固井设计

尾管固井技术及其设计应用浅谈尾管固井技术是钻井工程中常用的一项技术，它的主要作用是确保井眼壁稳定，防止地层漏失，保证井下作业安全顺利进行。

随着油气开采技术的不断发展，尾管固井技术的应用范围也越来越广泛，设计应用也越发重要。

本文将就尾管固井技术及其设计应用进行浅谈。

一、尾管固井技术概述尾管固井是在钻完目标井眼后，通过在井孔中安装一段尾管，并对尾管进行水泥固井，形成一个封闭的尾管水泥环，从而达到固定井眼壁，隔离地层的目的。

在整个油气勘探开发过程中，尾管固井技术是非常重要的一种工艺技术，尤其对于井下作业的安全和地层保护起着至关重要的作用。

尾管固井技术的主要步骤包括：尾管下入、水泥搅拌、水泥充注、水泥固化等。

尾管的下入和固井作业对人员操作技术要求较高，需要相应的设备和工艺保障。

水泥搅拌和充注过程中，需要确保水泥搅拌均匀、充注紧密，以保证整个尾管固井的质量和效果。

水泥固化后，还需要进行尾管抽放，检测尾管固井效果等工作。

1. 尾管固井设计原则尾管固井的设计应用是非常重要的，它直接关系到井下作业的安全和地层的保护。

在尾管固井的设计中，需要考虑地层情况、井眼尺寸、水泥配方、固井方式等多个因素。

需要根据地层情况和井眼尺寸确定尾管的合适长度和直径，确保尾管安装牢固并且能够有效地隔离地层。

需要根据水泥的硬化性能和流变性能等特点，确定合适的水泥配方和固井方式，保证尾管固井的牢固性和密封性。

同时还需要根据不同的井下作业情况，确定合适的尾管固井工艺，确保尾管固井的质量和效果。

2. 尾管固井技术设备应用在尾管固井技术的设计应用中，设备的选择和应用也是非常重要的。

常用的尾管固井设备包括尾管下入设备、水泥搅拌设备、水泥充注设备、尾管抽放设备等。

在尾管固井技术设计应用中，合理选择和应用这些设备，能够提高尾管固井的工作效率和质量，保障油气勘探开发的安全顺利进行。

三、尾管固井技术应用发展趋势随着石油勘探开发技术的不断发展，尾管固井技术的应用范围也在不断扩大，设计应用也在不断提高。

固井工艺流程一、引言固井是一项关键的油田钻井工艺，旨在确保井壁的完整性，防止地层流体泄漏，并提供井眼稳定性。

固井工艺流程是一个复杂而精密的过程，需要严格的操作和监控，以确保固井质量和井口安全。

二、固井工艺流程概述固井工艺流程包括准备、设计、施工和质量控制等步骤。

下面将详细介绍每个步骤的内容和重要性。

1. 准备阶段准备阶段是固井工艺流程的首要步骤。

在这一阶段，需要进行井筒清理、排水、装填固井材料和准备固井设备等工作。

井筒清理是为了清除井眼内的杂质和废弃物，保证固井质量。

排水是为了排除井眼内的水分，防止固井材料受潮。

装填固井材料是为了填充井眼，固定套管并提供井壁稳定性。

准备固井设备是为了确保施工过程中的顺利进行。

2. 设计阶段设计阶段是固井工艺流程中的关键步骤之一。

在这一阶段，需要根据地层条件、井眼尺寸、井口压力等因素，合理选择固井材料、固井液和固井方式。

固井材料包括水泥和固井添加剂，用于填充套管与井眼之间的空隙。

固井液是一种特殊的液体，用于输送固井材料和控制井眼压力。

固井方式有多种选择，如常规固井、套管充填固井和封隔固井等，根据实际需要选择最合适的方式。

3. 施工阶段施工阶段是固井工艺流程中最关键的步骤之一。

在这一阶段，需要将固井材料和固井液输送到井眼，填充套管与井眼之间的空隙，并形成固体固井体。

具体操作包括注水泥、压裂、固井材料计量和固井液循环等。

注水泥是将水泥浆注入井眼，填充套管与井眼之间的空隙。

压裂是通过注入高压液体，使井壁产生裂缝，增加油气流通性。

固井材料计量是为了保证固井质量和固井效果。

固井液循环是为了保持井口压力稳定，防止井壁塌陷。

4. 质量控制阶段质量控制阶段是固井工艺流程中不可或缺的一环。

在这一阶段，需要对固井过程进行实时监控和数据记录，以确保固井质量。

