固井设计
固井技术(油气井钻井工程中的环节)

固井技术(油气井钻井工程中的环节)引言:一、固井前的准备工作1.确定井口注入液体的类型:根据不同的井口情况和需要达到的效果,选择合适的固井液体类型。
一般来说,常用的固井液体有水泥浆、聚合物浆料等。
2.准备固井液体:按照井口注入液体的类型,准备相应的固井液体。
这其中包括水泥、添加剂等。
二、固井工艺的选择与设计1.固井方式的选择:根据井眼的地质情况、井深、钻井环境等因素,选择适合的固井方式。
常见的固井方式有单胶囊固井、双胶囊固井以及二级固井等。
2.固井设计:根据地层情况、井口注入液体类型以及固井目的,设计固井方案。
固井设计需要考虑井深、井眼直径、地层特征等因素。
三、固井液体的注入与硬化1.液体注入:将准备好的固井液体注入井口,注入过程需要通过压力控制保证注入效果。
2.硬化过程:固井液体在注入井口后,会发生硬化过程。
这个过程将使固井液体逐渐变硬,形成固体胶体,从而形成固定的井壁。
四、固井质量的控制与评估1.固井质量的控制:通过监测井口注入液体的压力、流量等指标,控制固井的质量。
一般来说,压力和流量的变化可以体现固井质量的好坏。
2.固井质量的评估:固井完成后,通过各种方法对固井质量进行评估。
例如,可以使用超声波传感器对固井质量进行检测,判断是否存在裂缝、空洞等问题。
五、固井后的后续工作1.固井封堵:对已经固化的固井液体进行封堵处理,以保证井壁的密封性。
这个过程中需要根据固井质量评估的结果,采取相应的措施。
2.固井记录与分析:对固井过程进行记录和分析,以便今后类似井口的固井作业有所借鉴。
总结:固井技术在油气井钻井工程中起着至关重要的作用。
固井工作需要进行充分的准备工作,选择合适的固井工艺,并在液体注入与硬化过程中进行控制与评估。
固井工作完成后,需要进行后续的封堵和分析工作。
通过合理的固井技术,能够保证井壁的稳定性,防止地层流体泄漏,从而提高油气采收率,并保护地下水资源的安全。
固井设计

钻井工程方案的编制方法-固井技术 延迟凝固注水泥技术 在下套管前先把缓凝水 泥浆替入井中,再下套管 到井底。 优点:形成的水泥环比较 均匀。 缺点:施工时间长。
钻井工程方案的编制方法-固井技术 水泥浆体系
1、普通水泥浆体系 2、正常水泥浆体系 3、高密度水泥浆体系 4、低密度水泥浆体系 5、抗盐水泥浆体系 6、防气窜水泥浆体系 7、膨胀水泥浆体系 8、泡沫水泥浆体系 9、MTC水泥浆体系 10、塑性水泥浆体系
钻井工程方案的编制方法-固井技术 管外封隔器封隔技术
把管外封隔器连接到套管串中,采用液压胀开封隔器的 橡胶部分,达到封隔完井的目的。目前应用到漏失井、高
压井、多套压力层系完井、选择性固井、水泥膨胀封隔完
井和其他完井工艺中。 例如:对于高压井、漏失井,管外封隔器加在目的层上 部;对于两套压力层系的井,管外封隔器加在两套压力层 系中间。
缩短施工时间。
注意:要进行套管浮力计算,采取措施,防止注完水泥浆后套管上 浮。
钻井工程方案的编制方法-固井技术 管外注水泥技术 通过下在套管之间或套管与井 壁之间的小钻杆或油管注水泥。常 用于导管或表层套管使水泥返到地 面的一种方法。
钻井工程方案的编制方法-固井技术 反循环注水泥技术 水泥浆从环形空间注入,被顶 替的泥浆从套管返出。主要用于地 层严重漏失井。必须严格控制替入 量,防止替空。
钻井工程方案的编制方法-固井技术
一次注水泥技术 一次把水泥浆从套 管内注入并从环形 空间返出的注水泥 作业。目前大多数 固井施工都采用一 次注水泥技术。
管串结构 引鞋+旋流套管+回压阀+套管串+联顶节
钻井工程方案的编制方法-固井技术
分级注水泥技术
利用一种可
高温高压井固井设计原则

高温高压概念
塔里木油田油气井一般比较深, 塔里木油田油气井一般比较深,地层压 力较高,温度梯度较低。结合油田实际, 力较高,温度梯度较低。结合油田实际, 认定地层孔隙压力> (10000psi), 认定地层孔隙压力>69MPa (10000psi), 或地层孔隙压力系数>1.80, 或地层孔隙压力系数>1.80,井底温度 >130℃(BHCT>110℃)都为高温高压 130℃(BHCT>110℃) 井。
水泥、 水泥、外加剂品种多
12 1/4″ 9 5/8″ 8 1/2″ 7″ 5 7/8″ 5″
3.95mm
11.1mm
气窜的潜在性
一 高温高压深井固井设计基本原则
