天然气井固井质量分析及技术
措施(新编版)
Safety technology is guided by safety technology, based on personnel protection, and an orderly combined safety protection service guarantee system.
( 安全技术)
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天然气井固井质量分析及技术措施(新编
版)
一、固井质量统计
截止4月16日，共固气井24口，固井质量不合格1口（苏36-16-16井），1口井留水泥塞75米（双24）。优质18口。
二、存在的问题
（一）苏36-16-16井固完井替空
1、苏36-16-16井固井数据：
40636钻井队承钻的苏36-16-16井3月27日开钻，4月7日完钻，4月10日固井，完钻井深3497m。
井身结构：
?311mm×505m+?244.5mm×504.90m+?222mm×
2460m+?216mm×3497mm+?139.7mm×3483.23mm 最大井斜2.4°/1625m
气层顶界：3348~3352m气层底界：3443~3446m
阻位：3476.83m
短位：3263.56~3269.39m
全井为?139.7mm×N80×9.19mm套管，扶正器30只。
理论替量：41.0m?
水泥量：尾浆20t，领浆20t。
下套管前泥浆性能：
比重1.08，粘度56，失水5，泥饼0.5，切力3/7，含砂0.2，PH11
固井时泥浆性能：
比重1.08，粘度47，失水7，泥饼0.3，切力3/5，含砂0.1，PH9
2、施工情况：
14：00-12：00下套管
12：15-14：35循环泥浆
14：59-15：10注隔离液10m?
15：10-15：39注水泥28m?尾浆造浆12m3，领浆造浆16m3。
15：40-16：25压胶塞、顶替、碰压，0-16-21MPa。单车压胶塞，双车替量。08472水泥车替32m3，新车替12m3时压力15MPa因未碰压停止替量。卸水泥头顶盖检查胶塞是否压下去，观察后确认胶塞已被压下去。考虑到其中一水泥车因上水不好可能造成替量不够，08472车继续替量至36m3碰压16-21MPa，碰压明显。当时40636队队长陶海军和技术员同时观察碰压全过程。碰压后不稳压，又用水泥车憋压两次，共替入清水800升，最后开井候凝，正注水泥浆平均密度
1.94g/cm3。18：30-18：55反挤水泥浆20m?（最高压力3.8MPa，停泵压力2MPa）
3、测声幅情况
24小时测声幅显示3475.39～3239.39为空段，长236米。
实测人工井底3475.39米。
4、原因分析：
（1）胶塞先期破坏（破坏原因是胶塞行程长直径磨小或档销挂卡、套管毛刺不平坦处造成），在下行过程中和碰压前有5方清水进入到胶塞以下,虽然碰压但还是造成了替空。
（2）下套管过程中换掉22根套管节箍，有可能管内有毛刺将胶塞刮坏，导致替入清水进入井内。
（3）固井技术人员未严格执行固井应急预案，是造成多替替空的主观原因。
5、挤水泥方案:
射孔段：1.上部：3262～3262.5米，0.5米6孔
2.下部：3470～3470.5米，0.5米6孔
甲方要求人工井底3467米。
6、下一步主要采取的措施：
（1）苏里格用水泥车顶替，确保计量准确。
（2）严格执行2007年固井应急预案，在替量够时最多可
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。
2009年度固井技术员资格考试试题姓名：所在单位： 一、填空题：20分（每题2分） 1、我采油厂对水泥浆比重的要求：低密度水泥浆1.46-1.52g/cm3,平均不大于1.46g/cm3；高密度水泥浆1.82-1.92g/cm3,平均不小于1.86g/cm3，其密度幅度应控制在±0.05 g/cm3。 2、顶替时泵压明显升高，方可停止顶替，确保留足油层口袋。对于顶替量达到计算替浆量，但碰不了压的复杂情况，最多可继续顶替0.3-0.5方，实施关井侯凝。 3、固井时隔离液至少注入8方以上，防止水泥浆与泥浆混合。 4、我采油厂勘探部要求：固井设计书和监督单由现场监督施完工后24小时内交到验收人员处;固井电子版资料由固井队在施工后一周内交到验收人员处，格式按勘探部统一规定执行，要求排版正确，且与原始资料相符合。 二、计算题：40分（每题20分） 1、计算配制比重为1.85g/cm3的1m3水泥浆需要干水泥多少千克？ 解：根据计算公式得， 干水泥比重（水泥浆比重-清水比重） 1m3水泥浆的干灰用量= 吨 干水泥比重-清水比重 =29.3×（水泥浆比重-1）袋 3.15×（1.85g/cm3-1.00 g/cm3） = 吨 3.15 g/cm3-1.00 g/cm3 =29.3×0.85（袋） =24.91（袋） 24.91袋×50kg=1245.5 kg 2、计算配制比重为1.85g/cm3的1m3水泥浆需要清水都少公升？ 