深度，m S n —套管内截面积，cm2 ρ n —套管内泥浆密度g/cm3 g—重力加速度。 要保证套管串不被浮起，需满足G t ≥F f 。若计算后G t ≤ F f ，必须加重钻 井液，即加大ρ n 的值，以提高套管串的重量G t ，使G t ≥F f 后方可施工。因此， 必须进行钻井液“临界密度”ρ min 的设计。“临界密度”是指替钻井液结束时， 套管串所受的浮力F f 与套管串的重量G t 相等时套管内钻井液的密度。计算方法 是把（1）和（2）式整理后（g取10）即可得出。 “临界密度”ρ min 的计算公式： ρ min =（S w ρ s －q×10-3）/ S n (3) 式中ρ min —临界密度 g/cm3 在做固井设计时，设计替入泥浆的密度ρ s 要大于临界密度ρ min ，实际应 用中，一般按： ρ s =ρ min +（0.1～0.2） （2）钻柱坐封压力的计算 由于插入法固井内管（钻柱）和浮箍的连接是通过插入接头和浮箍插座用插入的方法连接的，所以若不在密封球面与承压锥面之间施加一定的压力，在施工中就会在反向压力的作用下钻具产生“回缩”，造成密封球面与承压锥面之间“脱开”，而失去密封作用。因此，在设计中进行坐封压力的计算是非常必要的。 坐封压力F z 的计算公式为： F z =P max S m ×10-3 (4) 式中 F z —密封球面与承压锥面之间施加的压力（坐封压力） kN
分级(双级)固井技术措施与应急预案 所谓双级固井工艺技术是指通过一种特殊固井工具分级箍及其各种配套的塞子，来实现将较长的水泥封固井段分成两段进行封固。分级固井主要是因水泥封固段太长，防止井漏而减少井下漏失水泥浆而采用的双级或多级固井方法。 一、分级固井工艺技术的应用范围 (1)一次注水泥封固段太长，压差过高，一般注水泥设备难以满足施工要求。 (2)低压易漏失井固井时，由于一次封固段太长，压差过高，容易引起固井漏失。 (3)一次封固段太长，上下温度太大，水泥浆性能无法保证固井要求。 (4)油气分布不均，不连续且中间间隔距离太长时。 二、分级箍安放位置的确定原则： 依据油气水层及漏层位置决定 (1)全井封固的井，一般安放位置在井深1/2处，同时考虑地层、井径、井斜方位及垮塌情况。 (2)主要油气层间隔距离较大时，其位置选择在上部油气层底界以下40-60m处。 (3)易漏失地层，一般选在漏失层以上50-80m处。 (4)分级箍以下必须要有足够长度的套管，一般不少于450m，以保证分级箍顺利打开。 三、分级箍的规格类型 目前常用的分级箍其规格尺寸有φ244.5m m，φ177.8mm，φ139.7mm，127mm。 分为机械式和液压式两种类型，它们的主要区别在于： (1)机械式：用于直井或井斜角小于25度的井，依靠重力塞打开循环孔进行二级固井，其打开压力较低。 (2)液压式：用于任何井型，可以不用重力塞而直接蹩压，打开循环孔进行二级固井，其打开压力较高。 四、双级固井其主要区别在于使用的特殊胶塞和重力塞的作用，将分级箍的滑孔先剪切开建立循环然后注水泥、替浆时靠特殊胶塞再剪切锁钉使滑套下落封闭循环道孔，从而避免了射孔固井糊炮眼的工序。 分级固井的要点：①、注完水泥替量时，下胶塞通过分级箍处时要减少替浆排量，(必须事先计算好通过分级箍的流量) ②、当重力塞下行到分级箍时(通过时间计算)小排量顶开循环通孔，在7-9MPa憋压的情况下通孔滑板剪断锁销才能建立循环，关闭循环是靠上胶塞在二次固井结束时建胶塞受阻碰压剪滑套锁销封闭了循环通孔，完成了二级固井工艺。
什么是固井 一、固井：在已钻出的井眼中下入一定尺寸的套管，并在套管与井壁或套管与套管之间的环形空间内注入水泥的工艺过程。 二、井身结构包括以下几方面的内容：所下套管的层次、直径、各层套管下入的深度、井眼尺寸（钻头尺寸）、各层套管的水泥反高等。 三、设计井深的主要依据：地层压力、地层破坏压力和坍塌压力。 四、套管的类型：⒈导管；⒉表层套管；⒊技术套管；⒋生产套管；⒌尾管。 五、井深结构设计的原则：①能有效的保护油气层，使油气层不受钻井液的损害；②能够避免漏、喷、塌、卡等复杂情况产生，保证全井顺利钻进，使钻井周期达到最短；③钻达下部高压地层时所用的较高密度的钻井液产生的液柱压力，不至于把上一层套管鞋处薄弱的裸露地层压裂；④下套管过程中，钻井液液柱压力和地层压力之间的压差，不至于造成卡阻套管。 六、套管柱的受力：轴向压力、外挤压力和内压力。 