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煤层气固井技术精品PPT课件

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《固井施工技术》PPT课件

《固井施工技术》PPT课件

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19
项目 条件
表1-1不同压差下水泥浆的滤失速率
API
失水 温度 压差 平均失水速率
Ml/30 。C MPa
ml/s
平均压降速率 g/cm3.s
350 35 0.7 无
泥
250 35 0.7
饼 150 35 0.7
5.3 3.7 1.12
液柱压力与地层压力达不到平衡 3.水泥浆体系设计不合理
超缓凝﹑外加剂相溶性差﹑ 水泥浆与泥浆相溶性差
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5
出现上述质量问题所采取的补救措施往往需要花费大量的资
金，根据美国在海洋钻井的统计数据可以说明：
表1 质量问题与补救费用
出现机率 补救费用 修补作业费
问
题
（%）
（$）
（$）
返高不足
35
5600
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11
3.水泥浆性能设计
①密度
硅酸盐水泥本身的密度波动范围是：3.05~3.20 g/cm3
其中：
C3S — 3.15 g/cm3
C2S — 3.28 g/cm3
C3A — 3,04 g/cm3
C4AF — 3.77 g/cm3
施工中水泥浆的密度主要与设计的水灰比，外掺料
的密度及加量有关。
②完井开采方式。
裸眼，射孔，酸化，压裂，注水，热采 等。
B.地质条件限制（主要针对体系的选择）
①井深，岩性，井温；
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9
②地层压力，孔隙压力，漏失压力，坍塌 压力；
③有无盐层或腐蚀性流体。 C.施工条件的限制（主要针对注替工艺）
①井眼几何尺寸，注水泥工艺方法； ②混配方法，施工设备能力； ③密度控制能力，完井液处理情况。

7固井

7固井
充填好水泥的作业，称为固井工程。
向井内下入套管，并向井眼和套管之间的环形
空间注入水泥的施工作业称之为固井。包括下套管和
注水泥。
3
概述
2、工艺介绍 下套管 注水泥 候凝 检测评价
4
概述
3、固井工程的步骤
下套管
套管由接箍和本体组成。

最
套管柱由单根套管+浮箍+引鞋（用来引导套管柱顺利入井，接在套管柱
管柱应由强度不同的几段管柱组成，在不同部位的管柱满足不同主要矛 盾的要求。这种由几段强度不同的管柱组成的套管柱称为复合套管柱。
33
三、套管柱强度设计
技术套管柱设计一般步骤：
1）确定不同外载下安全系数
抗拉安全系数：1.50～2.00，常用1.80； 抗外挤安全系数：1.00～1.50，常用1.125； 抗内压安全系数：1.00～1.75，常用1.10. 2）套管柱设计采用“等安全系数法”，即套管柱各段最小 安全系数必须≥所规定的某一安全系数。
2、动载
特点：瞬时地、单一地作用在套管上。 产生原因：
起下钻时速度变化产生的动载 阻、卡套管时提拉动载
摩擦动载
碰压动载 密度差产生的附加拉力
18
一、套管外载分析与计算 作用在套管上的主要载荷应是：
轴向力：自重、浮力
外挤压力
内压力
19
一、套管外载分析与计算
1.外挤压力 管外钻井液液柱压力:（水泥不返 到井口时，上部有一段套管外为钻
32
三、套管柱强度设计
1、套管柱强度设计方法
如果令： 设计外载 = 外载×设计安全系数 则按安全系数法设计套管柱也就是要求：
套管强度≥设计外载
所设计出的套管柱应该是既满足抗挤要求，又满足抗内压要求和抗拉要 求。从前述的套管柱受力分析中可见，套管柱所受的各种外载沿管柱的