解：根据计算公式得， 50kg-15.873×103×水泥浆比重 1m3水泥浆的用清水量= 公升× 20(袋) 水泥浆比重-1 50kg-15.873×103 cm3×1.85 g/cm3 = 公升× 20(袋) 1.85 -1 20.63 kg = 公升× 20(袋) 1.85 g/cm3 -1 g/cm3 =24.27公升× 20(袋) =485.40公升 三、问答题：40分 1、简述注水泥工序？10分 答：（1）打隔离液，顶下胶塞（或无）： （2）注水泥浆； （3）开挡销顶胶塞； （4）替泥浆； （5）“碰压”，开（关）井侯凝。 2、阐述简述水泥浆窜槽的两种形式？10分 答：水泥浆的窜槽是影响顶替效率的普遍原因，其窜槽的形式有：1、泥浆与井壁及套管壁之间的附着力是靠近井壁和套管壁的泥浆不易流动，其流速远比环空中心处的流速低而发生窜槽；2、由于井眼不可能是铅直的，套管总是偏向一边井壁，窄间隙比宽间隙一边的流动阻力大，造成宽间隙一边流速而出现窜槽。 3、注水泥质量的好坏不仅影响到油气井的正常生产，而且影响井的寿命，针对注水泥中经常出想的问题，简述对注水泥提出的具体要求？20分 答：（1）保证套管鞋处水泥质量及足够的水泥返高； （2）尽量使注水泥井段环形空间充满水泥浆； （3）在水泥凝固过程中油气水不侵入井内急凝固后不出现各底层流体互窜的现象； （4）水泥石与井壁和套管壁有良好的胶结强度； （5）水泥石能抵抗地层水的腐蚀。
天然气井固井质量分析及技术 措施(新编版) Safety technology is guided by safety technology, based on personnel protection, and an orderly combined safety protection service guarantee system. ( 安全技术) 单位：_______________________ 部门：_______________________ 日期：_______________________ 本文档文字可以自由修改
天然气井固井质量分析及技术措施(新编 版) 一、固井质量统计 截止4月16日，共固气井24口，固井质量不合格1口（苏36-16-16井），1口井留水泥塞75米（双24）。优质18口。 二、存在的问题 （一）苏36-16-16井固完井替空 1、苏36-16-16井固井数据： 40636钻井队承钻的苏36-16-16井3月27日开钻，4月7日完钻，4月10日固井，完钻井深3497m。 井身结构： ?311mm×505m+?244.5mm×504.90m+?222mm×
2460m+?216mm×3497mm+?139.7mm×3483.23mm 最大井斜2.4°/1625m 气层顶界：3348~3352m气层底界：3443~3446m 阻位：3476.83m 短位：3263.56~3269.39m 全井为?139.7mm×N80×9.19mm套管，扶正器30只。 理论替量：41.0m? 水泥量：尾浆20t，领浆20t。 下套管前泥浆性能： 比重1.08，粘度56，失水5，泥饼0.5，切力3/7，含砂0.2，PH11 固井时泥浆性能： 比重1.08，粘度47，失水7，泥饼0.3，切力3/5，含砂0.1，PH9 2、施工情况： 14：00-12：00下套管
案例分析题答案(1)
第二章案例分析题第三题答案 （1）甲以A企业的名义与B公司签订的买卖合同有效。根据《合伙企业法》的规定，合伙企业对合伙人执行合伙企业事务以及对外代表合伙企业权利的限制不得对抗善意的第三人。在本题中，B公司属于不知情的善意第三人，因此，买卖合同有效。 （2）实行合伙人一人一票并经全体合伙人过半数通过的表决方式。 （3）①乙的质押行为无效。根据《合伙企业法》的规定，普通合伙人以其在合伙企业中的财产份额出质的，须经其他合伙人一致同意；未经其他合伙人一致同意，其行为无效，由此给善意第三人造成损失的，由行为人依法承担赔偿责任。在本题中，普通合伙人乙的质押行为未经其他合伙人的同意，因此，质押行为无效。②丙的质押行为有效。根据《合伙企业法》的规定，有限合伙人可以将其在有限合伙企业中的财产份额出质；但是，合伙协议另有约定的除外。在本题中，由于合伙协议未对合伙人以财产份额出质事项进行约定，因此，有效合伙人丙的质押行为有效。（4）①普通合伙人甲、乙、庚应承担无限连带责任；②有限合伙人丙以出资额为限承担有限责任；③退伙的有限合伙人丁以其退伙时从A企业分回的12万元财产为限承担有限责任。 （5）甲、乙、庚决定A企业以现有企业组织形式继续经营不合法。根据《合伙企业法》的规定，有限合伙企业仅剩普通合伙人的，应当转为普通合伙企业。在本题中，人民法院强制执行丙在A 企业中的全部财产份额后，有限合伙人丙当然退伙，A企业中仅剩下普通合伙人，A企业应当转
为普通合伙企业。 第三章案例分析题第一题答案 （1）①甲公司以增发的股份作为支付手段不符
