固井基础-注水泥工艺
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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。
固井工艺流程固井工艺流程是油气井钻完后,通过注入特定的水泥浆进行固井,以保证井身的稳定和防止地层流体的泄漏。
固井工艺流程主要包括井底准备、水泥浆计算、水泥浆搅拌、注入固井、泥浆返排及固化等环节。
首先,在进入固井工艺的前期,需要对井底进行准备工作。
井底准备主要包括检查钻井质量、清理井底杂物、评价地层等。
通过对井底的检查和清理,可以确保固井过程中的顺利进行,并避免后续的困难和问题的发生。
然后,针对井深、孔隙度、井径、水泥排空和水泥定向等参数,进行水泥浆计算。
水泥浆计算是根据井口水泥头与地层压力、孔隙压力和关井压力平衡的基础上,通过对水泥浆的成分、密度、收缩性以及可泵性进行估算,计算出所需的水泥量和添加剂的用量。
接下来,根据水泥浆计算的结果,进行水泥浆的搅拌工作。
水泥浆搅拌是将水泥、水和添加剂等材料按照一定的比例加入到搅拌设备中,并进行充分搅拌,以保证水泥浆的均匀性、稠度和流动性。
通过搅拌,还可以将水泥浆的稠度调整到符合固井需求的范围。
在水泥浆搅拌完成后,进行注入固井工作。
注入固井是将搅拌好的水泥浆通过固井泵注入到井筒中,沿着井身的一定段落进行注入。
在注入的过程中,需要控制注入速度、注入压力和注入量等参数,以保证水泥浆能够充分填充井筒,并在固化后形成稳定的固井体。
注入固井完成后,需要进行泥浆返排及固化。
泥浆返排是将固井后部分泥浆排出井口,以清除井筒中的余泥浆和污染物。
固化是通过水泥浆中的硬化材料逐渐固化,形成坚固的固井体。
固化的时间一般需要几小时到几天。
最后,根据固井工作的实际情况,进行固井质量评价。
固井质量评价是通过测量固井体的密度、强度和封隔效果等指标,来判断固井工作的合格性。
如果发现固井质量不合格,需要采取相应的措施进行修复和改进。
总之,固井工艺流程是对油气井进行固井的一系列工作,涉及到井底准备、水泥浆计算、水泥浆搅拌、注入固井、泥浆返排及固化等环节。
在固井过程中,需要严格按照每个环节的要求和流程进行操作,以保证固井的质量和可靠性。
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。
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。
固井工艺技术介绍固井工艺技术是指在石油钻井中,通过在井壁和套管之间注入特定的材料来加固井壁,防止地下水和油气的混合以及套管的沉降。
固井工艺技术在石油钻井中起到至关重要的作用,它不仅能够提高井下环境的安全性,还能够保持油井的稳定性和产能。
井壁加固是指在钻进过程中,通过注入水泥浆或其他特定材料来增加井壁的强度和稳定性。
井壁加固的主要目的是防止地下水和油气的混合,防止井壁的坍塌,以及防止井身的扭曲和变形。
井壁加固一般分为两种方法:一种是通过液体钻井泥浆注入井壁,将泥浆中的固体颗粒填充到井壁裂缝中,形成一个固体屏障;另一种是通过水泥浆注入井壁,将水泥浆填充到井壁裂缝中,形成一个密实的固体屏障。
套管连接是指在井壁上安装套管的过程。
套管连接方法有很多种,其中最常见的是螺纹连接和焊接连接。
螺纹连接是通过将两个套管的螺纹互相扭合来连接,螺纹之间的空隙可以通过填充密封剂来减少。
焊接连接是通过将两个套管的端部加热至熔化状态,然后将它们焊接在一起。
套管连接的选择取决于井深、地质条件和工艺要求等因素。
水泥浆配制是指将水泥粉料和水混合,形成一种特定的水泥浆。
水泥浆配制的目的是制备出具有特定性能和流动性的水泥浆,以满足固井施工的要求。
水泥浆配制过程中需要选择合适的水泥粉料和掺和剂,以及控制水泥浆的颗粒分布和比重等参数。
泥浆循环净化是指在钻井过程中,通过泥浆泵将泥浆从井底泵至地表,并对泥浆进行净化和回收。
泥浆循环净化的主要目的是清除泥浆中的固体颗粒和杂质,以保持泥浆的性能和流动性。
泥浆循环净化过程中需要使用各种过滤器和离心机等设备,以实现对泥浆的过滤和分离。
总结起来,固井工艺技术是石油钻井中不可或缺的环节,它可以有效加固井壁,保护地下水和油气的混合,并维持井身的稳定性和产能。
固井工艺技术涉及到井壁加固、套管连接、水泥浆配制和泥浆循环净化等多个方面,每个方面都有自己的具体技术和方法。