煤层气固井技术及增产措施

煤层气固井技术及增产措施

06
煤层气固井技术及增产措 施的未来展望与建议
未来发展趋势预测
1 2 3
煤层气固井技术将不断升级
随着科技的不断进步，煤层气固井技术将不断升 级，采用更高效、更环保、更低成本的技术手段 ，提高煤层气开采效率。
智能化技术应用
未来煤层气固井技术将更加注重智能化技术的应 用，实现实时监测、自动化控制和远程管理，提 高生产效率和安全性。
高吸附性
煤层气储层具有高吸附性 ，对气体分子的吸附作用 较强。
裂隙发育
煤层中存在大量的裂隙， 这些裂隙对煤层气的流动 和开采具有重要影响。
煤层气固井技术的原理
保护煤层
固井技术的主要目的是在煤层上 形成一层水泥环，以保护煤层不 受外界环境的影响，同时防止气
体渗透。
防止裂隙沟通
通过在煤层之间形成水泥环，固井 技术可以防止上下煤层之间的裂隙 沟通，保持煤层的独立性。
提高气藏稳定性
固井技术可以增强煤层气的稳定性 ，防止气体在开采过程中过早解吸 。
煤层气固井技术的分类
全水泥固井
在煤层之间注入水泥，以完全隔 离上下煤层，防止气体渗透。
套管固井
在煤层之间插入套管，并在套管 与煤层之间注入水泥，以保持煤
层的独立性。
尾管固井
在煤层上方插入尾管，并在尾管 与煤层之间注入水泥，以防止气
02
技术适用性
除上述三种增产技术外，还有水力喷射增产技术、脉冲增产技术、地 热增产技术等多种煤层气增产技术。
不同的增产技术适用于不同的煤层条件和生产阶段，需要根据实际情 况选择合适的增产技术。
05
煤层气固井技术及增产措 施的应用实例
应用实例一：某地区煤层气开发项目
总结词
成功应用，增加煤层气产量，提高采收率。

煤层气固井技术及增产措施101页PPT

煤层气固井技术及增产措施101页PPT

起重设备由以下部分 组成:
天车, 游动滑车, 游动钢丝绳, 和一个用来起降游动 钢丝绳的绞车。
井架底座
钻柱 钻头
井架
在这里，30ft 长的钻杆被 一根根加到钻柱上。这样 钻柱不停的被加长，可以 不停的朝地下钻进。
待用钻杆
中国地质大学(武汉)
第 三章 煤层气井固井技术及增产措施
这是一幅钻头在岩层中钻进的示意图
1) 干净的泥浆被泵从泥浆池中抽出，注入 钻杆当中。
滤网
6) 干净的泥浆透过 滤网，回到泥浆池 。
3) 泥浆和岩屑混在一起从环形空 间向上提升，带到地表。
5) 岩屑被从泥浆中滤除，形成岩屑 堆。这些岩屑将会被运走并处理。
中国地质大学(武汉)
泥浆泵
2) 泥浆从钻头的流出，进入到钻杆和套管之间 的环形空间，把钻头切下的岩屑向上带出。
煤层段地层孔隙压力梯度地层孔隙压力梯度较低一般小于低一般小于10mpa100m10mpa100m即使用清水钻进在煤层段漏失即使用清水钻进在煤层段漏失现象也时有发生现象也时有发生常规水泥浆密度为常规水泥浆密度为185gcm185gcm其液柱压力其液柱压力要比钻井液要比钻井液煤层段钻井液密度一般为煤层段钻井液密度一般为103103108gcm108gcm压力高压力高固井时水泥浆很容易漏失一方面导致水泥浆低返固井时水泥浆很容易漏失一方面导致水泥浆低返影响固井质量另一方面水泥浆渗入煤层对煤层造成伤害
中国地质大学(武汉)
第 三章 煤层气井固井技术及增产措施
• 通过介绍固井技术目的、难点、核心、要求？ • 套管＆水泥
中国地质大学(武汉)
第 三章 煤层气井固井技术及增产措施
套管
一、套管和套管柱 套管：优质无缝钢管。 一端为公扣，直接车在管体上； 一端 为带母扣的套管接箍。

