１２８内蒙古石油４Ｌ：ｒ－２００７年第９期
套管旋转，而旋转接头上面的水泥头并不转动。
旋转尾管悬挂器与普通尾管悬挂器不同之处是悬挂器上多一个止推轴承。当悬挂器坐挂后，悬挂器卡瓦与上层套管卡住，但卡瓦以下部分仍能在送放工具的驱动下进行旋转，所以该轴承能够在承受很重悬挂负荷的情况下保持有效旋转。
对浮箍、浮鞋、球座没有特殊要求，而扶正器则必须采用螺旋刚性扶正器。螺旋刚性扶正器目前有钢制螺旋扶正器、锌铝合金螺旋刚性减阻扶正器、高温树脂螺旋刚性减阻扶正器。钢制螺旋刚性扶正器，强度高，过流面积大，起旋流作用，质量较小，适合直井使用；锌铝合金螺旋刚性减阻扶正器质量较小，同样起旋流作用，但过流面积比钢制扶正器稍小，适用于斜井及直井；高温树脂螺旋刚性扶正器，质量最小，也起旋流作用，过流面积比锌铝合金扶正器略大，适用于水平井及斜井。
３旋转套管固井时应注意事项
３．１必须确保井眼狗腿在允许的范围之内，同时保证井眼稳定，清洁。
３．２套管扶正器对提高顶替效率有利，但是扶正器选型不正确，可能会在旋转中发生扶正器被挤毁、造成环空阻塞、增加旋转扭矩等井下复杂情况。
３．３必须控制转速、扭矩，防止扭矩过大，旋转钻具时的扭矩不能超过套管上扣扭矩最小值的８０％。３．４下套管过程中以及套管悬挂器坐挂前，入井管串不能反转，管串反转会剪断应急释放销钉，导致下入工具与套管分离。
４现场应用
以ＣＢ３０６井为例，介绍旋转套管固井工艺的现场应用情况。
４．１ＣＢ３０６井概况
ＣＢ３０６井埕宁隆起埕北低凸起东潜山带埕北３０６潜山构造，井型为直井。该井井身结构和套管程序如下：井眼为９１４ｍｍ×７５．２ｍ十４４４．５ｒａｍ×４８８．５７ｍ＋３１１．１１１２１ＴＩＸ２８７７．９３ｍ＋２１５．９ｍｍ×４３９９．１０ｍ＋１５２．４ｍｍ×４８５０ｍ，套管为８５０ｍｍ×７５．２ｍ＋３３９．７ｍｍＸ４８７．０１ｍ＋２４４．５ｍｍ×２８７２．８２ｍ－Ｆ１７７．８ＩＴｌｍ×（２６５０．４４－－．，４３９６．６３ｍ）。本井的１７７．８ｍｍ的技术套管采用悬挂尾管的方式，固井方式采用旋转套管固井。
４．２管串结构及扶正器安放位置
管串结构：浮鞋＋１根套管＋浮箍＋１根套管＋浮箍＋套管＋１７７．８ｍｍ×１２７ｍｍ旋转悬挂器＋１２７ｍｍ钻杆＋旋转接头＋水泥头。
４３９６．６３－－－３２４７．４６ｍ井段每２根套管安放一个扶正器，每隔两个弹性扶正器加一个螺旋刚性扶正器，交叉使用。
４．３主要技术措施
４．３．１下套管前将井眼准备好，优化泥浆性能，适当加入润滑剂，保证套管顺利下到设计位置。
４。３．２通井起钻前，记录钻具以２０ｒ／ｍｉｎ转速转动时的扭矩，作为套管入井后的参考依据。
４．３．３在进入裸眼段前一柱，接方钻杆循环钻井液，循环泵压不超过６ＭＰａ。在循环的同时坐卡瓦，以２０转的转速转动管柱，记录扭矩。
４．３．４旋转钻具时扭矩不能超过套管上扣扭矩的８０％，停止旋转时，应控制倒转，以防止紧急脱手销钉被剪断。
４．３．５入井套管串不能反转，因为反转会剪断应急释放销钉，导致下入工具和套管分离。如果必须转动钻具，只能正转，必须在有控制的情况下慢慢释放扭矩。
４．３．６采用高粘加重隔离液有效隔离钻井液，水泥浆，保证水泥浆胶结强度以提高固井质量。采用短过渡高强度防气窜水泥浆体系有效封固气层。
４．４悬挂器坐挂
套管下到设计位置后，循环钻井液使井内情况稳定，然后憋压至１３．５ＭＰａ，下放钻具，悬重下降至钻具重力，坐挂成功，继续憋压至１７．０ＭＰａ，上提钻具１．７ｍ而后下放至原位置，悬重无变化，说明套管与送放工具顺利脱离，继续憋压至２０ＭＰａ，憋调球座。
建立循环，井口坐卡瓦，下压１８０ＫＮ，开泵循环，循环排量１．２ｍ３／ｍｉｎ，循环压力７．０ＭＰａ。管串试转，先转５圈，停止后无反转，再转５圈，停止后无反转，再转１０圈，停止后无反转。循环时，以２０ｒ／ｒａｉｎ的转速转动管串至停泵。
４．５施工简况
注水泥和替浆过程，套管串以２０ｒ／ｒａｉｎ的转速平稳旋转。采用固井车注入隔离液８ｍ３，水泥浆２８ｍ３，平均密度在１．８５ｋｇ／ｌ，注入排量０．８～１．２ｍ３／ｒａｉｎ，注入压力１０－ｏＭＰａ，再用泥浆泵替浆６３．５ｍｓ，替浆排量２ｍ３／ｒａｉｎ替浆压力３－－一１５ＭＰａ。
替浆完将悬挂器丢手，再用泥浆充分循环，清洗出井内残留的水泥浆。
４．６应用效果
声幅测井显示，全井声幅值大部分都在１５％以内，封固质量达到优质标准。
５结论与认识
５．１旋转套管固井既改善了水泥浆的顶替效率，又提高了钻井液的流动性能，同时又可以降低施工泵压，提高井眼和井壁的清洗效果，从而提高固井质
胜利油田海上深井中旋转套管固井的应用
作者：郝绍辉， HAO Shao-hui
作者单位：西安石油大学,陕西,西安,710065
刊名：
内蒙古石油化工
英文刊名：INNER MONGULIA PETROCHEMICAL INDUSTRY
年，卷(期)：2007,33(9)
被引用次数：1次
参考文献(2条)
1.孙厚彦国内大陆首次旋转固井在YK10井的应用[期刊论文]-西部探矿工程 2006(7)
2.胡兴富;李永和;王国新旋转套管固井工艺技术的研究和应用 1997(03)
引证文献(1条)
