提高技术套管和生产套管固井共23页
固井技术规范宣贯材料
第七页，共50页。
• 第四章 固井施工
– 明确了大尺寸套管在悬重超过100t时应采用卡盘
– 提出了较全面的下套管速度控制因素 – 给出了注水泥前的钻井液性能指标
– 给出了水泥浆密度均匀的指标 – 明确了同时采用仪表计量和人工计量 – 给出了施工过程质量的评价方法
第八页，共50页。
• 第五章 固井质量评价
– 提出了声幅变密度综合评价不合格的井如经过试油、射孔等作业 证实不影响开发，可视为水泥胶结质量合格
– 给出了采用固井过程质量评价结果进行固井质量评价的条件 – 提出试压压力高于25MPa时应根据水泥石强度发展情况确定试
➢ 详见邹来方主编《大港钻井工程师手册》
第二十六页，共50页。
➢ 规定了到井套管摆放规则、入井套管要求和备用套管数量
– 到井套管应按下井顺序卸车，在管架上摆放时不宜超过三层
– 不能入井的套管：接箍余扣超过2扣、接箍有裂纹、螺纹有损伤；本体有裂纹、弯曲、 凹痕深度超过名义壁厚12.5%；本体表面锈蚀程度超过名义壁厚12.5%；无法辨认 的套管
压时间 – 给出了在碰压后进行试压的试压方法
第九页，共50页。
• 第六章 特殊井固井—天然气井
– 明确了对套管螺纹的要求
– 对分级固井的适应性进行了明确界定
– 提出了尾管重合段的技术指标
– 提出了更高的水泥浆稳定性、水泥石性能、水泥浆密度指标
– 强调了环空加回压候凝技术
– 认可了反挤注水泥方法
第十页，共50页。
水泥浆冲洗至地面的总时间附加1～2h
套管固井施工技术
套管固井施工技术摘要：结合某井身结构及套管程序，围绕固井目的及固井施工要求，从套管下入困难、存在漏失风险、影响顶替效率，以及水泥浆技术等方面分析了固井技术难点，重点从下套管、防漏失、提高顶替效率和防气窜水泥浆等方面提出了针对性的解决对策，以为固井施工提供技术支撑与借鉴。
关键词：固井施工；固井技术；探讨某井采用双凝水泥浆体系，单级正注固井工艺，水泥浆返至1200m。
该井开钻进正常，未出现漏失、卡钻等异常情况。
该井固井目的是封固裸眼井段，为顺利完成压裂改造创造有利条件。
该井固井方法采用Φ139.7mm套管单级固井，采用2.12g/cm3防气窜水泥浆领浆和1.90g/cm3防气窜弹性膨胀水泥浆尾浆的水泥浆体系。
本文拟对该井Φ139.7mm套管固井施工关键技术作一探讨，以为同类型井固井施提供技术参考。
1井身结构及套管开次钻头尺寸井深mm m套管尺寸下深mm m一609.6194508192.46二406.4189 2339.71889. 98三311.2329 9244.53297. 90四215.95636139.756342固井技术难点2.1套管下入困难本井为大位移水平井，水平位移长达1883.76m，水平段较长以及高摩阻、井眼沉砂等提高了套管下入难度。
2.2存在漏失风险本井固井过程中环空液柱压力增加，水泥浆黏度、密度增加，有可能发生漏失。
2.3影响顶替效率水平段套管居中困难，套管在造斜段极易贴在井壁上；油基钻井液完钻后，需要大量的冲洗液和隔离液去冲洗井壁油泥饼，并恢复其水润性，达到润湿反转，来提高井壁二界面的胶结质量；井斜大，水平段长，钻井过程中易形成的不规则井眼和岩屑床[2]，严重影响水泥浆的顶替效率。
2.4水泥浆技术难点该井一次性封固井段长，水泥浆量大，注灰时间长，上下温差大，对水泥浆综合性能要求高；目的层为低孔低渗的页岩气储层，固井施工结束后需采取大型压裂增产措施，对固井胶结质量提出了更高的要求，在满足水泥浆胶结良好的前提下，还要求水泥石具有较强的弹韧性。
吉林油田枯竭型气藏储气库固井技术
科技与创新｜Science and Technology & Innovation2024年第02期DOI：10.15913/ki.kjycx.2024.02.024吉林油田枯竭型气藏储气库固井技术贾聚全（吉林油田公司钻井工艺研究院，吉林松原138000）摘要：地下储气库运行时井筒需要承受注采交变载荷，对一次固井质量及水泥石长期性能要求高。
枯竭型气藏储气库固井施工过程中存在漏失、井筒封闭困难、注采管柱要求高等技术挑战。
