又喷又漏井的固井技术
收稿日期:1998—11—18作者简介:吴宗国,钻井高级工程师,1985年毕业于西南石油学院钻井专业,现在川东钻探公司钻井科从事技术管理工作。曾发表固井方面的论文多篇。!生产线上#又喷又漏井的固井技术吴宗国(四川石油局川东钻探公司钻井科,重庆大石坝400021) 摘 要 又喷又漏井的固井技术包含两个方面,一是裸眼客观存在又喷又漏的情况,其固井方法是采用全井下套管固井、尾管固井、分级固井;二是在下套管过程中,或下完套管循环时,或在注替水泥浆的过程中发生井漏诱发的溢流或井喷时,其固井方法是以正注为主的井口反补挤水泥工艺,以正注水泥为辅的一次或二次反注水泥工艺技术。具体应采取什么样的固井技术,应根据漏失速度的大小、井内钻井液密度与水泥浆密度的差值大小等来确定。关键词 井喷 漏失 钻井液 水泥浆 固井中图分类号:TE256+11;TE28 文献标识码:B 文章编号:1006—768X(1999)05—0084—03 川东地区钻探的深井,大多数目的层是石炭系。通常24415mm套管下至T21j3中部,要钻达目的层石炭系还要钻过T21j2,T21j1T11j1,T1f,P2ch,P2l,P1m,P1q,P1l等层系。由于这几个层系地层压力各不相同,差异较大,在同一裸眼中常常存在漏失层和产气层,这就给钻井工作和固井工作带来许多问题,即又喷又漏,处理这类问题非常困难。针对又喷又漏问题,在钻井过程中研究和发展了处理这类问题的一些有效方法,如反循环堵漏压井技术,平衡钻井技术等,收到了良好的效果。但有一部份井,由于钻井液密度低,采取桥堵或降密度钻进等方法,解决了钻井过程中的喷漏问题。而在固井过程中,因水泥浆密度很难调节到与钻井液密度一致,且下套管后环空流动阻力的增加等因素,导致固井过程中发生井漏,进而诱发溢流和井喷。因此,要保证环空有良好的水泥环质量,不窜不漏,就显得很困难。本文正是针对这些问题的一些探讨和实践,取得了良好的效果。1 又喷又漏井的特点111 又喷又漏井在钻井过程中的表现形式又喷又漏井在钻井过程中,一般表现为上喷下漏和上漏下喷两种形式。上喷下漏是产气层在漏失层的上部,通常表现为上部气层为高压层。当钻进上部气层时,须采用高密度钻井液平衡气层,而钻下部地层时,因液柱压力过高压裂地层而发生钻井液漏失,导致整个井筒内部液柱压力降低,诱发上部气层发生溢流或井喷。上漏下喷是漏失层在产气层的上部。通常发生在钻进下部地层时发生溢流,当提高钻井液密度压井时,造成上部低压层发生井漏,导致井内液柱压力降低,反过来再次诱发下部气层发生溢流或井喷。112 又喷又漏井在固井工程中的表现形式它与钻进中发生的情况不一样,不同之处在于固井下套管前井眼处于稳定平衡状态,即不喷不漏。只是在固井作业中,如下套管作业时,因下放速度过快造成压力激动,下完套管开泵过猛;注水泥施工作业中,水泥浆密度多于钻井液密度,当水泥浆顶替到环空后,环空液柱压力升高等引起井漏,使井内液柱压力降低而诱发气层发生溢流或井喷。2 又喷又漏井的固井技术又喷又漏井的固井技术包含两层意思:一是裸眼中客观存在又喷又漏的情况,可采用全井下套管固井,尾管固井、分级固井;二是在下套管过程中,或下套管完循环时,或在注替水泥浆的过程中发生井漏诱发的溢流或井喷时,可以正注为主的井口反补挤水泥工艺,以正注水泥为铺的一次或二次反注水泥工艺技术。具体方法应根据漏失的速度大小,井内钻井液密度与水泥浆密度的差值大小等来确定。211 全井下套管的正注水泥为主反补挤水泥工艺该方法适用于下完套管后,漏失速度小,在一定排量下液面基本能保持在井口,且井内钻井液密度与水泥浆密度基本相当。因为固井注替水泥浆中虽然会发生井漏,但不会发生溢流和井喷,故采用正注水泥工艺技术,但在固井过程中有以下两个问题应引起重视。①采用该法固井,有可能顶替水泥浆时因井漏而导致水泥浆不能返到地面,使井口不能得到很好的固定。可以采取适当多设计正注水泥量,使水泥浆尽可能的返到地面;在井口补挤一定量的水泥(通常为8t～10t)将井口固定。②采用该法固井,有可能在顶替水泥浆时因井漏发生桥堵而出现高泵压,即“实心套管”。这采取;a.发现泵压在逐渐升高时应提高其顶替排量,尽可能地将水泥浆顶替出去;・48・ 钻 采 工 艺 1999年 第22卷 第5期