合并购的条件。根据规定，外国投资者以股权作为支付手段并购境内公司，只能购买境内公司股东的股权或者境内公司增发的股份。资产并购的，投资者应当以现金、实物、工业产权等出资。 ②已聘请在境外注册登记的中介机构担任中外双方的“并购顾问”不符合规定。根据规定，如果外国投资者以股权并购境内公司，境内公司或其股东应当聘请在中国注册登记的中介机构担任顾问。 ③甲公司的副董事长半年前因内幕交易，受到当地监管机构的处罚不符合并购的条件。根据规定，境外公司及其管理层最近3年应当未受到监管机构的处罚。 ④甲公司的股价半年前大幅震荡不符合并购的条件。根据规定，境外公司的股权最近1年交易价格应当稳定。 （2）合营企业协议中，有以下内容不合法：①注册资本占投资总额的比例不正确，注册资本应占投资总额的1/2以上，注册资本不应少于4
固井质量分析 固井是一项系统工程，固井质量是钻井工程质量的综合体现。影响固井质量的主要因素涉及到钻井过程质量、固井施工以及其他特殊因素等，分析一口井的固井质量必须从多方面考虑。 钻井过程因素 （一）井身质量 井身对固井质量的影响主要是井径扩大率和井径变化率。 1、井径扩大率 适中的井径扩大率是固好一口井的保证。而井径扩大率扩大，替速就难以保证，井径扩大率越小，环空间隙就越狭窄，水泥环的强度就越差。井径扩大率在5%∽15%之间的井，固井优质率最高；井径扩大率超过15%时，固井质量优质率有降低趋势，而且井径扩大率越大，优质率就越低。当井径扩大率小于5%或缩径时，固井优质率仍然较低。因此在实际钻井过程中，要尽可能地把井径扩大率控制在5%∽15%之间。 2、井径变化率 井径变化率是指相邻井段内井径变化程度大小的物理量，井径变化率越大，井壁台肩就越大即留下大肚子井眼，特别是在从大井眼过渡到小井眼的一侧，滞留的钻井液或死泥饼很难替净，此处的固井质量就很难保证。或者，在顶替过程中，排量的非均匀性，即使这此滞留死泥浆被驱替出去，也容易造成上部封固段混浆现象。 另外，方位角随井深的变化越大，即所谓的“狗腿”严重越大，井眼就越弯曲，套管难以居中，固井质量就难以保证。 （二）钻井液性能 钻井液性能对于保证固井质量十分重要，钻井液的密度关系压稳，黏度过高或过低，切力偏高都将影响顶替效率。钻井液与水泥浆的相容性将影响水泥环的胶质量。 （三）钻井工程事故的影响 钻井工程事故主要包括卡钻、井漏、工具落井、井喷、井斜等。 钻井工程卡钻必须进行泡油等处理，影响钻井液性能，同时井身质量也受到影响。 钻井工程漏失需要进行堵漏处理，加入堵漏剂后，影响钻井液性能，且漏失井必须进行防漏固井施工，顶替效率难以保证。 工具落井、掉钻具等事故的发生，必须进行套铣等打捞处理，井身质量易受影响。 井斜等事故的发生，须进行纠斜处理，也将影响井身质量。 井喷等事故的发生，说明地层压力异常，难易实现压稳效果。 上述钻井工程事故的发生，都将直接或间接地影响固井质量。在井漏事故中，堵漏处理可以提高井眼防御漏失能力，因而经过这种方法处理井的固井质量要高于简单的划眼处理或未处理。在外溢（喷、涌、浸）事故中，应用抗窜剂、套管外封隔器等技术能起到较好的作用，固井优质率接近同期平均水平；而采用提高钻井液密度（达到压稳）措施是一种被迫采用的方法，固井质量效果不太理想；发生外溢事故未处理而进行固井施工，封固质量最差。在卡钻、井斜超出标准、工具落井事故中，尽管采取了一系列措施，但由于都有不同程度的负面影响，
WORD格式整理 第一篇基本概念和原理 第1章质量 一、填空题 1．质量是指一组固有特性满足要求的程度。 2．ISO 9000标准把质量特性定义为：与要求有关的产品、过程或体系的固有特性。 3．产品质量特性包括：性能、寿命、可信性、安全性和经济性。 4．服务质量特性一般包括：功能性、时间性、安全性、经济性、舒适性和文明性等六个方面。 5．产品的自然寿命是指产品在规定的使用条件下完成规定功能的总时间。 6．产品的可靠性是指产品在规定的时间内和规定的条件下，完成规定功能的能力。 7．产品的经济性是指产品在整个寿命周期内的费用，是制造费用和使用费用的总和。 8．过程是一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动。 9．质量职能是指为了使产品具有满足顾客需要的质量而进行的全部活动的总和。 10．质量环是指对产品质量的产生、形成和实现过程进行的抽象描述和理论概括。 11．魅力特性是指如果充分的话会使人产生满足，但不充分也不会使人产生不满的那些特性。三、选择题 1．产品从设计、制造到整个产品使用寿命周期的成本和费用方面的特征是＿D＿。 A．性能B．寿命C．可靠性D．经济性 2．服务质量特性中＿A＿是指顾客在接受服务过程中满足精神需要的程度。顾客期望得到一个自由、亲切、尊重、友好和谅解的气氛。 A．文明性B．舒适性C．功能性D．安全性 3．那些即使充分提供也不会使顾客感到特别的兴奋和满意，一旦不足就会引起强烈不满的质量特性是 A．魅力特性B．必须特性C．固有特性D．赋予特性
