《固井培训》
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大修转钻井培训(固井)
加剂后，从地罐吹灰至立罐，再吹至另一个立罐。充分混 匀后后由创拓公司负责用气动下灰车运送至井场，浅层开 发井直接用气动下灰车混配水泥浆，中深井固井需将干水 泥吹至立罐中，要求送井干水泥混配均匀、数量足够且满 足正常损耗 。
西部钻探井下作业公司
第三十六条
湿混
1.为确保各种湿混添加剂混配均匀，创拓公司需安排专人负责 湿混施工组织，保证湿混添加剂及混配用水计量准确、 配浆水搅拌均匀。浅层调整井、中深井由创拓公司负责 现场混配，钻井分公司安排专人负责湿混监督。 2.配液罐容量根据配浆水用量确定，要求配液罐刻度清晰、准 确，摆放水平，并配备搅拌器、离心机与加料漏斗且布 局合理，保证混配均匀，加量准确。 3.湿混添加剂按钻井分公司提供的顺序依次加入，每次必须搅 拌30min，保证混配均匀。如抽样化验，需搅拌2h后方可 按比例取样送检。
4.严禁不同配方配液使用同一配液罐，每口井固井结束后都必 须清洗配液罐。
西部钻探井下作业公司
第四节
施工指挥
第三十七条 接受注水泥作业任务后，依据施工组织程序与单 井施工设计，逐项落实作业装备，核实油井水泥与外加剂 品种、数量，检查水泥浆性能试验报告，检查套管与固井 附件准备情况，了解钻进全过程及井下油气侵、漏失井段、 遇阻井段及井斜、方位变化情况，落实岗位人员并根据井 队施工情况确定固井装备到井时间、顺序。
西部钻探井下作业公司
第二章 固井设计 固井作业必须有单井施工设计，并按规定程序审批后，方能施工。 审批范围：
1.浅层开发井固井及中深井表层固井由施工井队技术员负责设计，钻井分公 司现场工程师负责审批。 2.中深井完井固井由施工井队技术员负责套管柱结构设计，经钻井分公司现 场工程师审批后由现场工程师负责单井完井固井设计。 3.特殊复杂井、关键井固井建议由钻井分公司负责设计，经公司生产技术部 审查后，报公司(副)总工程师批准。
西部钻探井下作业公司
第三十六条
湿混
1.为确保各种湿混添加剂混配均匀，创拓公司需安排专人负责 湿混施工组织，保证湿混添加剂及混配用水计量准确、 配浆水搅拌均匀。浅层调整井、中深井由创拓公司负责 现场混配，钻井分公司安排专人负责湿混监督。 2.配液罐容量根据配浆水用量确定，要求配液罐刻度清晰、准 确，摆放水平，并配备搅拌器、离心机与加料漏斗且布 局合理，保证混配均匀，加量准确。 3.湿混添加剂按钻井分公司提供的顺序依次加入，每次必须搅 拌30min，保证混配均匀。如抽样化验，需搅拌2h后方可 按比例取样送检。
4.严禁不同配方配液使用同一配液罐，每口井固井结束后都必 须清洗配液罐。
西部钻探井下作业公司
第四节
施工指挥
第三十七条 接受注水泥作业任务后，依据施工组织程序与单 井施工设计，逐项落实作业装备，核实油井水泥与外加剂 品种、数量，检查水泥浆性能试验报告，检查套管与固井 附件准备情况，了解钻进全过程及井下油气侵、漏失井段、 遇阻井段及井斜、方位变化情况，落实岗位人员并根据井 队施工情况确定固井装备到井时间、顺序。
西部钻探井下作业公司
第二章 固井设计 固井作业必须有单井施工设计，并按规定程序审批后，方能施工。 审批范围：
1.浅层开发井固井及中深井表层固井由施工井队技术员负责设计，钻井分公 司现场工程师负责审批。 2.中深井完井固井由施工井队技术员负责套管柱结构设计，经钻井分公司现 场工程师审批后由现场工程师负责单井完井固井设计。 3.特殊复杂井、关键井固井建议由钻井分公司负责设计，经公司生产技术部 审查后，报公司(副)总工程师批准。
固井工艺技术培训课件(PPT 77张)
的进行（开采、压裂增产，寿
命及产能）,对产能影响大
施工时不能直接观察，质量控制
往往决定于设计的准确性和准备 工作的好坏，受多种因素的综合
影响
钻井工程技术研究院
中国石油 西部钻探
一、固井技术现状
固井可能带来的危害
井喷——灾难性后果（墨西哥湾事故） 灌香肠、插旗杆——整井报废，单井段报废，经济损失巨大 挤毁套管——整井报废，单井段报废，经济损失巨大 油气水窜——单井段报废，降低开发效益 环空带压——开发隐患，增加作业成本、环境危害 超缓凝——延长作业时间、增加作业成本 返高不够——降低封固质量，增加补救作业成本 过早套损——单井报废，增加作业成本，降低开发效益
中国石油 西部钻探
固井工艺技术
报告人：李辉
2015年1月
钻井工程技术研究院
中国石油 西部钻探
汇报内容
一、固井技术现状
二、套管相关知识 三、套管附件及井口工具认识
四、固井作业基本认识
五、固井施工过程 六、固井质量检测标准
钻井工程技术研究院
中国石油 西部钻探
一、固井技术现状
现代固井的起源
起源 1919 年 Halliburton 在 俄 克 拉 荷马州成立新方法油井固井公 司 标志 独立于钻机的泵注系统 发展 借鉴建筑行业发展添加剂体系 固井设备仪器仪表 API标准
钻井工程技术研究院
中国石油 西部钻探
一、固井技术现状
现代固井技术的科学内涵
现代固井工程，隶属于油气井工程二级学科，是油气 井工程二级学科的一个主要分支。涉及到地质学、力学、 化学、油气井工程、机械工程、冶金工程、材料科学与工 程、管理科学、经济学等多学科，是一个系统工程。 现代固井工程，从工程实际角度，可以划分为固井工 艺技术与方法、固井水泥浆体系和固井装备与质量控制三 个单元。
固井技术培训——步玉环()
