7 固井与完井

固井完井工程（精简版）一名词解释1.完井：在不同的储层特征和采油工程技术要求下，建立油气井筒与油气层合理的连接方式的工程.2.油气层损害室内评价：借助各种仪器设备，测定油气层的岩心与外来流体作用前后渗透率的变化，来认识和评价油气层损害的一种手段3.速敏：当流体在油气层中流动时，引起油气层中微粒运移并堵塞喉道造成油气层渗透率下降的现象4.完井液：钻开油气层，具有保护储层，使钻井完全钻进的钻井液5.固井：钻井后向井内下入套管，将套管与井壁间的环空注水泥封固的工程。

6.稠化时间：在一定温度和压力下，水与水泥混合后稠度达到100Bc所需要的时间7.水灰比：配置水泥浆时，配浆水的重量与干水泥的重量之比8.水泥浆失水：水泥浆中的自由水通过井壁相地层渗入的现象9.水泥浆流变性：水泥浆在外剪切应力下流动变形的特征10.水泥石的抗压强度：水泥是在压力作用下破坏前单位面积上所能承受得力11.挤水泥：补救注水泥或修井作业方式，是利用液体压力挤压水泥浆，使之进入底层缝隙或环形空间的一种方法12.失重：由于一定的原因，水泥浆在凝结过程中对其下部或底层所作用的压力逐渐降低就好像失掉啦一部分重量。

13.射孔：利用射孔器，射穿套管，水泥环直至产层，沟通井筒与产层间流体通道的技术。

14.聚能效应：利用装药一端空穴以提高爆炸后局部破坏作用的效应。

15.压降曲线：对于试油后的探井或生产井，关井后达到稳定静止时，以某一稳定的产量开井生产，通过压力计测量不同开井时间的井底流压，将井底流压与开井时间在直角坐标系上作图所得到的曲线16.表皮系数：油田的每个作业都可能对储层造成伤害，在井底周围形成一个损害带，其渗透率不小于为损害带的渗透率，描述损害程度大小的量称为表皮系数17.压力恢复曲线：当一口井以某一产量生产一定时间后，将井关闭，通过压力计测出井底压力恢复值随关井时间的变化，二者之间的关系曲线18.储层岩心敏感性：储层岩心在外来流体或压力作用下渗透率下降的现象，渗透率下降越大，说明储层岩心对此流体和压力的敏感性越大19.水泥的凝结过程（硬化过程）：水泥与水混合后，迅速与水发生法反应，生成各种水化物，水泥浆也逐渐有液态转变为固态的过程20.屏蔽暂堵技术：把近井壁地带的地层堵死以防止外来物质进入以保护油气层的技术。

固井与完井术语15 固井与完井 well cementing and completion15.1 油井水泥 oil-well cement:适用于油气井或水井固井的水泥或水泥与其他材料的任何混合物。

15.1.1 硅酸盐水泥(波特兰水泥) portland cement:以硅酸钙为主要成分的水泥总称。

是指不加外掺料，只在熟料中加适量石膏共同磨细而成的一种强度较高的水泥。

15.1.1.1 API水泥 API cement:美国石油协会(API)把用于油井的水泥称API水泥。

且制定了标准。

15.1.1.2 API水泥分级 API cement classification:美国石油协会把油井水泥分为A，B，C，D，E，F，G，H，J九个等级。

15.1.1.3 基本水泥 basic cement:指API油井水泥系列中的G，H级水泥。

加入外加剂后使用更大的范围。

15.1.1.4 抗硫酸盐水泥 sulfate resistant cement:具有较高抗硫酸盐侵蚀性能的水泥，即C3A矿物受到限制的水泥。

按GB10238规定：C3A＜8%者为中抗硫酸盐型(MSR);C3A＜3%,C4AF+2C3A＜24%者为高抗硫酸盐型水泥(HSR)。

15.1.1.5 净水泥 neat cement:没有外加剂或外掺料的水泥。

15.1.1.6 水硬性水泥 hydraulic cement:在水环境中不被稀释而加速硬化或凝固的水泥。

15.1.2 火山灰水泥 pozzolanic cement:由火山灰、烧粘土、粉煤灰等硅质物质与石灰或奎酸盐水泥混合，具有抗高温、高强度、抗腐蚀的水泥。

15.1.3 高铝水泥 high alumina cement:铝矾土与石灰石混合，经烧结，磨细而制成耐火度在1650度以上的一种铝酸盐水泥。

15.1.4 改性水泥 modified cement:通过外加剂改变化学或物理性能的水泥。

15.1.4.1 早强水泥 high early strength cement(high initial strength cement):提高水泥石早期强度的水泥。

第十二章固井与完井为了安全钻进和采油的需要，在井眼中下入钢质套管，并在套管和井壁之间注入水泥浆的过程，称为固井。

固井是钻井工程中一个十分重要的环节，它可分为设计和施工两部分，设计部分包括：井身结构设计、套管柱设计和注水泥设计；施工部分包括：下套管和注水泥两部分。

如果固井质量出了问题将给钻井和采油带来许多麻烦（如套管断裂、套管变形、环空串槽），影响井的寿命，甚至使一口井报废。

因此，钻井工程技术人员对固井都是非常重视的，固井设计都是由钻井公司或钻井科进行的，并且由井队钻井技术员复查，尽量作到万无一失。

第一节井身结构井身结构是一口井下入套管的层次、套管尺和下入深度以及相应钻头尺寸的配合。

井身结构设计的依据是地层地质条件、地层孔隙压力和地层破裂压力。

一口井的套管可分为：表层套管（surfacecasing）、技术（中间）套管（protection casing、intermediate casing）和油层套管（production casing、oil string）。