4．质量概念涵盖的对象是＿D＿。 A．产品B．服务C．过程D．一切可单独描述和研究的事物 5．“适用性”的观点是由＿C＿提出来的。 A．戴明B．菲根鲍姆C．朱兰D．休哈特 6．＿B＿是指对产品质量的产生、形成和实现过程进行的抽象描述和理论概括。 A．质量特性B．质量环C．质量圈D．全面质量管理 7．汽车、机床为＿A＿产品。 A．硬件B．流程性材料C．软件D．服务 8．＿D＿质量特性在考虑质量特性的内容时，必须考虑法律、法规、环保以及社会伦理等有关社会整体利益方面的要求。 A．心理方面的B．时间方面的 C．安全方面的D．社会方面的 第2章质量管理 一、填空题 1．质量管理是指在质量方面指挥和控制组织的协调一致的活动。 2．一般可以将现代质量管理分为质量检验阶段和统计质量控制阶段和全面质量管理阶段。 3．ISO 8402：1994将全面质量管理定义为“一个组织以质量为中心，以全员参与为基础，目的在于通过让顾客满意和本组织所有成员及社会受益而达到长期成功的管理途径"。 4．我国企业在实践中将全面质量管理概括为“三全一多样"，即全过程、全员和全组织的质量管理，全面质量管理所使用的方法是多种多样的。 5．全过程质量管理强调必须体现两个思想，一是预防为主、不断改进的思想，二是为顾客服务的思想。 6．朱兰提出了质量管理三部曲，即质量策划、质量控制和质量改进。
钻井工程设计指导书 编制： 审核： 批准：
目录 1.固井设计的重要性 (2) 2.固井施工设计的内容 (2) 3.固井设计的原则 (2) 4.固井设计的步骤 (3) 4.1（一）取准参数 (3) 4.2（二）制定方案 (3) 4.3（三）水泥浆配方实验 (3) 4.4（四）前置液配方与性能 (4) 4.5（五）参数计算 (4) 4.6（六）设备配套和工具准备 (4) 4.7（七）制定施工步骤 (5) 4.8（八）编写固井施工设计 (5) 5固井设计的计算方法 (5) 5.1（一）井温的计算方法 (5) 5.2（二）井径计算 (6) 5.3（三）水泥浆量计算 (6) 5.4（四）水泥浆流变性计算 (7) 5.5（五）注水泥流动计算 (7) 5.6（六）尾管固井有关计算 (11) 5.7（七）双级固井有关计算 (12) 6固井设计书还应该进行的工作 (12)
1 固井设计的重要性 固井设计是固井施工的依据，是设计者的业务水平、施工者的技术能力的集中体现。固井设计不仅是施工者进行作业的指南，也是工程发包单位对固井施工的过程进行监控的强有力的工具，也就是说，固井设计不仅服务于乙方，也同时服务于甲方。 2 固井施工设计的内容 完全的固井设计要包含如下几个方面： ①油井的基本情况包括井深、钻头尺寸、井径、泥浆密度、套管尺寸、套管下深、钻遇地层； ②管串结构； ③固井方案与技术措施； ④扶正器安放间距； ⑤水泥浆量与替浆量； ⑥冲洗液与隔离液量； ⑦水泥浆配方与性能； ⑧隔离液、冲洗液配方与性能； ⑨施工压力预测； ⑩施工步骤。 3 固井设计的原则 ①平衡压力原则：在顶替与侯凝过程中，环空压力处于压力平衡状态，既不会压漏地层，也不会使油气水窜入环空。 ②数据准确、计算依据充分。 ③技术措施要有针对性。 ④对复杂问题的预见与处理能力固井设计应具备以下基础知识 1地质知识：能够简要了解封固地层的物理化学特性。 2油田化学知识：对泥浆体系性能和水泥浆体系与外加剂都应有了解。 3力学知识：流体力学知识和材料力学知识。 4机械知识：
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
YF-ED-J2519 可按资料类型定义编号 天然气井固井质量分析及技术措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
天然气井固井质量分析及技术措 施实用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 一、固井质量统计 截止4月16日，共固气井24口，固井质 量不合格1口（苏36-16-16井），1口井留水 泥塞75米（双24）。优质18口。 二、存在的问题 （一）苏36-16-16井固完井替空 1、苏36-16-16井固井数据： 40636钻井队承钻的苏36-16-16井3月27 日开钻，4月7日完钻，4月10日固井，完钻 井深3497m。
井身结构： ?311mm×505m+?244.5mm×504.90m+?222mm ×2460m+ ?216mm×3497mm+?139.7mm×3483.23mm 最大井斜2.4°/1625m 气层顶界：3348~3352m 气层底界： 3443~3446m 阻位：3476.83m 短位：3263.56~3269.39m 全井为?139.7mm ×N80×9.19mm套管，扶正器30只。 理论替量：41.0m? 水泥量：尾浆20t，领浆20t。 下套管前泥浆性能： 比重1.08，粘度56，失水5，泥饼0.5，
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。
目录前言 第一章固井概论 第一节固井概念 第二节固井的目的和要求 第二章套管、固井工具、附件和材料第一节API套管标准和规范 第二节固井工具、附件 第三节固井材料 第三章固井工程技术基础 第一节固井工艺 第二节固井水泥浆 第三节注水泥施工程序
第一章固井概述 一、固井概念 为了达到加固井壁，保证继续安全钻进，封隔油、气和水层，保证勘探期间的封层测试及整个开采过程中合理的油气生产等目的而下入优质钢管，并在井筒于钢管环空充填好水泥的作业，称为固井工程。因此固井包括了两部分：下入套管的工艺和注入水泥浆的工艺叫做固井工艺。 固井作业 固井作业是通过固井设计，应用配套的固井设备、辅助设备及工具，将油井水泥、水和添加剂按一定的比例混合后，通过固井泵泵注入井，并顶替到预定深度的井壁与套管、（套管与套管）的环形空间内，使套管与井壁、（套管与套管）之间形成牢固粘结。
