15 固井与完井 well cementing and completion
15 固井与完井well cementing and completion
15.1 油井水泥oil-well cement:适用于油气井或水井固井的水泥或水泥与其他材料的任何混合物。
15.1.1 硅酸盐水泥(波特兰水泥) portland cement:以硅酸钙为主要成分的水泥总称。
是指不加外掺料，只在熟料中加适量石膏共同磨细而成的一种强度较高的水泥。
15.1.1.1 API水泥API cement:美国石油协会(API)把用于油井的水泥称API水泥。且
制定了标准。
15.1.1.2 API水泥分级API cement classification:美国石油协会把油井水泥分为A，B，C，D，E，F，G，H，J九个等级。
15.1.1.3 基本水泥basic cement:指API油井水泥系列中的G，H级水泥。加入外加剂后使用更大的范围。
15.1.1.4 抗硫酸盐水泥sulfate resistant cement:具有较高抗硫酸盐侵蚀性能的水泥，即C3A矿物受到限制的水泥。按GB10238规定：C3A＜8%者为中抗硫酸盐型(MSR);C3A ＜3%,C4AF+2C3A＜24%者为高抗硫酸盐型水泥(HSR)。
15.1.1.5 净水泥neat cement:没有外加剂或外掺料的水泥。
15.1.1.6 水硬性水泥hydraulic cement:在水环境中不被稀释而加速硬化或凝固的水泥。
15.1.2 火山灰水泥pozzolanic cement:由火山灰、烧粘土、粉煤灰等硅质物质与石灰或奎酸盐水泥混合，具有抗高温、高强度、抗腐蚀的水泥。
15.1.3 高铝水泥high alumina cement:铝矾土与石灰石混合，经烧结，磨细而制成耐
火度在1650度以上的一种铝酸盐水泥。
15.1.4 改性水泥modified cement:通过外加剂改变化学或物理性能的水泥。
15.1.4.1 早强水泥high early strength cement(high initial strength cement):提
高水泥石早期强度的水泥。
15.1.4.2 促凝水泥accelerated cement(quick set cement):加有促凝剂，缩短稠化时间的油井水泥。
15.1.4.3 石膏水泥gypsum cement:加有拌水石膏，以提高早期强度的水泥。
15.1.4.4 缓凝水泥slow set cement:硅酸盐水泥中由于减少C3S含量和增加C2S的含量或在基本水泥中加入化学缓凝剂，而延长其稠化时间的水泥。
15.1.4.5 膨胀水泥expansive cement:加有膨胀剂，在凝固过程中具有适量膨胀的水泥。
15.1.4.6 高寒水泥permafrost cement(freaze protecting cement):用石膏与水泥或高铝水泥混合，在永久冻土区使用的不融化冻土区层的快凝、低水化热水泥。
15.1.4.7 高温水泥high temperature cement:加入石英砂，以提高水泥石强度，可用于井温大于110度以上的水泥。
15.1.4.8 高密度水泥(加重水泥) weighted cement:均匀掺入高密度惰性材料的水泥。15.1.4.9 低密度水泥light weight cement(low density cement):均匀掺入轻质材料制成的水泥。
15.1.4.10 填充水泥filler cement:掺混有填充材料的水泥。
15.1.4.11 飞灰水泥fly ash cement:由飞灰与油井水泥混配而成的低密度水泥。
15.1.4.12 胶质水泥(膨润土水泥) gel cement:掺入膨润土而改性的水泥。
15.1.4.13 微珠水泥micro-spheres cement:加有硅质空心微珠的低密度水泥。
15.1.4.14 泡沫水泥浆foamed slurry:通过泡沫发生器，混以氮气或空气与表面活性剂配制成的超低密度水泥浆。
15.1.4.15 触变水泥thixo-tropic cement:加有触变剂，增强触变性，用于漏失井固井
或堵漏的水泥。
15.1.4.16 纤维水泥fiber cement:在干水泥或水泥浆中加有纤维物质，以提高堵漏性能的水泥。
15.1.4.17 树脂水泥resin cement(plastic cement):加有水溶性树脂，适用于选择性
堵漏的水泥。
15.1.4.18 柴油水泥浆diesel oil cement:由柴油或煤油与表面活性剂配制的水泥浆。
15.1.4.19 抗盐水泥salt resisting cement:加有抗盐剂，适用于含盐地层固井的特种水泥。
15.1.4.20 饱和盐水水泥浆salt saturated slurry:用饱和盐水配成使用于岩盐层固井的水泥浆。
15.1.4.21 胶乳水泥(浆) latex cement:由胶乳、表面活性剂和水混合配制而成的水泥浆。
15.1.4.22 小颗粒水泥small particle size cement:指颗粒尺寸比G(100~150μm)级水泥小许多倍的水泥。可解决在微裂缝或窜槽通道中进行挤水泥补救作业及封堵炮眼等问题。
15.1.4.23 微硅粉水泥micro-silica flour cement:加有超微细硅粉类材料，提高控制气窜能力，降低水泥石渗透率的特种水泥。
15.1.4.24 发气水泥compressible(gas containing)cement:加有产生气体材料的水泥。用来补偿水泥浆在凝固过程中有效压力的降低。
15.1.4.25 非渗透性水泥impermeable cement:加有水泥浆在凝固过程中阻止降低颗
粒孔隙间流体运移的特殊外加剂，以提高防气窜能力的水泥。
15.1.4.26 酸溶性水泥acid soluble cement:加有碳酸盐岩粉，以提高酸溶性的水泥。15.1.4.27 放射性水泥radio-active cement:含有放射性元素的配浆水配制的水泥浆。用于检查固井质量。
15.1.4.28 导电水泥conductive cement:加有导电性能的外掺料，使水泥石具有导电性能的水泥。用于电测科学试验。
15.2 油井水泥性能oil well cement properties:指油井水泥的化学性能和物理性能。15.2.1 氧化物oxides:油井水泥的氧化物包括：SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3、MgO、SO3、K2O及烧失量。
15.2.2 水泥熟料的化合物compounds of cement clinker:水泥熟料含有基本的化合物有：C3Si、C2Si、C3A、C4AF。这些化合物对水泥的性能起着决定性的作用。
15.2.3 水灰比(W/C) water cement ratio:水泥浆中水对水泥重量的比值。
15.2.4 安定性soundness:反映水泥硬化后体积变化均匀性的物理性质。
15.2.5 细度fineness:水泥熟料被磨细的程度，以比表面积表示，单位：cm2/g。
15.2.6 游离水free water:水泥浆在静止过程中析出的水。按GB10238规定的方法试验。
15.2.7 水泥浆密度slurry density:指单位体积水泥浆的质量。
15.2.8 抗压强度compressive strength:水泥石在压力作用下达到破坏前单位面积上所能承受的最大力。
15.2.9 胶结强度bond strength:是指水泥与套管或地层胶结的牢靠程度。
15.2.10 初凝initial set:当水泥凝结时间测定仪(维卡仪)的试针沉入水泥浆中距底板
0.5~1.0mm时，则认为水泥浆达到初凝。
15.2.11 初凝时间initial setting time:水泥从加水开始，直至水泥初凝的时间。
15.2.12 终凝final set:当水泥凝结时间测定仪(维卡仪)的试针沉入水泥浆中不超过
1mm时，则被认为水泥浆达到终凝。
15.2.13 终凝时间final setting time:水泥浆从初凝至终凝的时间。
15.2.14 凝结时间setting time:初凝和终凝的总时间。
15.2.15 假凝false set:水泥用水调和几分钟后发生的一种不正常的类似快凝现象。假凝时不明显放热。出现假凝后继续搅拌，仍可恢复流动性。
15.2.16 瞬凝(闪凝) flash set:水泥合水后立即发生一种不正常的快凝现象。瞬凝时放出大量的热，迅速结硬。
15.2.17 水化热hydration heat:水泥与水混合后，因水化反应所释放的热量。
15.2.18 水化水hydrated water:与水泥以化学形式结合，形成一种晶体化合物需要的水。
15.2.19 最大用水量maximum water:水泥浆在常压稠度仪中搅拌20min后，其游离
水量少于1.5%的用水量。
15.2.20 最小用水量minimum water:水泥浆在20min的常压稠度值为30ABc的用水量。
15.2.21 正常用水量normal water:水泥浆在20min的常压稠度值为11ABc的用水量。
15.2.22 配浆率slurry yield:指每袋水泥能够配制的水泥浆容积。
15.2.23 养护curing:为水硬性材料(包括硅酸盐水泥)创造适当的稳度、湿度条件，以利其水化硬化的工序。
15.2.23.1 常压养护cured at atmospheric pressure:在大气压下，在给定的温度和湿度条件下使水泥试样水化硬化的养护。
15.2.23.2 加压养护pressure curing:高于常压的水中，在给定的温度条件下，对水泥试样的养护。
15.2.24 初始稠度initial viscosity:在水泥的稠化时间试验中，从试验开始的15~30min 间测量到的最大稠度称为初始稠度(Bc)。
15.2.25 稠化时间thickening time:用加压稠度仪模拟现场条件，从水泥浆加温加压时起至水泥稠度达到100Bc(稠度单位)时所需要的时间称为水泥浆稠化时间。
15.2.26 直角稠化曲线rectangular thickening curve(right angle set(RAS) curve):在水泥浆稠化时间试验中，水泥浆始终保持在较低的稠度发展，到达某一时刻后，稠度急剧突增到100Bc，稠化曲线形成近似直角状态。这种特性的水泥浆有利于克服气窜现象。15.2.27 水泥石强度cement strength:指水泥浆凝固成水泥石后可以承受各种外载荷能力的总称。
15.2.28 水泥石渗透性permeability of cement stone:油、气、水透过水泥石的能力。
15.2.29 水泥浆失水量cement slurry filtration:在7MPa压差条件下，用规定的失水仪器，在30min所测量水泥浆的滤失量。