1.马兰荣.郭朝辉.杨德凯.苏冀中旋转尾管悬挂器轴承的研制及性能试验[期刊论文]-石油矿场机械 2009(9)本文链接：https://www.doczj.com/doc/2d16761336.html,/Periodical_nmgsyhg200709055.aspx
193．什么是插入式固井？ 答：插入式固井一般是在下大直径的套管时进行。套管下完后，在钻杆下边接一个插入接头，然后把钻具下入套管内。下完钻后，再把插入接头插在套管下边的插入座里边。水泥浆通过钻杆经插入座和引鞋返出，入环空。这就是插入式固井。 194．插入式固井与普通固井相比具有那些优点？ 答：其优点主要是：1缩水注水泥浆时间和替钻井液时间；2可以有效地防止水泥浆与钻井液在套管内发生混浆；3由于水泥浆只经过钻杆，因此可以有效地防止套管灌“香肠”。 195．进行插入式固井都要做好哪些准备工作？ 答：除做好普通固井的准备工作外，还要做好下列四项准备工作：1准备一套插入座与插入接头，并注意检查插入接头的密封圈是否完好，与插入座的内径是否匹配；2准备一个与钻杆外径和套管内径相匹配的扶正器，目前现场上主要用两种尺寸，和；3准备一块下钻杆时放在套管接箍上的钻杆吊卡垫叉，目前现场上也只用两种和；4为节约时间，防止固井前开泵困难在开钻之前，最好先把固井时用的钻杆接成立柱，以便下完套管后即可顺利下钻。 196．下套管之前都应该做好哪些准备工作？ 答：1井眼准备，认真进行通井或划眼，处理好钻井液，保证下套管畅通无阻；2工具准备，包括套管吊卡，套管大钳（或钳头），灌钻井液管线及配合接头，管线上的控制闸门，遇阻时用的循环接头，相应尺寸的套管头及卡瓦，上扣用的旋绳及吊套管的绳索，套管扶正台及配件等；3材料准备，主要有水泥添加剂和水泥，备足固井用水；4技术措施准备，计算好水泥用量及替钻井液量，做好稠化及凝固试验，订好施工步骤；5设备准备，除固井车、供水车之外，井队的两大泵也必须完好，保证注灰、循环或钻井液时不出任何故障。 197．5"油层套管和技术套管在结构上都有哪些不同之处？ 答：5"油层套管结构是：5"生铁引鞋+1或2个单根+回压凡尔+套管根数+磁性定位短节+套管数根至井口。 技术套管结构是：可钻式引鞋（有时内装回压凡尔）+1或2个单根＋可钻式回压凡尔＋套管根数＋分级箍（有时也可不加）＋套管数根至井口。 它们的不同之处就是：套管有时装有双级固井用的分级箍，而无磁性定位短节，所用回压凡尔一般都是可钻的，不必用磨鞋磨。5"油层套管多装一个磁性定位短节所用引鞋和回压凡尔一般都是不可钻的。不论是5"油层套管还是技术套管，在套管柱上都要装扶正器。
需要钻井单位配合内容 1）井底发生漏失的井，固井前进行堵漏作业，堵漏后要求做地层承压试验，满足水泥浆上返要求； 2）井队提供真实地破试验数据，钻进过程中发生漏失和堵漏情况，下套管前按照工程设计要求做地层承压试验； 3）严格按照规范进行通井、下套管、循环洗井等工作，为固井提供一个良好的井眼； 4）为保证固井套管居中度，177.8mm技术套管要求目的层每3根安放一个弹性扶正器，非目的层每10根安放一个弹性扶正器；139.7mm套管目的层每3根安放一个树脂扶正器，非目的层段每10根安放一个弹性扶正器。由于2019年测井新添SBT测井项目，对套管居中度要求较高，因此井队严格按照要求加放扶正器； 5）下套管过程及中途循环过程发生漏失、遇阻等复杂情况，井队记录好套管下入位置，漏失情况，及时汇报； 6）固井前循环期间，若发生漏失，钻井队及时请示甲方下一步施工方案；若无法建立循环的井，经甲方批准后采取正注反挤技术措施，井队提供不少于30m3的泥浆，用于大排量冲刷目的层井段； 7）固井前循环要求：套管到位后，小排量低泵压顶通，0.3-0.5m3/min小排量循环出环空泥浆量，泵压和排量稳定的情况下逐步提升排量,达到循环泥浆上返速度不低于1.2m/s，原则上循环时间不低于2个循环周，循环过程中调整钻井液性能，在保证钻井液密度波动在±0.02g/cm3基础上，降低粘度至45-50s，钻井液循环均匀，循环压力稳定，振动筛无泥饼、岩屑后进行固井施工； 8）固井前，井队保证备水充足，满足固井施工要求，备好多余泥浆罐收集固井返出的泥浆和水泥浆； 9）按设计要求生产套管固井，替浆采取清水替浆，井队提前清洗泥浆罐，做好备水准备，按设计排量替浆，若井队因泥浆罐无法单独隔离储备清水，导致无法实现大泵替清水，需提前告知固井队，经固井队更改固井方案，经甲方审批后采用双车替浆； 10）固井期间，井队电工现场值班，保证供电连续；
下套管和固井作业 1 下套管作业 1.1 下套管准备 1.1.1 进入井场的套管按下井顺序进行卸车，卸车一律用抓管机或吊车进行（卸套管时作业人员要站在安全位置）。用吊车进行卸套管作业时要办理三级作业许可，并组织召开相关作业人员交底分工会。将套管在管架上分层摆放（不超过三层），用管架挡销或铁丝捆绑固定好套管。 1.1.2 钻井队技术员与工程监督共同对到井套管进行验收，并清点到井套管的数量，逐根进行登记。 1.1.3 钻井队负责对到井的套管(包括短套管、联顶节)进行逐根通径，采取气驱通径规通套管时，严禁人员处于套管通径规出口前方，控制好气量大小；技术员负责对到井的套管(包括短套管)进行丈量和编号（丈量人员要选好站位，防坠落伤害）。 1.1.4 钻井队技术员负责对到井的下套管工具及附件进行验收；作业人员准备好套管密封脂。 