固井设备总体示意图 二、固井目的和要求 1、固井的目的 一口油井深达数千米，在钻井过程中常常遇到井漏、井塌、井喷等复杂情况，影响正常钻进，严重时甚至导致井眼报废。遇到上述情况就应下套管固井，封隔好复杂地层后，再继续钻进，直到建立稳定的油气通道为止。因此,为了优质快速钻达目的层，保证油气田的开采，就要采用固井，固井工程的主要目的为： 1）、在钻进过程中封隔易坍塌、易漏失等复杂地层，巩固所钻过的井眼保证钻井顺利进行。
（如图1-1所示），当从A 点钻进至B 点，如果在A 点井深处没下套管固井，那么随着井深的变化，钻达B 点所用泥浆密度在A 点产生的压力就会大于A 点地层破裂压力，造成A 点地层破裂，发生井漏。同理，当从B 点钻进至C 点，如果在B 点井深处没下套管固井，那么随着井深的变化，钻达C 点所用泥浆密度在B 点产生的压力就会大于B 点地层破裂压力，造成B 点地层破裂，发生井漏。 2）、封隔油、气、水层，防止层间互窜。 固井工程不仅关系到钻进的速度和成本，还影响到油气田的开发。（如图1-2所示），如果油、气层与水层间水泥固结不好，层间互相窜通，那么会给油气田开发带来很大困难。当油、气层压力大于水层压力时，油、气便会窜入水层内，既污染了水层又影响到油气的产 量；当水层压力大于油、气层压力时，水便会 图1-1 下套管固井原理示意图 图1-2 固井防止层间流体互窜示意图
中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业 井控规定 第一章总则 第一条为做好井下作业井控工作，有效地预防井喷、井喷失控和井喷着火、爆炸事故的发生，保证人身和财产安全，保护环境和油气资源，特制定本规定。 第二条各油气田应高度重视井控工作，必须牢固树立“以人为本”的理念，坚持“安全第一，预防为主”方针。 第三条井下作业井控工作是一项要求严密的系统工程，涉及各管理(勘探)局、油(气)田公司的勘探开发、设计、施工单位、技术监督、安全、环保、装备、物资、培训等部门，各有关单位必须高度重视，各项工作要有组织地协调进行。 第四条利用井下作业设备进行钻井（含侧钻和加深钻井）的井控要求，均执行《石油与天然气钻井井控规定》。 第五条井下作业井控工作的内容包括：设计的井控要求，井控装备，作业过程的井控工作，防火、防爆、防硫化氢等有毒有害气体的安全措施和井喷失控的紧急处理，井控培训及井控管理制度等六个方面。 第六条本规定适用于中国石油天然气集团公司(以下简称集团公司)陆上石油与天然气井的试油(气)、射孔、小修、大修、增产增注措施等井下作业施工。 第二章设计的井控要求
第七条井下作业的地质设计、工程设计、施工设计中必须有相应的井控要求或明确的井控设计。 第八条地质设计(送修书或地质方案)中应提供井身结构、套管钢级、壁厚、尺寸、水泥返高及固井质量等资料，提供本井产层的性质(油、气、水)、本井或邻井目前地层压力或原始地层压力、油气比、注水注汽区域的注水注汽压力、与邻井地层连通情况、地层流体中的硫化氢等有毒有害气体含量，以及与井控有关的提示。 第九条工程设计中应提供目前井下地层情况、套管的技术状况，必要时查阅钻井井史，参考钻井时钻井液密度，明确压井液的类型、性能和压井要求等，提供施工压力参数、施工所需的井口、井控装备组合的压力等级。提示本井和邻井在生产及历次施工作业硫化氢等有毒有害气体监测情况。 压井液密度的确定应以钻井资料显示最高地层压力系数或实测地层压力为基准，再加一个附加值。附加值可选用下列两种方法之一确定： (一)油水井为0.05－0.1g/cm3;气井为0.07－0.15 g/cm3 (二)油水井为1.5－3.5MPa;气井为3.0－5.0 MPa 具体选择附加值时应考虑：地层孔隙压力大小、油气水层的埋藏深度、钻井时的钻井液密度、井控装置等。 第十条施工单位应依据地质设计和工程设计做出施工设计，必要时应查阅钻井及修井井史等资料和有关技术要求，施工单位要按工程设计提出的压井液、泥浆加重材料及处理剂的储备要求进行选配和储备，并在施工设计中细化各项井控措施。 第十一条工程设计单位应对井场周围一定范围内(含硫油气田探井井口周围3km、生产井井口周围2km范围内)的居民住宅、学校、厂