15.2.30 动失水量dynamic fluid lose:水泥浆在搅拌失水仪测定的失水量。
15.2.31 脱水dehydration:由于水泥浆失水控制不良，在固井过程或之后，在渗透性地层形成的大量失水。
15.3 水泥外加剂cement additive:用来调节水泥浆性能的各种外加剂的总称。
15.3.1 促凝剂accelerator:具有加速水泥水化反应和缩短水泥浆凝结时间的外加剂。有的促凝剂还具有提高水泥石早期强度的效果。
15.3.2 缓凝剂retarder:用于延缓水泥水化反应以延长水泥浆稠化时间的外加剂。
15.3.3 减阻剂(分散剂) friction reducer(dispersant):用来降低水泥浆的表观粘度和动切力，在相对低速注替条件下易进入紊流状态的外加剂。以利于提高顶替效率和降低泵压。
15.3.4 减轻剂light weight additive(density reducing additive):用来降低水泥浆密度的外加剂。
15.3.5 降失水剂fluid loss control agent(filtration control agent):用来降低水泥浆失水量的外加剂。
15.3.6 防污染剂mud decontaminant:中和钻井液处理剂的影响，改善固结，提高水泥石强度的外加剂。
15.3.7 放射剂示踪剂radioactive tracer(radioactive tracing agent):最常用的示踪剂是磺131和钪46，是半衰期短的放射性物质。
在注水泥作业时，该物质加在领浆中，通过伽玛测井，可确定水泥返高及漏失部位。
15.3.8 胶凝剂gelling agent:用来增加水泥浆胶凝强度的外加剂。
15.3.9 防冻剂non-freezing agent:能降低水泥浆中水的冰点，加速在低温下水泥浆凝结与硬化的外加剂。
15.3.10 填充剂extender:为增加水泥浆的造浆率或者降低密度而加入的材料。
15.3.11 泡沫稳定剂foam stabilizer:在泡沫水泥浆和钻井液中，能降低固-液-气相界面的张力，有利于气泡的形成和稳定，提高气泡膜强度的外加剂。
15.3.12 热稳定剂thermal stabilizing agent:为防止水泥石在高温条件下强度衰退与破坏而加入的外掺料。如：石英粉。
15.3.13 飞灰fly ash:煤粉燃烧后的灰烬粉尘。它是一种人造火山灰，含硅或硅、铝等材料，属于油井水泥减轻剂。
15.4 固井well cementing:对所钻成的裸眼井，通过下套管注水泥以封隔油气水层，加固井壁称为固井。
15.4.1 固井设计cementing design:是指套管柱强度、套管结构、下套管和注水泥设计，是固井施工的依据。
15.4.2 固井工艺cementing techniques:利用不同的固井设备、工具和工艺技术完成的固井作业。
15.4.3 尾管固井liner cementing:用钻柱将尾管送至设计井段后，对尾管段环空注水泥封隔的方法。
15.4.4 近平衡压力注水泥rheology balance pressure cementing:注水泥施工与水泥浆候凝全过程，保持注替水泥浆的动液柱压力不压漏地层，而在候凝过程静液柱压力在失重情况下，不应发生油、气、水对水泥环的窜槽破坏。
15.4.5 注水泥方法cementing method:指下完套管之后，把水泥浆泵入套管内，再用钻井液把水泥浆顶替到管外设计位置的各种方法的总称。
15.4.5.1 常规注水泥法(套管注水泥法) conventional primary cementing:通过套管内注入水泥浆，并由上、下胶塞隔离顶替，使水泥浆返出管外的固井方法。
15.4.5.2 双(多)级注水泥法two(multiple) stage cementing:分两级或多级进行连续或不连续注水泥作业，它是借助于在套管预定位置装有分接箍来实现的，这种方法常用于长封固段固井。
15.4.5.3 内管法注水泥inner string cementing(through DP stab in cementing):在大直径套管内，以钻杆或油管作内管，水泥浆通过内管注入并从套管鞋处返至环形空间的注水泥方法。
15.4.5.4 多管注水泥法multiple string cementing:在多油层的井内，为了更经济地开采，在一个井眼内下入多根油管作套管的注水泥方法。
15.4.5.5 管外注水泥outside cementing(annular cementing):通过环空插入管向环空内注水泥充填的方法。
15.4.5.6 反循环注水泥reverse circulation cementing:通过套管环形空间反向注水泥的方法。
15.4.5.7 延迟注水泥delayed set cementing:先下钻柱注入具有超长稠化时间的缓凝水泥浆，然后起出钻柱，再下入套管的注水泥方法。
15.4.5.8 回堵注水泥plug back cementing:对一口井下入管柱从深处填到较浅层位的注水泥作业。目的是对该井报废、侧钻、堵漏、封堵均称回堵注水泥。
15.4.6 双凝水泥浆separable setting slurry:防止由于水泥浆失重而造成井下有效液柱压力的下降所采用的水泥浆。一般先注入井的水泥浆中加有缓凝剂，后注入井的水泥浆中加有促凝剂。
15.4.7 水泥返深depth of cement fill top:指环空水泥面在井下的深度。
15.4.8 注水泥塞cementing plug:在井内适当位置注入水泥浆形成水泥塞的作业。15.4.8.1 平衡法注水泥塞balanced plug method:通过管内外平衡计算，实现管内外液柱压力平衡的注塞方法。
15.4.8.2 倾筒法注水泥塞dump bailer method:把配好的水泥浆灌入特制的倾筒内，用电缆把倾筒送至预定深度注水泥塞的方法。
15.4.9 挤水泥squeeze cementing:将水泥浆挤入环空，在套管和地层之间形成密封的补救性注水泥作业。
15.4.9.1 井口挤水泥法braden-head squeeze method:通过钻杆或油管将水泥浆替至预定位置，将管柱提离水泥面，关井顶替，直至达到挤水泥压力，使水泥浆挤入需要封堵的井段。
15.4.9.2 封隔器挤水泥法packer squeeze method:将可回收封隔器下至挤水泥目的层顶部附近座封，使封隔器以上套管不受挤水泥压力影响的方法。
15.4.9.3 高压挤水泥法high pressure squeeze cementing method:用高于地层破裂压力将地层压裂并把水泥浆挤入地层，直到最后压力稳定在一特定值而不放压的挤水泥法。
15.4.9.4 低压挤水泥法low pressure squeeze cementing method:挤水泥时所施加压力只要使水泥浆在孔道和裂缝处能脱水形成水泥浆滤饼，而不需加压将地层压裂的方法。
15.4.9.5 间歇挤水泥hesitation squeeze:在挤入的水泥浆接近初凝时，反复多次不连
续挤水泥的方法。
15.4.10 套管柱下部结构casing accessories:指套管柱下部装置的附件总称。
15.4.11 引鞋guide shoe:用来引导套管柱顺利入井，接在套管柱最下端的一个锥状体。
15.4.12 套管鞋casing shoe:上端与套管相接，下端具有内倒角并以螺纹或其他方式与
引鞋相接的特殊短节。
15.4.13 浮鞋float shoe:将引鞋、套管鞋和阀体制成一体的装置，称为浮鞋。
15.4.14 浮箍float collar:装在套管鞋上部接箍内的可钻式止回阀。
15.4.15 套管承托环(阻流环) cement baffle collar:是指注水泥时用来控制胶塞的下行
位置，以确保管内水泥塞长度的套管附件。
15.4.16 套管附件casing hardware:联接于套管柱上的有关附件。如：浮鞋、浮箍、泥饼刷、水泥伞、扶正器、分接箍、悬挂器、封隔器等。
15.4.17 泥饼刷scratcher:安装在注水泥井段套管上的钢丝刷子，来清除井壁泥饼。15.4.18 刚性扶正器rigid centralizer:指带有螺旋槽或直条的不具有弹性的扶正器。一
般用于大斜度井、定向井及水平井的套管扶正。
15.4.19 套管扶正器casing centralizer:装在套管柱上使井内套管柱居中的装置。
15.4.19.1起动力starting force:起动扶正器进入规定的套管中所需要的力。
15.4.19.2 复位力restoring force:扶正器抵向井眼驱使套管离开井壁所施加的力。15.4.19.3 套管偏心距stand off:套管轴线与井眼轴线间的偏移距离。其值用百分数表示，说明套管的居中程度。
15.4.19.4 偏心环空窄边间隙narrow side of casing stand off:同心环空间隙与套管偏心距之差。
15.4.19.5 套管许可偏心距allowable casing stand off:指套管偏心距的许可值，即最小居中度。一般要求大于67%。
15.4.20 固井工具cementing tools:固井作业中井下和地面使用的专用工具。
15.4.21 套管吊卡casing elevator:下套管时用来悬吊套管的工具。
15.4.22 套管卡盘casing spider:下套管时在井口用来卡住套管的专用工具。
15.4.23 联顶节top connecting collar:下套管时接在最后一根套管上用来调节套管柱顶面位置，并与水泥头连接的短套管。
15.4.24 循环接头circulating head:用于下套管循环钻井液与活动套管柱的联接接头。
15.4.25 旋转短节swivel sub:联接于水泥头和联顶节之间的特殊短节，具有可转动的心轴，井下套管转动时，水泥头不转动。
15.4.26 水泥头cementing head:在固井作业中内装胶塞的高压井口装置。并具有与循环管线联结的闸门。
15.4.27 旋转水泥头cementing head with swivel(top drive cementing manifold):允许套管转动的水泥头。
15.4.28 水泥伞cementing basket:装在套管下部防止水泥浆下沉的伞状物。
15.4.29 胶塞rubber plug:具有多级盘状翼的橡胶塞，用于固井作业过程中隔离和刮出套管内壁上粘附的钻井液与水泥浆。有上胶塞、下胶塞和尾管胶塞之分。
15.4.30 尾管悬挂器liner hanger:是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，分机械式和液压式两种。它们都是借助卡瓦把尾管悬挂在上层套管上。