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.b.要控制好水泥浆的失水,可以通过加降失水剂达到目的。212 全井下套管正注水泥为铺反注水泥为主的工艺该方法是解决又喷又漏固井的最主要方法,它适合于各种条件下的又喷又漏井。具体又分为一次反注,二次反注或多次反注。它同样应根据漏失速度大小和水泥浆密度与钻井液密度的差值大小来确定。但不管采取何种方式反注,其正注水泥量的设计均是返在漏层位置,但不封固漏层。其正注水泥量为:下水泥塞水泥量加上漏层以下环空水泥量,漏层以下水泥量按环空电测井径计算再附加5%。21211 一次反注水泥工艺技术一次反注水泥工艺是指当正注水泥浆顶替到位后,立即进行反注水泥作业,且一次性反注完漏层以上环空水泥量。漏层以上环空水泥量按井径计算的环空水泥量附加10%～15%。该方法适用于以下两种情况。A1井内钻井液密度与水泥浆密度基本相当,且漏失速度较小,即在反注水泥浆时,井口一直保持3MPa～5MPa以上的压力,当反注完漏层以上的水泥浆量时,冲洗井口,立即关井再蹩压3MPa～5MPa候凝即可。B1水泥浆密度大于井内钻井液密度,且漏失速度大于或相当于反注水泥浆的速度,可采取一次反注法。其基本要点是:首先,配制15t～20t左右的催凝水泥浆反注在前面,其催凝水泥浆的凝结时间等于反注完漏层以上环空水泥量的时间。其次,以与漏失速度一样大的反注水泥浆排量,连续反注完漏层以上剩下的环空水泥量。当前面反注的催凝水泥浆到达漏层时,其初凝时间基本达到。当静止时,将产生很大的阻力阻止水泥浆继续向漏层漏失,达到封固整个环空的目的。从上面可以看出,一次反注水泥工艺,尤其适合于上喷下漏井的固井。它可以一次封堵漏层,不会因漏失其液柱压力降低而诱发溢流或井喷。21212 二次反注水泥工艺技术二次反注水泥工艺是指反注水泥量至少要两次才能到达井口。因为对于上漏下喷的井,正注的水泥浆量已经封固了气层,反注水泥浆时只要保证漏失层以上环空完全充满为止。施工要点:①正注水泥浆量顶替到位后立即进行反注。第一次反注水泥浆量按下式确定:G1=Pp・q0・K/0.0098ρc式中:Pp———漏层压力,MPa;ρc———水泥浆密度,g/cm3;q0———漏层以上环空每米平均环空容积,m3/m;K———配制一立方米水泥浆的干灰用量,t/m3;G1———第一次反注水泥量,t。②在进行第一次反注时应注意以下几个问题:若正注水泥浆在反注水泥浆的过程中能够达到初凝,则反注水泥浆的排量按正常排量进行施工。若按正常排量反注完时,其正注水泥浆仍不能很快达到初凝,则反注水泥浆的排量要适当降低,但始终保持正注水泥初凝前上部液柱压力大于气层压力。③第二次反注水泥浆应在第一次反注水泥浆初凝后或者终凝后再进行,第二次反注水泥浆量等于漏层的静漏失量,即反灌水泥浆至井口为止。213 尾管固井方法尾管固井比全井下套管固井时流动阻力小,改善了注水泥过程中的水力条件。下套管时激动压力相对要小,同时,它也避免长段水泥浆失重导致溢流或井喷等优点。尾管固井中因漏失采取正、反注水泥工艺技术与前面的正、反注水泥方法有些不同。(1)正注水泥顶替到位后,立即卸水泥头,将中心管提出喇叭口以上,其上提位置的高低应视其漏速的大小而定。(2)配制一定数量的水泥浆顶替到喇叭口处,然后关井反挤或正挤,挤入水泥量的1/2～2/3即可。尾管固井中采用正、反注水泥时,为防止挤水泥时尾管鞋处发生漏失引起尾管鞋处空,必须在正注水泥时,考虑顶替到位后尾管内液柱压力应低于管外液柱压力2MPa～3MPa。214 分级固井工艺该固井方法的一个关键是分级箍安装位置的确定,一般可遵循这样几条原则:①上喷下漏的井,分级箍位置可安装在漏层以上100m左右,第一级水泥封固漏失层。②上漏下喷的井,分级箍可安装在漏层以下100m左右,第一级水泥可封固住气层。