通过合理运用固井工艺技术,可以提高石油钻井的安全性和效率,降低事故发生的概率,减少钻井成本,对于石油行业的发展起到积极的促进作用。
(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、气和水层,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,控制井口喷和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,是一次性下入的管材,没有加厚部分,长度没有严格规定。
为保证固井质量和顺利地下入套管,要做套管柱的结构设计。
根据用途、地层预测压力和套管下入深度设计套管的强度,确定套管的使用壁厚,钢级和丝扣类型。
2。
注水泥注水泥是套管下入井后的关键工序,其作用是将套管和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. 井口安装和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和油层套管的重量,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和接好防喷器及防喷管线后,要做套管头密封的耐压力检查,和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)要做地层压裂试验.生产井要做水泥环的质量检验,用声波探测水泥环与套管和井壁的胶结情况.固井质量的全部指标合格后,才能进入到下一个作业程序。
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固井工艺技术(张明昌)第一章概念:常用固井方法,固井的主要目的,固井的重要性。
第二章各套管的作用:表层套管,技术套管,油层套管第三章常用注水泥工艺一、常规固井工艺[一]概念[二]常规固井基本条件[三]水泥量的计算[四]环空液柱压力的计算1.静液柱压力计算;2.动液柱压力计算3.固井压力平衡设计的基本条件[五]下套管速度的计算[六]地面及井下管串附件(常规注水泥的~附件表)二、插入法固井工艺[一]概述[二]插入法固井工艺流程[三]插入法固井的有关计算:1.套管串浮力计算;2.钻柱做封压力的计算三、尾管固井工艺[一]概述[二]尾管悬挂器类型[三]尾管固井工艺流程(以液压式尾管悬挂器类型为例)[四]尾管送入钻杆回缩距的计算:1.回缩距计算公式 2.方余的计算[五]各类尾管的特点及使用目的[六]常用尾管与井眼和上层套管尺寸的搭配[七]提高尾管固井质量的主要技术措施13条[八]尾管的回接固井工艺;1.回接套管贯串结构;2尾管回接固井工艺流程。
四、分级固井工艺[一]概述[二]分级箍分类[三]分级固井适用范围[四]分级固井工艺分类[五]双级固井工艺流程:1.非连续打开式双级注水泥工艺;2.连续打开式双级注水泥工艺:(1)机械式分级箍(用打开塞或重力塞);(2)压差式分级箍。
3.双级连续注水泥工艺:(1)机械式分级箍;(2)压差式分级箍。
[六]分级固井注意事项五、预应力固井工艺[一]概述[二]热应力计算[三]预应力计算[四]预拉力计算[五]套管伸长的计算[六]预应力固井的水泥及材料[七]预应力的固件方法及特点[八]预应力固井的技术要点六、外插法固井工艺:[一]概述[二]特点七、先注水泥后下套管固井工艺:[一]概述[二]特点八、反注水泥法固井工艺:[一]概述[二]特点九、选择式注水泥固井工艺:[一]概述特点[二]选择式注水泥施工流程。
十、筛管顶部注水泥固井工艺:[一]概述特点[二]选择式注水泥施工流程。
十一、封隔器完井及水泥填充封隔器工艺:[一]概述特点[二]选择式注水泥施工流程。
分级固井注水泥工艺技术研究与应用对分级固井注水泥技术从固井工具选用、工艺流程、技术应用等方面进行研究分析,建立分级箍合理安放位置的计算式,现场应用效果显著。
标签:分级固井;注水泥;分级箍;固井技术固井技术是钻完井过程中重要的技术环节,固井质量的好坏直接影响着后续的油气开采作业。
分级固井注水泥工艺技术常用于解决水泥封固段长、地层压力系数低、固井过程井漏现象严重等问题。