15.4.31 钻杆胶塞pump down plug:用于隔离顶替注入钻具内水泥浆的胶塞。
15.4.32 尾管刮塞liner wiper plug:预装在悬挂器上的一个中空胶塞。可刮除尾管内的水泥浆。
15.4.33 座落接箍landing collar:具有内卡簧座的接箍。当碰压后，胶塞上的卡簧与座落接箍内卡簧座卡合，即可形成正反密封。
15.4.34 座环(回接筒) tie back sleeve:尾管回接时的插入座。
15.4.35 回缩距relaxation shortening length:尾管被悬挂后，为卸掉尾管载荷，而下放钻柱的一段距离。
15.4.36 送入钻柱run in string:送下尾管的专用钻柱。
15.4.37 重叠段over lapping interval between liner and existing casing:与外层套管重叠的尾管段。
15.4.38 分级注水泥接箍stage cementer(D.V. tool):在分级注水泥时，装在套管预定位置具有开启和关闭性能的特殊接箍。
15.4.39 第一级柔性塞first stage flexible plug:在分级注水泥时用的第一级上胶塞。胶塞裙体大，有柔性，易于通过分接箍，并于井底阻流环碰压。
15.4.40 开启塞opening plug:打开分接箍上注水泥孔的专用塞。
15.4.41 关闭塞closing plug:用来关闭接箍孔的专用塞。
15.4.42 低压分配器low pressure distributor:将液体经低压胶管分送至各水泥车的装置。
15.4.43 高压分配器delivery manifold:水泥泵组泵出的高压水泥浆的汇集装置。
15.4.44 通径规drift diameter gauge:是检查套管可通内径的工具。
15.4.45 通径drift diameter:允许通径规通过的直径。
15.4.46 套管外封隔器external casing packer:安装在套管柱上的一种可膨胀的胶囊，用来封隔开该胶囊上下部的井眼环形空间。膨胀液可分为钻井液及水泥浆两种。
15.4.47 缓冲液buffer fluid:注水泥前，在钻井液与水泥浆之间注入的一段特殊配制的液体。由前置液和隔离液两部分组成。
15.4.47.1 前置液ahead fluid(washes):为冲洗和稀释钻井液而使用的一种液体。可分为水基和油基冲洗液。
15.4.47.2 隔离液spacer:为隔离井眼中钻井液和水泥浆而设计的特殊液体。
15.4.48 水泥浆slurry:水泥与配浆液(水)，混拌成所需密度与性能的浆体。
15.4.48.1 领浆lead slurry:为提高顶替效率，在注水泥前段所注的一段高水灰比的水泥浆。
15.4.48.2 尾浆tail slurry:在领浆后，用来封隔目的层和套管鞋而注入的水泥浆。
15.4.49 后置液(压塞液) tail fluid:注水泥结束后，压入上胶塞时，专门配制的一段顶替液。
15.4.50 反冲洗back flush:尾管注水泥或注水泥塞时，为冲洗超量及残余水泥浆，由环空泵入洗井液，从钻具内孔返出的一种洗井方法。
15.4.51 桥塞bridge plug:下于井内起封隔作用的一种塞子。可分取出和永久式两种。
15.4.52 “U”形管效应U-tube effect:注水泥过程，当管内液柱压力大于管外液柱压力与沿程流动阻力时，水泥浆自行推动下落从环空返出的现象。
15.4.53 水泥浆失重static cement slurry loses its initial hydro-static gradient:水泥浆入井静止后，由液态向固态转化的过渡阶段中产生对地层有效压力不断降低的现象，称水泥浆失重。
15.4.54 水泥干混dry cement mixing:指干水泥与粉状外加剂的均匀混合。
15.4.55 二次混浆batch mixing:将水泥浆预先通过一定容器进行二次搅拌，然后注入井内的方法。
15.4.56 水泥附加系数additional factor of excess cement slurry:以电测井径计算的水泥充填容积基础上，所附加的水泥百分比。
15.4.57 替浆压缩系数compressibility of displacing fluid:实际替浆量与计算量的差值除以计算量的百分比。
15.4.58 可泵性pumpability:水泥浆可泵送的易难程度。
15.4.59 水泥浆流变性slurry rheological behavior:水泥浆在外力作用下产生流动和变形的特性。
15.4.60 注水泥流变设计rheological design of cementing:接近平衡固井原则和实际井眼条件及机泵能力，计算获得最佳顶替流态所需施工参数的设计。
15.4.61 紊流顶替turbulent flow displacement:水泥浆在环形空间呈紊流状态下的顶替。
15.4.62 模式选择系数coefficient of model selection:以剪切应力与剪切速率同模式
吻合程度来确定流变模式，即以流变参数差值比。计算式如下：
式中：F-模式选择系数；ψ100，ψ200，ψ300-旋转粘度计读数。
15.4.63 接触时间contact time:紊流状态的前置液和水泥浆流经地层某段或点的总时间。
15.4.64 碰压pressure build up(plug bump):在顶替水泥浆结束时，胶塞与阻流环相撞而泵压突增现象。
15.4.65 蹩压候凝pressurized casing annular cement until cement set:水泥浆未达初凝之前，由环空液柱加压，使增加的压力传递到水泥浆柱体上后的候凝方法。
15.4.66 泄压候凝release internal casing pressure until cement set:水泥浆在套管内敞压条件下的候凝。
15.4.67 候凝期WOC(waiting on cement):指水泥石强度满足后续施工所要求的时间。
15.4.68 水泥环cement sheath:水泥浆在环形空间形成的水泥石。
15.4.69 顶替效率displacement efficiency:环空注水泥井段水泥浆体积占封固段总体
积的百分比。
15.4.70 微间隙micro-annulus:由于管内蹩压候凝结束后，泄压引起的管径胀大与回缩，水泥体积的收缩，使凝结后的环空水泥石与套管间胶结不紧密而形成距离不大于25μm的
环形间隙。它对水泥胶结测井结果有较明显影响。
15.4.71 窜槽channeling:水泥浆顶替钻井液不完善，使钻井液残留在水泥环中及地层流体对完整水泥环侵蚀与破坏，造成水泥环的不完整性，均称窜槽。
15.4.72 水泥塞超高cement plug surplus:顶替水泥浆未达到设计深度而管内所留水泥塞超高的现象。
15.4.73 替空over displacement:顶替量超达套管内容积，使顶替液进入环空的现象。
15.4.74 注水泥时间cementing time:从混合水泥浆开始直至上胶塞碰压为止所经过的
总时间。
15.4.75 油层固井合格率pay zone cementation success percentage:油层固井合格井数与油层固井全部井数的百分比。
15.5 套管casing:封隔地层，加固井壁所用的特殊钢管。
15.5.1 焊接套管electric welded casing:它是用电火花焊接或电阻焊焊合而成的，沿套管轴线方向(纵向)有一条直焊缝的钢管。
15.5.2 无缝钢管seamless casing:不带有焊缝的热轧钢管。在必要时，进行冷加工，获得必须的形状、尺寸与性能。
15.5.3 无接箍套管(整体接头套管；直连型套管) integral joint casing:一端具有内螺纹，另一端具有外螺纹的套管。
15.5.4 高强度套管high strength casing:按API标准规定，由P-110以上钢级的钢材制成的套管。
15.5.5 限定屈服强度套管limited yield strength casing:由C，L或其他限定屈服强度的钢级钢材制成的套管。
15.5.6 套管程序casing program:是指一口井下入的套管层数、类型、直径及深度等。
15.5.7 表层套管surface casing:为防止井眼上部疏松地层的坍塌和污染饮用水源及上部流体的侵入，并为安装井口防喷装置等而下的套管。
15.5.8 技术套管intermediate casing:是在表层套管和生产套管之间，由于地层复杂或完井所使用的泥浆密度不致压漏地层等钻进技术的限制而下入的套管。
15.5.9 生产套管(油层套管) production casing: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。
15.5.10 套管柱casing string:依强度设计的顺序，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。
15.5.11 尾管liner:下到裸眼井段，并悬挂在上层套管上，而又不延伸到井口的套管。
15.5.11.1 钻井尾管drilling liner:功能相当于技术套管层的尾管。
15.5.11.2 生产尾管production liner:功能相当于生产套管层的尾管。
15.5.11.3 短回接尾管scab tie back liner:将套管插入座环，并向井口方向回接，但又不回接至井口的工艺方法称短回接，该段套管称短回接套管。
15.5.12 筛管screen:位于油层部位具有筛孔的套管。
15.5.13 接箍coupling:用于连接套管或油管的两端皆为内螺纹的连接件。
15.5.13.1 套管接箍casing coupling:两端具有内螺纹用以连接套管而物理性能优于本体的接箍。
15.5.13.2 异螺纹接箍combination coupling:具有同一公称尺寸而不同螺纹类型的接箍。
15.5.13.3 异径接箍adapter coupling(cross over swage):两端外径不同的接箍。
15.5.14 套管护丝casing thread protector:保护套管内外螺纹的附件。分内护丝和外护丝两种。
15.5.15 磁性定位短节magnetic locator sub(casing collar locator):指接在靠近生产层附近的短套管。用来校准射孔深度。
15.5.16 套管短节casing nipple:小于标准长度套管的短套管。
15.5.17 套管头casing head:由重型钢制法兰、卡瓦及密封元件构成，专门用来悬挂套管及密封环空的井口装置。
15.5.18 套管鞋深度(套管下深) casing shoe setting depth:管鞋测量深度。