1.1.5 接好灌钻井液装置，备好套管与方钻杆变扣接头。 1.1.6 装好井口装置，未安装环形防喷器的井应换装套管闸板芯子；检查地面所有的设备符合要求。 1.1.7 安装好专用套管液压大钳。 1.1.8 准备φ25.4mm长度15m的扶正棕绳一根；φ15.9mm长度10m绳套1根；专用吊带2根。 1.1.9 在钻台大门处拴一根φ25.4mm长度合适的防碰兜绳；装好猫道套管防滑装置。 1.1.10 钻井队长组织作业人员进行作业前安全分析，共同识别装、下套管作业过程中存在的风险，以及防范措施，办理三级作业许可，进行下套管作业安全、技术措施交底，并分工明确，尤其要明确在使用气动绞车提升套管入鼠洞过程中，防止钢丝绳、套管等刮碰吊卡活门的措施。 1.1.11 冬季下套管作业时，应对地面高压管线、立管、水龙带、泥浆泵、灌浆管线等采取防冻措施。距离套管母接头1.5m内除霜、除雪。
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。
（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
海外石油钻井 下套管与固井安全操作规程 一、下管套 下套管的方法有多种。目前，国际上普遍采用的是得 克萨斯绳索法。这种方法操作简单、工作效率高而又安全；其特殊之处就是套管扣吊卡及扶正在套管扶正台处进行、 从场地上拉套管利用游车、单根提升吊卡，而不用猫头或 吊车、我们推荐采用得克萨斯绳索法下套管。 无论采用哪种下套管方法，其整个过程的安全注意事 项基本相同。首先，下套管的安全注意事项与下钻杆的基 本相同。下套管需要特别注意的是要安全地从场地上拉套 管和正确使用套管扶正台。 下套管前，必须做好充分准备。准备好的绳套、绳环等，其端部应固定牢靠，长度应适中，无破损或断丝并保 证强度。套管扶正台或临时搭成的工作台应固定牢靠，整 个台面任何处都能承受2000牛顿的力，扶正台上的栏杆应 完好无损，其要求与二层平台栏杆相同。 要认真检查游动系统、死活绳头，保证完好并能承受 所下套管可能遇到的最大负荷。刹车应灵活。检查并润滑
套管钳和套管吊卡。尤其是下尺寸较大、较深的套管，更 要引起高度重视。 下套管前的最后一次起钻期间，要注意把钻具均匀、 紧凑地摆放在钻杆盒上，以使钻台通往大门坡道留有足够 大的通道。 钻台大门坡道口的两边应有两根具有足够强度的兜绳桩。兜绳桩根牢牢地焊接在钻台上。桩柱螺纹与桩根连紧；桩高1—1.2米S桩柱上端应有便于绑缠兜绳的小环。兜绳 的一端绑在一根桩柱上；另一端缠在另一根桩柱上。 当套管公接头将到达钻台面时，司销操作必须放慢； 套管公接头到钻台面时，卸护丝动作要快，卸护丝的手在 护丝两边转动而不得伸到护丝端面，以免摆动的套管与钻 台面接触砸到手。缠在立桩一端的兜绳要慢慢松开。兜绳 的长度要够，但要注意不能缠到人。 夜间下套管时。要有充分的照明。注意场地与钻台之 间的联络。任何人都要注意避开大门跑道、大门坡道及其 周围。套管护丝不得随便往钻台下面甩，应由适当强度的 棕绳串好，用气动或电动绞车放至钻台下面在钻台上扣吊 卡时，周围的人要躲开。
中国石化复杂地层深井超深井固井技术 丁士东 桑来玉 周仕明 （中国石化石油勘探开发研究院德州石油钻井研究所,山东德州 253005） 摘要：深井超深井复杂地层固井面临着高温、高压、高含腐蚀性气体、压稳与防漏、盐膏层、顶替效率低等固井技术难题，固井难度大。为此，采用了“封”、“堵”、“压”、“快”和“新”等综合固井技术措施，应用新型非渗透和胶乳防气窜水泥浆体系，提高了水泥浆本身抗窜能力，减低CO2和H2S对水泥石的腐蚀；采用纤维堵漏水泥浆，提高了水泥浆堵漏能力和地层承压能力，扩大了钻井液安全密度窗口；建立了动态循环承压试验方法，采用分段压稳设计模型分析固井后环空压力，实现压稳和防漏的协调统一；采用双凝双密度水泥浆设计，确保主力气层快速形成早期强度，实现“以快制气”，有效控制气层气体；采用旋转尾管固井新技术，在洗井和注水泥过程中旋转尾管，提高了洗井质量和水泥浆顶替效率。通过上述技术措施，为解决中国石化复杂压力深井超深井固井技术难题作了有益的尝试，取得了较好的现场应用效果。 主题词： 中国石化 深井超深井 复杂压力 水泥浆体系 固井应用 近年来，随着中国石化油气勘探开发的不断深入，钻井技术水平的提高，出现了越来越多的深井超深井，完钻井深大多超过了6000m，主要集中在新疆塔里木盆地、川东北地区等区域。在钻井中过程中，经常遇到高压地层，如塔河油田秋南1井、巴楚区块，川东北地区河坝等区块；以及遇到低压易漏失地层，如塔河油田二叠系，深部奥陶系，川东北地区海相地层，这些复杂地层都增加了固井的难度。 中国石化塔河油田2008年产能建设超过600万吨，川东北盆地海相层系油气勘探也取得了很大进展，发现了目前国内最大的海相整装气田-普光气田，在其外围也相继发现了清溪、河坝等高产气田，元坝等外围区块准备进一步加快，以普光气田为主体的川气东送已列入国家“十一五” 重点工程并正式开工建设，川东北海相油气勘探开发展示了良好的前景。 塔里木盆地、川东北地区海相气井井深、温度高，地层压力高，特别是川东北地区、塔河雅克拉气田，很多气井含有酸性或腐蚀性气体H2S和CO2，给油气田安全勘探与开发带来了巨大挑战。2006年的罗家2井泄漏出含H2S的天然气，都造成了对周围生命、财产和环境的极大破坏，分析认为这与其固井质量差有很大关系；在普光气田先期8口探井中，有6口井正是主要由于固井质量不好和没有充分考虑井下CO2和H2S气体对水泥环以及套管柱腐蚀问题，不能直接转化生产井，造成了数亿元经济损失。 1 主要固井技术难题分析 深井超深井固井受到的影响因素众多（如井眼条件、钻井液性能、地层漏失和地层流体等），技术难度大，风险非常高。 (1)气层压力高，气层活跃，固井后易发生环空气窜。