低密度水泥：加减轻剂。主要有空心微珠、硅灰、粉
煤灰、硅藻土、水玻璃、膨润土等。
高密度水泥：加分散剂减水和加重剂。加重剂主要有
重晶石、钛铁矿粉、铁矿粉、盐等。
二、水泥浆的性能---水泥浆密度
（4）密度的测量方法：常压钻井液密度计、 加压钻井液密度计、振荡管密度计和核密度计等。
影响密度测量准确性的因素：温度压力、排量、 水泥浆混合效率、空气混入、浆体稳定性、安放 密度计的位置和取样间隔等。
二、水泥浆的性能---水泥浆稳定性
（1）稳定性的表示方法：
水泥浆的稳定性一般可用游离水量（水泥石的体积收缩 量）、水泥柱的纵向密度分布和表示。
实际应用中，只要存在上述情况之一，都认为水泥浆是 不稳定的，即：垂直水泥柱存在较大的密度梯度，和 / 或水 泥浆静止2小时游离出较大的自由水。这两种现象单独发生， 也可以同时出现。
K
0.511300 511n
钻井液与前置液
:
n
3.322
lg(600 300
K
0.511600 1022n
)
水泥浆: 0p
0.0015 300 100 0.511300 511 p
★ 密度 ★ 自由水(析水) ★ 滤失量(失水) ★ 稠化时间 ★ 流变性能 ★ 水泥石抗压强度 ★ 水泥石渗透率
水泥浆的性能 (原)国家标准
★ 密度 ★ 流动度 ★ 凝结时间 ★ 水泥石抗压强度
二、水泥浆的性能
1.水泥浆密度 2.水泥浆的稳定性 3.水泥浆流变性 4.水泥浆滤失量 5.水泥浆稠化时间 6.水泥石强度 7.水泥石渗透率
控制很好：＜200ml 控制中等：200500ml 控制较差：5001000ml 不能控制：＞1000ml
煤灰、硅藻土、水玻璃、膨润土等。
高密度水泥：加分散剂减水和加重剂。加重剂主要有
重晶石、钛铁矿粉、铁矿粉、盐等。
二、水泥浆的性能---水泥浆密度
（4）密度的测量方法：常压钻井液密度计、 加压钻井液密度计、振荡管密度计和核密度计等。
影响密度测量准确性的因素：温度压力、排量、 水泥浆混合效率、空气混入、浆体稳定性、安放 密度计的位置和取样间隔等。
二、水泥浆的性能---水泥浆稳定性
（1）稳定性的表示方法：
水泥浆的稳定性一般可用游离水量（水泥石的体积收缩 量）、水泥柱的纵向密度分布和表示。
实际应用中，只要存在上述情况之一，都认为水泥浆是 不稳定的，即：垂直水泥柱存在较大的密度梯度，和 / 或水 泥浆静止2小时游离出较大的自由水。这两种现象单独发生， 也可以同时出现。
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钻井液与前置液
:
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水泥浆: 0p
0.0015 300 100 0.511300 511 p
★ 密度 ★ 自由水(析水) ★ 滤失量(失水) ★ 稠化时间 ★ 流变性能 ★ 水泥石抗压强度 ★ 水泥石渗透率
水泥浆的性能 (原)国家标准
★ 密度 ★ 流动度 ★ 凝结时间 ★ 水泥石抗压强度
二、水泥浆的性能
1.水泥浆密度 2.水泥浆的稳定性 3.水泥浆流变性 4.水泥浆滤失量 5.水泥浆稠化时间 6.水泥石强度 7.水泥石渗透率
控制很好：＜200ml 控制中等：200500ml 控制较差：5001000ml 不能控制：＞1000ml
固井培训第一期
（2）安装井口装置和完井采油树。
（3）封固复杂层段，保证安全钻井。
4、井 身 结 构
井身结构包括套管层次和下入深度以及井眼尺 寸（钻头尺寸）与套管尺寸的配合。
设计原则：1、有效的保护油气层，使不同压力梯度的油气层不受钻井液污染损害。
（2）应避免漏、喷、塌、卡等复杂情况产生，为全井顺利钻进创造条件，使钻井周 期最短。
技术套管
油 层 套 管
三、固井基本概念
固表层套管的意义是什么？
主要是为保护淡水层，防止靠近地面松软的地层坍塌，井为井口控制装 置提供基础。
固技术套管目的是什么？
为顺利钻穿目的层，提供一个可靠稳定的井眼，为井口控制装置提供基 础，为尾管固井提供悬挂基础。
油层套管的目的是什么？
隔离和保护已探明的生产层，便于试油，便于完井投产，便于井下作业。
什么是尾管及优点？
尾管是一种不延伸到井口的套管住，分为钻井尾管和采油尾管。 优点是下入长度短、费用低，在深井继续钻进时可以使用异径钻具。
四、现场常用名词
施工指挥？ 施工指挥：指组织实施固井施工方案的技术人员。 固井协作会？
固井协作会：指下套管作业前施工指挥与钻井技术人员联合召开的有关
固井施工方案的准备会议。
施工交底会？ 施工交底会：指固井施工前在现场召开的由施工指挥向参加施工人员交
待施工措施和注意事项的会议。
什么是碰压？ 碰压：指固井施工替泥浆结束时，胶塞到达阻流环泵压突然升高的现象。
五、现场施工流程
• • • • • • • • • • 1.井队下套管； 2.开泵正循环洗井循环泥浆； 3.接固井管汇； 4.固井管汇试压； 5.注前置液； 6.注水泥浆； 7.注压塞液； 8.替浆，碰压； 9.放回水，检查是否倒返——顶压或卸水泥头收工具、固井
固井技术知识培训课件
5、井身结构 每口井都要根据钻探目的和地质情况制定合理的井身 结构。它包括下入井内的套管层次、各层套管的尺寸和 下入深度 。 套管根据用途不同分为： 导 管 l 导管 表层套管 l 表层套管 l 技术套管 技术套管 l 生产套管
油层套管
完井协作 会
电测
组织工具
水泥实验
排管串
下套管
组织水泥、 设备