15.5.19 套管柱长度casing length:指下井各单根套管长度的总和。
15.5.20 自由套管free pipe:在井下未经水泥环固结的套管段。
15.5.21 下套管casing running:把套管及附件逐一连接下入井内的作业。
15.5.22 活动套管casing movement-reciprocation VS. rotation:在注水泥和替钻井液过程中，上提下放或转动套管，是一种提高顶替效率的措施。
15.5.23 人工井底artificial hole bottom:设计的最下部油层下的阻流环或水泥塞面。
15.5.24 预应力preset stress:为抵消温度对套管伸长的影响，预先给套管施加拉力所产生的拉应力。
15.5.25 井口套管装定方法casing landing procedures(casing landing method):除表层套管外，各层套管在注水泥后，使用套管头，固定悬挂各层套管载荷的工序。
15.5.26 套管公称质量nominal casing weight:包括接箍在内，平均单位长度套管所具有的质量。
15.5.27 套管公称外径nominal casing outside diameter:套管本体横截面的外径。
15.5.28 套管特性casing properties:指套管尺寸系列和规范，包括钢级材质与机械性能。
15.5.28.1 套管拉伸破坏casing fail under tension:轴向外载荷大于套管强度时，发生螺纹脱扣，螺纹根部断裂以及氢脆断裂，均称拉伸破坏。
15.5.28.2 套管挤压破坏casing fail by collaps:外挤压力大于套管抗挤强度时，发生挤压变形造成的破坏。
15.5.28.3 套管内压破坏casing fail by bursting:内载荷大于抗内压强度时，套管以膨胀纵向裂开以及因材质问题的脆性破坏均称内压破坏。
15.5.29 套管外载荷external casing load:套管承受各种外部载荷的总称。
15.5.29.1 套管内压力casing burst pressure:指下入井内的套管所承受的地层流体最高压力。
15.5.29.2 套管外挤压力casing collapse pressure:指套管下入井内以后所受的钻井液和水泥浆柱压力以及地层侧压力。
15.5.29.3 套管轴向力casing axial load:指套管下入井以后，由于管柱本身重力及其他附加力所产生的轴向力。
15.5.30 套管强度casing strength:指套管承受外载能力的总称。
15.5.30.1 抗挤强度collapse strength:按钢级最小屈服强度计算，套管在外挤压力下能够承受挤压破坏的应力值。
15.5.30.2 抗拉强度tensile strength:按钢级的最小极限强度计算，套管在拉力条件下能够承受拉力破坏的应力值。分为螺纹连接强度与管体拉断强度两种。
15.5.30.3 抗内压强度burst(or internal yield)strength:指套管在内压力作用下钢材达到屈服极限时的内压力值。
15.5.31 安全系数safety factor:在套管柱设计时，最大设计载荷与套管强度的比值。
15.5.31.1 抗拉安全系数tensile strength safety factor:计算套管抗拉强度时，所选用的安全系数。
15.5.31.2 抗挤安全系数collapse resistance safety factor:计算套管抗挤强度时，所选用的安全系数。
15.5.31.3 抗内压安全系数burst strength safety factor:计算套管抗内压强度时，所选用的安全系数。
15.5.32 套管强度设计casing strength design(casing mechanical design):为安全下入套管，满足油气井的开发及井下作业的需要，对下井的套管预先进行的安全强度计算。
15.5.33 最大载荷套管柱强度设计maximum load casing design:设计管柱时，外载荷的条件选择均取可能情况下的极限值，设计系数取保守选择，内压按气柱在井下段的井喷条件，轴向力规定了过载拉力值。
15.5.34 最小过载拉力minimum over pull:在最大载荷设计中规定，载荷乘以安全系数后，其增加的安全值不能小于某一规定轴向力，该规定值为最小过载拉力。
15.5.35 等安全系数法equal safety factor method:套管柱强度设计时，各段套管最小安全系数应等于设计规定安全系数值，称等安全系数法。
15.5.36 等边际载荷法equal interface load method:抗拉设计是先以第一段套管的抗拉强度被安全系数除获得可用强度，又用抗拉强度减去可用强度，获得边界载荷，以后各段设计均减去同一边界载荷，由此设计出相同的各段套管间边界载荷的方法。
15.5.37 地层支撑液柱压力剃度formation supporting hydro-static pressure gradient:按有效载荷进行套管抗内压强度设计时必须考虑地层压力对套管压力的反向支
撑作用，其支撑力以压力梯度表示时，称地层支撑液柱压力梯度。
15.5.38 漏失面深度fluid level after lost circulation:当钻井液的液柱压力大于地层压力时，将发生漏失，而液柱压力与地层孔隙压力平衡时的管内液面深度，称漏失面深度。
15.5.39 有效抗挤强度及有效抗内压强度effective collapse strength and burst strength:套管柱受轴向载荷的影响，在井下套管实际具有的抗挤与抗内压强度。
15.5.40 强度设计线strength design line:套管柱强度设计，当载荷线乘以设计系数后，所形成的载荷线。
15.5.41 允许最小抗内压载荷allowable minimum internal yield compressive strength:井口压力乘抗压安全系数。
15.5.42 最小联接强度minimum joint strength:套管柱总的轴向载荷乘以抗拉安全系数。
15.5.43 剩余强度residual strength:套管抗拉强度或螺纹滑脱强度较小值，除以抗拉安全系数，减去该计算点以下受的轴向载荷的剩余值。
15.5.44 台肩力ledge force:不同套管壁厚变化处的裸露截面积与液柱压力的乘积，称台肩力。
15.5.45 最大允许关井压力maximum allowable shut in pressure:固井候凝时，套管柱中抗拉强度最弱段的剩余强度值与该段套管外截面积的比值减去管内外静液压差值，即为允许关井的最大表压力。
15.5.46 合成内压载荷resultant burst load:抗内压设计时，内压载荷与外支撑载荷抵消后的实际载荷。
15.5.47 合成外挤载荷resultant collapse load:抗挤设计时，外挤载荷与内支撑载荷抵消后的实际外挤载荷。
15.6 固井仪器及装备cementing instrument and equipment:是指油井水泥试验及注水泥的专用仪器及设备。
15.6.1 恒速搅拌器constant speed mixer:转速为4000r/min和12000r/min的制备水泥浆专用的搅拌仪器。
15.6.2 稠度仪consistometer:用来测定水泥浆稠化时间的仪器，有常压和增压两种类型。
15.6.2.1 常压稠化仪atmospheric consistometer:为测定游离水含量、失水量及流变性能而制备水泥浆的仪器。并能测定水泥浆的常压稠度。
15.6.2.2 增压稠度仪pressurized consistometer:用来测定水泥浆稠化时间的仪器，具有增温增压性能。
15.6.3 水泥渗透仪cement permeability measuring device:测量水泥对水的渗透性的仪器。
15.6.4 抗压强度测试仪compressive strength tester:测定水泥试块抗压强度的仪器。
15.6.5 加压养护釜pressurized curing chamber:模拟井下压力、温度而养护水泥试样的仪器。
15.6.6 长期养护釜long period curing chamber:长期加压加温养护水泥试样的试验仪器。
15.6.7 搅拌型失水仪stirring water loss cell:在动态条件下，测定水泥浆失水量的仪器。
15.6.8 再循环式混合器recirculating mixer:把喷射混合器与再循环加重系统和均化器组合在一起的混合器。
15.6.9 橇装注水泥装置skid mounted cementing unit:安置在橇体上，混拌水泥浆的专用装置。
15.7 固井质量评价cementing quality evaluation:是对固井工程质量的全面鉴定。主要包括套管本体强度及丝扣密封、套管下深、水泥胶结质量及环空密封等总的评价。
15.7.1 井温测井temperature log:利用水泥水化热造成管内流体温度升高的原理，来确定管外的水泥面位置和套管外液体移动或气体窜槽的方法。
15.7.2 水泥胶结测井cement bond log(CBL):用声幅检测封固段套管周围的水泥与套管固结质量的方法。
15.7.3 变密度测井variable density log(VDL):利用声波波列(sonic wave trains)原理，测定套管与水泥及水泥与地层胶结情况的测井方法。
15.7.4 水泥评价仪cement evaluation tool(CET):利用高频超声波原理，全方位测定
水泥封固状况、强度和层位封固程度的测井仪器。
15.7.5 噪声测井noise log:利用声接收装置，探测环空水泥封固段内是否有地层流体流
动所发出的噪音，以评价固井质量的测井方法。
15.7.6 加压测井pressurized log:为证实第一次声波测井结果，在套管内充压条件下进行胶结测井的方法。
15.7.7 排空测试draw down test:用降低管内液面来检测炮眼、尾管悬挂器周围的水泥及生产层套管螺纹密封的可靠程度的方法。
15.7.8 耐压测试casing leakage test:固井后，通过对套管柱内液体加压来检查套管及管鞋处水泥的密封情况的方法。
15.8 完井
钻井工程的最后环节。在石油开采中，油、气井完井包括钻开油层，完井方法的选择和固井、射孔作业等。对低渗透率的生产层或受到泥浆严重污染时，还需进行酸化处理、水力压裂等增产措施，才能算完井。根据生产层的地质特点，采用不同的完井方法
15.9完井方法well completion method:指油气井钻井工程最后的一个重要环节，主要包括钻开生产层、确定井底完成方法，安装井底及井口装置和试油。