深井固井井眼准备及下套管技术 川庆钻探工程公司工程技术处二0一0年七月二十七日
第一部分井眼准备及下套管技术 一、井眼准备 川渝地区地质构造复杂，地层承压能力低及井漏普遍存在，为确保套管柱下入和注水泥施工的安全顺利进行，因此井眼准备是下套管及注水泥施工作业前的最重要的工作之一。 1、地层承压能力试验 固井施工作业前应了解和掌握地层的三条压力曲线，即地层压力、地层漏失压力和地层破裂压力，固井施工最理想状态是使整个管柱环空当量液柱压力，大于地层压力而小于地层漏失压力，上述几条压力曲线是设计固井施工参数（水泥浆密度、注替排量等）的最重要依据。地层压力和地层破裂压力可通过钻井设计和实钻资料了解和掌握，而地层漏失压力多数情况下不得而知，常常需要对地层做承压试验来了解。在下套管作业前，通常采用三种方式对地层进行承压试验，即井口憋回压（其前提条件：在不发生静止井漏或循环井漏的情况下，井内静液柱压力与憋压值之和折算为当量泥浆密度应小于上层套管鞋处地层破裂压力梯度，否则不能采用）、加重钻井液摸拟固井施工压力和加大循环排量摸拟固井施工压力，或上述几种的综合应用，如龙岗构造、九龙山构造、七里北构造等各构造的井普遍进行了承压试验，根据试压结果最终确定施工方案和施工主要参数。 2、堵漏及提高地层承压能力
为了满足固井施工安全和固井质量要求，对于实钻中发生井漏和承压试验发生漏失的井，都必须进行堵漏作业。针对不同漏失性质分别采取颗粒级配的复合堵漏材料、随钻堵漏材料和注水泥堵漏等多种方法。九龙山构造的龙16井、龙17井和铁山坡构造的坡1-X2井等在下生产套管前，都耗费了大量物力、财力进行了长达数十天的堵漏及提高地层承压能力工作。 3、钻井液性能处理及循环 固井施工作业前，钻井液性能是否得到优化处理和调整以及充分有效的循环对于固井作业安全和提高固井质量的严重影响愈来愈受到固井界工程技术人员的高度重视。充分认识到钻井与固井是两套不同的钻井液性能要求，钻井主要重视钻井液对砂屑的携带、悬浮和对井壁保护的能力，而固井则要求其具有较低的粘切和屈服值，使其易于被顶替；注水泥前对钻井液充分有效的循环有助于破坏其结构力、改善其流动性和对井筒的清洁、净化，更有利于确保施工安全和进一步提高水泥浆顶替效率。固井施工设计中即规范了固井对钻井液性能和钻井液的循环要求，彻底改变了以前固井前不管泥浆性能好坏，下完套管开泵正常即施工的习惯做法。 4、通井 针对目前川渝地区所钻直井、定向井、水平井及井身结构情况，按照摸拟入井套管柱的刚性、尺寸的原则，规范和制定了从
毕业论文 题目：侧钻技术在胜利油田中的应用所属系部：石油工程系 专业：油气开采 年级/班级：油气开采1班 作者：曹琛远 学号：071395002011140 指导教师： 评阅人：
目录 第1章绪论 (1) 1.1选题的背景 (1) 1.2选题意义 (1) 第2章侧钻技术及其概念 (3) 2.1侧钻技术概念 (3) 2.2侧钻工具 (4) 2.3使用范围 (4) 2.4开窗工具 (5) 2.5窗口位置选择 (5) 第3章井眼轨迹测量 (8) 3.1老井井眼轨迹测量 (8) 3.2定向侧钻 (8) 3.3随钻井眼轨迹监控 (8) 第4章侧钻技术发展趋势 (10) 4.1工程设计概况 (10) 4.2施工情况 (10) 4.3发展方向 (12) 4.4问题及对策 (12) 第5章结论 (13) 参考文献 (14) 致谢 (15)
摘要：根据套管开窗定向侧钻技术在胜利油田研究发展和实施的具体情况着重介绍了小眼井套管开窗侧钻定向井水平井的开窗侧钻井眼轨迹测量与控制等施工工艺和技术措施并结合66—37井和梁11—34侧井的具体施工情况对小眼井套管开窗定向侧钻技术方法和效果作了进一步说明。胜利油田大部分老井已处于生产的中后期油田产量下滑严重制约了油田的持续发展套管开窗侧钻技术是在老井或死井中通过套管开窗侧钻定向井对老油区进行二次或三次开采剩余油气资源提高油气资源采收率的一种行之有效的方法胜利油田从去年就开始进行套管开窗侧钻定向井技术的研究与应用至今已形成了包括套管开窗定向侧钻井眼轨迹控制钻井液技术固井技术等配套的工艺技术胜利油田已累计完成各种套管开窗井口小眼井套管开窗水平井口现在该技术已进入了大规模应用阶段并获得了良好的效果。 关键词：胜利小眼井侧钻定向钻井钻具组合钻井参数
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 钻井队通井、下套管技术措施(新 版)