固井知识培训
1、固井 在钻成的井眼内下入一定尺寸的套管串，并在套管串与 井壁之间环形空间注入水泥浆进行封固的作业。 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， 固井工程包括： 1）下套管作业 2）注水泥作业
2、固井特点
4、固井的要求 固井工程是钻井工程中最关键复杂的作业，是百年大 计。固井质量的好坏关系到油井能否正常投产和油田寿 命的长短。固井质量的关键所在就是下入井内的套管柱 的强度和环形空间的密封问题。
l
l l
套管柱的设计必须保证该套管串的任何部位在相应的 井段有足够抗拉、抗挤、抗内压强度，以保证下入井 内的套管不断、不裂、不变形； 套管柱的连接必须保证用规定的上扣扭矩上紧丝扣， 保证套管连接的密封性。 环形空间的水泥环要求均匀和连续封固到预计的深度， 且要求水泥环与井壁及套管之间胶结和密封良好，以 保证环形空间不窜、不漏，满足油气井正常生产和分 层作业的要求。
注前置液
2、分级注水泥 利用分级箍把注水泥施工分成二次或三次完成的技 术 。 主要适用于： l 一次注水泥量过大，施工安全无法保证。 l 环空水泥浆柱过长，地层承受不了压力而发生漏失。 l 上下有隔层,但中间不需水泥封隔。 l 下部有气层，为防止水泥浆过大失重而影响固井质量。
塔河油田固井监督培训教材
• g)提供国家计量单位对流量计等仪器仪表的定期 计量检定报告。
单级固井—下套管
• h)根据实测井径校核水泥浆量。 • i)根据施工进度，所有固井设备、人员在管
串到位前两小时到达现场。 • j)冬季施工参照《固井实施细则》及西北油
田分公司相关规定。 • k)接用电应符合SY 5727-1995井下作业井
简化井身开发井
•
常规井身开发井及评价井
水平井井身结构图
特殊井身开发井（雅－大构造DLK3井）
盐膏层井身结构
盐膏层井井身结构调整图
塔深一井井身结构图
现有工艺
塔河油田固井技术目前已发展包含有内 插法固井、长裸眼双级固井、大尺寸套管 单级、悬挂固井、水平井及复合尾管悬挂 固井、小间隙井眼固井、盐膏层固井、分 枝井固井、高压气井固井、旋转尾管固井 等一系列成熟或先进工艺技术，低密度、 高密度、欠饱和抗盐盐水、防气窜等水泥 浆体系普遍应用
塔河油田固井监督培训教材
工程监督中心 2008年2月
塔河油田概况
西北油田分公司目前已成为中石化第二 大产油基地，2007年原油产量达536万吨， 2008年原油产量目标为609万吨，新增钻井 245口。
西北油田分公司将在2010年达到千万 吨级大油田的宏伟目标。
地质概述及工程概况
塔河油田位于塔里木盆地北缘沙雅隆起 构造带，目前已形成了1到12个区块兼有盐 膏层穿插的主力产油区和开发中的雅－大 凝析气田，主要是以三叠系（4280～ 4830m）、石炭系（4700～5460m）、奥 陶系（5450～6500m未穿）等为目的层， 地温梯度为2.2℃/100m。油气井固井需要 封固地层的类型比较多，有常规砂岩油层、 灰岩溶洞型油层、盐膏层（高压盐水层） 和高压气层等。
单级固井—下套管
• h)根据实测井径校核水泥浆量。 • i)根据施工进度，所有固井设备、人员在管
串到位前两小时到达现场。 • j)冬季施工参照《固井实施细则》及西北油
田分公司相关规定。 • k)接用电应符合SY 5727-1995井下作业井
简化井身开发井
•
常规井身开发井及评价井
水平井井身结构图
特殊井身开发井（雅－大构造DLK3井）
盐膏层井身结构
盐膏层井井身结构调整图
塔深一井井身结构图
现有工艺
塔河油田固井技术目前已发展包含有内 插法固井、长裸眼双级固井、大尺寸套管 单级、悬挂固井、水平井及复合尾管悬挂 固井、小间隙井眼固井、盐膏层固井、分 枝井固井、高压气井固井、旋转尾管固井 等一系列成熟或先进工艺技术，低密度、 高密度、欠饱和抗盐盐水、防气窜等水泥 浆体系普遍应用
塔河油田固井监督培训教材
工程监督中心 2008年2月
塔河油田概况
西北油田分公司目前已成为中石化第二 大产油基地，2007年原油产量达536万吨， 2008年原油产量目标为609万吨，新增钻井 245口。
西北油田分公司将在2010年达到千万 吨级大油田的宏伟目标。
地质概述及工程概况
塔河油田位于塔里木盆地北缘沙雅隆起 构造带，目前已形成了1到12个区块兼有盐 膏层穿插的主力产油区和开发中的雅－大 凝析气田，主要是以三叠系（4280～ 4830m）、石炭系（4700～5460m）、奥 陶系（5450～6500m未穿）等为目的层， 地温梯度为2.2℃/100m。油气井固井需要 封固地层的类型比较多，有常规砂岩油层、 灰岩溶洞型油层、盐膏层（高压盐水层） 和高压气层等。
中国石化经纬公司胜利钻井测井固井培训学习心得
中国石化经纬公司胜利钻井测井固井培训
学习心得
我是来自公司的员工，很高兴有机会能够在这里和大家交流培训的心得体会。
几天的培训虽然结束了，但是我们的工作才刚刚开始。
如何更好地开展工作应该是我们当下思考的核心问题。
下面我仅提出以下几点与各位同事共勉：
一、尽快实现角色转变、找准个人定位、融入新的环境
作为一名此工作员工，我们就应该改变自由散漫工作习惯，熟悉公司的各项规章制度、加强纪律性，以此来严格要求自己，来找准自己在公司中的定位、尽快融入这个大家庭。
二、着力培养忠诚意识、责任意识、吃苦耐劳意识
在培训的第一天，领导就向我们强调了忠诚问题。
