固井常见注水泥方法
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常规注水泥塞作业规程1 主题内容与适用范围本规程规定了注水泥塞的作业设计、作业准备、作业程序、质量控制与安全要求,资料录取及质量检验。
本规程适用于油井裸眼段、套管内注水泥塞作业,主要用于以下几种用途:处理钻井过程中的井漏;定向钻井的侧钻和造斜;堵塞报废井及回填枯竭层位;其他类型的注水泥塞作业亦可参照使用。
2 引用标准无3 作业设计3.1 资料收集3.1.1 收集作业井的井身结构、封固井段、井径数据、井下情况、设备情况、钻具情况、钻井液性能、钻井参数。
3.1.2 收集水泥浆性能。
3.2 设计原则水泥塞厚度应严格按工程技术要求执行。
3.3 注水泥塞设计编写要求编写内容、格式应符合附录A的要求。
4 作业准备4.1 材料准备4.1.1 按设计要求备足合格的油井水泥和添加剂,并妥善保存,防止受潮。
4.1.2 作业前取水泥样和水样做水泥浆初凝、终凝、流动度试验和添加剂配方试验。
水泥养护温度应按作业井段的温度。
4.1.3 备足配浆液,其总量不应小于使用量的1.5倍4.2 井眼及管柱准备4.2.1 准确计算、丈量、配好注水泥塞管柱,并作好记录。
4.2.2 循环并处理好泥浆性能,提高泥浆对井壁的冲洗效果,钻井液性能应能维持井壁稳定、井眼干净、无油气侵。
4.2.3 保证按下入钻具紧扣顺序、整立柱起钻,不得错扣。
4.3 地面设施、设备准备4.3.1 对地面设备进行严格细致检查,保证固定部位安全可靠,转动部分运转正常,仪表准确灵活。
主要检查下列部位:a)井架及底座;b)提升系统:绞车、天车、游动滑车、大钩吊环、钢丝绳及固定绳卡等;c)动力设备:柴油机、钻井泵、空压机、发电机及传动系统;d)仪表:指重表、泵冲数表、泵压表、及扭矩表等;4.3.2 B型钳使用灵活、安全可靠性的质量检查4.3.3 地面管线连接可靠、不刺不漏。
4.3.4 顶替泥浆的计量准备。
4.3.5 受污染钻井液的处理准备。
5 作业程序5.1 按相关指令要求将注水泥塞管柱下入井中至规定的深度。
分级固井注水泥工艺技术及运用实践研究摘要:随着我国固井工程技术的发展速度不断加快,分级固井技术发展也得到快速提升。
在石油气井固井工程施工过程当中,分级固井水泥施工工艺得到了广泛的运用,特别是在解决井漏现象以及地层压力系数较低的工程项目当中发挥出了非常重要的作用。
关键词:分级固井;注水泥;工艺技术引言:钻井工程技术快速发展的过程中广泛应用了分级固井注水泥施工,尤其是当前我国双级注水泥施工技术逐步完善的背景下,其在我国钻井工程中发挥相当重要的作用。
使用分级箍显著提升了固井成功率及其固井工程的合格率,在使用多种外加剂的过程中固井质量得到进一步提高。
1.分级箍在石油气固井工程中的应用1.1 分级箍结构在分级注水泥工艺施工过程当中,通常分为两种施工方法:第一种是非连续性的双重注水泥施工模式;第二种是连续性双击注水施工方法。
除此之外,分级箍的类型也有很多种类型,常用的尺寸包括三种:φ139.7mm、φ177.8mm、φ244.5mm。
当前我国在石油勘测企业当中相继研发和制造了分级箍模型,但是在实际的施工和下井操作当中,和国外一些比较先进的发达国家相比还有着一定的差距。
在我国某大型油田钻井企业当中,依照具体的施工需求,自行设置了相应的滑套式分级箍设置方法,一共分为了四个不同类型的型号,四种型号当中滑套式的分级箍在对油田开采施工过程当中的使用范围相对比较广泛,在油田的开发领域当中,慢慢发展成为了一套比较系统化的施工产品。
其中主要的工作原理和工作特点为:通过一级注水泥施工结束之后,再投入到第一级水泥将作为顶部施工程[1]。
1.2 工作原理和工作特点我国某大型油田钻井企业根据施工要求,自行设计了滑套式分级箍,一共设计了四个型号,即φ139.7mm、φ177.8mm、φ244.5mm 与φ339.7mm。
这四种型号的滑套式分级箍在对油田的开采过程中使用的范围很广,在油田开采领域中成为成功的系列产品。