钻井队通井、下套管技术措施(新版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 一、通井技术措施 1、钻具结构以8寸井眼为例：应用215.9mm钻头+扶正器+钻铤+加重钻杆+钻杆的钻具结构通井（扶正器大小和加放位置根据现场井下实际情况定），下钻中途，避开造斜井段和薄弱易漏地层打通循环钻井液。 2、在斜井段要严格控制下钻速度，遇阻严禁硬压强下，开泵循环划眼通过，以上提下放为主，避免划出新井眼。 3、下钻到井底后，先小排量平稳开泵，待井下情况正常后再逐渐增大至正常钻进排量充分循环钻井液，循环清洗井眼时间不少于2周，震动筛处无明显岩屑；循环过程中，严密监视钻井液性能变化，起钻前，要循环观察有无油气侵，并停泵观察有无溢流，确认井下无溢流后方可起钻。起钻前在斜井段打入加润滑剂的钻井液封闭斜井段。 4、起钻前搞好短起下作业，达到不阻不卡，确保井眼畅通;起钻过程中，在油层井段严禁使用高速档，防止抽汲诱发溢流或井喷。
下套管及固井作业的规定 （试行） 油气勘探公司 钻井工程部
下套管及固井作业的规定 一、总则 为进一步加强落实套管使用管理规定，严格执行下套管各项技术措施，提高安全意识，把井下安全、工程质量、规范操作放在第一位，杜绝违章指挥、违章操作，确保下套管及固井质量，现制定下套管及固井作业有关规定。 二、职责 （一）钻井队 1套管、附件准备及验收 1.1套管到井后，井队技术员应及时清点送井套管、短套管及套管附件，检查其数量、型号是否与送井清单一致；套管和套管附件送井时要有检验合格证和检验记录。钻井队技术员应收集好套管及附件合格证备查。送井套管公扣和母扣端必须戴齐护丝，以防止碰坏丝扣。 1.2逐根清洗并检查套管及附件的丝扣。 1.3下套管工具必须完好，套管吊卡应有明显标记，不能与钻杆吊卡混用。 1.4对所送套管要复查套管丝扣、壁厚、钢级，由工程技术员组织丈量（套管长度不含公扣长度，长圆扣套管从公扣根部起丈量，特殊扣套管从“Δ”标记处起丈量）套管，将套管长度用红漆标记在套管本体上，数据要求两对口。按入井顺序编排套管，检查累计的套管长度是否满足井深要求，入井套管和剩余套管分开摆放，将不下的套管用棕绳捆绑，作好标记，
并与套管数据复核一致。联顶节长度必须符合井架底座高度要求，两端丝扣抹黄油戴护丝保护好，避免挤压变形。 1.5对送井套管在井场上逐根通内径，内径规尺寸标准见表。并记录通内径情况，由操作者签字。 检查工具质量。 1.7计算套管数据时，要确保浮箍位置低于要求人工井底位置不小于5米。工程技术员必须清楚套管总数、入井根数、剩余根数及入井套管的编排顺序。套管长度输入计算机后必须打印出来与实际的长度、位置相校核并确认一致，坚决杜绝将长度、顺序输错导致的严重质量事故。 1.8套管原始记录在测三样前必须保留。 2设备及其它准备 2.1在完井电测期间，钻井队要对设备进行一次全面检查，保证在通井划眼、下套管及固井施工期间设备连续运转，确保各项工序连续进行。 2.2合理安排通井下套管固井时间，下完套管循环2～3周必须固井，不能长时间循环，影响固井质量。 2.3电测完后，测井队及时将数据送钻井工程部技术科。固井队及时到技术科取完井电测井径数据和实际地质分层，便于及时计算灰量组织装灰。 3井眼准备 3.1钻井过程要确保井眼规则，无大肚子井眼，防止井径扩大率和全角变化率超标，影响套管的顺利下入和固井质量。 3.2钻井液性能应能保证井壁稳定、井眼干净、无油气侵和无漏失，符
文件编号：JGJ-309(1).09 受控状态： 井别：预探井构造名称：四川盆地川东北坳陷仪陇 －平昌构造带龙岗生物礁 井号：龙岗3井型：定向井 固井类别：一类井业主单位：西南油气田分公司 Φ244.5mm套管 固井工程设计 四川石油管理局井下作业公司 2007年02月08日
文件编号：JGJ-309(1).09 受控状态： 井别：预探井构造名称：四川盆地川东北坳陷仪陇 －平昌构造带龙岗生物礁 井号：龙岗3井型：定向井 固井类别：一类井业主单位：西南油气田分公司 Φ244.5mm套管 固井工程设计 四川石油管理局井下作业公司 2007年02月08日
设计人：_ _(签字) 日期： 井下作业公司初审意见： 初审人：__(签字) 日期：__ 川东钻探公司审核意见： 审核人：__ (签字) 日期：___ 四川石油管理局工程技术部会审意见: 工程技术部：__(签字) 日期：__ 四川石油管理局审批意见： 审批
人：__(签字) 日期：__ 勘探事业部审核意见： 审核人： __(签字) 日期：__ 西南油气田分公司工程技术与监督部会审意见： 工程技术 与监督部：__(签字) 日期：__ 西南油气田分公司审批意见： 审批人：__(签字) 日期：__
目录 前言 1. 钻井资料 (2) 2. 地质资料 (3) 3. 固井目的及方法 (4) 4. 固井难点与主要技术措施 (4) 5. 套管柱设计、校核与扶正器安放位置 (5) 6. 固井工艺设计 (6) 7.水泥试验设计 (8) 8.下套管复杂情况计算 (9) 9.施工技术要求 (9) 10.施工组织 (11) 11.施工预案 (12) 12.健康、安全与环保要求 (13) 13.固井设备、工具与材料清单 (13) 附：龙岗3井9 5/8?套管固井施工现场办公会议纪要 (15)
