固井质量问题及其原因分析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。

〔3井眼质量 包括井径规则程度、井眼光滑程度、井径扩大
率,以及井眼的清洁、畅通程度等. 可影响安全下套管、环空流动压耗,以及水泥
浆的量及其对钻井液的顶替效率.
三、固井质量影响因素分析-井眼条件
〔4环空间隙 影响水泥浆对钻井液的顶替流速、流态,从而影响
顶替效率,以及平衡注水泥设计. 另外,小间隙水泥环抗冲击能力较弱,其长期密封性
硬化、凝结,与地层、套管良好胶结,
形成优质、完整、具有良好层间封隔
能力的水泥环,进而密封环空、实现层
间封隔的工艺过程.
*
3
一、概 述
固井目的： 钻井：封隔井下复杂情况,如塑性盐层、高压
水层、大段泥页岩以及疏松破碎带等,为泥浆循环 提供良好的井眼通道,为顺利进行后续钻井作业奠 定基础,从而防止井眼失稳,减少井下复杂和事故, 以缩短建井周期,降低油气勘探开发成本.
三、固井质量影响因素分析-作业要求
〔1返高 影响水泥浆的量、浆柱结构、顶替流速流
态度以及候凝过程中的压稳. 〔2后续强化开采措施
对返高及拟实施强化开采措施井段的水泥 石强度、固井质量有特殊要求.
三、固井质量影响因素分析-作业要求
〔3后期工况变化 不同的井别,有不同的后期工况变化,但都要
求水泥环具有良好的长期密封性能. 水泥浆凝结后,井内温度、压力的变化可影
调整井、注入井等； 根据井下复杂情况,可分为高温高压深井、超
深井,低压易漏井,热采井、小间隙井等.
不同的井型,其作业要求和难点也有所不同, 可根据具体情况制定相应的技术标准,并选用适宜 的技术措施.
三、固井质量影响因素分析-井眼条件
〔2井眼参数 主要包括井深、井径、返高及上层套管程序,
可影响环空浆柱结构、注水泥过程中的环空流动压 耗、顶替流速、流态以及水泥浆、冲洗液、隔离液 的用量.

三、固井质量影响因素分析
根据固井作业涉及的对象分
固 井
井眼条件 地层条件
质
作业目的
量
套管影钻井液响水泥浆因
前置液
素
注水泥施工
三、固井质量影响因素分析-井眼条件
（1）井眼类型 根据井眼剖面形状，可分为常规直井、定向
井、水平井、特殊结构井等； 根据钻井目的，可分为探井、评价井、开发
井、调整井、注入井等； 根据井下复杂情况，可分为高温高压深井、
一、概 述
环空窜流的危害： 开发：酸液、压裂液等注入流体通过窜流通
道进入非目的层，将降低增产措施的实施效果，同 时，注入流体乱窜将使波及地区的地层压力发生变 化，从而影响油气田的正常生产及合理开发，甚至 造成严重事故，如断块复活导致套管成片地被破坏； 套管得不到水泥环的良好保护，易被地层流体、 注入流体腐蚀损坏，从而影响油气井的正常生产， 甚至无法满足油田长期开发的需要。
环空窜流是一个非常复杂的物理、化学作用 过程，影响因素多，且各因素之间相互影响、相 互制约；既可由某些因素单独作用形成，也可由 某些因素综合作用形成；不同的影响因素，其作 用时间、作用方式、作用原理都有所不同。
二、环空窜流的形态及其成因
因此，要防止环空窜流，需对其本身、其影响 因素及其作用机理、作用规律有系统、科学、全面 的认识。
业，如分层测试等；才能实施酸化、压裂等强化 开采措施；才能根据油田长期开发的需要选用适 宜的开采方式，如分层开采、分组开采等。
一、概 述
固井目的： 开发：提供良好的油气流通道；防止油气
资源散失而提高采收率；防止油气藏能量散失而 延长自喷生产时间，降低油气生产成本；防止套 管外油、气、水互窜而影响油气井的正常生产，并 节约修井费用；支撑、保护套管，防止套管因受 力或受地层流体腐蚀而损坏，确保油气井寿命满足 油田长期开发的需要；便于实施压裂、酸化、分 层注水、分层开采等强化开采措施等。