第36卷第5期2008年9月 石油钻探技术 P ET RO LEU M D RIL LI NG T ECHN IQ U ES Vo l136,N o15 Sep.,2008 收稿日期:2007-07-02;改回日期:2008-04-02 作者简介:李世平(1965-),男,甘肃庄浪人,1986年毕业于长 庆石油学校钻井工程专业,工程师,主要从事钻井设计和钻井技术研 究工作。 联系电话:(0990)6868925 !管理与发展# 国内固井质量检测技术发展现状分析 李世平李建国于东 (中国石油新疆油田公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000) 摘要:目前国内固井质量检测方法主要有声幅测井、声幅/变密度测井、SBT扇区胶结测井、PET成像测井和声波/伽马变密度测井。在介绍这些方法检测固井质量原理的基础上,对各种检测方法进行了分析对比,总结出了各自的优缺点。结合勘探开发对固井质量的要求和国内固井质量检测技术的发展现状,指出了国内固井质量检测中存在的问题,并给出了具体、合理又实用的建议。 关键词:固井质量;水泥胶结测井;成像测井;声波全波列测井 中图分类号:T E26文献标识码:B文章编号:1001-0890(2008)05-0084-03 1国内固井质量检测技术发展历程 我国检测固井质量方法在20世纪60年代初期开始采用单发射器/单接受器声波幅度(CBL)测井,到20世纪70年代采用声幅-变密度单发/双收(CBL/VDL)测井,20世纪80~90年代出现了PET、CA ST-V成像测井、SBT多扇区测井,2001年引进了俄罗斯的声波/伽马变密度测井仪[1]。在固井质量的解释上,由最初的人工定性解释发展到利用计算机数字定量解释。在解释的项目上,由最初的人工定性解释第一界面(套管外壁与水泥环界面)发展到第一界面、第二界面(水泥环与地层界面)水泥胶结解释,环空成像解释,微间隙鉴别解释,环空水泥窜槽解释,水泥石密度解释,水泥石抗压强度解释,套管椭圆度及套管损坏成像解释等。总之,随着测井技术的发展,固井质量检测方法不断改进和完善。 111声幅测井 声幅测井[2]技术起源于20世纪60年代初,是应用最早最广泛的固井质量检测技术。由于具有测井过程简单、成本低廉等优势,目前全国各油田仍在广泛应用。 声幅测井仪器由声系和电子线路组成。声系由一个发射器T和一个接受器R组成,源距为1m。测井时声源发出的声脉冲在井内向各个方向传播,当声波传播到两种介质的界面时(如井内流体-套管、套管-水泥环)会发生反射和折射。若套管与水泥固结良好,声波进入套管与水泥界面时声耦合较好,通过折射使大部分能量进入水泥,反射波较弱,套管波幅度最小。当套管外水泥很少或没有水泥时,由于两种介质的声阻抗较大,声耦合差,声波的大部分能量被反射回套管中。当套管外为气体时,两种介质的声阻抗更大,因此几乎所有的声波都被反射回来,套管波幅度最大。因此可以根据记录的声波幅度曲线来判断水泥胶结质量的好坏,声幅曲线越高,套管与水泥之间的胶结程度越差,反之,套管与水泥之间的胶结程度越好,在资料解释中采用声幅的相对值来进行解释。声幅测井只能反映第一界面的胶结情况,无法识别第二界面的胶结质量。 112声幅/变密度(CBL/VDL)测井 为了弥补声幅测井不能反映第二界面胶结质量的不足,在20世纪70~80年代发展和使用了声幅/变密度(CBL/V DL)测井[1,3]。它采用单发双收声系,发射探头T发射频率为20kH z的声波信号,源距为019144m(3ft)的R1和源距为115240m(5 ft)的R2两个接收探头分别接收沿套管滑行和地层反射的全波列。R1接收到信号的首波幅度,反映套管和水泥胶结的情况,R2接收到全波列信号,综合反映第一和第二界面胶结情况。变密度记录的前十几个波中,前三个波与套管有关,第四至第六个波与地层有关,由于声波在水泥环中的衰减很大,在记录波形中显示不出来。经处理将R2接收的信号转换
井控技术措施 （一）表层固井 1、钻井队表层钻深必须进入稳定层50米以上，保证下部表套水泥环与地层的胶结质量。 2、要高度重视表层固井施工，确保表层固井质量。固表层套管前要认真核对表层井深和表层套管下入深度，确保表层套管按钻井设计要求下到位置。 3、认真做好表层固井设计，确保表层固井灰量足够，按照固表层作业要求做好现场施工，打好水泥浆密度，油井留10-15米水泥塞，并做好固井表层施工记录。 4、要求钻井队固完表层后必须保证水泥候凝8小时后才能二开钻进。 5、固完表层后，对由于井漏而导致水泥未返到地面的井，井队要技术及时回填井口。 （二）完井固井 1、要求钻井队下套管前必须先换好相应尺寸的防喷器闸板芯子后下套管。 2、认真做好完井固井设计，进行平衡压力计算。 3、钻井液密度异常的井，要求钻井队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液的办法。 4、对出油、出气的井，必须要坚持先稳定底层后固井的原则，做
好固井后的关井工作。 5、钻井队下套管过程中必须按下套管技术要求井行灌泥浆作业，下完套管给套管内灌满泥浆后能接方向杆循环泥浆，循环1-2周，循环处理好泥浆后进行固井作业。 6、完钻发生漏失的井必须先堵漏后固井。防止下套管过程中或固井过程中发生漏后环空液柱压力降低后诱发京涌。 7、一次上返固井和双级固井的一级固井过程中发生漏失的井，候凝期间要认真观察井口，发现溢流现象要立即关井。 一、固井施工过程中井涌、井喷的应急措施。 1、注前置液时发生井涌或井喷，立即停止注前置液，并向钻井队工程技术员汇报，有钻井队根据井涌情况决定是否关井并进行压井处理措施，确保压稳地层后重新组织固井施工。 2、注入水泥过程中发生井涌、井喷时根据具体情况采取以下措施： （1）、注放水泥量少时，由钻井队根据井涌情况决定是否关井，如果关井，要节流循环出注入的水泥浆并采取压井措施。压稳地层后重新组织固井施工。 （2）、已经开始注尾桨时出现井涌或井喷时，由钻井队实施关封井器后节流注水泥作业，抢压胶塞、节流顶替。同时启动固井工程公司井控应急预案。 三、尾管固井井控措施 1、尾管固井封固井段短，要计算前置准的使用量，仔细核算地层