七、套管柱的附件：⒈引鞋（套管鞋、浮鞋）；⒉回压法；⒊套管扶正器；⒋磁性定位套管； ⒌联顶节。 八、水泥熟料主要成分：①硅酸三钙（C3S）；②硅酸二钙（C2S）；③铝酸三钙（C3A）；④铁铝酸四钙（C4AF）。 九、水化作用：油井水泥与水混合后，水泥中各种矿物分别与水发生水解和水化反映，某些水化产物还能发生二次反映。 十、水化反映的不断进行水泥浆形成水泥石可分为三个阶段：①胶溶期；②凝结期；③硬化期。 十一、稠化时间：指油井水泥浆在规定压力和温度条件下，从开始搅拌至稠度达100Bc所需要的时间。 十二、稠度：水合水泥混合后会逐渐变稠，变稠的速率。 十三、注水泥的设备：水泥车、水泥混合漏斗、水泥分配器、水泥头、胶塞、储灰罐。 十四、碰压：胶塞被推至浮箍时，泵压突然升高。 十五、注水泥主要工序包括：循环和接地面管汇→打隔离液→顶胶塞→碰压→候凝。 十六、提高泥浆的顶替效率：⒈紊流顶替；⒉打前置液；⒊活动套管；⒋调整完井液和水泥浆的性能；⒌使用扶正器。 十七、引起油、气、水窜的原因：水泥浆在凝固过程中的失重是导致油、气、水窜的主要原因，井壁存在泥饼、水泥硬化过程体积收缩也是造成油、气、水窜的原因。 十八、水泥浆失重：指水泥浆柱在凝固过程中对其下部或地层作用的压力逐渐减小的现象。十九、防止油、气、水窜的措施：①采用两用水泥；②分级注水泥；③减小水泥浆返高；④环空憋压候凝；⑤使用特种水泥。 二十、特殊固井技术：习惯上把除了常规一次注水泥技术方法。 二十一、特殊固井技术的种类：⑴、内管注水泥；⑵、尾管固井工艺；⑶、分级注水泥技术。二十二、完井：指从打开生产层到把井交付给采油生产期间的全部生产过程。 二十三、完井包括：打开生产层、下油层套管固井、射孔到试采的全部工艺过程。 二十四、井下复杂情况：钻井作业过程中，由于钻井液的类型与性能选择不当及井身质量较差等原因造成井下钻具的遇阻遇卡、钻进时严重憋跳钻、井漏、井喷等现象，不能维持钻进与其他钻井作业正常进行。 二十五、钻井事故：由于检查不周到，违章操作，处理井下复杂情况的措施不当或疏忽大意而造成的钻具折断、顿钻及井喷失火等恶果。
固井技术规定 第一章总则 第一条固井是钻井工程的关键环节，其质量好坏不仅关系到钻井工程的成败和油气井的寿命，而且影响到油气田勘探开发的整体效果。为保证固井工程质量，特制定本规定。 第二条固井工程必须从设计、准备、施工、检验四个环节严格把关，采用适合地质特点及各种井型的先进固井工艺技术，确保质量，达到安全、可靠、经济。 第三条固井作业必须按固井设计执行，否则不得施工。 第二章固井设计 第一节设计格式与审批 第四条固井设计格式按勘探与生产分公司发布的《xx井xx套（尾）管固井设计》要求执行。 第五条固井审批程序按勘探与生产分公司发布的《中油股份公司勘探与生产工程技术管理办法》执行。 第二节套管柱强度要求 第六条套管柱强度设计方法SY/5322-2000执行。其中，在高压气井和超深井的强度设计时，必须考虑密封因素。 对安全系数的要求见下表数据。 系数名称安全系数 抗挤安全系数≥1.125 抗内压安全系数≥1.10
抗拉安全系数管体屈服强度≥1.25 螺纹连接强度直径244.5mm及以上套管≥1.6 直径244.5mm以下套管≥1.8 第七章套管柱抗挤载荷计算在正常情况下按已知产层压力梯度、钻井液压力梯度或预测地层孔隙压力值计算。遇到盐岩层等特殊地层时，该井段套管抗挤载荷计算取上覆地层压力梯度值，且该段高强度套管柱长度在盐岩层段上下至少附加50m 第八条套管柱强度设计应考虑热采高温注蒸汽过程中套管受循环热应力的影响。 第九条对含有硫化氢等酸性气体井的套管柱强度设计，在材质选择上应明确提出抗酸性气体腐蚀的要求。有关压裂酸化、注水、开采方面对套管柱的技术要求，应由采油和地质部门在区块开发方案中提出，作为设计依据。 第三节冲洗液、隔离液和水泥浆要求 第十条冲洗液及隔离液 1、使用量：在不造成油气侵及垮塌的原则下，一般占环空高度的300～500m。 2、性能要求：冲洗液和隔离液能有效冲洗、稀释、隔离、缓冲钻井液，与钻井液及水泥浆具有良好的相容性，并能控制失水量，不腐蚀套管，不影响水泥环的胶结强度。 第十一条水泥浆试验按SY/T5546-92执行，试验内容主要包括：密度、稠化时间、滤失水、流变性能、抗压强度等。
附件 中国石油天然气集团公司 固井质量检测管理规定 （试行） 二〇〇六年五月