为保障储气库长期安全运行，从分析储气库井井口带压原因出发，通过优选韧性材料和韧性水泥浆体系、采用凝胶堵漏技术、优化固井施工参数等措施，保障了吉林油田双坨子储气库一期工程3口先导试验井各层次套管固井水泥浆一次返地面，固井质量合格率为100%，固井胶结平均优质率达到75.03%。
关键词：储气库；韧性水泥；凝胶堵漏；顶替效率中图分类号：TE37 文献标志码：A 文章编号：2095-6835（2024）02-0088-03当前国家将油气储运的重点工程作为油气工作的重点事项，其中吉林双坨子储气库为在建储气库重点工程之一。
双坨子储气库分2期建设，一期工程涉及新钻井3口，其中泉三段1口定向井（坨库X1）、泉一段1口水平井（坨库X2）和1口直井（坨库X3）。
要保证储气库井的长期安全运行，不发生天然气泄漏等严重事故，首先要确保套管及环空水泥环长期有效密封。
从分析储气库井井口带压原因出发，针对性采取预防措施，才能保证储气库井筒密封的完整性。
1 储气库井井口带压原因分析及预防带压措施分析各储气库建设和运行情况，储气库井环空带压主要原因如下：①油管和套管泄漏。
由封隔器密封失效或内管柱螺纹丝扣连接差等情况引起。
②固井时钻井液顶替效率差。
提高顶替效率是保证层间封隔和防止环空带压问题的一项重要措施，防止环空带压的第一步就是要提高固井时的顶替效率。
③水泥浆设计不合理。
水泥浆的性能除满足施工要求外，还要考虑水泥石（如杨氏模量、泊松比等）的力学性能由于井下温度、压力、应力变化能否满足长期封隔的需要。
固井名词解释
］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。
固井时套管提升原理及计算方法
固井时套管提升原理及计算方法
在固井作业中，泵入水泥和替置液可以提起套管，有些人称之为泵起井。
这种情况可能发生，原因如下：
z套管柱较轻
z套管直径较大
z水泥密度较高
z替置液密度较轻
z高套管环空压力损失
z由于桥塞使得高压圈闭在环空内。
在固井时套管是如何被提升的？
1）在静止情况下
由于液柱静压力不平衡，套管能被液柱提出井眼，为了更好的理解，可参考下图。
你可以写下如下数学等式。
∆F = (Wc+Wdf) – (HPann x A)
其中:
Wc = 套管重量
Wdf = 顶替液重量
HPann = 套管环空中的静液柱压力
A = 套管横截面积
注: 此等式忽略了摩擦力及浮力
如果你有负压阀，套管可能会提出井眼。
2）在动态情况下
在泵入时，你要考虑泵入压力，因为此液柱压力也作用于套管的横截面上。
此时，等式变为∆F = (Wc+Wdf) – (HPann x A + Ppump x a)其中:
Wc = 套管重量
Wdf = 顶替液重量
HPann = 套管环空中的静液柱压力
a = 套管内的横截面积
Ppump = 泵入压力
A = 套管的横截面积。
阐述一次下套管固井完井工艺技术的应用
阐述一次下套管固井完井工艺技术的应用引言地热是来自地球内部的一种能量资源。
地球上火山喷出的熔岩温度高达1200℃～1300℃，天然温泉的温度大多在60℃以上，有的甚至高达100℃～140℃。
这说明地球是一个庞大的热库，蕴藏着巨大的热能。
地热能是一种清洁能源，是可再生能源，其开发前景十分广阔。
通过对辽北地区地层条件、构造条件、地热资源生成条件、地温场特征的综合分析，在有利区的断层附近，具有生热和热储层的有利条件，是本区地热资源赋存的有利地区，结合以往生产资料，认为本区地热资源具有良好的开发前景。
由于常规地热井完井工艺一般采用三开钻井方式，每层套管都需要进行固井，候凝，钻塞，因此造成钻井施工周期较长。
另外每层套管之间需要专用的套管悬挂器悬挂套管。
增加施工难度和施工成本。
为此，在研究本区地层岩性的基础上，试验摸索了一次下套管完井固井完井工艺，通过4口井的试验，证明该工艺完全适用于本区地热井的完井。
为地热井完井提供了一套新的完井工艺技术。
1.辽北地区地质特征1.1地层内自下而上出露的地层有：前震旦系（АnZ）；中生界白垩系阜新组、孙家湾组；新生界第四系地层组成。
1.2地质构造本区位于阴山纬向构造带与新华夏系第二沉降带交接复合部位，含煤盆地为断陷构造盆地，总体呈北北东向展布，为一东缓西陡的不对称向斜构造。