1 分级固井注水泥流动过程理论1.1 分级固井注水泥工艺描述①非连续打开式双级注水泥工艺:将分级箍按设计位置接于套管串,并送入预定位置;循环泥浆以清洗井壁;注入前置液;注入一级水泥浆;投入碰压塞来顶替泥浆;碰压,放回压,检查回压凡尔;释放重力塞;鳖压打开循环孔,循环泥浆,第一级注水泥结束。
第二级注水泥流程与上相似;②连续打开式双级注水泥工艺:a 机械式分级箍:将机械式分级箍按设计位置接于套管串,并送入预定位置;清洗完井壁后注入前置液;注入一级水泥浆;释放挠性塞,开始顶替分级箍以下管内的泥浆;释放重力塞,替分级箍以上管内的泥浆;碰压后,憋压打开循环孔,循环钻井液;注入隔离液,注入二级水泥浆,释放关闭塞,替泥浆碰压,关闭循环孔;放回压,检查循环孔性能;候凝。
b 压差式分级箍:与机械式分级箍注水泥的工艺流程相似,不同在于無需使用打开塞或重力塞来打开循环孔,而是根据压差来打开循环孔;③双级连续注水泥工艺:机械式分级箍:将分级箍按设计位置接于套管串,并送入预定位置;清洗完井壁后注入前置液;注入一级水泥浆;释放碰压塞,顶替分级箍以下的水泥浆;释放打开塞;注入前置液,注入二级水泥浆,释放二级碰压塞,顶替水泥浆,碰压时关闭循环孔;候凝。
压差式分级箍:与机械式分级箍注水泥工艺相似,不同在于无需使用打开塞或重力塞来打开循环孔,而是根据打开套两端的压差打开循环孔。
1.2 分级注水泥流动过程描述第一级注水泥初始阶段,水泥浆注入套管内,与之前流动的钻井液之间形成密度差,从而产生压差。
1.现场水泥浆稠化时间试验温度主要取(井底循环温度)。
2.实际施工时间与稠化时间的关系是稠化时间=现场施工时间+(60~90min)。
3.高温条件下会造成水泥石强度的衰退,采取加入硅粉的办法,控制强度衰退,硅粉,石英砂被称为(热稳定剂)。
硅粉的加入量一般控制在(25%~30%)之间。
4.固井作业,注水泥前所选用的前臵液,要具有良好(相容性)。
5.注水泥顶替过程中,可能发生(U型管)效应。
6.什么是U型管效应?U型管效应再某种程度上由于注入的水泥浆密度大于钻井液密度,形成套管内外静液柱差,当这种压差超过管内外沿程流动阻力损失时在管内形成了“液柱”的自由落体。
7.使用内管注水泥方法的好处可以防止注水泥及替泥浆过程在管内发生窜槽。
解决顶替泥浆量过大,时间长问题。
可以防止产生过大的上顶力,防止套管向上移动。
可以保证使水泥返出地面。
节省固井成本,节约水泥用量。
8.正规非连续式注水泥程序?第一级按正常套管注水泥方法,注完水泥并碰压后,井口卸压,证实下部浮鞋浮箍工作可靠,水泥浆不回流。
则再投入打开塞,打开分级箍注水泥孔眼,可进行第二级注水泥工作。
注水泥前可调整处理井下钻井液性能。
二级注水泥结束后臵入关闭塞,碰压并使注水泥孔永久关闭。
9.正规非连续式注水泥第一级水泥返深一般距分级箍(200m)。
10.打开塞的下落速度现场一般按照(1m/s)计算。
11.注水泥塞的目的?处理钻井过程中的井漏。
定向井的侧钻和造斜。
堵塞报废井及回填枯竭层位。
提供衬管测试工具的承座基础。
隔绝地层。
12.固井后,出现水泥塞的可能原因有哪些?钻井液性能不好,石粉沉淀,出现假塞现象;套管长度与实际长度不符;浮箍、浮鞋失灵,敞压时管内回流水泥浆;替泥浆时,泥浆中混有水泥浆。
13. 施工哨子有几声?分别是怎样规定的?施工哨子有五声。
第一声哨,循环准备哨。
参加施工的人员全部到位,注水泥车开始循环,下灰车开始充气;第二声哨,注水泥开始;第三声哨,注水泥结束;第四声哨,替钻井液开始;第五声哨,替钻井液结束。
1.现场水泥浆稠化时间试验温度主要取(井底循环温度)。
2.实际施工时间与稠化时间的关系是稠化时间=现场施工时间+(60~90min)。
3.高温条件下会造成水泥石强度的衰退,采取加入硅粉的办法,控制强度衰退,硅粉,石英砂被称为(热稳定剂)。
硅粉的加入量一般控制在(25%~30%)之间。
4.固井作业,注水泥前所选用的前臵液,要具有良好(相容性)。
5.注水泥顶替过程中,可能发生(U型管)效应。
6.什么是U型管效应?U型管效应再某种程度上由于注入的水泥浆密度大于钻井液密度,形成套管内外静液柱差,当这种压差超过管内外沿程流动阻力损失时在管内形成了“液柱”的自由落体。
7.使用内管注水泥方法的好处可以防止注水泥及替泥浆过程在管内发生窜槽。
解决顶替泥浆量过大,时间长问题。
可以防止产生过大的上顶力,防止套管向上移动。
可以保证使水泥返出地面。
节省固井成本,节约水泥用量。