我们选择了公司是因为我们爱这个公司，公司给予我们也不仅仅是那份薪酬，更有一个供我们施展自己的才华、实现自己成长的大舞台。
因此，我们应该怀着一颗感恩的心来工作，把对公司的忠诚放在第一位，要敢担责任、敢于吃苦耐劳，通过自己的努力不断创造优秀的业绩，以此来证明自己的忠诚。
三、时刻谦虚谨慎、虚心学习，尽快熟悉本职工作
在工作岗位上，我们要有一切从零开始的勇气和决心，时刻保持谦虚谨慎的精神、虚心向公司的前辈学习，要善于从小事做起，通过小事锻炼能力、积累经验、实现成长。
未来的工作也许会千头万绪，甚至会遇到这样或那样的困难，
但是我相信有公司各级领导的关怀和正确领导，有公司各位前辈的悉心帮助，有我们自己的不懈努力，任何困难都会被克服，我们就一定能创造出无愧于自己、无愧于公司的工作业绩！。
工程监督固井培训
具付费结算单据。
二、固井标准
1、固井标准规范固井施工
国际上比较有影响力的石油行业标准有美国石油协会
API标准、国际标准化组织推荐标准（ISO）。 目前，国内石油固井标准有国家标准和石油天然气行 业标准。截至2004年底，石油钻井标准化委员会公布的 国内相关固井标准与规范共30个，其中现行有效标准与
有：
三、影响固井质量的因素
1、顶替效率：
顶替效率是水泥浆注入段水泥浆体积与该段 环空容积的百分比。 是影响水泥段封固质量的最重要的因素。 顶替效率越高、固井质量越好。
三、影响固井质量的因素
1、顶替效率 用公式来表达顶替效率：
Vc 100 % V
式中： η——顶替效率； Vc——封固段环空水泥充填的容积； V ——封固段环空总容积。
三、影响固井质量的因素
6、地质情况： 影响井眼质量的关键因素； 软泥岩、膏泥岩等塑性蠕变地层，易缩径； 山前高陡构造地层，导致井斜、狗腿等； 煤层、盐层等坍塌、水溶地层，易形成糖葫 芦井眼；
s
Rr
100 %
多套压力体系地层，存在井漏和压稳问题。
三、影响固井质量的因素
7、钻井液性能：
三、影响固井质量的因素
1、顶替效率
提高顶替效率的条件、措施有：
准备良好的井眼条件； 良好的钻井液性能； 合理加放扶正器，提高套管居中度； 选用性能优良的前置液；
采用正确的流态顶替；
活动套管等。
三、影响固井质量的因素
井眼 套管 水泥浆
钻井液
（a） （a）套管不动
（b）
（c） （c）钻井液将被替完
固井设计是固井施工的法律文件；
执行质量差的固井设计，必然导致差的固井 质量 ； 影响固井设计质量的因素有： 设计依据资料的准确性
固井培训2
井身结构示意图
一、 表层固井流程
下套管
固井准备
注适量清 水
关阀门候 凝
替泥浆或 清水
注水泥浆
二、 表层固井技术要求
1、固井前一定要清水顶通； 2、替浆计量要准确，确保管内留一定量水泥 塞(20米)，严禁超量顶替； 3、按设计排量注替水泥浆至要求的替浆总量。 4、若水泥浆未返出地面，应立即对井口处环 空打水泥帽子。
五、内管法固井注意事项
应急措施：
现场应备有耐压循环头，如果重新对插座无效， 起出钻具及插头，改为常规固井； 现场应备有外管注水泥工具，若出现注水泥过程 当中插头密封失效，可适当加大压力，若严重失 效，可停注，或拨出插头后回压凡尔失效，采用 管外注水泥补救井口； 时刻注意指重表，若套管上浮引起悬重严重减少， 应适当上提钻具，避免压力过大使插座损伤。 常规插管固井工艺有弊端：如插管或浮鞋（浮箍） 密封不严。
三、 内插法固井知识
施工流程：
保证井下干净、井眼畅通； （2）下套管，按管串结构下送到位； （3）下内管结构：插入头+5″钻柱（等）； （4）将内管插入插座，开泵循环，检查插入接头与插座密封是 否良好；
（1）下原钻具通井，对缩径及阻卡井段认真扩划眼，大排量洗井，
（5）施工：地面管汇试压—注前置液—注水泥浆至返出—替清水； （6）将内管起出，检查是否有回流；
式中 P坐封—密封球面与承受锥面的压力(坐封压力)，kN； P最大—施工中最大泵压，kg/cm2； S载—密封球面与承压锥面的承压面积，cm2。
P坐封=P最大S载×10-2
四、内插法固井施工计算
Φ508mm，壁厚12.7mm，重量158.5kg/m，内容 182.92 l/m，闭排202.69 l/m，泥浆密度 1.05g/cm3，水泥浆密度1.90 g/cm3，长度200m， 水泥塞40m，能否上浮？
一、 表层固井流程
下套管
固井准备
注适量清 水
关阀门候 凝
替泥浆或 清水
注水泥浆
二、 表层固井技术要求
1、固井前一定要清水顶通； 2、替浆计量要准确，确保管内留一定量水泥 塞(20米)，严禁超量顶替； 3、按设计排量注替水泥浆至要求的替浆总量。 4、若水泥浆未返出地面，应立即对井口处环 空打水泥帽子。
五、内管法固井注意事项
应急措施：
现场应备有耐压循环头，如果重新对插座无效， 起出钻具及插头，改为常规固井； 现场应备有外管注水泥工具，若出现注水泥过程 当中插头密封失效，可适当加大压力，若严重失 效，可停注，或拨出插头后回压凡尔失效，采用 管外注水泥补救井口； 时刻注意指重表，若套管上浮引起悬重严重减少， 应适当上提钻具，避免压力过大使插座损伤。 常规插管固井工艺有弊端：如插管或浮鞋（浮箍） 密封不严。
三、 内插法固井知识
施工流程：
保证井下干净、井眼畅通； （2）下套管，按管串结构下送到位； （3）下内管结构：插入头+5″钻柱（等）； （4）将内管插入插座，开泵循环，检查插入接头与插座密封是 否良好；
（1）下原钻具通井，对缩径及阻卡井段认真扩划眼，大排量洗井，