15.8.1 先期裸眼完井initial open hole completion:先下油层套管到产层顶部固井，然后再钻开生产层裸眼开采。
15.8.2 后期裸眼完井final open hole completion:钻开产层后，只将套管下到产层顶部，注水泥后裸眼开采。
15.8.3 射孔完井perforated completion:将套管下至产层底部固井，然后射孔开采。15.8.4 无油管完井tubingless completion:井内不下油管，利用套管直接开采的方法。
固井基础知识
第二部分固井基础知识 第一章基本概念 1、什么叫固井？ 固井是指向井内下入一定尺寸的套管串，并在其周围注以水泥浆，把套管与井壁紧固起来的工作。 2、什么叫挤水泥？ 是水泥浆在压力作用下注入井中某一特定位置的施工方法。 3、固井后套管试压的标准是什么？ 5英寸、51/2英寸试压15MPa，30分钟降压不超过?0.5MPa，7英寸，95/8英寸分别为10MPa和8MPa，30分钟不超过0.5MPa；103/4—133/8英寸不超过6MPa，30分钟压降不超0.5MPa。 4、什么叫调整井？ 为挽回死油区的储量损失，改善断层遮挡地区的注水开发效果以及调整平面矛盾严重地段的开发效果所补钻井叫调整井。 5、什么叫开发井？ 亦属于生产井的一种，是指在发现的储油构造上第一批打的生产井。 6、什么叫探井？ 在有储油气的构造上为探明地下岩层生储油气的特征而打的井。 7、简述大庆油田有多少种不同井别的井？ 有探井、探气井、资料井、检查井、观察井、标准井、生产井、调整井、更新井、定向井、泄压井等。 8、什么叫表外储层？ 是指储量公报表以外的储层（即未计算储量的油层）。包括：含油砂岩和未划含油砂岩的所有含没产状的储层。 9、固井质量要求油气层底界距人工井底不少于多少米？探井不少于多少米？ 固井质量要求，调整井、开发井油、气层底界距人工井底不少于25米（探井不少于15米）。 10、调整井（小于等于1500米）按质量标准井斜不大于多少度？探井（小于等于3000米）按质量标准井斜不大于多少度？
调整井按质量标准井斜不大于3度。探井按质量标准井斜不大于5度。 11、调整井（小于等于1500米）井底最大水平位移是多少？探井（小于等于3000米）井底最大水平位移是多少？ 调整井井底最大水平位移是40米。探井井底最大水平位移80米。 12、目前大庆油田常用的固井方法有哪几种？ （1）常规固井（2）双密度固井（变密度固井）（3）双级注固井（4）低密度固井（5）尾管固井 13、目前大庆油田形成几套固井工艺？ （1）多压力层系调整井固井工艺技术。 （2）水平井固井工艺技术。 （3）斜直井固井工艺技术。 （4）小井眼固井工艺技术。 （5）深井及长封井固井工艺技术。 （6）欠平衡固井工艺技术。 14、水泥头是用来完成注水泥作业的专业工具，常用的有哪几种？（1）简易水泥头；（2）单塞水泥头；（3）双塞水泥头；（4）尾管固井水泥头。 15、51/2″水泥头销子直径为多少毫米？ 51/2″水泥头销子直径为24mm。 16、常用的套管有哪些规格？ 5″、51/2″、7″、75/8″、85/8″、95/8″、103/4″、123/4″、133/8″、20″等。 17、简述技术套管及油层套管的作用？ 技术套管是封隔复杂地层，保证固井顺利进行，安装井口装置，支承油层套管重量，必要时可当油层套管使用。 油层套管是封隔油、气、水层与其它不同压力的地层，如因保护套管形成油气通道，满足开采和增产措施的需要。 18、常用扶正器的规格有哪些？ 5×51/4，51/2×71/2，51/2×81/2，51/2×93/4，95/8×121/4，133/8×173/4。 19、上胶塞的作用是什么？
2021年固井与完井试题
固井与完井技术试题 一、选取题 1、井深构造涉及内容有（） A、所下套管层次、直径、各层套管下入深度 B、井眼尺寸（钻头尺寸） C、各层套管水泥返高 D、地层压力和地层破裂压力剖面 2、套管类型涉及（） A、导管、技术套管 B、表层套管、技术套管 C、生产套管（多数是指油层套管）、尾管 D、导管、表层套管、技术套管、生产套管（多数是指油层套管）、尾管 3、表层套管下入深度约在（）m。 A、30~300 B、300~500 C、300~1000 D、30~1500 4、技术套管为井控设备（）提供了条件。 A、安装 B、防喷 C、防漏 D、安装，防喷，防漏，悬挂尾管 5、普通，水泥返至产层顶部（）m以上。 A、50 B、100 C、200 D、500 6、尾管长处是（）。 A、下入长度短 B、费用低 C、节约成本 D、入长度短、费用低、节约成本 7、井身构造设计原则为（） A、能有效地保护油气层，石油气层不受钻井液损害。 B、可以避免漏、喷、塌、卡等复杂状况生产，保证全井顺利钻进，使钻井周期达到最短。 C、钻达下部高压地层时所用较高密度钻井液生产液柱压力，不至于把上一层套管鞋处薄
弱裸露地层压裂。 D、下套管过程中，钻井液液柱压力和地层压力之间压差，不至于导致压差卡阻套管。 8、井身构造设所需工程数据涉及（） A、抽汲压力Sb B、激动压力系数Sg C、地层压裂安全系数Sf井涌允量Sk D、差值允量△Pn和△Pa 9、套管与井眼之间要有一定间隙，过小会导致下套管困难及注水泥后水泥过早脱水形成水泥桥，间隙过大则不经济。间隙值普通最小在（）mm范畴内。 A、9~10 B、10~12 C、11~15 D、9.5~12.7 10、国内现用套管原则与API原则类似，惯用原则套管外径从114.3mm到（）mm。 A、507 B、508 C、509 D、510 11、下入井中套管柱，重要受（）作用。 A、轴向拉力 B、外挤压力 C、内压力 D、轴向拉力、外挤压力和内压力 12、套管柱在井内所承受轴向拉力，重要是由套管自身重量产生，其大小与套管柱（）等因素关于。 A、长度 B、壁厚 C、外形尺寸大小 D、长度、壁厚和外形尺寸大小 13、套管柱重要有（）几种破坏形式。 A、腐蚀破坏 B、电磁破坏 C、人为破坏 D、拉伸破坏、挤压破坏 14、套管柱附件涉及（） A、引鞋（套管鞋、浮鞋） B、回压阀 C、套管扶正器和磁性定位套管 D、联顶节 15、API原则把油井水泥分为（）级别。 A、A,B,C,D,E,F,G,H,J B、A,B,C,D C、A,B,C,D,E,F D、A,B,C,D,E,F,G, 16、A,B,C级，深度范畴（）m。 A、0~1828.8 B、0~1523.6 C、0~2456.9 D、0~563.8 17、D级，深度范畴（）m。
固井与完井试题
固井与完井技术试题 一、选择题 1、井深结构包括的内容有( ） A、所下套管的层次、直径、各层套管下入的深度 B、井眼尺寸(钻头尺寸） C、各层套管的水泥返高 D、地层压力和地层破裂压力剖面 2、套管的类型包括（） Ａ、导管、技术套管 B、表层套管、技术套管 Ｃ、生产套管(多数是指油层套管）、尾管 D、导管、表层套管、技术套管、生产套管(多数是指油层套管)、尾管 ３、表层套管下入深度约在（）ｍ。 A、３0~30０ B、300~５00 C、3０0~1０00 D、3０~1500 4、技术套管为井控设备的（)提供了条件。 A、安装 B、防喷Ｃ、防漏Ｄ、安装，防喷，防漏,悬挂尾管 5、通常,水泥返至产层顶部（)ｍ以上。 A、5０ B、１00 Ｃ、20０D、500 6、尾管的优点是( ）。 Ａ、下入长度短Ｂ、费用低Ｃ、节约成本D、入长度短、费用低、节约成本 7、井身结构设计的原则为（） A、能有效地保护油气层,石油气层不受钻井液损害。 B、能够避免漏、喷、塌、卡等复杂情况生产,保证全井顺利钻进，使钻井周期达到最短。 C、钻达下部高压地层时所用的较高密度的钻井液生产的液柱压力,不至于把上一层套管鞋处薄弱的裸露地层压裂。 D、下套管过程中，钻井液液柱压力和地层压力之间的压差,不至于造成压差卡阻套管。 8、井身结构设所需工程数据包括( ） A、抽汲压力Sb B、激动压力系数Ｓg Ｃ、地层压裂安全系数Sf井涌允量SｋD、差值允量△Pｎ和△Ｐa 9、套管与井眼之间要有一定间隙,过小会导致下套管困难及注水泥后水泥过早脱水形成水泥桥,间隙过大则不经济。间隙值一般最小在( )mm范围内。 A、9~10 B、10~1２ C、1１～1５Ｄ、9．５~12．7 １0、我国现用的套管标准与AＰI标准类似,常用的标准套管外径从１14.３mm到（）mm。 A、507Ｂ、508 C、50９Ｄ、510 11、下入井中的套管柱，主要受（）的作用。 A、轴向拉力 B、外挤压力 C、内压力 D、轴向拉力、外挤压力和内压力 12、套管柱在井内所承受的轴向拉力，主要是由套管本身的重量产生的，其大小与套管柱的（)等因素有关。 Ａ、长度B、壁厚Ｃ、外形尺寸大小D、长度、壁厚和外形尺寸大小 13、套管柱主要有（）几种破坏形式。
固井工程技术基础
目录前言 第一章固井概论 第一节固井概念 第二节固井的目的和要求 第二章套管、固井工具、附件和材料第一节API套管标准和规范 第二节固井工具、附件 第三节固井材料 第三章固井工程技术基础 第一节固井工艺 第二节固井水泥浆 第三节注水泥施工程序
第一章固井概述 一、固井概念 为了达到加固井壁，保证继续安全钻进，封隔油、气和水层，保证勘探期间的封层测试及整个开采过程中合理的油气生产等目的而下入优质钢管，并在井筒于钢管环空充填好水泥的作业，称为固井工程。因此固井包括了两部分：下入套管的工艺和注入水泥浆的工艺叫做固井工艺。 固井作业 固井作业是通过固井设计，应用配套的固井设备、辅助设备及工具，将油井水泥、水和添加剂按一定的比例混合后，通过固井泵泵注入井，并顶替到预定深度的井壁与套管、（套管与套管）的环形空间内，使套管与井壁、（套管与套管）之间形成牢固粘结。
固井设备总体示意图 二、固井目的和要求 1、固井的目的 一口油井深达数千米，在钻井过程中常常遇到井漏、井塌、井喷等复杂情况，影响正常钻进，严重时甚至导致井眼报废。遇到上述情况就应下套管固井，封隔好复杂地层后，再继续钻进，直到建立稳定的油气通道为止。因此,为了优质快速钻达目的层，保证油气田的开采，就要采用固井，固井工程的主要目的为： 1）、在钻进过程中封隔易坍塌、易漏失等复杂地层，巩固所钻过的井眼保证钻井顺利进行。
（如图1-1所示），当从A 点钻进至B 点，如果在A 点井深处没下套管固井，那么随着井深的变化，钻达B 点所用泥浆密度在A 点产生的压力就会大于A 点地层破裂压力，造成A 点地层破裂，发生井漏。同理，当从B 点钻进至C 点，如果在B 点井深处没下套管固井，那么随着井深的变化，钻达C 点所用泥浆密度在B 点产生的压力就会大于B 点地层破裂压力，造成B 点地层破裂，发生井漏。 2）、封隔油、气、水层，防止层间互窜。 固井工程不仅关系到钻进的速度和成本，还影响到油气田的开发。（如图1-2所示），如果油、气层与水层间水泥固结不好，层间互相窜通，那么会给油气田开发带来很大困难。当油、气层压力大于水层压力时，油、气便会窜入水层内，既污染了水层又影响到油气的产 量；当水层压力大于油、气层压力时，水便会 图1-1 下套管固井原理示意图 图1-2 固井防止层间流体互窜示意图
