固井工具

探究水平井套管固井关井工具的原理和应用为了对水平井的套管固井关井工具进行分析，要予以整体构造的详细探究，明确其具体原理，并按照一定的技术指标，予以实践的充分应用，在保证关井工具充分应用的条件下，也能避免水泥塞存留问题的增加。

下文中，对水平井套管固井关井工具做出探讨。

标签：水平井;套管;固井;关井工具开发致密油藏过程中，使用水平井压裂为其中的主要方式，该技术在当前被广泛应用，但是，套管固井存在一定特殊性，在完成固井工作后，无法促使浮箍浮鞋的有效应用，达不到断流，常常引起水泥塞存留现象，不利于后期施工。

所以，为其提供一套完善的关井工具，能加强问题的充分解决。

1 水平井套管固井关井工具的构造水平井的套管固井关井滑套组成部分为本体、外壳、内壳和胶塞。

其中，本体结构中的接头螺纹的使用，其型号需要和套管型号匹配，一般情况下，主体的壁厚为总尺寸的两倍，保证具备较强的抗压力。

在内部，还需要增加预留孔，使其与外壳的螺纹连接。

在外壳上，和本体连接的螺纹也增加了密封环和循环孔。

对于内壳，在与外壳进行连接中，是利用稍钉来实现的，也会和密封环相互配合，这样不仅会发挥良好的密封性，也具有一定的整体性。

对于胶塞的前部分，还存有专门使用的碰压头，其与内壳能够有效完成碰压[1]。

2 固井关井工具的基本原理对于水平井的套管固井关井工具原理，是在下套管完成后，结合具体的工作要求，将关井阀安装在人工井的底部位置，随着固井作业的实施，前置液和水泥都会通过关井阀的循环孔，维持在循环状态，当水泥全部进入后，增加胶塞完成工作。