编制说明 为了规范固井质量检测程序，提高固井质量评价结果的客观性，使固井质量检测更好地为油气勘探开发服务，中国石油天然气集团公司特制定《中国石油天然气集团公司固井质量检测管理规定（试行）》。 长期以来，集团公司绝大多数探井、评价井和生产井都采用CBL测井，积累了丰富的评价经验，目前这些仪器仍是固井质量评价的主要测量工具。SBT测井与CBL测井原理相同。因此本规定中的附录C只详细规定了CBL/VDL和SBT 资料采集的质量控制要求，另外本规定第五章“固井质量评价”中引用了SY/T6592《固井质量评价方法》，该标准规定了基于CBL/VDL和SBT测井资料的固井质量评价方法。 对于超声反射回波测井仪CET，USI，PET，CAST和俄罗斯声波及伽马密 度- 套管壁厚组合测井仪器，由于国内应用较少，积累的经验少，只作推荐使用。
目录 第一章标准的引用 第二章测井要求 第三章测井准备 第四章现场施工 第五章固井质量评价 附录A 固井质量检测仪器参考信息附录B 固井质量测井作业通知单附录C 固井质量测井资料质量要求
第一章标准的引用 第一条固井质量检测应执行的相关技术规程SY/T5131 石油放射性测井辐射防护安全规程SY/T5132 测井原始资料质量要求 SY/T5600 裸眼井、套管井测井作业技术规程SY/T5633 石油测井图件格式 SY/T5726 石油测井作业安全规程 SY/T5880.1 石油测井仪器刻度总则 SY/T6030 水平井测井作业技术规范 SY/T6413 数控测井数据采集规程 SY/T6499 固井质量检测仪刻度及评价方法SY/T6592 固井质量评价方法 第二章测井要求 第二条测井项目设计要求
常规注水泥 注前置液：为提高水泥泵顶替钻井液的效率，保证水泥环质量，在钻井液与水泥浆之间注入一段“液体”，这种特殊的液体称为前置液，按其性质分为冲洗液和隔离液，在顶替钻井液过程中起到冲洗、稀释和隔离钻井液作用，从而提高水泥浆的顶替效率。 注水泥浆：指按封固井段内井眼与套管之间环荣大小计算用水泥数量，通过固井专用设备将干水泥和配浆水混合成一定密度的水泥浆，并通过套管注到井内。 压胶塞：指注水的水泥数量到达设计要求时，将胶塞压入井内。起作用是有效地隔离顶替液与水泥浆，并刮下套管壁上的水泥浆，同时与管串上的浮配合，起到控制替钻井液量的作用。 为防止先期注入的水泥浆在套管内与钻井液发生混窜，有时还在注前置液之后加入一个下胶塞，这是一个空心只有一层特殊隔膜的胶塞。起作用时组织水泥浆在套管内狱卒阿宁也混攒。当水泥浆充满套管时，下胶塞坐在浮攒上，压力达到一个较小的值时，隔膜被破坏通道打开，保证后续施工正常进行。 钻替井液：指用顶替液推动胶塞，将套管内的水泥浆替到套管外的环形空间，到达封固的层的过程，这是固井工作的重要环节。由于常用的顶替液为钻井液，故称替钻井液。 碰压：当顶替液的数量达到套管串浮箍以上的容积时，胶塞将坐在浮箍上，流体通道封闭，使套管内压力突然升高，这一现象称为碰压。它标志着浮箍以上的套管内的水泥浆全部被顶替到环空。 套管试压：碰压后，为了验证套管串的密封情况而进行的压力试验。具体做法是将套管内压力提高到某一规定的数值，经一定时间后而不下降为合格。说明整个管串的密封性很好，符合油气井投产的使用条件。如果在一定时间内套管内压力下降，则说明管串密封有问题，需查找原因进行处理。有些油田规定在水泥浆侯凝之后进行套管试压。 侯凝：试压结束后，将套管内的压力释放掉，使套管处于不变形的状态下侯凝，保证固井质量。此时，应注意浮箍、浮鞋的密闭性，如发生倒流现象，则需根据水泥浆与泥浆的压差值，确定一个回憋压力。此压力不宜过高，以免套管变形，一般在套管内外静压差基础上附加1-2Mpa. 分级注水泥 分级注水泥是利用连接在管串上的可以打开和关闭的特殊接箍，将一口井的注水泥作业分两次或三次完成的注水泥工艺。 分级注水泥技术可以降低环空液柱压力，减少注水泥作业井漏的发生，从而降低了施工压力，保证施工的安全。同时还可以防止或减少水泥浆失重造成的油气水上窜，有利于提高固井质量。除此之外，还可选择最佳的水泥封固段，节约水泥，降低固井成本。 简单的说可分为两种：正规非连续式双级注水泥和非正规连续式双级注水泥。 正规非连续式双级注水泥：注一级前置液—注一级水泥浆—压第一级胶塞—替顶替液—碰压—敞压—投入打开塞—打开分级箍通道—循环洗井侯凝—注二级前置液—注二级水泥浆—压入关闭塞—替顶替液—碰压—关闭分级箍通道—结束。 非正规连续式双级注水泥：注一级前置液—注一级水泥浆—投一级胶塞—替顶替液—投打开塞—注二级前置液—注二级水泥浆—投关闭塞—替顶替液—一级胶塞碰压二级通道打开—关闭塞坐封通道关闭—施工结束。 尾管注水泥 步骤：在接好注水泥管线并试压后，将前置液通过钻杆泵入，随后注入水泥浆（通过钻杆），注水泥结束后，压入钻杆胶塞并进行顶替，当钻柱内水泥浆被顶替完后，钻杆胶塞与尾管胶塞重合闭锁，压力上升到某一定值（尾管胶塞剪断压力）时，由钻杆胶塞和尾管胶塞组成的