影响水平井固井质量因素分析及对策 发表时间：2019-08-29T14:28:31.763Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：李春锋 [导读] 摘要：伴随着井下随钻测量仪器和井下动力钻具制造技术的不断发展与进步，水平井钻井技术也得了前所未有的发展，因其单井产能高、开发成本低，无论是国内，还是国外的大油田都进行了非常广泛的应用。 大庆钻探钻井生产技术服务二公司固井分公司吉林松原 138000 摘要：伴随着井下随钻测量仪器和井下动力钻具制造技术的不断发展与进步，水平井钻井技术也得了前所未有的发展，因其单井产能高、开发成本低，无论是国内，还是国外的大油田都进行了非常广泛的应用。但是水平井的固井质量问题一直是广大科技工作者关注与研究的重点领域，水平井固井质量的好坏直接关系到水平井生产原油的寿命，而水平井因其自身的施工工艺特点，与直井在固井工艺和技术上又有非常大的差别，所以固井质量优质率和合格率多年来一直都比较低，因此需要对水平井固井质量的影响因素进行深入、细致地分析，才能制定出相应的技术对策来提高水平井的固井质量。 关键词：水平井固井质量；固井难点；技术对策 随着人类对石油资源消耗量的不断增加，石油开采也越来越受到重视，如何进行石油的有效开采，降低石油开采成本也成为重要的话题。目前国际上普遍认为应用水平井钻井技术可以对那些低地层压力、单井产量低和油层低渗透的油气藏进行有效的开采，降低石油的开采成本，但是由于水平井自身井身结构的特殊性，使应用水平井技术初期的固井质量一直都没有直井固井质量高，造成了水平井开采寿命短问题的出现，也就难以实现低成本、高效率进行石油开采的目的。为了提高水平井固井质量，广大石油科技者进行了深入的研究，并发现了影响水平井固井质量的因素，制定了相关的技术对策，使水平井固井质量有了非常大的提升。 1影响水平井固井质量因素分析 1.1套管下放过程中存在的问题 水平井施工作业形成的井眼轨迹具有特殊性，套管在下放作业时会承受比普通井更大的摩擦力。特别在大斜度井段和水平段，井壁会承受很大的侧向压力，所以，套管在下放作业时必须会受到较大的阻力。和垂直井进行比较来看，为了使套管处于井眼的中间位置，水平井在下放套管时会应用更多的扶正器，同样会引起套管在下放作业时承受更多的阻力。在摩擦阻力的条件下，套管可能无法到达目标位置，这种问题在浅层水平井中更为常见。在重力施加的影响力之下，套管在井身当中会出现偏心问题，使其与井壁下侧间隙过小，在水平井段或者斜度较大的井段，套管很难实现居中。这样就会影响固井质量。 1.2井眼不规则 在水平井的钻井施工过程中，由于油层的实际深度和设计的深度之间往往会存在一定的误差，因此为了找到油层，必须要进行实际井眼轨迹的调整，这样就会使得有的地方井眼的全角变化率大，有的地方全角变化率小，这样如此反复几次调整以后，使实际钻得的井眼轨迹呈现出上下反复的波浪线形状，造成井眼的不规则，为套管安全下入和注水泥过程中的水泥浆注入量计算带来困难。 1.3顶替效率低 水平井由于大斜度井段和水平井段都比较长，这么长的井段在套管下入过程中必然套管会贴向下井壁，这样的结果就是形成了比较大的偏心环空，在井眼的低边位置套管与井壁之间的环空间隙比较小，当水泥浆流经这一位置的时候流速特别慢，因此难以把钻井液和隔离液进行有效的顶替，导致这一位置胶结质量差，影响固井质量。 1.4存在岩屑床、胶结质量差 岩屑床不仅对水平井钻井影响大，对水平井固井的影响也是非常大的，虽然在下套管固井之前我们采取了一系列的技术措施，但是依然没有完全破坏岩屑床，这些没有被破坏携带出井筒的岩屑床和岩屑颗粒不仅会影响水泥浆的顶替效率，同时也会影响水泥浆与井壁之间的胶结质量，影响水平井固井的质量。 2提升水平井固井质量技术对策 2.1进行井眼准备 在进行下套管之前要做一系列的准备工作，而井眼的准备工作是不可缺少的，是非常关键的技术环节，井眼准备的好坏直接影响着套管串是否能够安全、顺利下入，以及固井顶替效率，因此需要采取以下几个方面的技术措施。（1）根据软件计算得出的管串结构，对管串进行模拟通井，一般根据不同井眼的质量情况，要进行单扶正器模拟通井、双扶正器的模拟通井，进行上述2次通井后如果井眼依然不够顺畅，那么就有必要三扶正器的模拟通井，并在井眼不够畅通的井段进行反复划眼，直至井眼畅通，起下钻无阻卡为止。并且在模拟通井结束后要及时进行钻井液性能的调节，大排量洗井，直到振动筛无砂子返出才能进行起钻作业。（2）在模拟通井还没有结束的时候还需要进行一项工作的测定，主要是将钻井液性能调整好后对循环周期进行测量，根据测量出的结果对整个井筒容积进行计算，这样做的主要目的是根据井筒的总容积来计算水泥浆的注入量，为固井水泥浆的准备提高依据。（3）在最后一次通井调整钻井液性能的时候要在钻井液中加入足够的润滑剂，使钻井液具有良好的润滑性能，为套管安全下入，降低下套管的摩擦阻力做好准备，有必要的情况下可以在钻井液中加入空心塑料小球来降低下套管的难度。 