3 固井关井工具的技术指标和评价对于水平井的套管固井关井工具的各个技术指标，其多为金属构件，在本体构件选择中，其抗压水平不能在70MPa以下。

如果是稍钉材质，多选择为45#号钢。

还需要选择橡胶构件，剪切压差在5-10MPa。

对于循环孔的截面尺寸，也要按照一定的标准进行选择。

在关井工作完成后，抗压水平要控制在30MPa以上[2]。

Yantai Jereh Oilfield Services Co., Ltd. 固井专业词汇Yantai Jereh Oilfield Services Co., Ltd.Yantai Jereh Oilfield Services Co., Ltd.Yantai Jereh Oilfield Services Co., Ltd.Yantai Jereh Oilfield Services Co., Ltd.Yantai Jereh Oilfield Services Co., Ltd.Yantai Jereh Oilfield Services Co., Ltd.Yantai Jereh Oilfield Services Co., Ltd.Yantai Jereh Oilfield Services Co., Ltd.Yantai Jereh Oilfield Services Co., Ltd.Yantai Jereh Oilfield Services Co., Ltd.Yantai Jereh Oilfield Services Co., Ltd.Yantai Jereh Oilfield Services Co., Ltd.附录：常用石油单位换算长度1千米（km）=0.621英里（mile）1米（m）=3.281英尺（ft）=1.094码（yd）1厘米（cm）=0.394英寸（in）1埃=10-10米（m）1英里（mile）=1.609千米（km）1英寻（fm）=1.829（m） 1英尺（ft）=0.3048米（m）1英寸（in）=2.54厘米（cm）1海里（n mile）=1.852千米（km）1链=66英尺（ft）=20.1168米 1码（yd）=0.9144米（m）1密耳（mil）=0.0254毫米（mm）1英尺（ft）=12英寸（in）1码（yd）=3英尺（ft） 1杆（rad）=16.5英尺（ft）1英里（mile）=5280英尺（ft）1海里（n mile）=1.1516英里（mile）面积1平方公里（km2）=100公顷（ha）=247.1英亩（acre）=0.386平方英里（mile2）1平方米（m2）=10.764平方英尺（ft2） 1公亩（are）=100平方米（m2）1公顷（ha）=10000平方米（m2）=2.471英亩（acre）1平方英里（mile2）=2.590平方公里（km2） 1英亩（acre）=0.4047公顷（ha）=4.047×10-3平方公里（km2）=4047平方米（m2）1平方英尺（ft2）=0.093平方米(m2) 1平方英寸（in2）=6.452平方厘米（cm2）1平方码（yd2）=0.8361平方米（m2）体积1立方米（m3）=1000升（liter）=35.315立方英尺（ft3）=6.29桶（bbl）1立方英尺（ft3）=0.0283立方米（m3）=28.317升（liter） 1千立方英尺（mcf）=28.317立方米（m3）1百万立方英尺（MMcf）＝2.8317万立方米（m3）10亿立方英尺（bcf）=2831.7万立方米（m3） 1万亿立方英尺（tcf）=283.17亿立方米（m3）1立方英寸（in3）=16.3871立方厘米（cm3）1英亩·英尺＝1234立方米（m3） 1桶（bbl）=0.159立方米（m3）=42美加仑（gal）1美加仑（gal）=3.785升（1）1美夸脱（qt）=0.946升（1） 1美品脱（pt）=0.473升（1） 1美吉耳（gi）=0.118升（1） 1英加仑（gal）=4.546升（1）质量1吨（t）=1000千克（kg）=2205磅（lb）=1.102短吨（sh.ton）=0.984长吨（long ton）1千克（kg）=2.205磅（lb） 1短吨（sh.ton）=0.907吨（t）=2000磅（lb）1长吨（long ton）=1.016吨（t） 1磅（lb）=0.454千克（kg）[常衡] 1盎司（oz）=28.350克(g)密度1千克/米3（kg/m3）=0.001克/厘米3（g/cm3）=0.0624磅/英尺3（lb/ft3）1磅/英尺3（lb/ft3）=16.02千克/米3（kg/m3） 1磅/英寸3（lb/in3）=27679.9千克/米3（kg/m3）1磅/美加仑（lb/gal）=119.826千克/米3（kg/m3）1磅/英加仑（lb/gal）=99.776千克/米3（kg/m3） 1磅/（石油）桶（lb/bbl）=2.853千克/米3（kg/m3）1波美密度（B）＝140/15.5℃时的比重－130 