《现代固井技术专题》PPT课件

《现代固井技术专题》PPT课件

水泥浆体系与井下条件相适应
4. 井下有大套盐岩层使用聚合物外加剂水泥浆体系固井， 既解决盐层大溶性问题又能阻止地层的塑性运动。
5.
（聚合物外加剂在盐层固井专题中有详细介绍）
b. 水泥浆失水量应与地层相适应
最能影响地层稳定的水泥浆性能应该 是水泥浆的失水量，高离子滤液会引起水 敏性地层疏松脱落，可以降低产层的渗透 率，特别是流经易漏失层，形成厚的泥饼 造成桥堵，压破地层是对地层最大的危害。
3率.漏必失须前达地到层10渗m透d，裂定缝的必宽须度达才到能一容
沙砾层渗透率很 纳泥浆
少达到3.5md,泥
浆不会漏入油气
砂层。
1.漏失通常突然 出现，当泥浆密 度超过 1.25gcm3会促 使诱发裂缝的形 成
1.通常为石灰岩 地层
2.上返泥浆突然 全部漏失
漏失前钻头回下 落几英寸或几英 尺，并出现跳钻
一、 固井的目的和意义 二、 地下水对水泥和套管的破坏 三、 水泥浆滤液对水泥和油层的腐蚀 四、 注水泥技术与地层岩性相互适应 五、 消除产层CO2和H2S对固井的影响
一. 固井的目的意义
1. 固井的目的就是要实现水泥对油、气、水 层及其层与层之间的有效封隔；
2. 固井作业是一口井整个施工中最重要的 组成部分，没有任何因素比固井质量对 油井产能的影响更大；
对漏失地层的认识
漏失层分类 1. 疏松或高渗透地层 2. 自然裂缝地层 3. 诱发的垂直或水平裂缝地层 4. 多孔和洞穴地层
漏失层的特征
疏松沙砾层
自然裂缝
诱发裂缝
孔穴地层
1.泥浆池液面逐渐 1.自然裂缝出现
下降
于各种岩层。
2.如继续钻进，可 2.漏失是泥浆池
能回转变为完全 液面逐渐下降。

固井工艺技术培训课件(PPT 77张)

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。

煤层气固井技术及增产措施


施，如压裂、酸化等，有效提高了储层渗透性和产能。
参数优化与调整
02
通过数值模拟和现场试验，对增产措施的施工参数进行了优化
和调整，实现了最佳增产效果。
经济效益评估
03
对增产措施的经济效益进行了综合评估，包括投资回报率、产
能提升幅度等，证明了增产措施的有效性和可行性。
实践经验分享与启示
重视地质研究
深入开展煤层气藏地质研究，准确刻画储层特征和产能潜力，为 固井技术和增产措施的选择提供依据。
这些结合应用不仅能够提高煤层气的产能，还有助于降低开发成本，为煤层气产业的可持续 发展提供有力支持。
05
案例分析与实践经验分享
案例一：某煤层气田固井技术成功应用
1 2 3
固井技术选择
针对该煤层气田的地质特点和开发需求，选择了 适宜的固井技术，有效封隔了煤层气层，防止了 气层间的窜流。
固井材料优化
性能和耐久性提出更高要求。
高压气窜
煤层气井生产过程中，高压气体 可能导致水泥环破坏，引发气窜
事故，严重影响生产安全。
环保要求
传统固井技术使用大量水泥浆等 材料，对环境造成一定压力。开 发环保型固井技术是未来趋势。
固井技术发展趋势
高性能固化材料
研发具有优异耐温、耐压、耐 腐蚀性能的新型固化材料，提
高固井质量和耐久性。
确保生产安全
固井技术是确保煤层气井完整性和稳定性的关键，能够防止井壁坍 塌、地层流体窜流等安全事故，保障生产过程的顺利进行。
保护煤层气藏
合适的固井技术和增产措施能够减少对煤层气藏的破坏，最大限度地 保护储层，延长气田寿命。
展望
智能化技术应用
环保与可持续发展
多学科联合攻关