（5）施工：地面管汇试压—注前置液—注水泥浆至返出—替清水； （6）将内管起出，检查是否有回流；
式中 P坐封—密封球面与承受锥面的压力(坐封压力)，kN； P最大—施工中最大泵压，kg/cm2； S载—密封球面与承压锥面的承压面积，cm2。
P坐封=P最大S载×10-2
四、内插法固井施工计算
Φ508mm，壁厚12.7mm，重量158.5kg/m，内容 182.92 l/m，闭排202.69 l/m，泥浆密度 1.05g/cm3，水泥浆密度1.90 g/cm3，长度200m， 水泥塞40m，能否上浮？
固井作业培训
培训效果评估与反馈
培训效果评估方 法：通过考试、 实际操作等方式 对学员进行评估
培训效果反馈途 径：通过学员反 馈表、座谈会等 方式收集学员的 意见和建议
培训效果改进措 施：根据评估结 果和反馈意见， 制定相应的改进 措施
培训效果跟踪与 评估：对改进后 的培训效果进行 跟踪和评估，确 保培训质量不断 提高
固井作业安全注意事项
遵守相关法律法 规和标准
严格遵守安全操 作规程
确保设备设施完 好无损
加强员工安全培 训和教育
定期进行安全检 查和评估
及时报告和处理 安全隐患
06 固井作业案例分析
成功案例介绍
案例名称：某 油田固井作业
成功案例
案例背景：该 油田地质条件 复杂，对固井
作业要求高
作业过程：详 细介绍固井作 业的流程和技
05 固井作业安全规范
固井作业安全规定
固井作业前必 须进行安全检 查，确保设备、 工具、材料等 符合安全要求。
固井作业过程 中，必须遵守 相关安全操作 规程，确保人 员和设备安全。
固井作业后， 必须对现场进 行清理，确保 无残留物，防 止对环境造成
污染。
固井作业人员 必须经过专业 培训，掌握相 关技能和知识， 确保作业安全。
固井液基础知识
固井液的作用：保护油气层，防 止井喷，提高固井质量
固井液的分类：水泥浆、漂珠浆、 低密度水泥浆等
固井液的组成：基浆、加重材料、 悬浮剂、缓凝剂等
固井液的配制与使用：根据地层 特性和施工要求进行配制，控制 固井液性能参数，确保固井质量
固井工具基础知识
钻头：用于钻井的钻头，根据地层和井 深选择合适的类型和尺寸
案例经验总结
案例背景介绍
固井安全培训年度计划
固井安全培训年度计划一、背景随着石油勘探开发的不断深入，固井工作作为石油勘探开发中不可或缺的一环，安全问题日益受到重视。
固井工作环境复杂，操作技术要求高，一旦出现安全事故，后果将不堪设想。
因此，固井安全培训就显得尤为重要。
本计划的目的在于通过固井安全培训，提高固井工作人员的安全意识，提升固井操作技能，降低固井作业事故的发生率，保障固井工作的安全可靠进行。
二、培训目标1.使学员了解固井工作的相关法律法规，并掌握固井作业中的安全操作规程和技术标准；2.提高学员的安全意识，使其能够正确应对各种固井工作中可能出现的危险和风险，严格遵守操作规程，避免事故的发生；3.加强学员对固井工作设备和工具的维护和保养知识，减少设备故障对固井作业的影响；4.提升学员的固井操作技能，使其能够熟练掌握固井作业中的各项技术要领，并能够快速而准确地应对突发情况。
三、培训内容1.固井作业基本知识：介绍固井的定义、作用、种类、工艺流程、固井材料等基本概念；2.固井作业法律法规：学习国家有关固井作业的法律法规，了解固井作业的相关管理政策；3.固井安全操作规程：学习固井作业中的安全操作规程，包括固井液配方、固井材料使用、固井设备操作等；4.固井事故应急处理：学习固井作业中可能出现的事故类型及处理方法，掌握应急救护技能；5.固井设备维护保养：学习固井设备和工具的维护保养知识，了解日常检修和维护常识；6.固井操作技能培训：包括固井液配制、井口处理、射孔、固井泵车操作等实际操作培训。
四、培训方式1.理论教学：通过课堂授课的方式，由相关专业人员介绍固井作业的基本知识、法律法规、安全操作规程等内容；2.实际操作培训：在固井作业现场开展实际操作培训，由经验丰富的固井工程师进行指导和实操示范；3.案例分析：通过固井作业中的典型事故案例分析，让学员深刻领会事故发生的原因和避免事故的方法；4.模拟演练：组织固井作业的模拟演练，让学员在真实的作业环境中进行操作，巩固所学知识和技能；5.考核评估：制定培训考核计划，对学员进行考核评估，确认学员培训效果，制定个性化学员培训方案。
固井技术培训——步玉环
低密度水泥：加减轻剂。主要有空心微珠、硅灰、粉
煤灰、硅藻土、水玻璃、膨润土等。
高密度水泥：加分散剂减水和加重剂。加重剂主要有
重晶石、钛铁矿粉、铁矿粉、盐等。
二、水泥浆的性能---水泥浆密度
（4）密度的测量方法：常压钻井液密度计、 加压钻井液密度计、振荡管密度计和核密度计等。
影响密度测量准确性的因素：温度压力、排量、 水泥浆混合效率、空气混入、浆体稳定性、安放 密度计的位置和取样间隔等。
流变参数 27℃ 50℃ 75℃ 90℃ 120℃ 150℃ 175℃
o ，Pa
p ，Pa.s
8.13 6.57 4.37 1.88 0.55
/
/
0.6219 0.5865 0.3344 0.2652 0.2093 0.1421 0.1419
注
水泥浆密度ρc=2.25g/cm3，压力为15MPa。
2 x 0 .5 1 1( 300 3 )
K
0.511( 300 3 ) 511n 5.11n
n
lg
0 .5 1 1 300 x x 0 .5 1 1 3
水
泥
浆
:
x
0 .5 1 1( 0 .2 5 5 100
0.745 6
)
钻
井
液
与