15 固井与完井 well cementing and completion
15 固井与完井well cementing and completion 15.1 油井水泥oil-well cement:适用于油气井或水井固井的水泥或水泥与其他材料的任何混合物。 15.1.1 硅酸盐水泥(波特兰水泥) portland cement:以硅酸钙为主要成分的水泥总称。 是指不加外掺料，只在熟料中加适量石膏共同磨细而成的一种强度较高的水泥。 15.1.1.1 API水泥API cement:美国石油协会(API)把用于油井的水泥称API水泥。且 制定了标准。 15.1.1.2 API水泥分级API cement classification:美国石油协会把油井水泥分为A，B，C，D，E，F，G，H，J九个等级。 15.1.1.3 基本水泥basic cement:指API油井水泥系列中的G，H级水泥。加入外加剂后使用更大的范围。 15.1.1.4 抗硫酸盐水泥sulfate resistant cement:具有较高抗硫酸盐侵蚀性能的水泥，即C3A矿物受到限制的水泥。按GB10238规定：C3A＜8%者为中抗硫酸盐型(MSR);C3A ＜3%,C4AF+2C3A＜24%者为高抗硫酸盐型水泥(HSR)。 15.1.1.5 净水泥neat cement:没有外加剂或外掺料的水泥。 15.1.1.6 水硬性水泥hydraulic cement:在水环境中不被稀释而加速硬化或凝固的水泥。 15.1.2 火山灰水泥pozzolanic cement:由火山灰、烧粘土、粉煤灰等硅质物质与石灰或奎酸盐水泥混合，具有抗高温、高强度、抗腐蚀的水泥。 15.1.3 高铝水泥high alumina cement:铝矾土与石灰石混合，经烧结，磨细而制成耐 火度在1650度以上的一种铝酸盐水泥。 15.1.4 改性水泥modified cement:通过外加剂改变化学或物理性能的水泥。 15.1.4.1 早强水泥high early strength cement(high initial strength cement):提 高水泥石早期强度的水泥。 15.1.4.2 促凝水泥accelerated cement(quick set cement):加有促凝剂，缩短稠化时间的油井水泥。
第4章固井、完井与试油
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 第4章固井、完井与试油 第四章固井与完井主要内容第一节固井第二节完井第三节试油 1/ 58
上节回顾一.固井概念在钻出的井眼内下入套管柱，并在套管柱与井壁之间注入水泥浆，使套管与井壁固结在一起的工艺过程。 主要包括：下套管和注水泥两个过程。 固井目的（1）巩固井壁，隔离复杂地层（2）安装井口装臵，控制高压油气水的活动（3）封隔油气水层，创建油气通道
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二.井身结构定义：一口井中下入套管的层次、下入深度、井眼尺寸与套管尺寸的配合，以及各层套管外水泥返高等。 水泥返高：指固井时套管与井壁之间水泥环上升的高度。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 各层套管的作用导管：封隔地表疏松地层，防止钻井液渗入地基影响井架稳定以及在钻表层井眼时将钻井液从地表引导到钻井装臵平面上来形成有控循环。 表层套管：封隔上部松软的易塌、易漏地层，安装防喷器等井口设备，以控制钻开高压层时可能发生的井喷现象（水泥浆通常返至地面）。 技术套管（中间套管）：封隔某些难以控制的复杂地层（易塌、易漏地层等），以便能顺利地钻达预定的生产目的层（水泥浆通常返至要封隔的复杂地层顶部100m以上）。 生产套管（油层套管）：封隔油、气、水层，保证油井的正常生产（水泥浆通常返至要封隔的油气层顶部150m以上）。 5/ 58
固井工程技术基础
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目录前言 第一章固井概论 第一节固井概念 第二节固井的目的和要求 第二章套管、固井工具、附件和材料第一节API套管标准和规范 第二节固井工具、附件 第三节固井材料 第三章固井工程技术基础 第一节固井工艺 第二节固井水泥浆 第三节注水泥施工程序
第一章固井概述 一、固井概念 为了达到加固井壁，保证继续安全钻进，封隔油、气和水层，保证勘探期间的封层测试及整个开采过程中合理的油气生产等目的而下入优质钢管，并在井筒于钢管环 固井设备总体示意图 空充填好水泥的作业，称为固井工程。因此固井包括了两部分：下入套管的工艺和注入水泥浆的工艺叫做固井工艺。 固井作业 固井作业是通过固井设计，应用配套的固井设备、辅助设备及工具，将油井水泥、水和添加剂按一定的比例混合后，通过固井泵泵注入井，并顶替到预定深度的井壁与套管、（套管与套管）的环形空间内，使套管与井壁、（套管与套管）之间形成牢固粘结。
二、固井目的和要求 1、固井的目的 一口油井深达数千米，在钻井过程中常常遇到井漏、井塌、井喷等复杂情况，影响正常钻进，严重时甚至导致井眼报废。遇到上述情况就应下套管固井，封隔好复杂地层后，再继续钻进，直到建立稳定的油气通道为止。因此,为了优质快速钻达目的层，保证油气田的开采，就要采用固井，固井工程的主要目的为： 1）、在钻进过程中封隔易坍塌、易漏失等复杂地层，巩固所钻过的井眼保证钻井顺利进行。 （如图1-1所示），当从A点钻进至B点，如果在A点井深处没下套管固井，那么随着井深的变化，钻达B点所用泥浆密度在A点产生的压力就会大于A点地层破裂压力，造成A点地层破裂，发生井漏。同理，当从B点钻进至C点，如果在B点井深处没下套管固井，那么随着井深的变化，钻达C点所用泥浆密度在B点产生的压力就会大于B点地层破裂压力，造成B点地层破裂，发生井漏。 图1-1 下套管固井原理示意图
完井与井下作业
《完井与井下作业》综合复习资料 一、判断题（对的打“√”，错的打“╳”） 1、同一类型的油气藏可采用不同的完井方式。 2、目前射孔作业用的射孔弹一般为高压聚能射孔弹。 3、低渗油气藏的孔隙度和渗透率很低，因此受污染的程度较小。 4、国外常用API度表示原油的密度，API度越大，表示原油的密度越大。 5、分支井技术是对水平井技术的发展和改进。 6、与射孔完井方法，衬管完井对产层的损害较大。 7、孔隙度大于20%的地层称为高孔隙地层。 8、一般砂岩的孔隙度较低，在砂质岩石中易形成孔隙性的油气藏。泥页岩、碳酸岩等岩石的孔隙度一般都较高，易形成裂缝性油藏。 9、与普通的衬管完井相比，膨胀衬管完井具有更好的预防井壁坍塌及防砂效果。 10、分支井的完井方式分为1～6及6S 共7 个等级，其中1级完井难度最大。 11、在水泥中掺加大量的细石英砂可提高水泥石的抗高温性能。 12、裸眼砾石充填完井是直接在裸眼井筒内充满砾石的完井方法。 13、由于大多沉积岩地层具有层状结构，表现出各向异性，因此，在不同方向上岩石的渗透性具有一定的差异。 14、射孔相位角的大小对油井完善系数无影响。 15、采用衬管完井时，一般都要在衬管外注水泥固井。 16、高密度水泥浆体系可减小水泥浆失重引起的气窜，提高固井质量 17、膨胀管柱主要有膨胀套管（或膨胀式衬管）和膨胀式管外封隔器等组成。 18、衬管完井方式属于敞开式完井底结构。 19、目前，化学防砂主要以化学固沙为主。 20、在水平井中广泛采用电缆传输射孔。 21、完井方式与油气层的性质和采油工艺有关。 22、射孔完井法是目前适用范围最广，采用最多的完井方法。 23、产层中的原油粘度在100 mPa.s以下的称为常规油层。 24、钻井液对产层的伤害与固相含量、颗粒大小及失水量有关，与产层性质无关。 25、裸眼砾石充填完井是在衬管与裸眼井壁之间充填砾石。 26、对裂缝型油气藏，最好采用水平井和裸眼或衬管完井方式进行开发。 27、裸眼完井可获得较高的油气产量，因此，它是目前最常用的完井法。 28、与普通的衬管完井相比，膨胀衬管完井具有更好的预防井壁坍塌及防砂效果。 29、射孔相位角的大小对油井完善系数无影响。 30、在水泥中掺加大量的细石英砂可提高水泥石的抗高温性能。 二、填空题 1、高孔隙地层的孔隙度大于；低渗透地层渗透率小于。 2、水平井的主要完井方式有、、和等。 3、射孔过程中对产层产生的污染有、和。 4、油气井出砂的主要原因有、和。 5、常用的机械防砂方法有、和。 6、对长封固段的固井，为了减少对产层的污染，目前一般采用或固井方式。 7、砾石充填完井分为、和。 8、衬管的种类分为、和。 9、钻井液地层流体之间的三个不平衡是指、和。
井口基本定义
4-1 什么是砂岩体和油砂体？答案：砂岩体：独立存在的，周围被泥质岩或非渗透岩石所隔开的砂岩层，它是构成砂层组的单元。油砂体：含油的砂岩体。 4-2 什么是圈闭？答案：圈闭是指适合于油气聚集、形成油气藏的场所，它由三部分组成，即盖层、储层和从各个方向阻止油气继续运移，造成油气聚集的遮挡物，如盖层的弯曲、断层、岩性变化等。 3 什么叫储集层?答案：凡是具有使流体（油、气、水）储存和具有允许流体通过的岩层，称为储集层。 4-4 石油及天然气储量计算方法有哪些？答案：石油储量计算方法有静态法（容积法、油藏描述法）和动态法（物质平衡法）；天然气储量计算主要有容积法和压降法。 4-5 哪种方法是计算石油储量应用最普遍、最基本的方法？答案：计算石油储量应用最普遍、最基本的方法是容积法。容积法主要依据客观地质情况（储油层分布面积、厚度、孔隙度、含油饱和度等参数）作出的计算。由于容积法计算原理比较简单，适用于各种驱动类型的油田，在不同勘探、开发阶段都适用，所以容积法是目前应用最普遍、最基本的方法。在不同的勘探、开发阶段，由于获取资料的数量多少不同及认识程度的差异，计算误差也有差别。4-6 如何采用容积法计算石油地质储量？答案：根据GBn269-88规范要求，容积法按下式计算石油地质储量： N＝100A o H oφo S oρo/B oi 式中：N――石油地质储量(104t) A――含油面积(km2) H――平均有效厚度(m) Φ――平均有效孔隙度，小数 S o――平均含油饱和度，小数 p o――平均地面原油密度(g/cm3) B oi――原始原油体积系数 利用容积法计算石油储量时，重要的是准确、合理地确定以上各项参数。尤其是含油面积、有效厚度、含油饱和度。这些参数若求不准，对储量的可靠性影响很大。为此，往往需要进行大量分析、对比和研究工作。 4-7 如何计算原油中的原始溶解气储量？ 答案：按下式计算原油中的原始溶解气储量: G s=10-4N o R si 式中：G s――溶解气地质储量(108m3) R si――原始溶解气油比(m3/t) N――石油地质储量(104t) 4-8 什么是可采储量？答案：可采储量是指在当前的技术和经济条件下，可采出来的油气总量。 4-9 什么是井口油压?答案：油压是石油从井底流到井口的剩余压力。油压=井底流动压力－井筒混合液柱压力－摩擦阻力－滑脱损失。