【精品】第一章-煤层气试井分析绪论..PPT课件


一、 试井的概念
2、何谓试井（well test） 为确定井的生产能力和研究储层参数及储层物性动态变化而对
井进行的专门测试工作。试井是对油、气、水井进行测试和分析的 总称
定义1：:试井是一种通过获得有代表性储层流体样品、测试同期产 量及相应的井底压力资料，来进行储层评价的技术
定义2：是为获取井或地层参数将压力计下入到井下，测量压力和/或 流量随时间的变化，并进行测试资料分析处理的过程的简称
四、试井的分类
一般所说的试井是不稳定试井 干扰试井(Interference Testing)：
用于判定井间的连通性。A井（扰动井）施加一信号， 记录B井（观察井）的井底压力变化，分析两井是否处于同 一水动力系统 脉冲试井(Pulse Testing)：
A井的产量以多脉冲的形式改变，记录B井的井底压力 随时间的变化信息
瓦斯参数
瓦斯压力
瓦斯含量
瓦斯放散初速度
坚固性系数
钻屑瓦斯解吸指标 透气性系数
钻孔瓦斯涌出初速度
五、主要参考书
❖ 付春权.现代试井分析. 石油工业出版社，2006 ❖ 钱凯等.煤层甲烷气勘探开发理论与实验测试技术. 石油工业出版
社.1996 ❖ 刘能强.实用现代试井解释方法. 石油工业出版社， 2003 ❖ 苏现波等.煤层气地质学与勘探开发. 科学出版社，2001 ❖ 冯文光.油气渗流力学基础. 科学出版社，2007 ❖ 雍世和.测井数据处理与综合解释. 石油大学出版社，1996 ❖ 林柏泉等．矿井瓦斯抽放理论与技术.中国矿业大学出版社，1996 ❖ (美)小罗伯特C.厄洛赫著，试井分析方法，石油工业出版社 ❖ 《试井手册》编写组，试井手册，石油工业出版社 ❖ 虞绍永著，DST试井分析方法，人民中国出版社 ❖ 相关的仪器测试课程或规范

《固井施工技术》课件


1 井口渗漏
通过调整固井液性质、增加固井液密度等方 式来解决井口渗漏问题。
2 固井液循环不畅
增加泵浦排量、改进固井液性能等来解决固 井液循环不畅的问题。
3 套管失稳
采取加固井套筒、使用套管环形支撑器等方 法来解决套管失稳的问题。
4 井下设备故障
通过进行设备检修、更换故障设备等方式来 解决井下设备故障问题。
《固井施工技术》PPT课 件
在这个 PPT 课件中，我们将深入探讨固井施工技术，帮助您了解其定义、分 类、步骤、常见问题解决方案等内容。让我们开始吧！
背景介绍
在石油和天然气行业，固井施工是一项关键技术。它涉及到钻井完成后将套 管和钻孔壁固定在一起的过程。
固井施工技术的定义
固井施工技术是一种工程技术，旨在保持井筒结构的完整性、防止污染、控制井口压力，并提供长期稳定的井 筒。
总结和展望
固井施工技术是确保石油和天然气井持续稳定运营的关键环节。不断改进技 术和解决问题，将为行业发展带来更大的突破和进步。
固井环节包括井下固井、地面固井和井口固井等。
固井施工技术的步骤
1
套管返排
2
将套管从井下送入井口，同时返排钻井
液。
3
防Hale Waihona Puke 漏4压实固井液，防止其从井下渗漏到地层。
准备工作
确定固井方案、选取合适的固井材料、 调配高质量的固井液等。
固井施工
将固井液通过套管注入到井筒，使其充 满整个井孔。
固井施工技术的常见问题解决方案
固井施工的重要性
固井施工对于确保油井或天然气井的安全运营至关重要。它可以防止井内和 井外的液体和气体产生混合、井壁坍塌以及环境污染。
固井施工技术的分类