超深井下套管固井技术 摘要：随着勘探开发的不断深入，深井、超深井数量越来越多，套管的下深也越来越大，对下套管技术也提出了越来越高的要求。在各次下套管前，认真通井做好井眼准备、调整好钻井液性能。下套管作业中严格执行制定的技术措施，保证了各次套管顺利下到预定井深。 关键词：超深井套管设计、下套管钻井、固井工艺。 典型举例： 一、超深井套管设计 （一）超深井主要应解决6个方面技术难点： （1）井深结构的局限性导致固井质量难以满足要求。 （2）技术套管磨损严重，导致下部钻进困难。 （3）套管柱设计难以完善，固井工具可靠性差。 （4）地下水质变化大，导致水泥石的腐蚀严重。 （5）井下漏失和井涌问题等井壁稳定问题突出。 （6）穿越高压层和低压盐膏层、含硫地层。 （二）套管设计 现在虽然有成熟的设计方法和设计标准但由于外在的计算条件难以确定，深井套管柱设计依然是一项困难的工作。经常发生这样的情况:按照规范设计很好的管串，在以后的生产过程中出现挤毁、破裂、变形、磨损等问题。
例如：克参1井的地层压力高达124MPa，完井选用V150、P110和NKT140梯形扣套管，试油时套管发生破裂。因此，超深井的套管设计、应适当增加安全系数，并对各种生产条件全面衡量，经过谨慎权衡后，确定最终的外载条件。用于超深井固井的主要工具、附件有内管注水泥工具、分级注水泥接筛、尾管悬挂器、浮箍、浮鞋、扶正器。扶正器对于保证顶替效果、提高固井非常重要，它的重要作用有两个：套管居中和造成局部紊流。按以下原则：（1）套管鞋部位下入1～2个扶正器。（2）油气层段及上下50m内，每根套管加1个扶正器。（3）在大肚子井段，每根套管加一个扶正器。（4）其他井段酌情下入扶正器。 二、水泥浆和前臵液设计 深井、超深井的水泥浆密度一般较高，因此，在密度一定的情况下，最重要的性能就是失水控制了。由于配制一定密度的水泥浆所需的水灰比小，所以，少量的失水就会对水泥浆性能特别是稠化时间和粘度产生极大影响，因此API失水最好在50m以内或更低。深井、超深井中往往难以采用紊流固井技术。当套管尺寸大时，虽然顶替排量较大，但由于环空容积大水泥返速较低，当套管尺寸小时，由于流体摩擦阻力大，顶替排量小。这两种情况都难以实现紊流固井。因此，最现实的方法是：低返速固井和大排量顶替固井。最佳的顶替原则是保证水泥浆在环空的壁面剪切应力接近30MPa。如果井下条件不允许，至
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
下套管作业安全措施 1目的 为了保证下油气层套管作业的顺利进行，保护施工人员不受伤害，特制定本作业指导书。2范围 适用于重庆钻井分公司所属井队下油层(技术)套管作业。 3岗位要求 4岗位职责 5作业程序 危害识5.1下套管前的准备 5.1.1人员组织 5.1.1.1在下套管前由值班干部组织召开会议，进行人员分工，交待技术要求和安全措施，进行识别和风险评价。 5.1.1.2下套管作业时，井队安全员必须在现场进行安全监控。 5.1.1.3各岗位应按规定穿戴好劳保用品。 5.1.1.4各岗位操作应按SY5974—94《钻井作业安全规程》中4.3.2的规定执行。 5.1.2套管、工具的准备 5.1.2.1套管到井队后，井队技术人员根据交接单据对套管进行验收，组织对套管进行清洗丝扣、丈量、挑选，用符合标准的通径规进行通内径，将合格套管按下井顺序进行编号，涂匀套管密封脂；将复查不合格的套管涂上明显标记，并与合格套管分开，计算复查准确无误。 5.1.2.2用气通套管内径时，气管线两端固定牢固，防止蹩掉伤人，通径规出口端正面不准站人。 5.1.2.3由技术人员检查验收送井的下套管工具，规格准确、丝扣完好、灵活好用、配件齐全。 5.1.2.4由技术员检查套管下部结构及附件，并组织将下部结构粘胶。 5.1.3设备的准备 5.1.3.2 由司钻负责对顶驱系统、刹车系统、防碰天车、钢丝绳、死绳固定器等进行检查和整改。 5.1.3.3由副司钻负责对钻井泵和循环系统、灌泥浆管线、闸门进行检修保养。 5.1.3.4由井架工负责绑牢井架上的钻杆、钻铤，对天车、气动绞车、井架和底座、悬吊滑轮等润滑、固定、连接螺栓和销钉、钢丝绳磨损等情况进行检查保养。
固井技术基础(量大、多图、易懂) 概述 1、固井的概念 为了达到加固井壁,保证继续安全钻进,封隔油、气与水层,保证勘探期间的分层测试及在整个开采过程中合理的油气生产等目的而下入优质钢管,并在井筒与钢管环空充填好水泥的作业, 称为固井工程。 2、固井的目的 1、封隔易坍塌、易漏失的复杂地层,巩固所钻过的井眼,保证钻井顺利进行; 2、提供安装井口装置的基础,控制井口喷与保证井内泥浆出口高于泥浆池,以利钻井液流回泥浆池; 3、封隔油、气、水层,防止不同压力的油气水层间互窜,为油气的正常开采提供有利条件; 4、保护上部砂层中的淡水资源不受下部岩层中油、气、盐水等液体的污染; 5、油井投产后,为酸化压裂进行增产措施创造了先决有利的条件; 3、固井的步骤 1、下套管 套管与钻杆不同,就是一次性下入的管材,没有加厚部分,长度没有严格规定。为保证固井质量与顺利地下入套管,要做套管柱的结构设计。根据用途、地层预测压力与套管下入深度设计套管的强度,确定套管的使用壁厚,钢级与丝扣类型。 2、注水泥 注水泥就是套管下入井后的关键工序,其作用就是将套管与井壁的环形空间封固起来,以封隔油气水层,使套管成为油气通向井中的通道。 3、井口安装与套管试压 下套管注水泥之后,在水泥凝固期间就要安装井口。表层套管的顶端要安套管头的壳体。各层套管的顶端都挂在套管头内,套管头主要用来支撑技术套管与油层套管的重量,这对固井水泥未返至地面尤为重要。套管头还用来密封套管间的环形空间,防止压力互窜。套管头还就是防喷器、油管头的过渡连接。陆地上使用的套管头上还有两个侧口,可以进行补挤水泥、监控井况。注平衡液等作业。 4、检查固井质量 安装好套管头与接好防喷器及防喷管线后,要做套管头密封的耐压力检查,与与防喷器联接的密封试压。探套管内水泥塞后要做套管柱的压力检验,钻穿套管鞋2~3米后(技术套管)要做地