１、表层套管封隔地表疏松层。

２、技术（中间）套管解决钻进过程中难以处理的各种漏、塌、喷等复杂地层问题。

３、油层套管为采油目的而下的套管。

除了要考虑到采油方面的要求外，在钻井方面还应根据地层压力、地层破裂压力以及其它特殊的地质因素来设计。

第二节固井目的1、封隔地下不同油、气、水层，防止串槽；2、为井的投产建立生产通道；3、封闭暂不开采的油、气层；4、为安装井口防喷装置创造条件；5、提供油、气井压力控制的基本条件；6、封闭复杂地层，保护井壁，防止坍塌、井漏等。

第三节固井工艺过程一、下套管套管柱结构casing string structur1、套管2、引鞋——引导套管入井；3、套管鞋——起钻防挂；4、回压阀——套管入井时增加浮力、控制水泥塞高度、防止回流；5、扶正器——扶正套管，提高顶替效率，提高固井质量；6、泥饼刷——提高固井质量；二、注水泥1、注水泥地面设备水泥车、储灰罐、水泥混合漏斗、压风机组、水泥浆管线、水管线、气管线。

名词解释1完井工程的定义：完井工程是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程，是从钻开油层开始，到下套管注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液，直至投产的一项系统工程。

2盐敏：当高于地层水矿化度的工作液进入油气层后，可能引起粘土的收缩，失稳，脱落，当低于地层水矿化度的工作液进入地层后，则引起的粘土的膨胀和分散，这些都将导致油气层孔隙空间的缩小及堵塞，引起渗透率的下降从而伤害油气层的现象。

3水敏：油气层中的粘土矿物在原始的地层条件下处于一定的矿化度环境中，当淡水进入地层时，某些粘土矿物发生膨胀，分散和运移，从而减小或堵塞地层孔隙和吼道，造成渗透率下降的现象4绿泥石构成：由两个硅氧四面体夹一个铝氧八面体形成晶层，两个晶层间又有Mg（OH）2晶层，如此重叠形成绿泥石5水泥石：硬化后的水泥浆体6水泥浆：水为分散介质（连续相），粘土为分散相7水灰比：水与干水泥重量之比，一般为0.58稠化时间：水与水泥混合后稠度达到100Bc所需要的时间9水泥浆的失水：水泥浆中自由水通过井壁向地层中渗入的现象10水泥浆的流变性：水泥浆在外加剪切应力作用下流动变形的特性11水泥浆的顶替效率：水泥浆在环行空间顶替泥浆的程度。

顶替效率越低，固井质量越差。

12提高顶替效率的主要措施：13加扶正器：是最有效的措施，特别在定向井中。

一般在封隔层段及附近30～50m内，每根套管加一个扶正器，其余井段3～5根套管加一个扶正器。

14活动套管：上下活动套管或旋转套管是提高顶替效率极有理的措施15水泥浆失重：水泥浆在凝结过程中，液柱压力降低的现象.16聚能效应：利用装药一端空穴以提高爆炸后的局部破坏作用的效应，称为聚能效应17正压射孔：是指射孔时的井底压力高于油藏压力。

18负压射孔：是指射孔时的井底压力低于油藏压力。

19射孔液：射孔时的一种液体，也称完井液，既有钻井液的功能也有完井液的功能20表层套管：封隔地表浅水层及疏松复杂地层，悬挂和支撑各级套管并安装井口21中间套管（技术套管）：在表层和油层套管间的，固技术需要的套管，一层，二层，多层22固井工程的定义：为了加固井壁，保证继续钻进，封隔油，气和水层，保证勘探期间的分层试油及整个开采中合理的油气生产，为此下入优质钢管，并在井筒与钢管环空充填好水泥的系统工程简答1完井工程的理论基础：1）通过对油气层的研究以及对油气层潜在损害的评价，要求从钻开油层开始到投产每一道工序都要保护油气层，以保证油气层发挥其最大产能2）通过节点分析，优化压力系统，根据油藏工程和油田开发全过程特点以及开发过程中所采取的各项措施，来选择完井方式及方法和选定套管直径。

石油钻井队工作流程摘要：本研究全面且细致地剖析了石油钻井作业流程，特别突出了在钻井操作中至关重要的关键步骤与程序。

研究深入地探讨了从准备阶段至钻井阶段的实施，直至最终的完井阶段，每个环节均强调了其在保障钻井效率与安全方面的不可替代的重要性。

此外，研究还深入分析了钻井队在日常作业中所遭遇的各类挑战，这些挑战既涵盖了环境因素，也包括了技术层面的限制。

为了协助钻井队更有效地应对这些挑战，研究提供了行业内的最佳实践案例，并对未来的发展趋势提出了深刻的洞见。

关键词：石油钻井；工作流程；钻井作业；环境问题；技术进步Abstract: This study comprehensively and meticulously analyzes the oil drilling operation process, particularly highlighting the key steps and procedures that are crucial in drilling operations. The research delves into the implementation from the preparation stage to the drilling stage, and through to the final well completion stage, emphasizing the irreplaceable importance of each环节in ensuring drilling efficiency and safety. Additionally, the study deeply analyzes the various challenges faced by drilling teams in their daily operations, which encompass both environmental factors and technological limitations. To assist drilling teams in more effectively addressing these challenges, the study provides best practices from within the industry and offers profound insights into future development trends.Keywords: Oil Drilling; Workflow; Drilling Operations; Environmental Issues; Technological Advancements一、引言1.1 研究背景石油作为全球能源结构中的关键组成部分，其开采过程的效率和安全性直接关系到能源供应的稳定性与经济的可持续发展。