煤层气井开发认识与井控ppt


增产措施
针对煤层气的特点，制定相应的增产措施，如水力压裂、化 学剂注入等，以扩大生产规模、提高产能。
煤层气井的排采工艺与控制
1 2
排采方式
根据煤层气的储层特征和生产特点，选择合理 的排采方式，如抽油机排采、气举排采等。
工艺控制
在生产过程中，根据实际情况对排采工艺进行 调整和控制，以实现高效、稳定的生产。
环保政策
制定和实施相关环保政策，加强煤层气开发的环保管理，推动企业落实环保主体 责任，提高环保意识和能力。
煤层气井开发的可持续发展之路
优化开发技术
加强合作与交流
积极推广清洁生产技术和环境友好型的开发 方法，减少对环境的破坏和污染。
加强与其他国家和地区的合作与交流，引进 和吸收先进的煤层气开发技术和经验，提高 煤层气开发的效率和环保水平。
推动多元化能源结构调 整
加强社会监督
积极推动多元化能源结构调整，发展清洁能 源和可再生能源，减少对化石能源的依赖， 促进能源结构的优化和升级。
加强社会监督和参与，推动企业落实环保承 诺和责任，促进煤层气开发的可持续发展。
05
煤层气井开发案例分析
国内煤层气井开发案例
山西沁水盆地煤层气开发
该案例介绍了沁水盆地作为我国煤层气开发的典型地区，其 开发历程、技术应用和经济效益等方面的特点。
煤层气藏的分布
煤层气藏主要分布在构造单元的边缘和褶皱带内部，多与砂 岩、石灰岩等储层交互沉积。在我国，主要分布在华北、东 北和南方等地区的煤田。
煤层气藏的开发方式与技术
煤层气藏的开发方式
主要有两种开发方式，分别是井下抽放和地面开采。
煤层气藏的开发技术
主要包括钻井、完井、采气和储气等技术。钻井完井技术主要包括煤田直井 、斜井和水平井等；采气技术主要包括水力压裂、气体萃取和排水采气等； 储气技术主要包括储气库建设和运营等。
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2． 高强泥浆技术
解决长封固段低压容易漏失的目的层封固
4． 低温促凝、高早强、微膨胀固井水泥浆技术
高强度水泥环质量，解决产层水气同存地层封固
5． 无沉降分离，低滤失低密度水泥浆技术
解决大斜度或水平井固井质量问题
6． 高流变性、高强度、低密度水泥浆和低速塞流固井工艺技术
HDC 固井工艺技术和固井水泥浆技术在煤层气中的应用 问 题
---------------------------------------------------------------------------------------- 解 决
1． 低温膨胀水泥浆技术
了！
解决煤气层中因气侵导致的固井串槽问题
不规则井眼、大井眼目的层固井封固质量
7． 双级注水泥工艺技术
解决不同压力和地层介质目的层封固质量
1煤层气固井技术与工艺
(1) 煤层气固井技术要求
水泥返高计算：
H＝（Fd/10-ρm）×hd/(ρc-ρm)
Fd——煤储层破裂梯度，kPa/m； ρm——固井时井内钻井
液密度，g/cm3；hd——煤层深度，m； ρc——最大水泥浆平均密
注5：表层必须用G级以上水泥固井，水泥要返至地面。技术套管水泥返高按设计。
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
10
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的 ，所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
专 业 技 术 探 讨
煤层气固井技术难题
地层压力太低，用
什么技术解决？
1、 目的层破裂压力系数低，水泥浆有可能压裂目的层致使地层漏 失，从而导致储层污染，水泥返高不够，无法保证固井质量。