1 高温高压深井固井设计的基本原则包含对如下问题的考虑 1)高温高压深井固井的难点分析 井底循环温度(BHCT) 2)井底循环温度(BHCT)的准确计算 3)高密度水泥浆的稳定性设计 4)提高技术套管固井质量问题 大段、 5) 大段、多套岩盐层复合盐层固井关键技术的应用 6)提高深井固井成功率的有效措施 窄压力窗口(易喷易漏) 7)窄压力窗口(易喷易漏)井固井要求 8)深井尾管长水泥段温差过大如何固井的问题
高温高压深井固井设计基本原则
稠花时间=泵送时间+1小时的安全余量。 +1小时的安全余量 5. 稠花时间=泵送时间+1小时的安全余量。 6. 对尾管固井都根据尾管顶部的BHST和压力做水泥浆强度试验从而规 对尾管固井都根据尾管顶部的BHST和压力做水泥浆强度试验从而规 BHST 定最短的候凝时间。顶部强度不得低于500psi/24hr 3.5MPa/24hr)。 500psi/24hr( 定最短的候凝时间。顶部强度不得低于500psi/24hr(3.5MPa/24hr)。 控制水泥浆失水量。用于层间的封隔, 7. 控制水泥浆失水量。用于层间的封隔,不管是技术套管还是生产套管规定 水泥浆失水量在100mL以下;尾管固井30mL以下。 100mL以下 30mL以下 水泥浆失水量在100mL以下;尾管固井30mL以下。 尾管顶部按国外的先进方法留60~152m的水泥塞。 60~152m的水泥塞 8. 尾管顶部按国外的先进方法留60~152m的水泥塞。 顶替速度应小于1.5m/min 1.5m/min。 符合国外专家提出的低替速技术, 9. 顶替速度应小于1.5m/min。 符合国外专家提出的低替速技术,他们已经验 证过,如果泵速在0.79~1.29m /min,可能破坏井眼 激动压力压漏地层。 可能破坏井眼, 证过,如果泵速在0.79~1.29m3/min,可能破坏井眼,激动压力压漏地层。 隔离液密度低于水泥浆而高于钻井液至少0.12g/cm 10. 隔离液密度低于水泥浆而高于钻井液至少0.12g/cm3,隔离液长度占环形空 230m接触时间不少于10min。 接触时间不少于10min 间230m接触时间不少于10min。 处理泥浆按国外的最佳要求:泥浆塑性粘度≦5.7帕 泥浆屈服值≦ 11. 处理泥浆按国外的最佳要求:泥浆塑性粘度≦5.7帕;泥浆屈服值≦2.39 泥浆失水量≦5mL。 帕;泥浆失水量≦5mL。 如果地层含有H 12. 如果地层含有H2S和CO2应按复杂井处理 13. 如果是大套盐膏层或长尾管长水泥浆段固井应使用新的固井方法
固井工艺流程

固井工艺流程一、引言固井是一项关键的油田钻井工艺,旨在确保井壁的完整性,防止地层流体泄漏,并提供井眼稳定性。
固井工艺流程是一个复杂而精密的过程,需要严格的操作和监控,以确保固井质量和井口安全。
二、固井工艺流程概述固井工艺流程包括准备、设计、施工和质量控制等步骤。
下面将详细介绍每个步骤的内容和重要性。
1. 准备阶段准备阶段是固井工艺流程的首要步骤。
在这一阶段,需要进行井筒清理、排水、装填固井材料和准备固井设备等工作。
井筒清理是为了清除井眼内的杂质和废弃物,保证固井质量。
排水是为了排除井眼内的水分,防止固井材料受潮。
装填固井材料是为了填充井眼,固定套管并提供井壁稳定性。
准备固井设备是为了确保施工过程中的顺利进行。
2. 设计阶段设计阶段是固井工艺流程中的关键步骤之一。
在这一阶段,需要根据地层条件、井眼尺寸、井口压力等因素,合理选择固井材料、固井液和固井方式。
固井材料包括水泥和固井添加剂,用于填充套管与井眼之间的空隙。
固井液是一种特殊的液体,用于输送固井材料和控制井眼压力。
固井方式有多种选择,如常规固井、套管充填固井和封隔固井等,根据实际需要选择最合适的方式。
3. 施工阶段施工阶段是固井工艺流程中最关键的步骤之一。
在这一阶段,需要将固井材料和固井液输送到井眼,填充套管与井眼之间的空隙,并形成固体固井体。
具体操作包括注水泥、压裂、固井材料计量和固井液循环等。
注水泥是将水泥浆注入井眼,填充套管与井眼之间的空隙。
压裂是通过注入高压液体,使井壁产生裂缝,增加油气流通性。
固井材料计量是为了保证固井质量和固井效果。
固井液循环是为了保持井口压力稳定,防止井壁塌陷。
4. 质量控制阶段质量控制阶段是固井工艺流程中不可或缺的一环。
在这一阶段,需要对固井过程进行实时监控和数据记录,以确保固井质量。
具体措施包括压力监测、温度监测和流量监测等。
压力监测是为了控制井口压力,防止井壁塌陷或泄漏。
温度监测是为了控制固井材料的凝固时间,保证固井效果。
龙岗3井244.5mm套管固井设计(最终版)