固井工程技术基础复习过程
固井工程技术基础
目录前言 第一章固井概论 第一节固井概念 第二节固井的目的和要求 第二章套管、固井工具、附件和材料第一节API套管标准和规范 第二节固井工具、附件 第三节固井材料 第三章固井工程技术基础 第一节固井工艺 第二节固井水泥浆 第三节注水泥施工程序
第一章固井概述 一、固井概念 为了达到加固井壁，保证继续安全钻进，封隔油、气和水层，保证勘探期间的封层测试及整个开采过程中合理的油气生产等目的而下入优质钢管，并在井筒于钢管环空充填好水泥的作业，称为固井工程。因此固井包括了两部分：下入套管的工艺和注入水泥浆的工艺叫做固井工艺。 固井作业 固井作业是通过固井设计，应用配套的固井设备、辅助设备及工具，将油井水泥、水和添加剂按一定的比例混合后，通过固井泵泵注入井，并顶替到预定深度的井壁与套管、（套管与套管）的环形空间内，使套管与井壁、（套管与套管）之间形成牢固粘结。
固井设备总体示意图 二、固井目的和要求 1、固井的目的 一口油井深达数千米，在钻井过程中常常遇到井漏、井塌、井喷等复杂情况，影响正常钻进，严重时甚至导致井眼报废。遇到上述情况就应下套管固井，封隔好复杂地层后，再继续钻进，直到建立稳定的油气通道为止。因此,为了优质快速钻达目的层，保证油气田的开采，就要采用固井，固井工程的主要目的为： 1）、在钻进过程中封隔易坍塌、易漏失等复杂地层，巩固所钻过的井眼保证钻井顺利进行。
（如图1-1所示），当从A点钻进至B点，如果在A点井深处没下套管固井，那么随着井深的变化，钻达B点所用泥浆密度在A点产生的压力就会大于A点地层破裂压力，造成A点地层破裂，发生井漏。同理，当从B点钻进至C点，如果在B点井深处没下套管固井，那么随着井深的变化，钻达C点所用泥浆密度在B点产生的压力就会大于B点地层破裂压力，造成B点地层破裂，发生井漏。 2）、封隔油、气、水层，防止层间互窜。 固井工程不仅关系到钻进的速度和成本， 还影响到油气田的开发。（如图1-2所示）， 如果油、气层与水层间水泥固结不好，层间互 相窜通，那么会给油气田开发带来很大困难。 当油、气层压力大于水层压力时，油、气便会 窜入水层内，既污染了水层又影响到油气的产 量；当水层压力大于油、气层压力时，水便会 图1-1 下套管固井原理示意图 图1-2 固井防止层间流体互窜示意图
固井与完井基础定义
固井与完井 1、油井水泥oil well cement适用于油、气水井固井的水泥。 2、硅酸盐水泥：portland cement 也叫波特兰水泥以硅酸钙为主要成分，在熟 料中加适量石膏共同磨细面成的水泥。 3、API水泥：API cement 美国石油学会把油井水泥分为A、B、C、D、E、 F、G、H八个等级 4、基本水泥：basic cement API油井水泥系列中的G级和H级水泥 5、抗硫酸盐水泥：sulfateresistant cement 具有低抗硫酸盐侵蚀性能的水泥 6、净水泥：neat cement没有加入外加剂或外掺料的水泥 7、火山灰水泥：pozzolan cement 由火山灰、烧粘土、粉煤灰等硅质物质与 石灰或硅酸盐水泥混合，具有高强度、抗高温、抗腐蚀性的水泥。 8、高铝水泥：high alumina cement 以铝酸钙为主，含铝量在50%-60%的熟料 磨制而成的水泥 9、改性水泥：modlified cement 通过外加剂（或外掺料）改变化学或物理性能 的水泥。 10、早强水泥：high early strength cement 水泥石早期强度增长迅速的水 泥。 11、促凝水泥：accelerated cement 加有促凝剂，缩短了水泥浆稠化时间的 油井水泥 12、石膏水泥：gypsum cement 加有半水石膏，以提高早期强度的水泥。 13、缓凝水泥：slow setting cement 硅酸盐水泥中由于减少C3S含量和增加 C3S含量或在硅酸盐水泥中加入化学缓凝剂，而延长水泥浆稠化时间的水泥。 14、膨胀水泥：expansive cement 在凝固过程中体积适量膨胀的水泥。 15、高寒水泥：permafrost cement 用石膏与水泥或高铝水泥混合，在永久 冻土区使用的水泥。 16、高温水泥：high temperature cement 在110度以上的温度下能延缓强 度衰减的水泥。 17、填充水泥：filter cement掺混有填充材料的水泥 18、触变水泥：thixotropic cement 加有触变剂，增强水泥浆触变性的水泥。 19、纤维水泥：fiber cement在干水泥或水泥浆中加有纤维物质，以提高堵 漏性能和增强水泥石韧性的水泥 20、水泥浆：cement slurry 水泥与配浆液按一定比例混拦所形成的浆体。 21、高密度水泥浆：weithted cement slurry 密度高于2.10 g/ cm3的水泥浆. 22、常规密度水泥浆：:normal density cement slurry密度介于 1.75g/ cm3-2.10 g/ cm3之间的水泥浆. 23、低密度水泥浆：light weight cement slurry :密度介于1.30g/ cm3-1.75 g/ cm3之间的水泥浆. 24、超低密度水泥浆：ultra-light weight cement slurry :密度低于1.30g/ cm3 的水泥浆. 25、泡沫水泥浆：foamed cement slurry 通过混以氮气或空气与表面活性剂 配制而成的水泥浆。 26、胶乳水泥浆：latex cement slurry 由胶乳剂、表面活性剂、水和水泥等 混合配制的水泥浆。
固井基础-注水泥工艺
1.现场水泥浆稠化时间试验温度主要取（井底循环温度）。 2.实际施工时间与稠化时间的关系是稠化时间=现场施工时间+（60~90min）。 3.高温条件下会造成水泥石强度的衰退，采取加入硅粉的办法，控制强度衰退， 硅粉，石英砂被称为（热稳定剂）。硅粉的加入量一般控制在（25%~30%）之间。 4.固井作业，注水泥前所选用的前臵液，要具有良好（相容性）。 5.注水泥顶替过程中，可能发生（U型管）效应。 6.什么是U型管效应？ U型管效应再某种程度上由于注入的水泥浆密度大于钻井液密度，形成套管内外静液柱差，当这种压差超过管内外沿程流动阻力损失时在管内形成了“液柱”的自由落体。 7.使用内管注水泥方法的好处 可以防止注水泥及替泥浆过程在管内发生窜槽。 解决顶替泥浆量过大，时间长问题。 可以防止产生过大的上顶力，防止套管向上移动。 可以保证使水泥返出地面。 节省固井成本，节约水泥用量。 8.正规非连续式注水泥程序？ 第一级按正常套管注水泥方法，注完水泥并碰压后，井口卸压，证实下部浮鞋浮箍工作可靠，水泥浆不回流。则再投入打开塞，打开分级箍注水泥孔眼，可进行第二级注水泥工作。注水泥前可调整处理井下钻井液性能。二级注水泥结束后臵入关闭塞，碰压并使注水泥孔永久关闭。
9.正规非连续式注水泥第一级水泥返深一般距分级箍（200m）。 10.打开塞的下落速度现场一般按照（1m/s）计算。 11.注水泥塞的目的？ 处理钻井过程中的井漏。 定向井的侧钻和造斜。 堵塞报废井及回填枯竭层位。 提供衬管测试工具的承座基础。 隔绝地层。 12．固井后，出现水泥塞的可能原因有哪些？ 钻井液性能不好，石粉沉淀，出现假塞现象； 套管长度与实际长度不符； 浮箍、浮鞋失灵，敞压时管内回流水泥浆； 替泥浆时，泥浆中混有水泥浆。 13. 施工哨子有几声？分别是怎样规定的？ 施工哨子有五声。第一声哨，循环准备哨。参加施工的人员全部到位，注水泥车开始循环，下灰车开始充气；第二声哨，注水泥开始；第三声哨，注水泥结束；第四声哨，替钻井液开始；第五声哨，替钻井液结束。 14.注水泥施工时间、可泵时间、侯凝时间的关系是：施工时间<可泵时间<侯凝时间 15.表层固井的作用？ 1封隔上部不稳定的松软地层和水层 2安装井口装臵，控制井喷 3支撑技术套管与油层套管的重量 4保护淡水。
2021年固井工程技术基础
目录 欧阳光明（2021.03.07） 前言 第一章固井概论 第一节固井概念 第二节固井的目的和要求 第二章套管、固井工具、附件和材料 第一节API套管标准和规范 第二节固井工具、附件 第三节固井材料 第三章固井工程技术基础 第一节固井工艺 第二节固井水泥浆 第三节注水泥施工程序 第一章固井概述 一、固井概念 为了达到加固井壁，保证继续安全钻进，封隔油、气和水层，保证勘探期间的封层测试及整个开采过程中合理的油气生产等目的而下入优质钢管，并在井筒于钢管环空充填好水泥的作业，称为固井工程。因此固井包括了两部分：下入套管的工艺和注入水泥浆的工艺叫做固井工艺。 固井作业 固井作业是通过固井设计，应用配套的固井设备、辅助设备及工具，将油井水泥、水和添加剂按一定的比例混合后，通过固井泵
固井设备总体示意图 泵注入井，并顶替到预定深度的井壁与套管、（套管与套管）的环形空间内，使套管与井壁、（套管与套管）之间形成牢固粘结。 二、固井目的和要求 1、固井的目的 一口油井深达数千米，在钻井过程中常常遇到井漏、井塌、井喷等复杂情况，影响正常钻进，严重时甚至导致井眼报废。遇到上述情况就应下套管固井，封隔好复杂地层后，再继续钻进，直到建立稳定的油气通道为止。因此,为了优质快速钻达目的层，保证油 气田的开采，就要采用固井，固井工程的主要目的为： 1）、在钻进过程中封隔易坍塌、易漏失等复杂地层，巩固所钻过的井眼保证钻井顺利进行。
（如图1-1所示），当从A点钻进至B点，如果在A点井深处没 下套管固井，那么随着井深的变化，钻达B点所用泥浆密度在A点 产生的压力就会大于A点地层破裂压力，造成A点地层破裂，发生 井漏。同理，当从B点钻进至C点，如果在B点井深处没下套管固 井，那么随着井深的变化，钻达C点所用泥浆密度在B点产生的压 力就会大于B点地层破裂压力，造成B点地层破裂，发生井漏。 2）、封隔油、气、水层，防止层间互窜。 固井工程不仅关系到钻进的速度和 成本，还影响到油气田的开发。（如图 1-2所示），如果油、气层与水层间水 泥固结不好，层间互相窜通，那么会给 油气田开发带来很大困难。当油、气层 压力大于水层压力时，油、气便会窜入 水层内，既污染了水层又影响到油气的 产量；当水层压力大于油、气层压力 图1-1 下套管固井原理示意图 图1-2 固井防止层间流体互窜示意图
固井技术基础