其工作机理及工作特点为:第一级注水泥施工结束后,投入硬压塞顶替第一级泥浆,当顶替第一级泥浆完毕后进行固井碰压,接着在水泥车上或者泵房内实施放压,并且在此过程中时刻注意浮箍浮鞋的工作情况,如果其运行正常,那么投入重力塞,以保证加压开孔的顺利实施,随后,通过水泥车继续替入泥浆,以使分级箍的开孔压力控制在 4~5 MPa 范围,滑套下落时注意控制速度,不得快于每分钟60米,接着迅速将循环孔打开,循环出分级箍以上的水泥浆。
(固井)常规注⽔泥塞作业规程常规注⽔泥塞作业规程1 主题内容与适⽤范围本规程规定了注⽔泥塞的作业设计、作业准备、作业程序、质量控制与安全要求,资料录取及质量检验。
本规程适⽤于油井裸眼段、套管内注⽔泥塞作业,主要⽤于以下⼏种⽤途:处理钻井过程中的井漏;定向钻井的侧钻和造斜;堵塞报废井及回填枯竭层位;其他类型的注⽔泥塞作业亦可参照使⽤。
2 引⽤标准⽆3 作业设计3.1 资料收集3.1.1 收集作业井的井⾝结构、封固井段、井径数据、井下情况、设备情况、钻具情况、钻井液性能、钻井参数。
3.1.2 收集⽔泥浆性能。
3.2 设计原则⽔泥塞厚度应严格按⼯程技术要求执⾏。
3.3 注⽔泥塞设计编写要求编写内容、格式应符合附录A的要求。
4 作业准备4.1 材料准备4.1.1 按设计要求备⾜合格的油井⽔泥和添加剂,并妥善保存,防⽌受潮。
4.1.2 作业前取⽔泥样和⽔样做⽔泥浆初凝、终凝、流动度试验和添加剂配⽅试验。
⽔泥养护温度应按作业井段的温度。
4.1.3 备⾜配浆液,其总量不应⼩于使⽤量的1.5倍4.2 井眼及管柱准备4.2.1 准确计算、丈量、配好注⽔泥塞管柱,并作好记录。
4.2.2 循环并处理好泥浆性能,提⾼泥浆对井壁的冲洗效果,钻井液性能应能维持井壁稳定、井眼⼲净、⽆油⽓侵。
4.2.3 保证按下⼊钻具紧扣顺序、整⽴柱起钻,不得错扣。
4.3 地⾯设施、设备准备4.3.1 对地⾯设备进⾏严格细致检查,保证固定部位安全可靠,转动部分运转正常,仪表准确灵活。
主要检查下列部位:a)井架及底座;b)提升系统:绞车、天车、游动滑车、⼤钩吊环、钢丝绳及固定绳卡等;c)动⼒设备:柴油机、钻井泵、空压机、发电机及传动系统;d)仪表:指重表、泵冲数表、泵压表、及扭矩表等;4.3.2 B型钳使⽤灵活、安全可靠性的质量检查4.3.3 地⾯管线连接可靠、不刺不漏。
4.3.4 顶替泥浆的计量准备。
4.3.5 受污染钻井液的处理准备。
5 作业程序5.1 按相关指令要求将注⽔泥塞管柱下⼊井中⾄规定的深度。
固井原理及过程范文固井是一种在钻井过程中使用水泥浆填充井眼周围的空隙的技术。
固井的主要目的是确保井壁的完整性和稳定性,并防止地下水、气体或含油层的污染。
它还可以提供井身和钻杆之间的支撑和保护,以防止受碎屑或压力的影响。
固井原理可以简单地概括为以下四个步骤:1.井眼的准备:在钻井过程中,钻头钻入地下岩石层并形成井眼。
钻井液会不断地循环,保持井眼的稳定和清洁。
一旦到达目标深度,就需要做好准备来进行固井的下一步。
2.水泥浆搅拌:在进行固井之前,需要将水泥和其他一些添加剂混合成水泥浆。
这种浆料必须具有一定的流动性,以便能够在井眼中完全填满并能够进入每一个细小的空隙。
3.水泥浆注入:一旦水泥浆制备好,就可以通过特殊的泥浆泵将其注入井眼。
注入过程通常从靠近钻井平台的地方开始,然后往井底方向推进,以确保整个井眼被水泥浆填满。
注入时需要控制注入速度和压力,以便水泥浆能够均匀地分布在井眼周围。
4.固井质量控制:一旦水泥浆完全填满井眼并到达设计深度,就需要进行固井质量控制。
这包括检查井壁的完整性和稳定性,以确保固井过程没有产生问题。
通常会用测井工具测量井眼的尺寸和形状,以确保水泥浆均匀分布并没有任何漏洞。
固井也可以分为不同的类型,根据井眼周围的情况和井的具体要求来确定。
1.表面固井:用于浅井或不需要承受高压力的井,如水井或地源热泵井。
表面固井主要是为了维持井眼的完整性,防止地下水或其他物质的渗透。