-油气井固井质量评价 固井声波测井的主要任务是检查套管和地层间水泥环的胶结质量，包括第一胶结面的胶结质量—水泥环和套管间的胶结情况、第二胶结面的胶结质量—水泥环和地层间的胶结情况。同时，水泥返高、水泥抗压强度和套管破裂等有关固井工程质量问题都是十分重要的评价内容。由于固井声波测井的井眼条件和测量目的都与裸眼井声波测井不同，因此在方法原理和仪器设计上也有其自身特点。 目前常见的固井质量评价测井仪有声幅测井仪和声波全波变密度测井仪，近几年发展起来的还有SBT扇区水泥绞结成像测井新技术。 .常规的声幅测井（CBL）：检测水泥环与套管（第一界面）的封固质量。 .声幅变密度测井（CBL/VDL）：同时检测第一界面和第二界面胶结的质量。 .扇段水泥胶结测井（SBT）：在实时监测第一、二界面封固质量的同时，测量整个水泥环内部的封固情况，并通过相对方位的资料确定水泥沟槽的相对方位和确定油气水窜槽的具体位置和原因。 .伽玛密度测井(SGDT)：分别探测来自套管、水泥环、泥浆液等介质产生非弹性碰撞的次生伽玛射线记数率，进而计算出水泥环平均密度、套管厚度、套管偏心等参数。 一、声幅测井 1. 声幅测井原理 声幅测井的基本原理是利用水泥和泥 浆（或水）声阻抗差异对沿套管轴向传播的声 波的衰减影响来反映水泥与套管间的胶结质 量。声幅测井仪的声探测装置是由位于井轴上 相隔一段距离的一对声发射器和声接收器构 成。当发射器发出声波后，接收器上接收到的 声信号包括有套管波、水泥波、地层波和泥浆 波的贡献。上述几种波在井中的传播路径见右 图。由于水泥对声波具有较大的吸收系数，实 际到达接收器的水泥波相对很微弱，一般可认 为接收信号中无水泥波的贡献。
固井 第一章概述 一、固井工程的概念 利用水泥充填套管与井壁环形空间的作业。 图1 固井注水泥作业示意图 二、固井的目的 1、加固井壁，保证继续安全钻进。 2、封隔油气水层，保证勘探期间的分层试油及在整个开采过程中合理的油气生产。 三、固井的起源和发展 1、美国1903年在加里福尼亚劳木波斯油田使用水泥浆封堵井
内油层上部的水层，法兰克和联合石油公司把50袋硅酸盐水泥混合好后，用捞沙筒送到井内，28天以后把井内的水泥钻掉，再钻完油层后完井。 2、中国则在1200年前则在顿钻打成的井中用桐油加石灰（CaO）加固环隙，用以开采天然气。 1910年可以在600—900米深的井内进行固井。 3、657年前（1937年）API（美国石油学会）标准化委员会成立。 4、此后产生了固井专用设备水泥车，化验设备和水泥外加剂。发展了各种条件下的固井工具和固井工艺。 5、科学化固井 固井是钻井工作的最后一道工序，它的成功与否意义非常重大，轻则造成成本浪费，重则造成开采失败，因此各采油国都十分重视固井工作的研究。它是一门多学科组成的应用科学，是地质、石油、机械、化学、流体力学和电子学科等科学水平的集中体现。 第二章套管设计 一、套管柱类型 套管类型见图2。正常压力系统的井通常仅下三层套管：导管、表层套管和生产套管。异常压力系统的井，至少多下一层技术套管。尾管则是一种不延伸到井口的套管柱。
（三） 导管 导管的作用是在钻表层井眼时将钻井液从地表引导到钻井装置平面上来。这一层管柱其长度变化较大，在坚硬的岩层中仅用10～20m ，而在沼泽地区则可能上百米。 （四） 表层套管 表层套管下入深度一般在30～150m ，通常水泥浆返至地表．用来防护浅水层污染，封隔浅层流砂、砾石层及浅层气．同时用来安装井口防喷器以便继续钻进，它也是井口设备（套管头及采油树）的唯一支撑件，以及悬挂依次下入的各层套管（包括采油管柱）载荷。 （五） 技术套管 技术套管用来隔离坍塌地层及高压水层，防止井径扩大，减 (b) (a) 套管类型 (a)正常压力井；(b)异常压力井
