1 固井工程质量分析
影响固井质量的主要因素包括钻井过程质量、固井施工以及其他特殊因素等，分析一口井的固井质量必须从多方面考虑。通过对固井质量影响因素的分析，运用提高固井质量的方法提高固井质量，从而提高油水井的使用寿命、减少油水井后期作业的影响，降低油田生产开发成本。在本项目中，主要学习固井质量影响因素以及提高固井质量的方法和途径。
◆任务描述
固井质量的影响因素是多方面的，从建井的整个工艺过程和地质因素等方面对固井质量影响因素进行全面分析，找出影响固井质量的主要因素和次要因素，从而有针对性地制定固井施工措施，提高固井质量。
◆任务分析
通过对常见固井质量影响因素的分析，结合具体的施工过程，完成对钻井、固井资料的收集，对单井进行因果对照法绘制影响固井质量的因果图，对某一区块采用统计方法，查找影响固井质量的因素。
◆学习材料
一、地层因素
（一）高压异常层
高压异常层地层压力梯度一般在0.017MPa/m以上，最高达0.026MPa/m。如此高的操层压力对固井质量的影响是很大的，主要表现在三个方面：
（1）高压层钻井完井施工的钻井液密度高，不利于提高固井顶替效率。由于顶替效率水泥浆和钻井液的密度差有很大关系，差值越大，在环空液柱中位于水泥浆上部的钻井液处补高能量不稳状态，易与水泥浆置换、影响固井顶替效率。
（2）固井后水泥浆在候凝过程中处于失重状态，当套管外环空的液柱压力低于高压层的地层压力时，地层中的高压油气水就会侵入到水泥环中，从而影响水泥环的胶结质量。侵入严重时，高压油气水可沿一、二界面上窜，直窜至地面，达到管外冒油气水。在3种流体中，以气体窜入最为严重，因为气体一旦窜入就会迅速上移，并在水泥环中形成孔隙或通道，影响程度最大。例如大庆喇嘛甸油田中块，气顶活跃，层位集中在井深920m上下，该区出现的固井脯量问题井中，绝大多数是在气顶层位及其上侧出现幅度。
（3）由于在高压区内钻井液的密度较高，其固相含量就越多，在井壁上就会形成一层厚的和胶结疏松的泥饼，固井过程中很难把泥浆全部顶替干净，导致第二界面封固质量不好。 2 （二）欠压层及高渗低压层
什么是固井
一、固井：在已钻出的井眼中下入一定尺寸的套管，并在套管与井壁或套管与套管之间的环形空间内注入水泥的工艺过程。
二、井身结构包括以下几方面的内容：所下套管的层次、直径、各层套管下入的深度、井眼尺寸（钻头尺寸）、各层套管的水泥反高等。
三、设计井深的主要依据：地层压力、地层破坏压力和坍塌压力。
四、套管的类型：⒈导管；⒉表层套管；⒊技术套管；⒋生产套管；⒌尾管。
五、井深结构设计的原则：①能有效的保护油气层，使油气层不受钻井液的损害；②能够避免漏、喷、塌、卡等复杂情况产生，保证全井顺利钻进，使钻井周期达到最短；③钻达下部高压地层时所用的较高密度的钻井液产生的液柱压力，不至于把上一层套管鞋处薄弱的裸露地层压裂；④下套管过程中，钻井液液柱压力和地层压力之间的压差，不至于造成卡阻套管。
六、套管柱的受力：轴向压力、外挤压力和内压力。
七、套管柱的附件：⒈引鞋（套管鞋、浮鞋）；⒉回压法；⒊套管扶正器；⒋磁性定位套管；⒌联顶节。
八、水泥熟料主要成分：①硅酸三钙（C3S）；②硅酸二钙（C2S）；③铝酸三钙（C3A）；④铁铝酸四钙（C4AF）。
九、水化作用：油井水泥与水混合后，水泥中各种矿物分别与水发生水解和水化反映，某些水化产物还能发生二次反映。
十、水化反映的不断进行水泥浆形成水泥石可分为三个阶段：①胶溶期；②凝结期；③硬化期。
十一、稠化时间：指油井水泥浆在规定压力和温度条件下，从开始搅拌至稠度达100Bc所需要的时间。
十二、稠度：水合水泥混合后会逐渐变稠，变稠的速率。
十三、注水泥的设备：水泥车、水泥混合漏斗、水泥分配器、水泥头、胶塞、储灰罐。
十四、碰压：胶塞被推至浮箍时，泵压突然升高。
十五、注水泥主要工序包括：循环和接地面管汇→打隔离液→顶胶塞→碰压→候凝。
十六、提高泥浆的顶替效率：⒈紊流顶替；⒉打前置液；⒊活动套管；⒋调整完井液和水泥浆的性能；⒌使用扶正器。
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 structur
1、套管
2、引鞋——引导套管入井；
3、套管鞋——起钻防挂；
中完、完井作业常见问题及技术措施
中完、完井作业常见问题及技术措施
⼀、概述
固井作业不仅关系到油⽓井能否顺利完成，影响投产后油⽓井质量的好坏、油⽓井寿命的长短及油⽓井产量的⾼低，⽽且其成
本在整个钻井⼯程中也所占权重越来越⼤，⽬前（占20%～30%）。甲⽅对固井质量的评定越来越严格，如果固井质量不合格
扣⼯程款（ 10%～30% ），因此公司对固井⼯作的重视已经提到了前所未有的⾼度。固井技术发展的⽬标⼀直围绕如何进⼀
步提⾼固井质量及减少固井事故来运⾏。
固井⼜是⼀个系统⼯程，影响因素复杂多样，具有其特殊性，主要表现在以下⼏个⽅⾯：
1、固井作业是⼀个⼀次性⼯程，如质量不合格，即使采⽤挤⽔泥等补救⽅法也难以取得良好的效果。
2、固井作业是⼀项系统⼯程、隐蔽性作业，涉及到材料、流体、化学、机械、⼒学等多种学科，施⼯时未知因素多，风险
⼤。
3、固井作业施⼯时间短，⼯作量⼤，技术性强，费⽤⾼。
⽬前我们在中完、完井作业中存在不少问题，其中很多都是因⼯作不细致导致的低级失误，希望通过学习⼤家养成良好的习
惯。但是⽬前还是有⼀些井队领导和技术⼲部对固井作业重视程度不够，导致在固井前各项条件⽆法满⾜固井施⼯要求。钻井
公司以追求进尺和效益为根本，这是传统思路。随着QHSE观念的提出及推⼴，⼯程质量和施⼯安全的地位逐渐攀升，甲⽅对
这两⽅⾯的要求越来越严，惩罚⼒度越来越⼤，尤其是固井质量直接影响后期储层改造，甲⽅对固井质量不合格的井扣款⼒度
已达⼯程款的10%-30%。和公司平均利润率对⽐就发现，如果因固井质量造成扣款直接导致该井亏损，公司对固井质量的重
视已达新的⾼度，因此这种观念必须马上改变。还有就是⼀些技术⼲部和井队领导总以为固井就是固井队的事情，即使固井质
量不好也是他们的责任，跟井队没什么关系。固井作为钻井的⼀个重要环节，⽆论是从经济效益还是公司荣誉上来说，钻井⽅
永远是最⼤受害者。
⼆、下套管前作业常见问题
1、打完进尺后只考虑短期经济效益，对钻井液性能调整不重视，往往在固井前泥浆性能恶化，流变性差，导致在中完、完井