8.正规非连续式注水泥程序?第一级按正常套管注水泥方法,注完水泥并碰压后,井口卸压,证实下部浮鞋浮箍工作可靠,水泥浆不回流。
则再投入打开塞,打开分级箍注水泥孔眼,可进行第二级注水泥工作。
注水泥前可调整处理井下钻井液性能。
二级注水泥结束后臵入关闭塞,碰压并使注水泥孔永久关闭。
9.正规非连续式注水泥第一级水泥返深一般距分级箍(200m)。
10.打开塞的下落速度现场一般按照(1m/s)计算。
11.注水泥塞的目的?处理钻井过程中的井漏。
定向井的侧钻和造斜。
堵塞报废井及回填枯竭层位。
提供衬管测试工具的承座基础。
隔绝地层。
12.固井后,出现水泥塞的可能原因有哪些?钻井液性能不好,石粉沉淀,出现假塞现象;套管长度与实际长度不符;浮箍、浮鞋失灵,敞压时管内回流水泥浆;替泥浆时,泥浆中混有水泥浆。
13. 施工哨子有几声?分别是怎样规定的?施工哨子有五声。
第一声哨,循环准备哨。
参加施工的人员全部到位,注水泥车开始循环,下灰车开始充气;第二声哨,注水泥开始;第三声哨,注水泥结束;第四声哨,替钻井液开始;第五声哨,替钻井液结束。
14.注水泥施工时间、可泵时间、侯凝时间的关系是:施工时间<可泵时间<侯凝时间15.表层固井的作用?1封隔上部不稳定的松软地层和水层2安装井口装臵,控制井喷3支撑技术套管与油层套管的重量4保护淡水。
16常见的固井施工工艺有哪些?常规套管注水泥、内管注水泥、管外注水泥、分级注水泥、尾管注水泥、反循环注水泥、延迟凝固注水泥、多管注水泥等。
17什么情况下采用分级注水泥固井?一次性注水泥量过大,施工安全无法保证;环空水泥浆柱过长,地层承受不了长段水泥浆柱静液压力而发生漏失;当上下有隔层,但中间不需水泥封隔;下部有气层,为防止水泥浆过大失重而影响固井质量18分级注水泥优点?可以降低环空液柱压力,减少注水泥作业井漏的发生,从而保证固井施工的安全。
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。
可选择最佳的水泥封固段,节约水泥,降低固井成本。
19正规非连续式双级注水泥的工作程序注一级前臵液——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(也称重力塞)——打开分级箍通道——循环洗井候凝——注二级前臵液——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。
20分级注水泥作业一般情况下上一级水泥返深距离分级箍一般控制在(200)米左右。
21现场一般按(1)m/s来计算打开塞的下落速度。
22什么叫常规注水泥工艺?主要工序包括哪些?答:常规注水泥工艺是指从套管内注入水泥浆,使水泥浆经过井底套管鞋处沿环空上返到预定位臵。
主要工序包括:注前臵液——注水泥浆——压胶塞——替钻井液——碰压——套管试压——候凝。
23什么叫前臵液?按其性质分为哪两种?起到什么作用?答:为提高水泥浆顶替钻井液的效率,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臵液。
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。
24压胶塞作用?答:当注入的水泥数量达到设计要求时,将胶塞压入井内。
其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,同时与管串上的浮箍配合,起到控制替钻井液量的作用。
25什么叫碰压?答: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。
26影响注水泥顶替效率的因素有哪些?套管在井内的居中度;液体在环空间的流动状态;紊流时液体流过封隔层位所接触的时间;钻井液的触变性;钻井液与水泥浆的流变性能;水泥浆与钻井液的密度差。
27碰压后,如何验证套管串是否密封?答:碰压后,为了验证套管串的密封情况而进行套管试压,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。
说明整个管串密封性好,符合油气井投产使用条件。
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。
28常规井固井,套管与井眼环空间隙一般不小于(19mm),必要时应采取扩眼等相应措施。