文件编号:JGJ-309(1).09受控状态:井别:预探井构造名称:四川盆地川东北坳陷仪陇-平昌构造带龙岗生物礁井号:龙岗3井型:定向井固井类别:一类井业主单位:西南油气田分公司Φ244.5mm套管固井工程设计四川石油管理局井下作业公司2007年02月08日文件编号:JGJ-309(1).09受控状态:井别:预探井构造名称:四川盆地川东北坳陷仪陇-平昌构造带龙岗生物礁井号:龙岗3井型:定向井固井类别:一类井业主单位:西南油气田分公司Φ244.5mm套管固井工程设计四川石油管理局井下作业公司2007年02月08日设计人:_ _(签字) 日期:井下作业公司初审意见:初审人:__(签字) 日期:__川东钻探公司审核意见:审核人:__ (签字) 日期:___四川石油管理局工程技术部会审意见:工程技术部:__(签字) 日期:__四川石油管理局审批意见:审批人:__(签字) 日期:__勘探事业部审核意见:审核人:__(签字) 日期:__西南油气田分公司工程技术与监督部会审意见:工程技术与监督部:__(签字) 日期:__西南油气田分公司审批意见:审批人:__(签字) 日期:__目录前言1. 钻井资料 (2)2. 地质资料 (3)3. 固井目的及方法 (4)4. 固井难点与主要技术措施 (4)5. 套管柱设计、校核与扶正器安放位置 (5)6. 固井工艺设计 (6)7.水泥试验设计 (8)8.下套管复杂情况计算 (9)9.施工技术要求 (9)10.施工组织 (11)11.施工预案 (12)12.健康、安全与环保要求 (13)13.固井设备、工具与材料清单 (13)附:龙岗3井9 5/8˝套管固井施工现场办公会议纪要 (15)前言龙岗3井是四川盆地川东北坳陷仪陇-平昌构造带龙岗生物礁的一口预探井,由川东钻探公司川钻28队承担钻探作业。
钻井工程设计Φ244.5mm套管进入须家河组顶部19m左右固井,预计固井井深3245m。
固井

杜84-38-162固井设计一、基础数据1.原井基础数据人工井底:1705m 油套水泥返深:600 m 油补距: 3.88 m 套补距:4.2m 油套:φ139.7 ×2780 m,壁厚7.72mm.射孔井段厚度/层数,6.6m/3层 .平均孔隙度17%层位:杜家台射孔段厚度:6.6m2.试挤情况: 10min挤清水1m3压力15MPa不升不降3.设计数据设计挤灰半径:1m设计水泥浆密度:1.80~1.90g /cm3井温:75℃设计水泥浆稠化时间:180min添加剂:缓凝剂1‰,降失水剂1﹪。
钻杆内容积:2.34m3 /km,钻杆闭排体积:4.48 m3 /km套管内容积:20.5m3 /km,环空容积;16m3 /km,127套管内容积9.8 m3 /km127套管闭排容积12.66m3 /km127套管环空容积7.84方/千米127套管长度150m73钻杆长度二、施工目的修套后下127衬管完井,转SAGD注汽井。
三、水泥量计算水泥浆的用量由以下公式计算:固井段环空体积V固井段长度h=150m环空容积V4=V3h =150/100×7.84≈1方考虑稠油层漏失附加量3方,混浆及预留水泥冒附加量2方共需水泥浆:V=环空容积+漏失附加量+混浆及水泥冒附加量=1+3+2=6方折合干水泥根据公式:t=1.435V(r水泥浆-1)(V取6m3,r为水泥浆密度,取1.853/g cm)t=1.465×6×(1.85-1)≈7.5(吨)外加量:地面管线预留1 m3预计G级油井水泥8.5吨。
水泥添加剂:降失水剂5%,缓凝,1%,分散剂5%,消泡剂5%.四、水泥浆性能水泥浆密度,1.85g/cm3。
适用井温210℃。
稠化时间,188min。
初始稠度28BC。
候凝时间48h。
强度22MPa五、施工步骤1、正循环泥浆1至2周,观察悬重、泵压、排量及漏失量。
洗净环空内的残砂,2、悬挂器座挂,倒开中心管。
固井设计

第七章固井设计7.1 套管柱强度设计7.2 注水泥设计7.3 固井质量检测与评价7.3.1 注水泥质量要求(1)油气层固井,设计水泥返高应超过油气层顶界150cm,实际封固油气层顶部不少于50cm。
其中,要求合格的水泥环段,对于浅层2000m的井不少于10m,深于2000m的井不少于20m。
(2)为了保证套管鞋封固质量,油层套管采用双赛固井时,阻流环距套管鞋长度不少于10m,技术套管一般为20m,套管鞋应该尽量靠近井底。
(3)油气层底界距人工井底不少于15m。
其中,第(2)条是为了防止上胶塞下行时所刮下的套管内表面上的液膜浆体污染水泥浆,而影响套管鞋附近的水泥封固质量;第(3)条是为了满足采油方面的需要。
