提高長(zhǎng)封固井段固井質(zhì)量措施初探

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1、僅供參考[整理]安全管理文書提高長(zhǎng)封固井段固井質(zhì)量措施初探日期：__________________單位：__________________第1頁(yè)共13頁(yè)僅供參考[整理]提高長(zhǎng)封固井段固井質(zhì)量措施初探第一章?緒論固井是油、氣井建井過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。固井工程包括下套管和注水泥兩個(gè)生產(chǎn)過程。下套管就是在已經(jīng)鉆成的井眼中按規(guī)定深度下入一定直徑、由某種或幾種不同鋼級(jí)及壁厚的套管組成的套管柱。注水泥就是在地面上將水泥漿通過套管栓注入到井眼與套管柱之間的環(huán)形空間中的過程。水泥將套管柱與井壁巖石牢固地固結(jié)在一起，可以將油、氣、水層及復(fù)雜層位封固起來以利于進(jìn)一步地鉆進(jìn)或開采。固井的科

2、技定義是，井壁筒沉到井底找正操平后，通過管路向井壁筒外側(cè)與井幫之間的環(huán)形空間注入相對(duì)密度大于泥漿的膠凝狀漿液，將泥漿自下而上地置換出來并固結(jié)井壁筒的作業(yè)。固井的目的是將套管固定在井內(nèi)，把水和其他流體從井內(nèi)替出。在鉆井作業(yè)中一般至少要有兩次固井（生產(chǎn)井），多至4～5次固井（深探井）。最上面的固井是表層套管固井，它起的是“泥漿通路，油氣門戶”的作用。在下一次開鉆之前，表層套管上要裝防噴器預(yù)防井噴。防噴器之上要裝泥漿導(dǎo)管，是鉆井液返回泥漿池的通路。鉆井過程中往往要下技術(shù)套管固井，它起的是“鞏固后方，安全探路”的作用。固井主要包括三步：（1）下套管：套管有不同的尺寸和鋼級(jí)。表層固井

3、通常使用20～133/8英寸的套管，多數(shù)是采用鋼級(jí)低的“J”級(jí)套管。技術(shù)套管通常使用133/8～7英寸的套管，采用的鋼級(jí)較高。油層套管固井通常使用7～5英寸的套管，鋼級(jí)強(qiáng)度與技術(shù)套管相同。根據(jù)用途、地層預(yù)測(cè)壓力和套管下入深度設(shè)計(jì)套管的強(qiáng)度，確定套管的使用壁厚，鋼級(jí)和絲扣類型。第12頁(yè)共13頁(yè)僅供參考[整理]套管與鉆桿不同，是一次性下入的管材，沒有加厚部分，長(zhǎng)度沒有嚴(yán)格規(guī)定。為保證固井質(zhì)量和順利地下入套管，要做套管柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（2）注水泥注水泥是套管下入井后的關(guān)鍵工序，其作用是將套管和井壁的環(huán)形空間封固起來，以封隔油氣水層，使套管成為油氣通向井中的通道。套管下完后，立即接通

4、循環(huán)管線和注水泥管線，做好注水泥前的準(zhǔn)備工作。首先要開泵循環(huán)鉆井液，因套管與井壁的間隙較小，利用高的上返速度沖擊井壁上的泥餅，同時(shí)調(diào)整鉆井液的性能，直到循環(huán)泵壓穩(wěn)定為止。在這期間，固井泵的啟動(dòng)，供灰、供水、混漿、吸漿等工作都應(yīng)準(zhǔn)備就緒。在水泥漿注入套管之前，要泵入一定量的前置液，用來隔離鉆井液和水泥漿，以避免混漿。而且隔離液返出套管后，也起到清洗環(huán)形空間的作用。水泥漿的頂替速度要根據(jù)井下的情況而定。如無特殊情況應(yīng)采用高速紊流頂替。但在地層破裂壓力低的情況下，只能采用低速頂替。（3）井口安裝和套管試壓第12頁(yè)共13頁(yè)僅供參考[整理]下套管注水泥之后，在水泥凝固期間就要安裝井口

5、。表層套管的頂端要安套管頭的殼體。各層套管的頂端都掛在套管頭內(nèi)，套管頭主要用來支撐技術(shù)套管和油層套管的重量，這對(duì)固井水泥未返至地面尤為重要。套管頭還用來密封套管間的環(huán)形空間，防止壓力互竄。套管頭還是防噴器、油管頭的過渡連接。陸地上使用的套管頭上還有兩個(gè)側(cè)口，可以進(jìn)行補(bǔ)擠水泥、監(jiān)控井況。注平衡液等作業(yè)。套管試壓是檢查固井質(zhì)量的重要組成部分。安裝好套管頭和接好防噴器及防噴管線后，要做套管頭密封的耐壓力檢查，和與防噴器聯(lián)接的密封試壓。探套管內(nèi)水泥塞后要做套管柱的壓力檢驗(yàn)，鉆穿套管鞋2~3米后（技術(shù)套管）要做地層壓裂試驗(yàn)。生產(chǎn)井要做水泥環(huán)的質(zhì)量檢驗(yàn)，用聲波探測(cè)水泥環(huán)與套管和井壁的膠

6、結(jié)情況。固井質(zhì)量的全部指標(biāo)合格后，才能進(jìn)入到下一個(gè)作業(yè)程序。隨著油田勘探開發(fā)一體化鉆井逐步向深層邁進(jìn)，一些特殊要求的開發(fā)井正逐年增多，一次性封固800～1500m的長(zhǎng)封固段固井正在成為目前多數(shù)油田勘探開發(fā)的熱點(diǎn)技術(shù)。突出的技術(shù)難點(diǎn)主要表現(xiàn)為“地層承壓能力低、封固段長(zhǎng)、注入量大、作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、施工壓力高”。因此，提高固井質(zhì)量是長(zhǎng)封固井段固井的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。本課題將對(duì)如何提高長(zhǎng)封固井段固井質(zhì)量的措施進(jìn)行初步的討論。第二章?影響長(zhǎng)封固井段固井質(zhì)量的因素及難點(diǎn)分析有人認(rèn)為，影響固井質(zhì)量的因素有井身質(zhì)量、井身結(jié)構(gòu)、鉆井液性能、水泥漿體系、固井現(xiàn)場(chǎng)施工等。根據(jù)固井作業(yè)的施工順序，也可以把

7、影響固井質(zhì)量的因素分為兩類。一類是影響頂替效率的因素，另一類是影響候凝效果的因素。有些因素是通過其他因素間接影響固井質(zhì)量的。因此，弄清哪些是直接因素，哪些是間接因素是非常重要，可以有效的提高固井質(zhì)量，下面討論一下影響長(zhǎng)封固井段固井質(zhì)量的一些因素。3.1?地層特性地層特性是影響水泥環(huán)第二界面膠結(jié)質(zhì)量的一個(gè)重要因素，特別是在比較活躍的水層、油層井段，水泥漿凝固過程中地層流體對(duì)其進(jìn)行侵污，從而影響了水泥石與地層的膠結(jié)強(qiáng)度。另外，對(duì)于高滲透率油氣水層，水泥漿在稠化過程中容易失去自由水，造成水泥漿粉化，體積減小并形成微間隙，