固井复杂问题 固井作业不仅关系到油气井能否顺利完成，影响投产后油气井质量的好坏、油气井寿命的长短及油气井产量的高低，而且其成本在整个钻井工程中也占有很大的密度（占20%～30%）。固井技术发展的目标一直围绕如何进一步提高固井质量及减少固井事故等。固井又是一个系统工程，影响因素复杂多样，具有其特殊性，主要表现在以下几个方面： （1）固井作业是一个一次性工程，如质量不合格，即使采用挤水泥等补救方法也难以取得良好的效果。 （2）固井作业是一项系统工程、隐蔽性作业，涉及到材料、流体、化学、机械、力学等多种学科，施工时未知因素多，风险大。 （3）固井作业施工时间短，工作量大，技术性强，费用高。 因此，要求固井作业要精心设计、精心准备、精心施工，并要有较完备的预防固井复杂情况的预处理方案，确保优质高效地完成固井作业。 固井作业涉及套管、水泥浆浆体性能设计、注水泥现场施工、水泥胶结质量等方面，为此，固井复杂问题和事故也可以分为以下几类。第一类：套管及下套管复杂情况，包括下套管阻卡、套管断裂、套管泄漏、套管挤毁、套管附件和工具失败、下套管后漏失或循环不通等。 第二类：水泥浆浆体性能事故，包括水泥浆闪凝、水泥浆触变性、水泥浆过度缓凝等。
第三类：注水泥现场施工复杂情况，包括注水泥漏失、环空堵塞、注水泥替空等复杂情况和事故。 第四类：水泥胶结质量复杂情况，包括油气水层漏封、水泥胶结质量差、环空气（水）窜等。 下面就上述固井复杂情况及事故发生的主要原因及预防、处理方法分别加以论述。 1、下套管复杂情况 1、1套管阻卡 套管阻卡一般可分为以下三类：一是套管粘吸卡，二是井眼缩经卡，三是井眼坍塌或砂桥卡。 1）管阻卡的原因及影响因素 1.套管粘吸卡是由于套管的外径往往大于钻杆的外径，套管与井壁的接触面积大于钻杆的接触面积，上扣时间要大于钻杆的上扣时间，且下套管时又难以旋转，因此，卡套管的发生机率较大。 2.井眼缩径卡套管是由于井眼不稳定，特别是钻遇蠕动性岩盐层或由于钻井夜性能不好形成较厚的假泥饼，导致井眼缩径，造成缩径卡套管事故。 3.井眼坍塌或砂桥卡套管是在下套管过程中或下套管结束后发生井眼坍塌或形成砂桥造成卡套管事故。 4.下套管前没有认真通井，对缩径段没有很好地划眼，易造成卡套管事故。 5.下套管作业没有认真准备（包括组织、工具等），造成下套管时间
第二部分固井基础知识 第一章基本概念 1、什么叫固井？ 固井是指向井内下入一定尺寸的套管串，并在其周围注以水泥浆，把套管与井壁紧固起来的工作。 2、什么叫挤水泥？ 是水泥浆在压力作用下注入井中某一特定位置的施工方法。 3、固井后套管试压的标准是什么？ 5英寸、5 1/2英寸试压15MPa，30分钟降压不超过 0.5MPa，7英寸，9 5/8英寸分别为10MPa和8MPa，30分钟不超过0.5MPa；10 3/4—13 3/8英寸不超过6MPa，30分钟压降不超0.5MPa。 4、什么叫调整井？ 为挽回死油区的储量损失，改善断层遮挡地区的注水开发效果以及调整平面矛盾严重地段的开发效果所补钻井叫调整井。 5、什么叫开发井？ 亦属于生产井的一种，是指在发现的储油构造上第一批打的生产井。 6、什么叫探井？ 在有储油气的构造上为探明地下岩层生储油气的特征而打的井。 7、简述大庆油田有多少种不同井别的井？ 有探井、探气井、资料井、检查井、观察井、标准井、生产井、调整井、更新井、定向井、泄压井等。 8、什么叫表外储层？ 是指储量公报表以外的储层（即未计算储量的油层）。包括：含油砂岩和未划含油砂岩的所有含没产状的储层。 9、固井质量要求油气层底界距人工井底不少于多少米？探井不少于多少米？ 固井质量要求，调整井、开发井油、气层底界距人工井底不少于25米（探井不少于15米）。 10、调整井（小于等于1500米）按质量标准井斜不大于多少度？探井（小于等于3000米）按质量标准井斜不大于多少度？ 调整井按质量标准井斜不大于3度。探井按质量标准井斜不大于5度。
11、调整井（小于等于1500米）井底最大水平位移是多少？探井（小于等于3000米）井底最大水平位移是多少？ 调整井井底最大水平位移是40米。探井井底最大水平位移80米。 12、目前大庆油田常用的固井方法有哪几种？ （1）常规固井（2）双密度固井（变密度固井）（3）双级注固井（4）低密度固井（5）尾管固井 13、目前大庆油田形成几套固井工艺？ （1）多压力层系调整井固井工艺技术。 （2）水平井固井工艺技术。 （3）斜直井固井工艺技术。 （4）小井眼固井工艺技术。 （5）深井及长封井固井工艺技术。 （6）欠平衡固井工艺技术。 14、水泥头是用来完成注水泥作业的专业工具，常用的有哪几种？（1）简易水泥头；（2）单塞水泥头；（3）双塞水泥头；（4）尾管固井水泥头。 