7.3.2 水泥环质量检测和评价1、井温测井水泥水化反应是一放热反应,凝结过程中所放出的热量通过套管传给套管内流体,可使井温温度上升一定数值;而环空中没有水泥的井段,井内温度为正常温度。
利用这一特征,可以测定水泥浆在环空中的返高位置。
2、声幅测井声幅测井是根据声学原理所进行的测井。
在井下,从测井仪声波发射器发射出声波,声波向四周以近似球状的波阵面发散,通过不同介质和路线后传播到接收器。
最先到达接收器的是沿着套管传播的滑行波所产生的折射波,其次是传到地面后又传播回来的地层波。
尽量在钻井液内声波的传播距离最短,但是由于在钻井液内声速相对较低,所以钻井液波到达最迟。
声幅测井记录是最先到达的套管波的首波幅度。
套管内钻井液的分布及性质是不变的,因此向管内散失的能量为恒定值。
在此基础上,套管波的衰减程度管外水泥与套管的胶结情况。
实验证明,套管首波幅度的对数与套管周围水泥未胶结部分所占套管周长的百分数之间存在线性关系,即与套管胶结的水泥越多,所接收的声幅越小;而当管外全为钻井液时,多接收的声幅最大。
实际的深海声幅测井远比这复杂,以上述为基本原理。
沿井深由下而上进行测试,就可得到一条沿井深反映水泥与套管胶结情况的声幅测井曲线。
车古271评价井固井技术设计

车古271评价井固井技术设计【摘要】结合车古271评价井钻井施工设计,重点对四开过程中采取的固井主要工艺技术设计进行论述,以为该井固井施工提供技术参考。
【关键词】固井设计;技术设计;车古271井车古271井位于济陽坳陷车镇凹陷车西北带埕南断层下降盘,根据该井的地层特点及目前钻井工艺技术状况、地层压力情况,依据有利于安全、优质、高效钻井和保护油气层的原则进行固井设计。
车古271井的井身结构设计主要借鉴已完钻井的经验。
综合考虑邻井钻遇的复杂问题和本井地质情况及要求,该井采用四级套管程序。
1 井眼准备(1)电测以前通井、循环,保证电测工具顺利下入。
(2)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泥浆,减少下套管摩阻。
(3)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,尽量降低黏切,降低含砂量。
(4)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,应慢速转动钻具防黏卡。
2 设备准备(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)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 下套管作业(1)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。
(2)按下入次序对套管进行编号、记录。
(3)套管及附件、工具上钻台时要戴好护丝,严禁碰撞。
(4)在套管接头上扣前,应在接箍或管子螺纹的整个啮合表面上涂抹上符合GBT23512—2009、ISO13678:2000或API RP 5A3标准的套管螺纹脂,钻具螺纹脂禁止用于套管连接。
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采用最新数据库技术,应用网络传输技术、网络安全 技术等实现网上数据传输,能够满足大庆油田深井固 井施工设计的需求。输出格式采用石油系统通用的格 式--Office 2003 文档形式,方便设计操作;实现固井 施工动态模拟;模块化设计,模块之间相互独立。 设计的基本构成和模块
(1)、深井固井基础数据建立; (2)、套管柱强度设计与校核; (3)、套管柱居中设计与校核; (4)、注水泥流变设计; (5)、压稳及防漏计算; (6)、注水泥施工参数设计; (7)、固井工程设计文件的形成与导出
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通过上述数据输入到 软件中,可以建立详 细的固井作业模型, 并且可以将井眼轨迹 做三维可视化显示, 也可以将套管和作业 管柱进行图形显示, 可以建立直观的模型 。为后面的模拟做好 准备,另外软件应具 有数据自动检查功能 ,如果输入数据不合 理模型可以自动提示 。