具体措施包括压力监测、温度监测和流量监测等。

压力监测是为了控制井口压力，防止井壁塌陷或泄漏。

温度监测是为了控制固井材料的凝固时间，保证固井效果。

杜84-38-162固井设计一、基础数据1.原井基础数据人工井底：1705m 油套水泥返深:600 m 油补距: 3.88 m 套补距:4.2m 油套：φ139.7 ×2780 m，壁厚7.72mm.射孔井段厚度/层数，6.6m/3层 .平均孔隙度17％层位：杜家台射孔段厚度：6.6m2.试挤情况： 10min挤清水1m3压力15MPa不升不降3.设计数据设计挤灰半径：1m设计水泥浆密度：1.80～1.90g /cm3井温：75℃设计水泥浆稠化时间：180min添加剂：缓凝剂1‰，降失水剂1﹪。

钻杆内容积：2.34m3 /km,钻杆闭排体积：4.48 m3 /km套管内容积：20.5m3 /km,环空容积；16m3 /km,127套管内容积9.8 m3 /km127套管闭排容积12.66m3 /km127套管环空容积7.84方/千米127套管长度150m73钻杆长度二、施工目的修套后下127衬管完井，转SAGD注汽井。

三、水泥量计算水泥浆的用量由以下公式计算：固井段环空体积V固井段长度h=150m环空容积V4=V3h =150/100×7.84≈1方考虑稠油层漏失附加量3方，混浆及预留水泥冒附加量2方共需水泥浆：V=环空容积＋漏失附加量＋混浆及水泥冒附加量=1＋3＋2=6方折合干水泥根据公式：t=1.435V(r水泥浆-1)（V取6m3，r为水泥浆密度，取1.853/g cm）t=1.465×6×(1.85-1)≈7.5(吨)外加量：地面管线预留1 m3预计G级油井水泥8.5吨。

水泥添加剂：降失水剂5％，缓凝,1％，分散剂5％，消泡剂5％.四、水泥浆性能水泥浆密度，1.85g/cm3。

适用井温210℃。

稠化时间，188min。

初始稠度28BC。

候凝时间48h。

强度22MPa五、施工步骤1、正循环泥浆1至2周，观察悬重、泵压、排量及漏失量。

洗净环空内的残砂，2、悬挂器座挂，倒开中心管。

第七章固井设计7.1 套管柱强度设计7.2 注水泥设计7.3 固井质量检测与评价7.3.1 注水泥质量要求（1）油气层固井，设计水泥返高应超过油气层顶界150cm，实际封固油气层顶部不少于50cm。

其中，要求合格的水泥环段，对于浅层2000m的井不少于10m，深于2000m的井不少于20m。

（2）为了保证套管鞋封固质量，油层套管采用双赛固井时，阻流环距套管鞋长度不少于10m，技术套管一般为20m，套管鞋应该尽量靠近井底。

（3）油气层底界距人工井底不少于15m。

其中，第（2）条是为了防止上胶塞下行时所刮下的套管内表面上的液膜浆体污染水泥浆，而影响套管鞋附近的水泥封固质量；第（3）条是为了满足采油方面的需要。

7.3.2 水泥环质量检测和评价1、井温测井水泥水化反应是一放热反应，凝结过程中所放出的热量通过套管传给套管内流体，可使井温温度上升一定数值；而环空中没有水泥的井段，井内温度为正常温度。

利用这一特征，可以测定水泥浆在环空中的返高位置。

2、声幅测井声幅测井是根据声学原理所进行的测井。

在井下，从测井仪声波发射器发射出声波，声波向四周以近似球状的波阵面发散，通过不同介质和路线后传播到接收器。

最先到达接收器的是沿着套管传播的滑行波所产生的折射波，其次是传到地面后又传播回来的地层波。

尽量在钻井液内声波的传播距离最短，但是由于在钻井液内声速相对较低，所以钻井液波到达最迟。

声幅测井记录是最先到达的套管波的首波幅度。

套管内钻井液的分布及性质是不变的，因此向管内散失的能量为恒定值。

在此基础上，套管波的衰减程度管外水泥与套管的胶结情况。

实验证明，套管首波幅度的对数与套管周围水泥未胶结部分所占套管周长的百分数之间存在线性关系，即与套管胶结的水泥越多，所接收的声幅越小；而当管外全为钻井液时，多接收的声幅最大。