2、 钻井裸眼段极容易发生垮塌，目的层（煤层段）出现 “大肚子” 或“糖葫芦”井眼。从而导致：1）：井底的掉块不能用钻井液携 带出来；2）：固井期间容易憋泵，从而导致井眼报废；3）： “大 肚子”段的泥浆在固井顶替过程中不能全部替出井眼，目的层固 井质量差。
度,g/cm3； 水泥浆密度计算方法：
ρ=Fd/10-100Po/h 式中: ρ——最大水泥浆平均密度，g/cm3；
Fd——煤储层破裂梯度，kPa/m； h——煤层气井垂深, m ； Po——固井时水泥浆流动压力和摩阻压降之和，MPa。
1煤层气固井技术与工艺
(2) 煤层气固井施工工艺要求
煤层气井表层套管固井水泥浆返至地面。 煤层气井生产套管固井应采用低密度（≤1.6g/cm3）水 泥浆，试块28天抗压强度大于14MPa。水泥浆上返至最上 一个目的煤储层以上200m。
10
30
50
注1：固井质量声幅测井，技术套管水泥候凝36h；生产套管水泥候凝48h。
注2：若有部分封固段水泥环胶结质量较差时，而目煤层上下各有30m以上优质水泥环可视为单层封固合格。
注3：水泥浆密度低于1.30g/cm3时，声幅值可在表值基础上增加10%验收。如30%＜声幅值≤40%为基本合格。
注4：固井质量不合格的井，经中联公司认可的补救措施达到上述标准者，视为补救固井合格。
3、 水泥浆遇到气层容易发生气侵问题，封固质量受影响。 4、 大斜度定向井套管不易居中，形成窄流，影响固井质量。 5、 裂缝性地层或长封固裸眼段严重漏失问题。
北京海德森石油工程技术有限公 司
Beijing Header Cementing Petroleum Engineering Technology Co . , Ltd.
(3) 煤层气井套管柱试压要求
套管外径mm ф139.7 ф177.8
试压压力MPa 20 20
30分钟降压MPa ≤0.5 ≤0.5
2煤层气井固井质量检测与评价
(1)井温测井 主要应用于确定套管外水泥浆返高，也作为水泥充填程度的补充解释。 (2)声幅和变密度测井 固井质量情况：利用声幅和变密度测井分井段解释两个界面水泥胶结 程度，特别是目标煤层上下各30m井段固井质量。 (3) 固井质量评价 固井质量评价分为四级： 优良声幅值＜10%，变密度图上地层波显示清晰； 合格声幅值10~20%； 基本合格声幅值20~30%； 不合格声幅值＞30%。
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
声幅值＞30； 地层波弱、难辩认
达不到基本合格
用现场水对设计用的水泥做48h抗内压强度试 验 /Mpa
≥14
套管柱质量、组合、下置深度
符合设计
生产套管用微珠低密度水泥 固井，水泥浆密度 /（g/cm3）
＜1.60,水泥浆的返深达到设计要求。
生产套管环空水泥返高为最上目的煤层以上 200m，正、负值m
煤层气固井技术
提纲
1 煤层气固井技术与工艺 2 煤层气井固井质量检测与评价
研究煤层气固井技术，首先要考虑的两个因素： 1、将储层及相邻的上下岩层封闭，以便建立产区通道。 2、用优质的水泥和不同作用的外加剂调配出性能优良的 水泥浆，优质的水泥环保护产层,保障压裂作业,延长每一口 井的开发寿命
钻井 固井 地层
固井质量验收评级标准
评级指标
优良
评级级别
合格
基本合格
不合格
声幅值 /% （固井质量声幅测井）
套管试压
试压压力/ MPa
第一界 面
第二界 面
技术套 管
生产套 管
30min降压情况 /MPa
声幅值≤10 10＜声幅值≤20
地层波强、清 地层较强、较清
晰
晰
≥12
≥20 ≤0.5
20＜声幅值≤30
地层波较弱、可 以辩认