前
置
液
: x
0 .5 1 1( 0 .3 8 8 100
二、水泥浆的性能---水泥浆密度
最大用水量：为了使水泥颗粒保持悬浮，直至凝固，根据“水
泥浆含水量的确定”，在27℃条件下，水泥浆游离水不大于1.4％的 含水量。
最佳用水量：根据“水泥浆含水量的确定”，在室温下，水泥
浆在常压稠化仪中搅拌20min的最大稠度不大于11ABc，且游离水 不大于1.4％的含水量。
煤灰、硅藻土、水玻璃、膨润土等。
高密度水泥：加分散剂减水和加重剂。加重剂主要有
重晶石、钛铁矿粉、铁矿粉、盐等。
二、水泥浆的性能---水泥浆密度
（4）密度的测量方法：常压钻井液密度计、 加压钻井液密度计、振荡管密度计和核密度计等。
影响密度测量准确性的因素：温度压力、排量、 水泥浆混合效率、空气混入、浆体稳定性、安放 密度计的位置和取样间隔等。
流变参数 27℃ 50℃ 75℃ 90℃ 120℃ 150℃ 175℃
o ，Pa
p ，Pa.s
8.13 6.57 4.37 1.88 0.55
/
/
0.6219 0.5865 0.3344 0.2652 0.2093 0.1421 0.1419
注
水泥浆密度ρc=2.25g/cm3，压力为15MPa。
2 x 0 .5 1 1( 300 3 )
K
0.511( 300 3 ) 511n 5.11n
n
lg
0 .5 1 1 300 x x 0 .5 1 1 3
水
泥
浆
:
x
0 .5 1 1( 0 .2 5 5 100
0.745 6
)
钻
井
液
与
前
置
液
: x
0 .5 1 1( 0 .3 8 8 100
二、水泥浆的性能---水泥浆密度
最大用水量：为了使水泥颗粒保持悬浮，直至凝固，根据“水
泥浆含水量的确定”，在27℃条件下，水泥浆游离水不大于1.4％的 含水量。
最佳用水量：根据“水泥浆含水量的确定”，在室温下，水泥
浆在常压稠化仪中搅拌20min的最大稠度不大于11ABc，且游离水 不大于1.4％的含水量。
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二、固井水泥头
2.2双塞水泥头的使用方法
(1)准备好试压合格的水泥头，打开水泥头顶盖，关闭下 挡销，打开上挡销，装好下胶塞。
(2)关闭上挡销，装入上胶塞(双级注水泥固井时，根据需 要，可在此位置装入重力打开塞)。
(3)上紧顶盖，关闭相关闸门。 (4)把水泥头和井口套管(或联顶节)正确联接。 (5)安装好水泥头相关控制闸门，连接好相应固井管线。 (6)打开冲洗闸门，冲洗注水泥管线；关闭冲洗闸门，管
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1．定义 三、 固井胶塞
固井作业中用来隔离不同液体，装在水泥头 内的橡胶制品。
线试压。 (7)打开双塞水泥头下部与下挡销相通的注入阀门(图中1
号阀)，注入清洗液，停泵，关闭1号阀。
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二、固井水泥头
2.2双塞水泥头的使用方法
(8)打开下挡销，释放下胶塞，打开双塞水泥头中部与上挡销相通的 注入阀门(图中2号阀)，注入隔离液和水泥浆。
(9)注水泥浆结束后，停泵，关闭2号阀。打开冲洗闸门，冲洗管线残 留水泥。
2．作用
(1)联接套管串和各种管汇，通过它来完成循环、 注隔离液、注水泥浆、释放胶塞、替浆等施工工序。 它是固井作业地面管汇井口总枢纽。
(2)承受高压，适应各种工艺固井。
(3)如果回压阀失灵，可实现憋压，控制水泥浆倒 流二、固井水泥头
(1)按联接螺纹分为钻杆水泥头、套管螺纹水泥头和 快装水泥头。 (2)按形状结构分为简易水泥头、普通水泥头、带平 衡管水泥头和带胶塞指示器水泥头。 (3)按装胶塞的作用和个数分为单塞水泥头和双塞水 泥头。
4．型号表示法
公称尺寸：毫米(英寸)
工作压力：兆帕
名称代号：钻杆水泥头为ZT ；单塞水泥头为DT； 双塞水泥头为ST。
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二、固井水泥头
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二、固井水泥头
1.1单塞水泥头结构
1-提环；2-垫子；3-水泥头 盖子；4-胶塞；5-水泥头体； 6-密封圈压盖；7-销子；
8-密封圈；9-密封圈盒；
(10)打开双塞水泥头的上挡销，释放上胶塞。 (11)打开双塞水泥头最上部的注入阀门(图中3号阀)，注压塞液，压
入上胶塞。 (12)确认上胶塞已离开水泥头后，开始替浆，关闭上下挡销。 (13)替浆过程中，根据施工压力情况，也可以打开2号阀和1号阀以降
低泵压。 (14)替浆结束碰压后，地面释放回压，根据浮箍浮鞋止回阀的工作情
(6)复合胶塞剪断固定尾管胶塞的剪切销钉后，随 实用文档
二、固井水泥头
4．快装水泥头
快装水泥头的结构与其他类别的水泥头基本相同，只是在 水泥头本体下端具有三个纵向槽的梯形螺纹，与快速连接 接头配合，可实现快速装卸。
此接头的下端为套管外螺纹，上端是梯形螺纹，在梯形内 螺纹中沿周向铣出三条等距离的纵向槽。该槽应与水泥头 本体下端纵向槽对应，装水泥头时，本体下端螺纹垂直插 进快速接头的上端螺纹，向右旋转60度，然后用快速连接 接头上的锁紧装置锁紧，以防松动。