实际的深海声幅测井远比这复杂，以上述为基本原理。

沿井深由下而上进行测试，就可得到一条沿井深反映水泥与套管胶结情况的声幅测井曲线。

稠油热采井完井设计稠油热采井是指通过注入热质体（例如蒸汽）将稠油加热，减低其粘度，从而实现较好的采油效果的一种采油方法。

稠油热采井完井设计的目标是保证井筒的完整性以及实现稠油有效的采集。

以下将详细介绍稠油热采井完井设计的几个关键方面。

1.井别和井型选择：稠油热采应选择合适的井别和井型。

井别常用的有垂直井、水平井、斜井等。

水平井是稠油热采的首选，因为水平井能够增加井底面积，提高稠油的采集效率。

而斜井则可以增加地层接触面积，有利于热量的传导。

2.钻完后的固井设计：稠油地层常常具有较高的渗透率，因此对井筒的固井非常重要。

固井设计应考虑稠油地层渗透率和井周地层的力学特性。

常用的固井材料有水泥和陶粒；固井工艺包括井筒预处理、套管运送、水泥浆充填和水泥浆固化等步骤。

固井需要保证井筒的完整性和固定套管，以防止地层的水和气进入井筒。

3.井筒表面的保温设计：稠油热采需要用到蒸汽等热质体，为了保证热能有效地传递到地层，井筒表面需要进行保温设计。

常用的保温材料有矿绵、钢皮耐火胶板等，可以降低热量的散失，提高整个采油系统的效率。

4.井底设备的选择和布置：稠油热采井底设备的选择和布置也是完井设计的关键。

井底设备主要包括蒸汽喷射器、热井口等设备。

蒸汽喷射器的选择需要考虑到井深、地层温度、油藏压力等因素。

而热井口则是将热能引入到地层的关键装置，其布置需要考虑到热量的均匀传递以及对井筒的保护。

5.安全措施：稠油热采井完井设计还需要考虑到安全措施。

稠油热采过程中，温度高、压力大等因素可能导致安全事故的发生。

因此需要合理设计井筒的通风、排水系统，保证井口和井筒的距离，设置防喷溅装置等，以提高工作人员的安全性。

6.井口设施：最后，完井设计还需要考虑到井口设施的设置，包括井口阀室、产油管道、测量仪表等。

井口设施的合理设计有助于井口操作的方便和井口生产的高效。

总之，稠油热采井完井设计要综合考虑地层特征、采油工艺、设备选择等多个因素。

通过合理的设计，可以保证井筒的完整性、提高采油效率，实现稠油的有效采集。

固井工艺技术介绍固井是一种油田工程术语，是一种在钻井完毕后进行的一种工艺技术。

固井的主要目的是为了保证油井的安全生产以及生产效率的提升。

固井工艺技术主要包括固井设计、固井材料、固井操作和固井质量监控等内容。

接下来将介绍固井工艺技术的相关内容。

首先是固井设计。

固井设计是固井工艺技术的第一步，也是至关重要的一步。

固井设计需要考虑井口条件、地层情况、井身结构、井口状况等多方面因素，来确定固井的材料、技术和工艺等细节。

合理的固井设计可以确保井下油气的安全生产，提高固井的成功率。

其次是固井材料。

固井材料主要包括固井水泥、固井搅拌液等。

固井水泥是固井中最关键的材料之一，它需要满足强度、粘度、密度等多种性能要求。

固井水泥主要用于封堵地层裂缝、巩固井壁等。

固井搅拌液主要用于保持井筒稳定、减少钻头抛失等。

固井材料的选用要根据具体情况进行合理选择，以确保固井质量。

再次是固井操作。

固井操作是固井工艺技术的核心环节，包括固井设备搭建、固井材料加入、固井搅拌、固井施工等过程。

固井操作需要专业的操作人员和先进的设备来完成，要注意操作规范、施工流程、安全防护等方面。

固井操作质量直接影响固井结果，必须高度重视。

最后是固井质量监控。

固井质量监控是固井工艺技术的最后一环，通过监测固井过程中的各项参数和数据，来评估固井质量是否符合要求。

固井质量监控包括实时监测、常规检测和质量评估等内容，需要及时处理发现的问题，并采取相应的措施来保证固井质量。

总的来说，固井工艺技术是油田工程中非常重要的一个环节。

通过科学合理的固井设计、选择优质的固井材料、规范操作和严格的质量监控，可以确保油井的安全生产和高效运营。

希望相关从业人员能够加强对固井工艺技术的学习和实践，不断提高固井水平，为油田工程的发展做出更大的贡献。