下套管与固井问答 下套管与固井问答 193．什么是插入式固井？ 答：插入式固井一般是在下大直径的套管时进行。套管下完后，在钻杆下边接一个插入接头，然后把钻具下入套管内。下完钻后，再把插入接头插在套管下边的插入座里边。水泥浆通过钻杆经插入座和引鞋返出，入环空。这就是插入式固井。194．插入式固井与普通固井相比具有那些优点？ 答：其优点主要是：1缩水注水泥浆时间和替钻井液时间；2可以有效地防止水泥浆与钻井液在套管内发生混浆；3由于水泥浆只经过钻杆，因此可以有效地防止套管灌“香肠”。 195．进行插入式固井都要做好哪些准备工作？ 答：除做好普通固井的准备工作外，还要做好下列四项准备工作：1准备一套插入座与插入接头，并注意检查插入接头的密封圈是否完好，与插入座的内径是否匹配；2准备一个与钻杆外径和套管内径相匹配的扶正器，目前现场上主要用两种尺寸，和；3准备一块下钻杆时放在套管接箍上的钻杆吊卡垫叉，目前现场上也只用两种和；4为节约时间，防止固井前开泵困难在开钻之前，最好先把固井时用的钻杆接成立柱，以便下完套管后即可顺利下钻。 196．下套管之前都应该做好哪些准备工作？ 答：1井眼准备，认真进行通井或划眼，处理好钻井液，保证下套管畅通无阻；2工具准备，包括套管吊卡，套管大钳（或钳头），灌钻井液管线及配合接头，管线上的控制闸门，遇阻时用的循环接头，相应尺寸的套管头及卡瓦，上扣用的旋绳及吊套管的绳索，套管扶正台及配件等；3材料准备，主要有水泥添加剂和水泥，备足固井用水；4技术措施准备，计算好水泥用量及替钻井液量，做好稠化及凝固试验，订好施工步骤；5设备准备，除固井车、供水车之外，井队的两大泵也必须完好，保证注灰、循环或钻井液时不出任何故障。 197．5******油层套管和技术套管在结构上都有哪些不同之处？ 答：5******油层套管结构是：5******生铁引鞋+1或2个单根+回压凡尔+套管根数+磁性定位短节+套管数根至井口。 技术套管结构是：可钻式引鞋（有时内装回压凡尔）+1或2个单根＋可钻式回压凡尔＋套管根数＋分级箍（有时也可不加）＋套管数根至井口。 它们的不同之处就是：套管有时装有双级固井用的分级箍，而无磁性定位短节，所用回压凡尔一般都是可钻的，不必用磨鞋磨。5******油层套管多装一个磁性定位短节所用引鞋和回压凡尔一般都是不可钻的。不论是5******油层套管还是技术套管，在套管柱上都要装扶正器。 198．下套管为什么要灌钻井液？不灌钻井液行不行？ 答：如果采用自动灌钻井液的回压凡尔，下套管是可以不灌钻井液的，否则必须灌钻井液。套管底部的回压凡尔在正常情况下，是不允许钻井液流入套管内的。如果不灌钻井液，套管在井内就成了一个空桶柱，环空中的液柱压力就会把它挤扁。在钻井液密度较高的情况下。如果不及时灌钻井液，挤扁的危险性就更大。因此。下套管时必须根据套管抗外挤强度和钻井液密度高低及时灌好钻井液。199．请写出20******、和5******套管本体外径各是多少毫米？ 答：20******为508毫米；为339.5毫米；为244.5毫米； 7******为177.8
固井井控技术规范 固井是钻井施工的重要组成部分，包括下套管、注替水泥浆等工作。搞好固井施工中的井控工作，关系到油气井的寿命和油气资源的保护。 一、固井前期准备过程中的井控工作 固井前的井筒准备是固井井控安全的基础，包含井身结构和套管柱设计、通井作业中的井控措施等。 1、井身结构和套管柱设计 为满足井控要求，井身结构和套管柱设计应满足以下条件： （1）同一裸眼段内，原则上不应有两个以上压力梯度值相差过大的油气水层； （2）探井、超深井、复杂结构井的井身结构，应充分估计不可预测因素，留有一层备用套管； （3）在地下采掘区钻井，井筒与采掘坑道、矿井通道之间的距离不少于100m，表层或技术套管下深应封住开采层并超过开采段100m以上； （4）套管下深要考虑下部钻井最高钻井液密度和溢流关井时的井口安全关井余量； （5）含硫化氢、二氧化碳等有害气体和高压气井的油层套管，其材质和螺纹应符合相应的技术要求，且水泥浆应返至地面。 2、通井作业期间井控措施 下套管前的最后一趟通井作业应以井筒顺畅无挂卡,井下无井漏、油气水侵、溢流和井涌为目的，确保井下情况稳定。 （1）起钻前循环井内钻井液时间不应少于一周半；短程起下钻后的循环观察时间也应达到一周半以上；进出口密度差不超过0.02g/cm3。短程起下钻应测油气上窜速度，根据具体情况控制气井的油气上窜速度小于20m/h，控制油井的油气上窜速度小于15m/h，满足井控安全要求才能进行起下钻作业。 （2）对钻井液进行稀释处理时必须坚持加入稀释剂稀释钻井液的原则，不得采用大量加清水处理钻井液的办法降低密度。 （3）低压漏失井下套管前应先使用钻井液堵漏或其它堵漏方式提高地层承压能力，所需承压能力一般应根据下套管和注水泥时的最大井底动态液柱压力确