29常规井固井,高压油气井下套管前应(压稳),控制油气上窜速度小于10m/h。
30常规井固井,钻井液API滤失量一般应小于5ml,泥饼厚度应小于0.5mm;通井时应较大排量洗井,上返速度不低于1.2m/s。
31固井交底会有哪些内容?答:在下完套管注水泥前,召开固井交底会,参加人员包括:钻井、固井、地质、钻井液、录井、工具等人员,交底会主要内容包括:(1)通报下套管情况;(2)通报固井作业准备情况;(3)通报固井设计中注水泥施工程序和要求,明确参加注水泥施工各方的职责;(4)通报固井配合岗位人员落实情况;(5)强调固井作业中需要注意的问题。
32分级注水泥主要适用于几种井况条件?答:①一次性注水泥量过大,施工安全无法保证;②环空水泥浆柱过长,地层承受不了长段水泥浆柱静液压力而发生漏失;③当上下有隔层,但中间不需水泥封隔;④下部有气层,为防止水泥浆过大失重而影响固井质量(可注两凝或多凝水泥,防止失重发生油气上窜)。
33挤水泥的目的?答:目的在于:①补救注水泥不合格井,挤堵窜槽,补救水泥返高不够以及套管与水泥石及地层间的缝隙;②控制油气比,使油层与相近的气层分隔开;③封堵油层下边水层,控制大量出水和气;④修补套管腐蚀孔洞或挤堵炮眼;⑤封堵漏层;⑥对多层注入井中的一层或多层封堵,使注入液进入预计层段;⑦处理报废层、液体流窜或裸眼完成井的枯竭层。
34打水泥塞主要用于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、提供衬管式测试工具的承座基础以及隔绝地层等。
35内管住水泥的优点有哪些?答:(1)井深较浅而且是大井眼大尺寸套管时,可防止注水泥及替水泥浆过程在管内发生窜槽;(2)可以防止产生过大的上顶力;(3)在未能获得实测井径情况,可以保证使水泥返至地面。
36分级注水泥工艺有几种类型?36高压挤水泥概念?答:井底压裂压力大于地层破裂压力,扩大井下地层裂缝使含固相液体进入通道孔隙。
也就是通过压破炮眼处或靠近炮眼处地层,使液体替进裂缝,让水泥浆充填预计空间,再使用间隙挤水泥技术,水泥浆对地层脱水在裂缝到炮眼的整个孔道里充满水泥饼。
37注水泥塞对井下泥浆的要求?(1)井下钻井液处于稳定状态,不漏失,不存在油气水侵情况。
(2)做好水泥浆与钻井液的相容性试验,采取调整泥浆或水泥浆的性能来解决,以及考虑隔离液作用,必要时在调整好钻井液性能基础上应对注水泥塞段井壁疏松泥饼的清除。
(3)调节全井泥浆性能均匀一致。
38环空形成气窜的原因?(1)固井水泥环顶替效率低,形成泥浆夹带的窜槽(2)由于水泥质量问题,使在环空中水泥与套管或地层胶结面的胶结质量差(3)施工过程水泥浆柱和泥浆柱总压力小于气层压力。
39常用的固井完井方法有射孔完井方法、裸眼完井方法、衬管完井方法、砾石充填完井方法。
40生产套管的主要作用?将储集层中的油气从套管中采出来,并用来保护井壁,隔开各层的流体,达到油气井分层测试、分层采油、分层改造之目的,通常水泥返至产层顶部200m以上。
41什么是井漏?井漏是当井眼内的液柱压力大于地层压力时,钻井液进入地层内的现象。
42井漏的现象有?泵压下降、循环池液面下降、井口返出钻井液量明显减少、严重时钻井液只进不出。
43什么是溢流?当井筒压力小于地层压力时,井口返出的钻井液量大于泵入量,停泵后钻井液从井口自动外溢的现象称为溢流。
44检查划眼记录卡,完井后按设计要求划眼,划速不大于(30m/h)。
45检查内径规,数量每种壁厚至少1只,直径小于套管内径(3-3.5mm)。
46核对井径测量准确程度,标准层井径扩大率不大于钻头尺寸(7%)。
47胶塞的作用?在固井作业中,胶塞起着隔离钻井液与水泥浆、刮掉套管内壁上的泥饼以及碰压的作用。
48尾管注水泥施工工序?下套管及钻杆柱(尾管与上层套管重叠段50-150M)投球用水泥车憋压,座挂尾管,再憋压,打开球座,建立循环通道。
充分洗井,保证井眼畅通。
正常注水泥作业。
套管试压后,钻杆倒扣,上提钻杆2-3根洗出多余水泥浆。
49尾管固井缺点?座挂后不能活动套管,同常规井比,顶替效率低。
尾管固井普遍是间隙小,水泥量少,注替过程中水泥浆升温快,凝固快,不能获得有效接触时间。
通过钻杆注水泥,不易保证尾管鞋处环空水泥环质量。
尾管段套管容易贴靠井壁,居中度差。
注水泥结束后,为保证入井钻具安全起出,必须洗出多余部分水泥浆,因此设计水泥浆必须具有较长稠化时间。