15、5 1/2″水泥头销子直径为多少毫米？ 5 1/2″水泥头销子直径为24mm。 16、常用的套管有哪些规格？ 5″、5 1/2″、7″、7 5/8″、8 5/8″、9 5/8″、10 3/4″、12 3/4″、13 3/8″、20″等。 17、简述技术套管及油层套管的作用？ 技术套管是封隔复杂地层，保证固井顺利进行，安装井口装置，支承油层套管重量，必要时可当油层套管使用。 油层套管是封隔油、气、水层与其它不同压力的地层，如因保护套管形成油气通道，满足开采和增产措施的需要。 18、常用扶正器的规格有哪些？ 5×5 1/4，5 1/2×7 1/2，5 1/2×8 1/2，5 1/2×9 3/4，9 5/8×12 1/4，13 3/8×17 3/4。 19、上胶塞的作用是什么？ （1）在管内隔开水泥浆和泥浆或清水；
油气田固井材料项目年终总结报告 一、油气田固井材料宏观环境分析 二、2018年度经营情况总结 三、存在的问题及改进措施 四、2019主要经营目标 五、重点工作安排 六、总结及展望
尊敬的xxx集团领导： 近年来，公司牢固树立“创新、协调、绿色、开放、共享”的发 展理念，以提高发展质量和效益为中心，加快形成引领经济发展新常 态的体制机制和发展方式，统筹推进企业可持续发展，全面推进开放 内涵式发展，加快现代化、国际化进程，建设行业领先标杆。 初步统计，2018年xxx集团实现营业收入4020.29万元，同比增 长10.66%。其中，主营业业务油气田固井材料生产及销售收入为3461.15万元，占营业总收入的86.09%。 一、油气田固井材料宏观环境分析 （一）中国制造2025 高质量发展是创新成为第一动力的发展。科学技术是第一生产力，是作为“乘数”作用到劳动力、资本、技术、管理等生产要素上去的。科技创新的“乘数效应”越大，对经济发展的贡献率就越大，发展质 量也就越高。为推动经济社会高质量发展，紧扣高质量发展要求，聚 焦振兴实体经济、强化创新发展等系列重大决策部署，采取多项举措，用创新的思维、务实的作风、改革的办法，切实把高质量发展的目标 落得更准、抓得更细、压得更实，努力创造更多高质量发展的新成果。
（二）工业绿色发展规划 鼓励企业推行绿色设计，按照全生命周期的理念，在产品设计开 发阶段系统考虑原材料选用、生产、销售、使用、回收、处理等各个 环节对资源环境造成的影响，实现产品对能源资源消耗最低化、生态 环境影响最小化、可再生率最大化。重点在建材、陶瓷、新材料、节 能环保、轻工、纺织、食品等产业领域，选择量大面广、与消费者紧 密相关、条件成熟的产品开展绿色设计产品创建工作。应用产品轻量化、模块化、集成化、智能化等绿色设计共性技术，采用高性能、轻 量化、绿色环保的新材料，开发具有无害化、节能、环保、高可靠性、长寿命和易回收等特性的绿色产品。 （三）xxx十三五发展规划 从发展趋势来看，目前中国经济的支柱产业正从房地产向战略性 新兴产业过渡。要实现支柱产业的平稳切换，一方面要建立房地产调 控的长效机制，另一方面要继续大力推进战略新兴产业的发展，两者 相辅相承，缺一不可。因此，从宏观政策调控的逻辑上看，未来的投 资机遇也应在战略性新兴产业里面。市场普遍认为，中国经济在明年 下半年，将重新步入上升通道，而其背后的推动力，必将是战略性新 兴产业的发展，目前投资已经到了最好的介入期。
浅谈固井施工中常见问题及处理方法 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
浅谈固井施工中常见问题及处理方法固井施工是开采油气前的一项重要性准备工作，施工质量的好坏决定着油气井的寿命长短，关系着后续的开采量和开采效益。在固井施工中，由于工程的特殊性，决定着固井技术容易发生质量问题。本文就对固井施工中的常见问题及处理方法做个探讨。 固井工程是一项复杂的工程，施工时间段、工序复杂、作业量大枪、技术性强，施工质量的好坏直接影响着后续油气开采，而且，固井施工是在井下作业，不易观察和判断，因此，质量的控制就显得尤为重要。 固井施工的主要工序分为下套管、注水泥、候凝和检测评价。其中，注水泥的过程是最容易出现问题的工序，涉及到材料、流体、机械、力学等多种因素的影响，也受到水泥性能、底层结构、施工工艺等影响，导致注水泥过程失败。在笔者多年的施工经验总结来看，固井施工中的问题主要有：套管阻卡、水泥浆过快或过慢凝结、注水泥漏失、灌香肠、注水泥替空、油气水层漏封等问题。下面，就主要从这几个问题进行一一分析。 1.套管阻卡的问题分析