2.中间固井:用于承受中等压力和温度的井,如油气开采井。
在中间固井中,水泥浆需要具备一定的强度和耐用性,以应对油气压力和温度的变化。
3.高压固井:用于深井或要承受高压力和高温的井,如深海钻井。
这种固井需要使用特殊添加剂和材料,以确保井眼的完整性和耐用性。
总之,固井是钻井过程中非常重要的一步,它确保了井眼的完整性和稳定性,并保护了地下水资源、气体资源和含油层的安全。
在固井过程中,对水泥浆的制备和注入要求非常严格,并需要进行质量控制以确保固井的成功。
(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)。
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Ff必须小于套管串的重量Gt。
套管串所受的浮力Ff的计算公式:Ff = SwHρsg×10-7 (1)式中 Ff—套管串所受的浮力,kNSw—套管外截面积,cm2H—浮箍深度,mρs—水泥浆密度,g/cm3g—重力加速度。
套管串重量Gt的计算公式:Gt = qH×10-3+ SnHρng×10-7 (2)式中 Gt—套管串重量,kNq—每米套管重量,N/mH—浮箍深度,mSn—套管内截面积,cm2ρn—套管内泥浆密度g/cm3g—重力加速度。
要保证套管串不被浮起,需满足Gt ≥Ff。
若计算后Gt≤ Ff,必须加重钻井液,即加大ρn 的值,以提高套管串的重量Gt,使Gt≥Ff后方可施工。
因此,必须进行钻井液“临界密度”ρmin的设计。
“临界密度”是指替钻井液结束时,套管串所受的浮力Ff 与套管串的重量Gt相等时套管内钻井液的密度。
固井工艺技术常规固井工艺内管法固井工艺尾管固井工艺尾管回接固井工艺分级固井工艺选择式注水泥固井工艺筛管(裸眼)顶部注水泥固井工艺封隔器完井及水泥充填封隔器固井工艺注水泥塞工艺预应力固井工艺挤水泥补救工艺技术漏失井固井技术高压井固井技术大斜度井固井技术深井及超深井固井技术长封固段井固井技术小间隙井固井技术糖葫芦井眼固井技术气井固井技术(一)常规固井工艺常规固井工艺是指在井身质量较好,且井下无特殊复杂情况,封固段较短的封固要求下,将配制好的水泥浆,通过前置液、下胶塞(隔离塞)与钻井液隔离后,一次性地通过高压管汇、水泥头、套管串注入井内,从管串底部进入环空,到达设计位置,以达到设计井段的套管与井壁间的有效封固。
套管串结构:引鞋+旋流短节+2根套管+浮箍+套管串.施工流程:注前置液→注水泥浆→压碰压塞(上胶塞)→替钻井液→碰压→候凝。
保证施工安全和固井质量的基本条件:(1)井眼畅通。
(2)井底干净。
(3)井径规则,井径扩大率小于15%。
(4)固井前井下不漏失。
(5)钻井液中无严重油气侵,油气上窜速度小于10m/h.(6)套管居中,居中度不小于75%。
(7)套管与井壁环形间隙大于20mm。
(8)钻井液性能在不影响井壁稳定、保证井下压稳的情况下,应保证低粘度、低切力、低密度,具有良好的流动性能。
(9)水泥浆稠化时间、流动度等物理性能应满足施工要求。
(10)水泥浆和钻井液要有一定密度差,一般要大于0。
2. (11)下灰设备、供水设备、注水泥设备、替泥浆设备及高低压管汇等,性能满足施工要求。
(二)内管法固井工艺内管法固井工艺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。
用该工艺进行表层时,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.该工艺一般用于大直径套管固井。
固井注水泥流程图固井注水泥是石油钻井中非常重要的一个环节,它能够保证钻井管在地层中的稳定,防止地层井漏,同时也能够防止地下水污染。
固井注水泥流程图展示了整个固井注水泥的工作流程,下面我们就来详细介绍一下固井注水泥的流程图。
首先,固井注水泥的准备工作非常重要。
在进行固井注水泥之前,需要对井口进行清洁和检查,确保井口的状态良好,没有杂物和污物。