盆地西缘主干断裂矼屯断裂控制着煤田的生成和展布。
断裂构造经历了两次较显著的构造运动，一是燕山期新华夏构造成为控制铁法煤田主导构造体系；二是喜山期，使燕山期新华夏构造运动在本区的活化。
既而产生了一系列断裂、褶皱等构造，断层皆为高角度正断层，沿裂隙多有火成岩侵入为第三系辉绿岩，产状为岩床。
据矿井观测资料，煤炭采掘一旦遇到这期火山岩，矿井涌水量会突然增大。
1.3地温场特征根据1985年大兴井田地质勘探7个钻孔地温梯度测试成果，恒温带平均深度29.17m，温度11.2℃，地层地温梯度变化在3.3～4.04°C/100m。
固井施工设计与套管固井技术措施浅谈
固井施工设计与套管固井技术措施浅谈摘要：本文结合某井钻井施工实际，围绕该井井身结构及固井技术难点，从井眼准备、设备准备、下套管作业，以及一开、二开套管固井技术进行了论述，以为该井固井施工提供技术参考。
关键词：固井施工；固井技术；设计3固井设计3.1井眼准备电测以前通井、循环，保证电测工具顺利下入。
电测完通井，对起钻遇阻、卡井段、缩径段和井眼曲率变化大的井段反复划眼或进行短起下；下入套管前应在井眼底部打入润滑钻井液，减少下套管摩阻。
井内钻井液性能良好、稳定，符合固井施工要求。
在保证井下安全的前提下，尽量降低粘切，降低含砂量。
下套管前通井及注水泥前，均以较大排量洗井，洗井时间不少于两个循环周。
洗井循环中，应密切注意观察振动筛返出岩屑量的变化、钻井液池液面变化。
同时，应慢速转动钻具防粘卡。
3.2设备准备检查、准备下套管工具：吊卡、大钳、卡瓦、气动卡盘、灌钻井液管线等。
循环系统中用于顶替作业的各钻井液罐（包括储备罐）各闸门应灵活可靠。
从下套管开始，整个固井施工过程中，井口装置应达到既能关闭套管与井眼环空又能关闭钻杆与井眼环空的要求。
认真检查悬吊系统，井口、游车、天车一条线，下套管前应根据大钩负荷更换大绳，确保下套管安全。
3.3下套管作业套管及附件、工具等送井前认真检查：通径、丈量、清洗丝扣，不合格套管严禁下入。
按下入次序对套管进行编号、记录。
套管及附件、工具上钻台时要戴好护丝，严禁碰撞。
下入下部附件时，浮箍及浮箍以下所有套管及附件要涂丝扣胶，套管丝扣使用标准套管螺纹密封脂，以提高套管的气密封能力。
按设计要求安装套管扶正器。
下套管采用套管钳按API规定的最佳扭矩上扣。
严格控制套管下放速度，一般不超过0.46m/s。
下套管中途禁止停顿，根据情况可以在3～5m范围提放管柱，防止粘卡，并时刻注意悬重变化。
下套管操作要平稳，严禁猛刹、猛放。
下放套管遇阻时，一般控制下压载荷不超过井下套管浮重的60％。
上提时保持最小抗拉安全系数不低于1.5。
固井原理及过程ppt课件
.
26
一、套管外载分析与计算
1.外挤压力 （3）有效外压力
对于表层套管、油层套管这种可能全掏空的情况，需要按全掏 空考虑的技术套管，有效外压力为
Poe0.009mH 8
对于技术套管非全掏空的情况，有效外压力为
Poe0.009mH 8
（0≤H≤HL）
P o e0 .0[ 0 n H 9 L (8 n m )H ]（HL＜H≤HB）
套管柱一般是由几段套管组成。在计算套管自重所产生的轴向
拉力时，通常需要计算的是各段套管顶、底端的轴向拉力。显
然，某段套管顶端的拉力即是其上面一段套管底端的拉力，其
底端的拉力即是其下面一端套管顶端的拉力。
.
37
一、套管外载分析与计算
轴向拉力： 自重 浮力
W
.
38
一、套管外载分析与计算
3.轴向拉力
.
16
一、套管外载分析与计算
1、静载
特点：长期作用、联合作用在套管上。
类型：
轴向拉力 径向外挤压力 径向内压力 弯曲附加拉力 温差应力
.
17
一、套管外载分析与计算
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
(3)影响后续工程的进行;
(4)是一项花钱多的工程; (5)施工时间短,工序内容多,作业量大,是技术强的工程.
.
12
第一节 套管及套管柱强度设计
.
13
序言
套管柱的主要功能 对套管的要求
抗挤 抗拉 抗内压 密封
圆度 壁厚均匀性 抗腐蚀 最小的流动阻力 良好的上扣性能及重复互 换性能