2.2进行管串结构优化 管串结构的优化即会影响套管的安全下入，也会影响整个固井的顶替效率。在管串结构优化中主要对扶正器的种类、数量和间距进行优化。如果扶正器加入数量过多，那么套管的居中度就会有所提高，但是同时下套管的摩擦阻力也会增大，因此需要应用固井管串软件对管串结构进行深入优化，以保证套管居中度在67%以上，套管安全下入的摩擦阻力最小为目标进行系统优化设计。同时对于具备条件的单位可以应用漂浮接箍下套管工具，减小下套管的阻力，保证套管的安全下入。 2.3进行前置液设计 对于固井前置液我们在以往的设计中要让它能够满足下面几项要求：一是前置液要具有非常好的润湿性能，能够快速改变井壁润湿环境，让润湿后的井壁亲水性更强，更容易与水泥胶结在一起。二是要保证前置液触变性良好，同时还要有很好地悬浮性，性能上还有非常地稳定，这样才能最大限度地悬浮其中的岩屑颗粒，保证其性能优良。 2.4进行水泥浆设计 水泥浆是固井中不可缺少的，因此要想有良好的固井质量，必须要对水泥浆性能进行研究。对于水平井固井水泥浆来说，一个是要求
第3卷第2期2006年4月 工程地球物理学报 CHIN ESE JO U RN A L O F EN GI NEERIN G G EOP HY SICS V ol 3,N o 2Apr ,2006 文章编号:1672 7940(2006)02 0103 05 作者简介:李维彦(1965 ),男,湖北荆门人,在长江大学地球物理与石油资源学院从事教学与研究工作。 E -m ail:liw eiyan@yangtz https://www.doczj.com/doc/308141173.html, 影响固井质量评价效果的因素分析 李维彦1,章成广1,江万哲1,李国利2,柳建华3,贺铎华3,马 勇3 (1 长江大学地球物理与石油资源学院,湖北荆州,434023;2 中国石油集团测井有限公司技术中心,西安,710021;3 中石化西北局勘探开发研究院,乌鲁木齐,830000) 摘 要:现在我国绝大部分油田利用声波信号(声幅/变密度)评价固井质量,但声波信号受井眼状况、岩性、 套管性质等诸多因素的影响,评价结果难以令人满意。本文根据大量测井资料和实验研究详细分析套管井中影响声波信号的一些因素以及对固井质量评价产生的影响,指出在利用声波信号(声幅/变密度)评价固井质量时,必须充分考虑这些影响因素,才能得到有效评价结果。 关键词:影响因素;固井质量;评价效果;声波 中图分类号:P631 8文献标识码:A 收稿日期:2006 02 15 ANALYSIS OF INFLUENCING FACTORS OF CEMENTING QUALITY EVALUATION LI We-i yan 1 ,ZHANG Cheng -g uang 1 ,JIANG Wan -zhe 1 ,LI Guo -li 2 , LIU Jian -hua 3,H E Duo -hua 3,M A Yong 3 (1 Yang tz e Univer sity ,J ingz hou H ubei ;434023,China 2 T echnology Center ,China Petroleum Log ging ,L T D.,X i an 710021,China; 3 A cademe of N or thwest Oil Bur eau of S inop ec,Ur umqi 83000,China) Abstract:Now acoustic sig nal is o ften used to ev aluate cementing quality in mo st domestic oil field H ow ev er,aco ustic signal is affected by many factors ,such as bo reho le shape,litho logic section,casing character etc,and the ev aluating result is often disappointed .In this paper, som e influencing facto rs are analyzed deeply to find how they influence cementing quality on the basis of log ging data analysis and ex perim ent study This paper po ints out that tho se influ -encing factor s must be co nsidered so as to g et effective result w hen aco ustic signal is used to e -v aluate cementing quality. Key words:influencing factor;cementing quality;evaluating effect;acoustic w ave