同时,需要准备好所需的固井设备和材料,包括水泥、水泥搅拌设备、泥浆泵等。
接下来是固井注水泥的搅拌和配比工作。
在搅拌水泥的过程中,需要根据地层情况和固井要求,精确地配制出适合的水泥浆。
这个过程需要严格按照配比要求进行,确保水泥浆的质量符合标准。
然后是水泥浆的注入和固井。
在进行水泥浆的注入过程中,需要根据井深和井径的不同,选择合适的注水泥工艺,确保水泥浆能够均匀地填满井筒,并且能够完全固定井管。
在注水泥的过程中,需要不断地监测注水泥的压力和流量,以确保注水泥的效果符合要求。
最后是固井注水泥的验收和记录。
在完成固井注水泥之后,需要对固井效果进行验收,确保固井的质量符合要求。
同时,需要对固井注水泥的整个过程进行记录,包括注水泥的时间、压力、流量等数据,以便后期的分析和总结。
通过固井注水泥流程图,我们可以清晰地了解固井注水泥的整个工作流程。
在实际操作中,需要严格按照流程图的要求进行,确保固井注水泥的质量和效果。
固井注水泥是石油钻井中非常重要的一个环节,只有做好固井注水泥工作,才能够保证钻井的顺利进行,同时也能够保护地下水资源和地层环境的安全。
固井注水泥标准固井注水泥的标准包括以下几个方面:1. 水泥浆密度:固井水泥浆的密度必须大于完井时泥浆的密度(或下套管时泥浆的密度),但也不能压漏地层,同时还要保证水泥石的强度和水泥浆的流动性。
通常,固井水泥浆的密度在~克/厘米³,这个密度一般比钻井时泥浆的密度大得多。
2. 水泥颗粒细度:水泥颗粒的大小将影响水泥水化反应的快慢,颗粒越小,单位重量的水泥颗粒与水接触的表面积就越大,水泥水化反应就越快。
国内四种油井水泥要求用毫米方孔筛筛余不超过15%为合格。
3. 凝结时间:自水泥与水混合时开始至能承受一定压力的硬化程度所经历的时间是水泥浆的凝结时间。
国内外均用维卡仪来测定凝结时间。
一般取初凝时间的75%为注水泥的施工时间。
4. 施工条件:规范性引用文件SY/T6592—2004《固井质量评价方法》对固井施工的基本条件也做了明确要求,包括但不限于以下方面:井身结构合理,井身质量达到钻井设计要求。
下井套管深度、上扣扭矩、管身质量、管串结构、套管强度符合设计要求。
钻井液净化循环系统完善,工作可靠;钻井液性能达到固井施工协作会要求。
钻进油层前,井距在500米内的注水井在下套管前和注水泥候凝期间应停注;对钻井有干扰的井应泄压;完井之前,压力系统稳定,已停注的300米以内的注水井,可以不泄压。
下套管前应压稳油气水层,井内静止24小时,油层上窜速度不大于5米/小时,气层上窜速度不大于10米/小时。
漏失井应经过堵漏正常,以(~)倍的钻井排量进行洗井考验,必要时进行安全试压方可下套管。
注水泥用水储备量应比理论计算量增加(1~)倍。
水泥品种、数量、质量及性能满足设计和施工要求。
请注意,上述标准并非一成不变,可能会随着技术进步和实际需求的变化而更新。
在实际操作中,请根据具体情况和相关行业规范进行操作,如有必要,请寻求专业人员的帮助。
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
组合胶塞进入尾管,对尾管内的水泥浆进行顶替,替完后,组合胶塞坐在浮箍上碰压,说明作业结束。
压力释放后,判断是否倒流,如回压阀可靠,井口泄压为零,将钻柱上提至尾管悬挂器顶部一定高度,将多余的水泥浆洗出井口。
尾管固井准备:
井眼准备:井身质量符合标准要求,裸眼井段无漏,卡等现象。
钻井液性能符合要求等。
钻柱准备:对用来送入尾管悬挂器的钻柱做好标识,单独排放,以防与其他钻具混杂。
同时钻柱钢级、壁厚及强度满足尾管下入及作业需要,钻柱内孔要用钻杆胶塞或通管器进行试通等。
尾管挂检查与下入:按照尾管挂性能规范和标准对设计下入的管串及附件进行严格检查,确保好用。
同时也要控制好下放速度等。
另外在连接悬挂器时要保护好卡瓦。
提前计算送入钻柱的回缩距,确定井底距尾管的距离。
尾管坐挂:在现场推荐使用一台水泥车单独完成坐挂作业。
其他注水泥方法
一,内管注水泥。