其平衡方程有：
z
t
2
t
r
2
r
z
2
2
2 s
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在这三个应力中，r << t,故在上面方程中忽略其影响后可 得出方程：
2
2
z s
z s
t s
t s
1
式中，z/s和t/s分别表示轴向应力和周向应力在屈服应力中占的比例。
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b. 方程意义 反映z 、t与s之关系，表示套管所受多向载荷 时，套管内轴向应力与周向应力的关系。
管生产的尺寸、钢级、壁厚、连接方式等。
目前一般使用的美国API套管规范。其规定的有关性能主要有
。
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1、尺寸系列（又叫名义外径或公称直径） 41/2，5，51/2，65/8，7，75/8， 85/8，95/8，103/4，113/4，16, 285/8，20，30....
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2、钢级系列
API钢级有10种：H,J,K,N,C,L,P,Q,X.
在空气中
பைடு நூலகம்26
1.2 弯曲附加拉力 如果井眼存在较大的井斜变化
或狗腿度时，由于套管弯曲效应 的影响将增大套管的拉力负荷， 特别是在靠近丝扣啮合处，易形 成裂缝损坏，由于API套管的连接 强度没有考虑弯曲应力，所以设 计时应从套管的连接强度中扣除 弯曲效应的影响，其计算公式见 有关资料。
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1.3 其它附加拉力 在一般的套管设计中，没有具体考虑附加拉力，
次的余地。 要考虑到工艺技术水平以及管材、钻头等的库存情况。 地质复杂情况、取岩心尺寸要求、井眼曲率等。
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第二节 套管柱设计
一、套管规范简介 套管受到各种类型外力作用，须具有一定强度。 外载大小、类型不同，所需的强度要求也不同，须有一系列

水泥头
（6）胶塞
– 是由内嵌铸铁或铝和易钻料的橡胶制成，带 有尾翼：注水泥后被钻掉。
第三节 注水泥固井工艺
一、概述
1、注水泥施工要求
• 注水泥施工后要形成一个完整的水泥环， 使水泥与套管、水泥与井壁固结好，水泥 胶结强度高，油气水层封隔好、不窜、不 漏。
• 要达到以上要求，就必须全面周密考虑各 种影响因素，精心设计、精心施工。
浮箍
（3）扶正器
– 固定在套管外壁上，靠它的弹性钢片扶正套 管柱，使套管在井眼里居中，从而注水泥时 套管柱四周的水泥环厚度均匀。
（4）联顶节
– 是用来联接套管头和地面固井设备水泥头的。 联顶节有一定的长度。调节联顶节下入钻台 转盘面以下的深度（联入），来控制套管头 露出地面的距离。一般对于低洼井，套管头 的露出高度应高一些，以便于安装采油装置。
油管与套管环空应定期注缓蚀剂以降低对套管内腐蚀521主要问题地层压力低且裂缝发育油层既是裂缝层也是漏失层在钻井和固井过程中造成大量漏失使油层部位未封固或封固不好影响油井生产同时由于水泥浆上返高度不够用先期完井的方法将技术套管下到油气层顶部然后采取尾管射孔或割缝衬管完井2其它方法541主要问题注蒸汽是当前开采稠油最有效的方法之一由于热采井在生产期将承爱高温条件套管和水泥会受到严峻考验蒸汽注入温度可达360度套管受热内部产生压应力当超过材料屈服极限时套管将发生断裂或破蒸汽注入或停止多次反复会导致接箍漏失和螺纹滑脱损坏随温度升高水泥石的抗压强度会大幅度下降从而失去对套管的支撑密闭作用耐高温水泥提高水泥浆的热稳定性选用g级水泥加30石英砂热采井环空全部封固热采井套管破坏与完井方法密切相关
1、拉力
• 由套管本身重量所引起。越靠上部的套管承受 的拉力越大，套管柱越长，套管的尺寸越大， 上部套管承受的拉力越大。