HH74P78井生产套管固井设计设计单位：长庆固井公司第二固井工程项目部设计人：叶雪松设计时间: 2013年11月22日初审人: 蒋敏初审时间: 2013年11月22日审核人：冯文革审核时间：2013年11月22日川庆钻探工程有限公司长庆固井公司审批意见同意按此施工设计组织固井施工审批人：王政庆2013-11-22目录一、基本情况 (1)二、主要依据 (1)三、井身结构与固井方法 (2)四、压力计算 (3)五、套管设计 (3)六、水泥量计算 (4)七、水泥浆设计及性能 (5)八、套管内顶替量计算 (6)九、顶替终了最高泵压计算 (6)十、井底静止温度计算和水泥浆最高受热温度 (6)十一、施工程序 (6)十二、施工时间计算 (7)十三、施工技术措施 (7)十四、井控注意事项 (9)十五、HSE管理 (9)十六、HH74P78井固井作业应急预案 (10)十七、附件(稠化曲线图) (12)一、基本情况1、井别：开发井井型：水平井2、地理位置：甘肃省镇原县中原乡武亭村前庄组3、构造位置：鄂尔多斯盆地天环坳陷南端。

4、施工井队：川庆40002钻井队5、完钻井深：3782m，垂深：2379.05m，造斜点：1921m。

6、套管尺寸：φ139.7mm生产套管7、套管下深：3781.76m8、阻位：3749.17m9、水泥返高：返至地面10、油气层位置：-11、井径数据该井平均井径：二、主要依据1.设计主要依据《HH74P78井钻井工程设计(二级井身结构)》、《HH74P78井钻井工程轨迹调整设计》、实际钻井数据、测井数据。

2.钻井复杂情况描述无。

3.固井难点一次性封固3782米井段，水平段有1165米的裸眼段，容易造成水平段底部混浆；下套管摩阻大、封固段较长，该井所在区块承压能力低，普遍渗漏，固井时容易发生漏失。

4.技术措施填充段采用低密高强水泥浆体系，减少目的层所受压力；注灰过程中，保证水泥浆密度均匀，稳定；替泥浆过程中防止排量忽高忽低，减少激动压力。

2009年5月第一条 固井是钻井工程的关键环节之一，固井质量对于延长油气井寿命和发挥油气井产能具有重要作用。

为提高固井管理和技术水平，保障作业安全和质量，更好地为勘探开发服务，依据有关规定制定本规范。

第二条 固井工程应从设计、准备、施工和检验环节严格把关，采用适应地质和油气藏特点及钻井工艺的先进适用固井技术，实现安全、优质、经济、可靠的目的。

第三条 固井作业应严格按照固井设计执行。

第二章 固井设计第一节 设计依据和内容第四条 应以钻井地质设计、钻井工程设计、实钻资料和测井资料为基础，依据有关技术规定、规范、标准进行固井设计并在施工前按审批程序完成设计审批。

第五条 进行固井设计时应从井身质量、井眼稳定、井底清洁、钻井液和水泥浆性能、固井施工等方面考虑影响施工安全和固井质量的因素。

第六条 固井设计中至少应包含以下内容：（1）构造名称、井位、井别、井型、井号等信息。

（2）实钻地质和工程、录井、测井资料等基础数据。

（3）管柱强度校核和管串结构设计、水泥浆化验数据、固井施工参数等关键施工数据的计算和分析结果。

（4）固井施工方案和施工过程的质量控制、安全保障措施。

（5）应对固井风险的技术预案和HSE预案。

第七条 用于固井设计的重要基础数据应从多种信息渠道获得验证，尽量避免以单一方式获得数据。

第二节 压力和温度第八条 应根据钻井地质设计、钻井工程设计、实钻资料、测井资料评估或验证地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力。

第九条 确定井底温度应以实测为主。

根据具体情况也可选用以下方法：第三节 管柱和工具、附件第十条 套管柱强度设计应采用等安全系数法并进行双轴应力校核，高压油气井、深井超深井、特殊工艺井还应进行三轴应力校核。

第十一条 高压油气井和深井超深井的管柱强度设计应考虑螺纹密封因素。

热采井的管柱强度设计应考虑高温注蒸汽过程中的热应力影响。

定向井、大位移井和水平井的管柱强度设计应考虑弯曲应力。

第十二条 对管柱载荷安全系数的一般要求为：抗外挤安全系数不小于1.125，抗内压安全系数不小于1.10，管体抗拉伸安全系数不小于1.25。