固井技术基础（量大、多图、易懂） 概述 1、固井的概念 为了达到加固井壁，保证继续安全钻进，封隔油、气和水层，保证勘探期间的分层测试及在整个开采过程中合理的油气生产等目的而下入优质钢管，并在井筒与钢管环空充填好水泥的作业，称为固井工程。 2、固井的目的 1. 封隔易坍塌、易漏失的复杂地层，巩固所钻过的井眼，保证钻井顺利进行； 2. 提供安装井口装置的基础，控制井口喷和保证井内泥浆出口高于泥浆池，以利钻井液流回泥浆池； 3. 封隔油、气、水层，防止不同压力的油气水层间互窜，为油气的正常开采提供有利条件； 4.保护上部砂层中的淡水资源不受下部岩层中油、气、盐水等液体的污染； 5.油井投产后，为酸化压裂进行增产措施创造了先决有利的条件； 3、固井的步骤 1. 下套管 套管与钻杆不同，是一次性下入的管材，没有加厚部分，长度没有严格规定。为保证固井质量和顺利地下入套管，要做套管柱的结构设计。根据用途、地层预测压力和套管下入深度设计套管的强度，确定套管的使用壁厚，钢级和丝扣类型。 2. 注水泥 注水泥是套管下入井后的关键工序，其作用是将套管和井壁的环形空间封固起来，以封隔油气水层，使套管成为油气通向井中的通道。 3. 井口安装和套管试压 下套管注水泥之后，在水泥凝固期间就要安装井口。表层套管的顶端要安套管头的壳体。各层套管的顶端都挂在套管头内，套管头主要用来支撑技术套管和油层套管的重量，这对固井水泥未返至地面尤为重要。套管头还用来密封套管间的环形空间，防止压力互窜。套管头还是防喷器、油管头的过渡连接。陆地上使用的套管头上还有两个侧口，可以进行补挤水泥、监控井况。注平衡液等作业。 4. 检查固井质量 安装好套管头和接好防喷器及防喷管线后，要做套管头密封的耐压力检查，和与防喷器联接的密封试压。探套管内水泥塞后要做套管柱的压力检验，钻穿套管鞋2~3米后（技术套
完井基础
一、完井流程 完井的大致流程：组装井口和防喷器组→刮管洗井，探人工井底→射孔→再次刮管，探砂面→下沉砂封隔器（桥塞）→下防砂管柱（→防砂）→下生产管柱→拆防喷器，移井架。 二、总体认识： 1、组装井口及防喷器总成：拆下9-5/8"套管保护盖，切割套管，留高170mm，将套管切割处的内外边打磨成45°′2mm倒角；组装防喷器，对防喷器进行功能试验。 2、刮管洗井：下入刮管管柱，在射孔段和封隔器座封位置上下50m 至少刮管3次，然后反循环洗井，至返出液浊度持续30min小于30时停止洗井，接着替入射孔液和工作液。刮管洗井的目的是清除套管壁及井内的脏物。 3、负压复合射孔：负压值的选择以不卡枪为原则尽量接近设计负压值；按照顺序下入射孔管柱；射孔枪下到位后，下放至最低，然后上提至上提悬重，保持上提状态，座卡瓦，电测校深，配长达到射孔深度要求后，连接测试树、方井口和地面管线，投棒点火。 4、起射孔枪，刮管冲砂。 5、电缆座封底部封隔器，进行防砂作业。 6、起钻，下生产管柱：生产管柱分普通合采管柱、"Y"型分采管柱和"Y"型合采管柱。
7、拆防喷器、移井架，装采油树，座封过电缆封隔器。 一、刮管洗井 由于钻井完毕后，井内有许多钻井液悬浮物粘于套管内壁，如不将其清除,会刮伤封隔器胶皮影响座封效果。同时也防止射孔后污染地层。具体工序为: 首先要放入防磨补芯，组装升高短节及防喷器组。（仔细清洗各钢圈槽，涂好黄油，检查钢圈状况。拧螺丝时要确保钢圈进槽。）对防喷器组进行功能试验。关剪切闸板对套管试压3000Psi*10Min，压降≤2%为合格，放压。连接钻台流程并确认管线。组下刮管管柱：8-1/2”牙轮钻头+9-5/8”套管刮管器+X/O+5”HWDP+5”DP（水平井在接近尾管处缓慢下放，因为在此处易发生卡钻），下压2吨，探人工井底并记录，此时井底为钻井液悬浮物和地层砂的沉淀。在射孔段上下50m及封隔器座封位置上下刮管三次。上提钻具（注意钻杆接箍远离防喷器3m），关万能防喷器并对其进行试压：低压500Psi×5min，高压2000Psi压降≤2%为合格。放压，关闸板防喷器，并对其进行试压：低压500Psi×5min，高压3000 Psi×10min压降≤2%为合格，放压。接循环头用过滤海水大排量进行正循环洗井两周,确保将井底沉淀全部清除出井。（正循环一般对井底冲刷大但携砂能力差，反循环正好相反。）正替套管清洗剂至井底，再以小排量正替过滤海水将套管清洗剂顶替至井口。改反循环将清洗剂再推至井底，浸泡。再反替地层
固井技术
注水泥（固井技术） 第一节. 注水泥设计和计算的基本条件和参数 1. 注水泥设计的主要条件与参数: (1)井所在区域; (2)海域水深, 转盘到海平面高度, 转盘到泥线高度; (3)设计井深(测量井深和垂直井深); (4)井眼轨迹, 造斜点, 最大井斜角; (5)井的性质, 探井还是生产井; (6)油气层估计深度; (7)薄弱地层的破裂压力值, 高孔隙地层压力; (8)井底 (9)钻井液类型及主要性能; (10)套管资料； (11)套管程序; (12)其它条件； 2. 通过实验应取得的参数与资料: (1)水泥浆类型; (2)水泥浆密度; (3)流变性能; (4)自由水含量; (5)失水量; (6)可泵时间; (7)稠化时间; (8)抗压强度; (9)混合水需要量; (10)水泥造浆量; (11)添加剂种类及加入量(固体添加剂为重量百分比, 液体添加剂为体积 百分比)。 第二节. 注水泥质量控制和安全措施 1. 根据注水泥设计和计算参数作出完全符合井况和钻井作业要求的固井 设计。 2. 井眼准备必须达到: ①井壁稳定、不垮塌、不漏失; ②通过循环和处理后钻井液性能稳定, 井眼畅通无阻卡; ③岩屑清除彻底; ④地层孔隙压力, 薄弱地层破裂压力准确; ⑤通过循环建立正确的循环压力。 为此,要求在完钻后彻底通井划眼, 大排量循环, 彻底清除岩屑。一般规定,大斜度井固井, 尾管固井, 在电测后至下套管(尾管)前循环通井不少于2～3次。 3. 套管程序必须符合地层情况, 同一井段不得出现两套以上的地层压力,
套管鞋一定要坐在坚硬地层。 4. 海上作业, 一般规定, 浮箍至浮鞋之间不得少于两根套管; 浮箍位于油气层底界以下不少于25米。 5. 水泥返高面必须满足产层和复杂地层的封固要求, 一般应根据目的层性质确定水泥返高面: (1)常压油气层固井, 水泥返到油气层顶界以上至少150米; (2)高压油气层固井, 水泥返到油气顶界以上至少300米; (3)隔水套管、表层套管固井, 水泥必须返到泥面; (4)技术套管固井, 水泥一般返到上层套管鞋内以上100米左右; (5)尾管固井, 水泥返至尾管顶部。 6. 根据油田经验, 确定裸眼容积附加数, 保证产层封固要求。规定如下: (1)隔水管套固井, 按钻头直径计算的环空容积附加数为200％; (2)表层套管固井, 按钻头直径计算的环空容积附加数为100％; (3)技术套管和油层套管, 按钻头直径计算的环空容积附加数为50％; (4)尾管固井, 按钻头直径计算的环空容积附加数为30％; (5)如果采用电测环形容积, 南海西部地区附加数取5％～10％, 渤海地区取30％左右。 7. 保证水泥浆质量: (1)根据井温和地层液体性质选择水泥类别。如果地层液体中含有硫酸盐溶液, 必须选择高抗硫酸盐型油井水泥; (2)根据井底静止温度,确定是否使用防止水泥强度衰退的添加剂。例如井底静止温度达110℃时会导致水泥石强度的热衰退, 因此超过110℃时的井必须在水泥中加入水泥重量的35％～40％的硅粉; (3)根据井底循环温度选用缓凝剂和其它添加剂。井底循环温度预测不准会导致添加剂的错误选择, 以致造成水泥浆闪凝或超缓凝; (4)重视水质检查是保证水泥浆质量的关键因素之一。例如用淡水配水泥浆, 钻井平台的钻井水应作氯根检验, 凡氯根含量超过500 PPm, 必须更换钻井水。海上用泥浆池配混合水时, 一定要将泥浆池清洗干净, 否则, 会因钻井液材料而影响水泥浆质量; (4) 必须保证现场材料与化验用材料的性能和质量的一致性。 8. 水泥浆体系必须符合地层和施工要求。 海上固井作业常用的水泥浆体系有如下几种: (1)普通海水水泥浆体系, 适用于无特殊要求的导管固井和作表层套管尾随水泥浆; (2)低失水水泥浆体系, 适用于技术套管固井作尾随水泥浆; (3)低密度、高早期强度水泥浆体系, 适用于大斜度井固井, 全面提高水泥石强度; (4)触变水泥浆体系, 适用于漏失层固井。当触变水泥浆进入漏失层时, 前缘的流速减慢并开始形成一种胶凝结构。最后由于流动阻力增加, 漏失层被堵塞。一旦水泥浆凝固, 漏失层将被有效地封堵; (5)延迟胶凝强度水泥浆体系, 适用于气层固井。 9. 套管注水泥, 打水泥塞或挤水泥, 都必须进行水泥浆性能试验。 10. 水泥浆主要性能必须满足地层和作业要求: (1)水泥浆密度, 必须大于钻井液密度。在地层承受能力较大的情况下, 对
钻井工程：第七章 固井与完井
第七章固井与完井 1．简述套管的的种类及其功用。 答： （1）表层套管，表层套管是开始下入的最短最浅的一层套管，表层套管主要有两个作用：一是在其顶部安装套管头，并通过套管头悬挂和支承后续各层套管；二是隔离地表浅水层和浅部复杂地层，使淡水层不受钻井液污染。 （2）中间套管，亦称技术套管。介于表层套管和生产套管之间的套管都称中间套管，中间套管的作用是隔离不同地层孔隙压力的层系戒易塌易漏等复杂地层。 （3）生产套管。生产套管是钻达目的层后下入的最后一层套管，其作用是保护生产层，并给油气从产层流到地面提供通道。 （4）钻井衬管，亦称钻井尾管。钻井衬管常在已下入一层中间套管后采用，即只要裸眼井段下套管注水泥，套管柱不延伸至井口。采用钻井衬管可以减轻下套管时钻机的负荷和固井后套管头的负荷，同时又可节省大量套管和水泥，降低固井成本。 2．井身结构设计的原则是什么？08 答： 进行井身结构设计所遵循的原则主要有： （1）有效地保护油气层，使不同地层压力的油气层免受钻井液的损害。 （2）应避免漏、喷、塌、卡等井下复杂情况的发生，为全井顺利钻进创造条件，以获得最短建井周期。（3）钻下部地层采用重钻井液时产生的井内压力不致压裂上层套管外最薄弱的裸露地层。 （4）下套管过程中，井内钻井液柱的压力和地层压力之间的压力差，不致产生压差卡套管现象。 3．某井油层信于2600m，预测地层压力的当量钻井液密度为1.30g/cm3，钻至200 m下表层套管，液压实验测得套管鞋外地层破裂压力的当量钻井液密度为1.85 g/cm3，问不下技术套管是否可以顺利钻达油层？已知：S b=0.038 g/cm3, S k=0.05 g/cm3, S f=0.036 g/cm3, S g=0.04 g/cm3。 答： 4．套管柱设计包括哪些内容？设计原则是什么？ 答：套管柱设计包括套管的强度计算；有效外在计算；及套管柱强度设计。 套管柱设计原则： （1）应能满足钻井作业、油气层开发和产层改造的需要； （2）在承受外载时应有一定的储备能力； （3）经济性要好。 5．套管柱在井下可能受到哪些力的作用？主要有哪几种力？08 答：套管柱在井下可能受到的力包括： （1）轴向拉力：套管本身自重产生的轴向拉力、套管弯曲引起的附加应力、套管内注入水泥引起的套管柱附加应力及动载和泵压变化等引起的附加应力。