塔河油田超深井窄间隙尾管固井技术 发表时间：2019-07-17T12:47:19.073Z 来源：《基层建设》2019年第12期作者：谷云峰 [导读] 摘要：随着石油勘探开发深度的加大，深井超深井数量增加，井下情况更趋复杂，固井难度不断增加。 江汉钻井一公司固井工程大队湖北潜江 433121 摘要：随着石油勘探开发深度的加大，深井超深井数量增加，井下情况更趋复杂，固井难度不断增加。在塔河油田深井超深井油气勘探开发中，由于各种油藏分布情况不同，目的地层地质条件复杂，给固井工程带来了许多难题和挑战。在受到超高温、超高压、盐膏层、复杂地层等诸多因素的影响下，出现了更多的超深井窄间隙尾管固井技术。因此加强对超深井窄间隙尾管固井技术的探讨与研究，对加快西北油气勘探进度和勘探效益具有重要意义。 关键词：超深井；窄间隙；尾管固井 1、前言 在石油可采、易采储量不断减少的情况下，各大油田勘探开发已向复杂地层、超深井方面发展。由于各种油藏分布情况不同，目的地层地质条件复杂，给固井工程带来了许多难题和挑战。由于受到超高温、超高压、盐膏层、复杂地层等诸多因素的影响，部分井被迫采用“非常规”的井身结构。 在塔河油田深井超深井的油气勘探开发中，限于井身结构，揭开目的层通常采用小尺寸井眼，加之后期生产对下入油管尺寸大小的要求，固井工程作业中不可避免地遇到小井眼、窄间隙固井问题。 2、窄间隙尾管固井的难点及技术措施 2.1难点分析 （1）套管下入风险较大 油层埋藏深度>7000m；个别井处于构造边缘，地层特性差，带有井斜、井漏、局部缩径，井壁稳定性差，事故多发等复杂情况；侧钻井、定向井、水平井井斜大，存在不同程度的狗腿度；小井眼窄间隙入井扶正器使用受限；窄压力窗口等复杂情况增加了套管下入难度，套管不能下至设计井深而导致目的层位漏封。 （2）套管居中度差 对于侧钻井来说井斜偏大，一般小井眼固井下入无接箍套管，不下扶正器，在拉力和自重作用下，大斜度井段套管与上下井壁大面积接触，套管严重偏心，套管居中度难以保证。 （3）井深、井底温度高，顶部固井质量差的问题 超深井产层大都在7000m以上，井底静止温度达到150℃以上，尾管固井一次性封固井段长大多井在2500m以上，上、下部温差最高可达60℃。低密度领浆低温下强度发展缓慢或长时间不凝，造成上部固井质量差是。因此，对水泥浆体系及其外加剂性能提出更高的要求。 （4）环空间隙小，水泥环薄 如Φ190.5mm井眼与Φ168.3mm套管形成的间隙仅11.1mm，远小于常规固井所要求的套管外环空的最小间隙值19mm，如此薄的水泥环的抵抗外载的能力差，容易发生断裂和脆性破坏，因此对水泥石强度的要求更高。 （5）排量受限，顶替效率差 部分井段井壁不稳定，井径扩大率高，下部井眼环空间隙小，套管易偏心，循环摩阻大，泵压高，导致替浆排量低，难以实现紊流顶替，顶替效率低，影响着水泥环胶结质量 （6）环空摩阻大，施工压力高 小井眼、窄间隙井的环空间隙小，使环空水泥浆流动阻力增大，导致固井过程中泵压升高，甚至产生压漏地层和憋泵等重大事故。 （7）高压防窜问题 在三高深井固井中，普遍面临地层高压、气层多、气层分布段长、气显示活跃、灰绿岩地层出盐水。同时桑塔木组地层存在微裂缝，地层出高压盐水。顺北1-4H井泥浆密度1.73g/cm3出盐水，1.76g/cm3发生漏失。 2.2技术措施 针对塔河油田超深井窄间隙尾管固井存在的难点，从井眼、泥浆、水泥浆、前置液等方面着手，设计和落实以下技术措施: （1）为防止固井漏失及压稳油气层需要，最后一次通井对地层进行承压，结合考虑施工时窄间隙的的动摩阻，承压值选择≥8MPa。 （2）下套管前，用扶正器或六棱通径规通井，确保套管能顺利下入。 （3）采用刮管工具对悬挂器坐挂位置处的进行刮管作业，确保悬挂器坐挂成功。 （4）钻具送放尾管进入裸眼段后，严格控制套管下放速度，防止激动压力过高压漏地层。 （5）注水泥前充分循环洗井并处理泥浆；固井前注入不含油泥浆；注入驱油冲洗液及加重隔离液，改善胶结界面，提高第一、第二界面的胶结质量。 （6）为保证重叠段的封固质量，及保证凡尔失灵后重叠段还有水泥，水泥浆量附加足够。即使倒返管内外同平后，也使重叠段还要有水泥。 （7）采用整体硫化钻杆胶塞进行替浆作业，为了防止套管鞋替空事故，要求井底要多留水泥塞，人工计量到量即停。 （8）在水泥浆中加入35%的石英砂来防止高温水泥石的衰退，严格控制失水小于50mL，加入稳定剂来提高水泥浆的稳定性，适当减少水泥浆的流性指数，增大稠度系数，提高壁面剪应力，提高顶替效率。 （9）优选高温智能缓凝剂在一定加量范围内对温度、水质、水泥质量的变化能进行自我调节，保持水泥浆性能基本不变，在密度 ±0.05g/cm3或温度±5℃范围内，水泥浆稠化时间±30min以内。温差在60℃左右，水泥浆的早期强度发展快，24小时顶部强度能达到3.5MPa 以上。 3、现场应用案例 以顺北1-9井及顺北5-3井为试验井，全面落实上述固井质量保证技术措施，两井均采用抗高温液硅防气窜水泥浆体系及前置液体系，其配方、性能及特点如下。