现在制造的水泥头，一般都带平衡管和胶塞显示装置。平 衡管的作用是使胶塞上下连通，注水泥过程中，通过此管 可以平衡胶塞上下压差，避免胶塞因压差作用而出现事故。
胶塞显示装置是用来指示胶塞的去留，以提示施工员做出
正确的指挥命令，保证固井质量。
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图2-3 套管水泥头（双塞）
1－顶盖；2－密封圈；3－本体；4－ 释放挡销；5－释放指示销；6－套管 联接短节
况来确定敞压或憋压候凝。关闭1号阀、2号阀和3号阀。待水泥浆初 凝后卸掉水泥头。
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二、固井水泥头
3.1尾管水泥头结构
尾管水泥头与套管水泥头的结构基本相同，主要 用于尾管作业期间存放和泵送胶塞，其本体下部 为钻杆螺纹，内部装有钻杆胶塞，并且有挡销存 放系统。
下图为液压式悬挂器配套的注水泥井口装置。
固井工具附件知识
2012年第六期
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目录
一、循环接头 二、固井水泥头 三、固井胶塞 四、浮鞋、浮箍 五、扶正器 六、联顶节
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一、 循环接头
1．定义 用来连接井口套管柱与地面循环系统而实
现循环的工具称为循环接头。 2．分类 按用途可分为大小头式循环接头和活接头
式循环接头两类。 3．作用 (1)下套管过程中，进行中途循环洗井。 (2)下套管结束后，进行循环洗井。
于完全打开状态。
(5)打开压胶塞阀门，进行压胶塞替浆作业。
(6)确认胶塞已离开水泥头后，关闭挡销，替浆结
束后，根据施工要求放回压，根据止回阀工作是否实用文档
二、固井水泥头
2.1双塞水泥头结构
双塞水泥头与单塞水泥 头结构基本相同，只是 加长了水泥头本体，同 时还装入了上、下两个 胶塞。
在注水泥之前释放第一 个胶塞（下胶塞），水 泥浆注完后，再释放其 内部的第二个胶塞（上 胶塞）。
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一、 循环接头
4．结构
(1)大小头式循环接头 一端为套管外螺纹，另 一端为钻杆内螺纹式的 大小头。 (2)活接头式循环接头 一端为套管外螺纹，另 一端顶部(或侧面)焊一 活接头短节的两通接头。
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二、固井水泥头
1．定义
水泥头是联接联顶节和固井管汇之间的完成注水泥 作业的井口装置。
10-活接头；11-销子密封圈
压盖；12-销子密封圈盒；
13-丝堵
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1.2操作常规二水、泥固头井水泥头
(1)准备好试压合格的水泥头并安装在井口上，检 查阀门及挡销是否处于关闭状态。
(2)打开洗管线阀门，清洗注水泥管线。
(3)打开注水泥阀门，关闭洗管线阀门，开始注
前置液、水泥浆。
(4)注水泥浆结束后，关闭注水泥阀门，两个井口 工同时打开水泥头左右两个挡销，使两个挡销处
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3.2尾管水泥二头、的使固用井方水法泥头
(1)检查尾管水泥头各部件并装入钻杆胶塞。
(2)安装水泥头注替控制闸门，连接好固井管线并 试压。
(3)通过注水泥入口，将前置液和水泥浆泵入钻杆 内。
(4)注水泥浆结束，关闭注水泥闸门，开挡销，通 过顶胶塞入口压胶塞。
(5)确认胶塞进入钻杆后，通过注替水泥浆入口泵 入钻井液，将钻杆胶塞顶替至尾管悬挂器，使钻 杆胶塞与尾管悬挂器内的尾管胶塞复合(此时泵压 略有变化)。
二、固井水泥头
2.2双塞水泥头的使用方法
(1)准备好试压合格的水泥头，打开水泥头顶盖，关闭下 挡销，打开上挡销，装好下胶塞。
(2)关闭上挡销，装入上胶塞(双级注水泥固井时，根据需 要，可在此位置装入重力打开塞)。
(3)上紧顶盖，关闭相关闸门。 (4)把水泥头和井口套管(或联顶节)正确联接。 (5)安装好水泥头相关控制闸门，连接好相应固井管线。 (6)打开冲洗闸门，冲洗注水泥管线；关闭冲洗闸门，管
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1．定义 三、 固井胶塞
固井作业中用来隔离不同液体，装在水泥头 内的橡胶制品。
线试压。 (7)打开双塞水泥头下部与下挡销相通的注入阀门(图中1
号阀)，注入清洗液，停泵，关闭1号阀。
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二、固井水泥头
2.2双塞水泥头的使用方法
(8)打开下挡销，释放下胶塞，打开双塞水泥头中部与上挡销相通的 注入阀门(图中2号阀)，注入隔离液和水泥浆。
(9)注水泥浆结束后，停泵，关闭2号阀。打开冲洗闸门，冲洗管线残 留水泥。
2．作用
(1)联接套管串和各种管汇，通过它来完成循环、 注隔离液、注水泥浆、释放胶塞、替浆等施工工序。 它是固井作业地面管汇井口总枢纽。
(2)承受高压，适应各种工艺固井。
(3)如果回压阀失灵，可实现憋压，控制水泥浆倒 流二、固井水泥头