API度＝141.5/15.5℃时的比重－131.5运动粘度1英尺2/秒（ft2/s）=9.29030×10-2米2/秒（m2/s）1斯（St）=10-4米2/秒（m2/s）=1厘米2/秒（cm2/s）1厘斯（cSt）=10-6米2/秒（m2/s）=1毫米2/秒（mm2/s）动力粘度1泊（P）＝0.1帕·秒（Pa·s）1厘泊（cP）=10-3帕·秒（Pa·s）1千克力秒/米2（kgf·s、m2）=9.80665帕·秒（Pa·s） 1磅力秒/英尺2（lbf·s/ft2）=47.8803帕·秒（Pa·s）力1牛顿（N）＝0.225磅力（lbf）=0.102千克力（kgf）1千克力（kgf）=9.81牛（N）1磅力（lbf）=4.45牛顿（N） 1达因（dyn）=10-5牛顿（N）压力1巴（bar）=105帕（Pa）1千帕（kPa）=0.145磅力/英寸2（psi）=0.0102千克力/厘米2（kgf/cm2）=0.0098大气压（atm） 1磅力/英寸2（psi）=6.895千帕（kPa）=0.0703千克力/厘米2（kg/cm2）=0.0689巴（bar）=0.068大气压（atm） 1物理大气压（atm）=101.325千帕（kPa）=14.696磅/英寸2（psi）=1.0333巴（bar）1工程大气压=98.0665千帕（kPa） 1毫米水柱（mmH2O）=9.80665帕（Pa）1毫米汞柱（mmHg）=133.322帕（Pa）1托（Torr）=133.322帕（Pa） 1达因/厘米2（dyn/cm2）=0.1帕（Pa）温度K＝5/9（°F+459.67）K=℃+273.15 n°F=[(n-32)×5/9]℃ n℃=(5/9·n+32) °F 1°F=5/9℃（温度差）传热系数1千卡/（米2·时·℃）〔1kcal/(m2·h·℃)〕＝1.16279瓦/（米2·开尔文）〔w/(m2·K)〕1英热单位/（英尺2·时·°F）〔Btu/(ft2·h·°F)〕 =5.67826瓦/（米2·开尔文）〔（w/m2·K）〕1米2·时·℃/千卡（m2·h·℃/kcal） =0.86000米2·开尔文/瓦（m2·K/W） 1千卡/米2·时（kcal/m2·h）=1.16279瓦/米2（w/m2）热导率1千卡（米·时·℃）〔kcal/(m·h·℃)〕＝1.16279瓦/（米·开尔文）〔W/(m·K)〕1英热单位/（英尺·时·°F）〔But/(ft·h·°F)〕＝1.7303瓦/（米·开尔文）〔W/(m·K)〕比容热1千卡/（千克·℃）〔kcal/(kg·℃)〕＝1英热单位/（磅·°F）〔Btu/(lb·°F)〕＝4186.8焦耳/（千克·开尔文）〔J/（kg·K）〕热功1焦耳＝0.10204千克·米＝2.778×10－7千瓦·小时＝3.777×10－7公制马力小时＝3.723×10－7英制马力小时＝2.389×10－4千卡=9.48×10－4英热单位 1卡（cal）=4.1868焦耳（J）1英热单位（Btu）＝1055.06焦耳（J）1千克力米（kgf·m）=9.80665焦耳（J）1英尺磅力（ft·lbf）=1.35582焦耳（J） 1米制马力小时（hp·h）=2.64779×106焦耳（J）1英马力小时（UKHp·h）=2.68452×106焦耳 1千瓦小时（kW·h）=3.6×106焦耳（J）1大卡=4186.75焦耳（J）功率1千克力·米/秒（kgf·m/s）=9.80665瓦（w）1米制马力（hp）=735.499瓦（W）1卡/秒（cal/s）＝4.1868瓦（W） 1英热单位/时（Btu/h）=0.293071瓦（W）速度1英尺/秒（ft/s）=0.3048米/秒（m/s）1英里/时（mile/h）=0.44704米/秒（m/s）渗透率1达西＝1000毫达西1平方厘米（cm2）＝9.81×107达西地温梯度1°F/100英尺＝1.8℃/100米（℃/m）1℃/公里＝2.9°F/英里（°F/mile）=0.055°F/100英尺（°F/ft）油气产量1桶（bbl）=0.14吨（t）（原油，全球平均）1吨（t）=7.3桶（bbl）(原油，全球平均)1桶/日（bpd）=50吨/年（t/a）（原油，全球平均） 1千立方英尺/日（Mcfd）=28.32立方米/日（m3/d）=1.0336万立米/年（m3/a）1百万立方英尺/日（MMcfd）=2.832万立方米/日（m3/d）=1033.55万立方米/年（m3/a）10亿立方英尺/日（bcfd）=0.2832亿立方米/日（m3/d）=103.36亿立方米/年（m3/a）1万亿立方英尺/日（tcfd）=283.2亿立方米/日（m3/d）=10.336万亿立方米/年（m3/a）气油比1立方英尺/桶（cuft/bbl）=0.2067立方米/吨（m3/t）热值1桶原油＝5.8×106英热单位（Btu）1立方米湿气＝3.909×104英热单位（Btu）1立方米干气＝3.577×104英热单位（Btu） 1吨煤=2.406×107英热单位（Btu）1千瓦小时水电＝1.0235×104英热（Btu）热当量1桶原油＝5800立方英尺天然气（按平均热值计算）1千克原油＝1.4286千克标准煤1立方米天然气＝1.3300千克标准煤。