1.1.定义：套管阻卡指的是层套管和井眼之间的配合缝隙不够，导致套管无法深入井下进行作业。 1.2.原因：发生套管阻卡的原因有很多。一是套管粘吸时卡住，就是套管外径比钻杆的外径要打，或者上扣的时间比钻杆的时间长，在下管的时候难以转动，导致卡管。二是在下管套前的准备工作不充分，没有仔细通井，容易导致套管阻卡。三是下套管过程过长，停滞不前，容易发生。四是钻井液不符合质量要求，导致摩擦系数大，容易发生。五是在初期遇到阻卡时，没有及时纠正，在继续下压过程中卡死。 1.3.措施：一是在下管前应该认真通井，特别是对缩径段一定要反复划眼，确保不在该段卡住。二是在下管前要对钻井液的性能进行检测，保证合理的粘度。三是在下管过程中遇到特殊情况时，应该马上拔出套管，等情况处理完后重新下管。四是下套管是遇到卡管，不得用力继续下压，防止卡死。 2.水泥浆过快或过慢凝结的问题分析 2.1.定义：在注水泥的过程中，因为水泥稠度等发生变化，导致水泥浆的凝结快于或者慢于设计凝结时间。
中原固井2015年勘探分公司探区 固井技术总结 中原固井西南项目部 2015-10-6
2015年度，我们在勘探分公司和中原西南钻井公司的关怀下，在各协作单位的大力配合支持下，对固井工艺进行了改进，引入了工程院泡沫水泥浆技术，优选固井方案，优化水泥浆配方，克服了很多固井难题，创造了一些记录，引入了新技术新工艺，取得了一些成绩。但是，由于认识水平有限，也出现了一些问题。现将2015年固井技术管理工作总结如下： 一、工作量及质量情况 1、川东南探区
2、元坝探区 2015年我公司在勘探分公司探区内进行339.7 mm (346.1mm)套管固井4井次、244.5mm技套固井4井次，273.1mm和139.7m 技术尾管2井次，回接固井2井次，零星作业20井次，累计32井次。 固井质量合格率100%，但是也存在部分问题：1、焦页6井产层固井二界面质量差；2、焦页9井技套固井上部约900m低密度水泥浆段固井质量差；3、元陆176井回接固井质量声幅偏高。 二、取得的成绩 1、焦页9井引入工程院泡沫水泥浆体系 在勘探分公司和钻井公司的大力支持下，我们与工程院合作，在焦页9井先后2次成功使用了泡沫水泥浆体系，是机械发泡式泡沫水泥浆第一次在国内正式使用。 表层固井时，泡沫水泥设计密度1.55 g/cm3，泡沫水泥浆封固段
0-1600m （见图1），实际密度0.65-1.65g/cm 3（见图2）。 由于经验不足，施工时气体提前冒出井口，现场立即决定停止替浆，坐套管头悬挂器，密封井口，然后利用气体的可压缩性，继续替浆。这种处理措施，减少了管内水泥塞的长度，也确保了固井质量。实际测井，本次固井一、二界面固井质量均良好。 图1泡沫水泥浆返高图 图2 泡沫水泥浆密度剖面图 图3 井口段泡沫水泥浆固井质量 00.5 1 1.5 2 44.9 284.9425525625725825900.8100011001200130015051954 水泥浆密度，g/cm 3 井深，m
中国石油天然气股份有限公司企业标准 Q／SY 73—2003 固井质量评价 Evaluation for cementing quality 2003—01—27发布 2003—05—31实施 中国石油天然气股份有限公司发布 目次 前言……………………………………………………………………………………… (Ⅱ) 1 范围……………………………………………………………………………………… (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义……………………………………………………………………………………… …1 4 固井质量基本要求 (1) 4．1 水泥封固……………………………………………………………………………………… 1