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前置液用量及组成 按照标准,给出要求接触时间或者给出要求的高度,计算前置液 用量及组成,相关数据有前置液类型,密度,高度,用量等 注水泥量、外加剂及掺料用量计算 根据油气水层分布,决定水泥面位置,计算封固段长度(或指定 一个封固段长度)。 利用井径及井深数据计算封固段环行容积(需要的水泥浆量) 。 输入要求的水泥浆密度及水泥浆配方组成(或从库中选择) 如A+25%石英砂+5%DCR+18%DHL,选择其中参与干混的材料, 给出(输入)材料的密度和百分比例,根据设定的密度计算水泥 浆的需水量及造浆率,并根据造浆率计算整个封固段需要的干水 泥及外掺材料用量,并给出一定的附加计算比率,确定施工使用 的水量或者药液量。
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Байду номын сангаас据管理功能
详细的数据库管理功能,可以对固井作业中涉及到的各种 数据进行管理,包括如下内容: 各种流体包括水泥浆、隔离液、顶替液等全面管理 管柱数据 工具数据 套管数据 扶正器数据管理
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报告自动生成 灵活的报表生成功能,可以满足设计报告,施工报告等各 种报告类型。 可以自动生成总结文件 可以自定义生成报告(可以选择生成一部分数据、曲线、 图表或全部内容)
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需要输入的基础资料数据 钻井资料:(设计)实际井深、井斜、方位、井径、井底静 止温度、循环温度、地温梯度等 地质资料:地层岩性、地层孔隙压力、地层破裂压力、 地层渗透率、油气水层分布等 工程情况:井塌、漏失、缩径、地层承压试验等 井身结构:套管刚级、尺寸、下深、扣型、机械性能等 相容性实验:相关数据等 这些需要录入的数据可随部分功能模块处在不同的位置, 程序中允许灵活调用。
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顶替量计算及顶替效率分析 根据送入钻杆深度、壁厚、套管外径、壁厚、浮箍 深度数据计算顶替量(可考虑钻井液压缩系数)。 简单预测不同顶替效率下水泥面返高情况。 压稳分析及防漏计算 根据环空液体结构组成,如前置液、水泥浆(缓 凝)、钻井液的密度和高度,计算环空静压力,利 用给定的地层压力数据或者地层压力系数,判断压 稳情况。 结合承压试验的数据,计算地层能承受的最大静压 力,判断是否存在漏失风险。
套管居中度设计计算 根据实际井况进行套管 居中度设计,给出最优 化加放方案,并可根据 指定的扶正器类别等条 件进行套管柱居中度校 核。
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固井注水泥动态模拟
通过设计固井作业程序 就可以进行固井注水泥 动态模拟,可以计算出 井底压力,进出口流量 ,井底压力,各种液体 的前沿位置等各种参数 ,并且将这些参数通过 图表曲线的方式显示出 来,方便分析。并且所 有参数都为时间相关, 可以精确的设计出作业 程序。
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软件可操作性好,具有可维护、可扩充性 界面友好,易学易用
类似Outlook的操作导航界面,容易学习和使用 对建立模型所需要的数据进行分组,通过操作到来, 一步一步通过向导可以建立模型,进行计算和优化设 计。
国际单位制和油田单位自由转换
可以使用任何公制和英制单位,而且可以自由切换, 数据不需要重新输入,自动可以换算。单位换算包含 了国际制单位、英制单位、油田现场单位等各种用户 定义的单位换算。换算前后保证精度。
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谢谢!
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套管柱强度设计 及校核 根据实际井况进 行套管柱强度设 计及校核,并可 根据指定的套管 柱刚级、壁厚等 条件进行套管柱 强度校核,将设 计或校核结果以 强度载荷图形式 表现出来
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流变设计(施工排量计算)
结合水泥浆、前置液、钻井液等流体的流变参数,进行流变学 设计,根据井径及安全压力等确定合理的施工排量,并能以动 态的形式描述在施工过程中井筒中某一点随施工过程的进行压 力、排量等参数的变化。