Para Bow 水泥伞固井一、介绍理想状态具有代表性的情况Para Bow固井工具Para Bow固井工具用于裸眼井或者套管井中精确放置水泥塞。

它将伞状结构工具放置于不规则的井眼中，以阻止重的水泥浆穿过较轻的泥浆。

Para Bow固井工具由两部分组成：Para Bow送入工具和Para Bow水泥伞。

Para Bow送入工具是用来将水泥伞送到井眼的预订位置，并将水泥伞展开。

Para Bow水泥伞由2个头对头（在井眼中方向相反）的伞状结构组成，形成一个临时性的堵塞器。

二、特征及优点特征：•One Connection Hook-up 一次性组装到位•Simple and reliable construction 结构简单/可靠•Simple one trip hydraulic operation 只需要一趟钻•Fully Drillable with PDC Bit PDC钻头可钻优点：•Dramatically improves the odds of placing the cement plug at the desired location能够非常明显的提高在需要的位置布置水泥塞的可能性•Less waiting on cement time. 减少等待固井的时间•Reduces mud-conditioning time. 减少处理泥浆的时间•One Ball Drop Operation 仅需要一次投球三、作业程序•检查工具，下钻（1）请注意不要在上下腔体打背钳，也不要在顶部短节的上循环孔处打钳子（2）每下入20-50柱缓慢开泵循环一次，不要超过5BPM的排量，一旦超过的会可能会提前将Para Bow水泥伞挤出来（3）在裸眼井段或者斜井段，一边以2-3 BPM的排量进行循环一边下钻•下钻至预订井深到达预定井深以后，开泵循环处理井眼。

如果需要的排量大于5BPM的话，最好是先将Para Bow水泥伞挤出去，然后上体10ft后再循环。

］井名词解释1.固井：在井内下入一定尺寸的套管，并在井壁与套管环空注入水泥的工艺流程。

2.固井质量：固井结果满足固井目的的程度。

3.低返：环空实际水泥面未达设计深度。

4.套管程序：一口井下入的套管层数、类型、直径及深度等。

5.表层套管：用于封固上部浅气层、坍塌层和流沙层，安装井口装置及悬挂依次下入的各层套管的套管。

6.技术套管：用于封隔不同的压力层系、封隔易坍塌及漏失层等技术复杂层位的套管。

7.生产套管：为生产层建立一条牢固通道、保护井壁、满足分层开采、测试及改造作业而下入的最后一层套管。

8.尾管：用于裸眼井段，乎悬挂在上层套管上而又不延伸到井口的套管。

9.套管强度：指套管承受外载能力的总和（包括抗挤强度、抗内压强度和抗拉强度）。

10.套管柱：由不同钢级、壁厚、材质和螺纹的多根套管所连接起来下入井中的管柱。

11.前置液：为提高水泥浆顶替钻井液的效率，在钻井液与水泥浆之间注入的一段“液体”。

12.注水泥：通过专用设备将一定密度的水泥浆注到井内的过程。

13.压胶塞：当注入的水泥浆数量达到设计要求时，将胶塞压入井内的过程。

14.替钻井液：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的过程。

15.碰压：当顶替液量达到套管串浮箍以上的容积时，胶塞座在浮箍上，使套管内压力突然升高的现象。

16.套管试压：为了验证套管串的密封情况而进行的压力试验。

17.敞压候凝：试压结束后，将管内的压力释放掉，等待水泥浆凝结的过程。

18.顶替量：常规套管固井时浮箍以上套管串的内容积。

19.水泥返深：环空水泥面在井下的深度。

20.分级箍：在分级注水泥时，装在套管预定位置具有开启和关闭功能的特殊接箍。

21.浮箍：用于控制胶塞的下行位置并防止水泥浆倒流的装置。

22.浮鞋：引导套管柱顺利入井，减少下入阻力并防止钻井液倒流的装置。

23.尾管悬挂器：用来将尾管悬挂在上一层套管底部并进行注水泥的特殊工具。

24.水泥伞：装在套管下部防止水泥浆下沉的伞状物。