(1)按联接螺纹分为钻杆水泥头、套管螺纹水泥头和 快装水泥头。 (2)按形状结构分为简易水泥头、普通水泥头、带平 衡管水泥头和带胶塞指示器水泥头。 (3)按装胶塞的作用和个数分为单塞水泥头和双塞水 泥头。
4．型号表示法
公称尺寸：毫米(英寸)
工作压力：兆帕
名称代号：钻杆水泥头为ZT ；单塞水泥头为DT； 双塞水泥头为ST。
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二、固井水泥头
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二、固井水泥头
1.1单塞水泥头结构
1-提环；2-垫子；3-水泥头 盖子；4-胶塞；5-水泥头体； 6-密封圈压盖；7-销子；
8-密封圈；9-密封圈盒；
(10)打开双塞水泥头的上挡销，释放上胶塞。 (11)打开双塞水泥头最上部的注入阀门(图中3号阀)，注压塞液，压
入上胶塞。 (12)确认上胶塞已离开水泥头后，开始替浆，关闭上下挡销。 (13)替浆过程中，根据施工压力情况，也可以打开2号阀和1号阀以降
低泵压。 (14)替浆结束碰压后，地面释放回压，根据浮箍浮鞋止回阀的工作情
(6)复合胶塞剪断固定尾管胶塞的剪切销钉后，随 实用文档
二、固井水泥头
4．快装水泥头
快装水泥头的结构与其他类别的水泥头基本相同，只是在 水泥头本体下端具有三个纵向槽的梯形螺纹，与快速连接 接头配合，可实现快速装卸。
此接头的下端为套管外螺纹，上端是梯形螺纹，在梯形内 螺纹中沿周向铣出三条等距离的纵向槽。该槽应与水泥头 本体下端纵向槽对应，装水泥头时，本体下端螺纹垂直插 进快速接头的上端螺纹，向右旋转60度，然后用快速连接 接头上的锁紧装置锁紧，以防松动。
现在制造的水泥头，一般都带平衡管和胶塞显示装置。平 衡管的作用是使胶塞上下连通，注水泥过程中，通过此管 可以平衡胶塞上下压差，避免胶塞因压差作用而出现事故。
胶塞显示装置是用来指示胶塞的去留，以提示施工员做出
正确的指挥命令，保证固井质量。
实用文档
图2-3 套管水泥头（双塞）
1－顶盖；2－密封圈；3－本体；4－ 释放挡销；5－释放指示销；6－套管 联接短节
况来确定敞压或憋压候凝。关闭1号阀、2号阀和3号阀。待水泥浆初 凝后卸掉水泥头。
实用文档
二、固井水泥头
3.1尾管水泥头结构
尾管水泥头与套管水泥头的结构基本相同，主要 用于尾管作业期间存放和泵送胶塞，其本体下部 为钻杆螺纹，内部装有钻杆胶塞，并且有挡销存 放系统。
下图为液压式悬挂器配套的注水泥井口装置。
固井工具附件知识
2012年第六期
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目录
一、循环接头 二、固井水泥头 三、固井胶塞 四、浮鞋、浮箍 五、扶正器 六、联顶节
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一、 循环接头
1．定义 用来连接井口套管柱与地面循环系统而实
现循环的工具称为循环接头。 2．分类 按用途可分为大小头式循环接头和活接头
式循环接头两类。 3．作用 (1)下套管过程中，进行中途循环洗井。 (2)下套管结束后，进行循环洗井。
于完全打开状态。
(5)打开压胶塞阀门，进行压胶塞替浆作业。
(6)确认胶塞已离开水泥头后，关闭挡销，替浆结
束后，根据施工要求放回压，根据止回阀工作是否实用文档
二、固井水泥头
2.1双塞水泥头结构
双塞水泥头与单塞水泥 头结构基本相同，只是 加长了水泥头本体，同 时还装入了上、下两个 胶塞。
在注水泥之前释放第一 个胶塞（下胶塞），水 泥浆注完后，再释放其 内部的第二个胶塞（上 胶塞）。
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一、 循环接头
4．结构
(1)大小头式循环接头 一端为套管外螺纹，另 一端为钻杆内螺纹式的 大小头。 (2)活接头式循环接头 一端为套管外螺纹，另 一端顶部(或侧面)焊一 活接头短节的两通接头。
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二、固井水泥头
1．定义
水泥头是联接联顶节和固井管汇之间的完成注水泥 作业的井口装置。
10-活接头；11-销子密封圈
压盖；12-销子密封圈盒；
13-丝堵
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1.2操作常规二水、泥固头井水泥头
(1)准备好试压合格的水泥头并安装在井口上，检 查阀门及挡销是否处于关闭状态。
(2)打开洗管线阀门，清洗注水泥管线。
(3)打开注水泥阀门，关闭洗管线阀门，开始注
前置液、水泥浆。
(4)注水泥浆结束后，关闭注水泥阀门，两个井口 工同时打开水泥头左右两个挡销，使两个挡销处
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3.2尾管水泥二头、的使固用井方水法泥头
(1)检查尾管水泥头各部件并装入钻杆胶塞。
(2)安装水泥头注替控制闸门，连接好固井管线并 试压。
(3)通过注水泥入口，将前置液和水泥浆泵入钻杆 内。
(4)注水泥浆结束，关闭注水泥闸门，开挡销，通 过顶胶塞入口压胶塞。
(5)确认胶塞进入钻杆后，通过注替水泥浆入口泵 入钻井液，将钻杆胶塞顶替至尾管悬挂器，使钻 杆胶塞与尾管悬挂器内的尾管胶塞复合(此时泵压 略有变化)。