4．2 水泥返深和人工井 底 (1) 4．3 套管柱和井口装 置 (2) 5 水泥环胶结质量评 价 (2) 5．1 测井要求……………………………………………………………………………………… 2 5．2 声幅测井(CBL) (2) 5．3 声波变密度测井 (VDL) (2) 5．4 CBL／VDL综合解 释 (3) 6 套管柱试压……………………………………………………………………………………… …3 表1 水泥环胶结质量声幅测井评价标 准 (2) 表2 常规水泥浆固井水泥环胶结质量CBL／VDL综合解 释 (3) 表3 低密度水泥浆固井水泥环胶结质量CBL／VDL综合解 释 (3) 前言 本标准由中国石油天然气股份有限公司勘探与生产分公司提出。 本标准由中国石油天然气股份有限公司勘探与生产专业标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司石油勘探开发科学研究院廊坊分院、中国石油天然气股份有限公司辽河油田分公司、中国石油天然气股份有限公司冀东油田分公司。 本标准主要起草人：高彦尊、齐奉中、刘爱平、刘大为、白亮清。 1 范围 本标准规定了固井质量基本要求及固井质量评价方法。 本标准适用于油气勘探开发生产过程中的固井质量评价。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，
编号：HJGJS-CB6FB-5-7″ CB6FB-5井Ф177.8mm套管 固井工程方案 设计人：郑新强 审核人： 批准人： 中石化胜利石油工程有限公司海洋钻井公司 2015年12月22日
一、基本数据 1.井号：CB6FB-5井 2.井别：开发井 3.井型：定向井 4.施工井队：胜利八号 5.井身结构 6.井底静止温度66℃，循环温度：53℃ 二、固井施工设计 1. 固井方式：常规固井(双塞) 2. 管串结构： （1）套管串结构（自下而上） （2）扶正器安装位置及数量（Ф241.3×177.8双弓弹性扶正器） 扶正器加法：油层段 (浮箍-1400m)扶正器加法：每根套管加1只弹性扶正器；其余井段每3根套管加1只弹性扶正器，表层套管鞋处加2只弹性扶正器，加完为止。共计Ф241.3×177.8弹性扶正器 50只。 3.水泥浆体系设计
7. 固井施工泵压计算： 施工压力：循环压力：3 MPa，静压差：6MPa，替浆压力：9MPa，碰压：12 MPa 顶压：15 MPa 三、材料准备 四、固井要求 1、井眼准备 1）下套管通井前，技术科、固井队技术员及工具服务人员及时到平台，进行完井作业指导。
2）钻完设计井深后，调整好钻井液性能，采取短起下钻的方法把井眼搞畅通，正常后起钻电测。 3）电测期间钻台、井口要有专人值班，预防电测期间事故的发生。 4）收集齐全有关测井数据，为固井作业做好准备。如：井斜、井径、声波、自然伽玛的ASC码数据，油顶、油底、油层井段、测井异常井段、井底温度等。 5）电测完进行通井，通井时根据电测井径认真进行扩划眼作业，对下钻遇阻井段、井眼曲率变化大的井段要处理畅通，并检查计算好通井井深。 6）通井根据实际情况确定循环排量、时间、泥浆性能，在保证井下安全的前提下，尽量降低粘切，降低含砂量，使之具有良好的稳定性和流变性，要求粘滞系数<0.1，粘度降至45~50s；起钻前根据井眼具体情况确定加适量的润滑剂以减少下套管摩阻，必要时用稠泥浆封井。 7）对于存在漏失的井段，应用堵漏剂进行堵漏，可能的情况下并按固井工况做地层承压试验。 2、设备及工具准备 1）检查、准备下套管及固井工具工具：吊卡（3只）、大钳（2把）、套管钳（1套）、水泥头、灌泥浆管线等下套管工具，数量满足施工策划要求，质量满足标准要求。2）特殊工具（对扣器）及附件（浮箍、浮鞋、扶正器、水泥头、胶塞、固井闸门、三通等）准备齐全。 3）下套管前对所有设备、仪表全面检查，保证安全可靠，运转正常。两台泥浆泵均上水良好，高压管汇无刺漏，处于良好的备用状态，保证替浆的连续性和所需的泵压及排量。检查固井泵、压风机、供水泵等固井设备，对固井泵按施工时的最大压力和排量进行负荷试运转。 4）在下套管前，所有短套管按上扣扭矩要求紧扣。 5）为保证替量准确，应检查循环罐连通阀，开关到位，关闭时无泄露。 3、套管准备 1）套管到井后检查套管的钢级、壁厚，是否符合施工策划要求。 2）对全部套管进行外观检查、清点、丈量、编号、记录、计算。 3）所有套管用标准通径规逐根进行通径（包括短套管）、丝扣清洗干净。不合格套管单独放在不合格区。 4）套管数据计算准确，符合地质要求。 4、下套管作业 1）正确连接套管串下部结构。套管串结构：浮鞋+1根套管+弹簧浮箍+套管串+联顶节＋水泥头。 2）套管上钻台时要戴好护丝，严禁碰撞，防止套管上钻台过程中碰坏套管金属密封面。3）对扣时使用专用的套管对扣器，以免碰坏金属密封面。 4）按编号顺序下套管，使用专用套管密封脂，底部6根套管要涂锁箍脂。 5）出339.7mm表层套管鞋后，要控制下放速度，下放速度要均匀，每根套管下放时