3 又喷又漏固井方法的实践几年来,在不同的构造上,采取不同的固井方法解决了多口又喷又漏井的固井问题,收到了很好的效果。固井质量均达到合格,环空不窜不漏。下面举几个典型实例。311 环山某井的17718mm套管固井该井属于上喷下漏的正注水泥为主补挤水泥的固井方法。①基本情况:该井215mm钻头钻至S层20m,井深2940m,17718mm套管下至2722m的P1q2层,裸眼完成P1q2以下层。②主要显示情况:在P1m1层,用密度1138g/cm3的钻井液钻至2668m～267011m发生井涌,后用1162g/cm3的钻井液压稳。在P1m1层,用密度1169g/cm3的钻井液钻进时井漏,漏速5m3/h,降低排量自停。再用1177g/cm3钻井液钻至井深281515m时放空015m,并发生井涌,用密度2106g/cm3钻井液压稳定。用该密度钻井液钻进至2883180m～2884.3m发生井漏,漏速24m3/h～28m3/h,从钻进中的显示看主要有两个产气段和两个漏失井段,不能单一说上喷下漏或上漏下喷,但从封固井段看,属于典型的上喷下漏。③实际施工情况:在下完套管时循环有微漏,确定采用正注水泥工艺。正注水泥80t(其中缓凝水泥60t,早凝水泥20t),在顶替水泥浆时发生严重井漏,并诱发溢流。顶替到位后,出口返出严重的气侵钻井液。顶替完后立即关井反注催凝水泥8t,关井压力由515MPa上升到10MPa候凝。最后固井质量合格,环空不窜不漏。・58・第22卷 第5期 吴宗国:又喷又漏井的固井技术
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.312 龙会构造某井的17718mm套管固井该井属于上漏下喷的一次反注水泥工艺技术。①基本情况:24415mm套管下至T1f层3913m,215mm钻头钻至井深4420m时,钻井液密度1165g/cm3,因井漏诱发强烈井喷,后压井造成卡钻处理无效,重新侧钻至P1m2层4520m固井。②主要显示:在P1m2层4413m～4420m,钻井液密度1165g/cm3发生井漏,诱发井喷,后为了压井平衡加重钻井液至密度2113g/cm3时井漏,平均漏速6115m3/h,经多次堵漏后仍有微漏。③固井情况:下完套管后,小排量循环不漏,以20L/s排量循环,几乎失返,测漏速达到30m3/h以上。针对这一情况,采取正注水泥为辅的一次反注水泥工艺。正注水泥10t,封固套管鞋和气层,顶替到位后立即反注。首先反注催凝水泥20t,其凝结时间80min,基本上等于反注完漏层以上环空水泥量的时间。结果在反注完剩下的65t水泥时,环空压力由8MPa上升至18MPa,催凝水泥浆达到初凝。经声幅测井,环空水泥环质量良好,不窜不漏。井口试压60MPa不漏,测试产量101121×104m3/d,达到固井目的。313 邻北构造某井的17718mm尾管固井①基本情况:该井24415mm套管下到T1j32层中部2409119m,215mm钻头钻至S层3919146m,设计采用筛管完成产气层。②主要显示情况:用密度1136g/cm3的钻井液钻至P1m2层3619m～3621m发生井涌,用密度1142g/cm3的钻井液压稳正常。由于井内钻井液密度较低,水泥浆密度较高,采用全井下套管固井,很可能发生大漏而诱发溢流。故虽然井深较浅,但仍决定采用尾管固井工艺,避免复杂情况发生。③固井情况:因下完尾管后循环发生井漏,测得漏速32m3/h,当时分析认为24415mm套管鞋处漏,决定采用尾管正反注水泥工艺技术。首先是正注水泥40t,封固气层段,顶替到位后,卸水泥头起钻1柱,注水泥15t,然后关井挤入10m3,关井压力15MPa候凝。后来声幅测井固井质量良好,环空不窜不漏。4 几点认识(1)本文总结的几种又喷又漏井的固井方法,除了分级固井未在生产套管固井中实践外,其余均在多口井的固井中实践。证明这些方法能够解决各种不同的又喷又漏中的固井问题,且收到了良好的效果。(2)具体哪一种方法更适合于哪一种又喷又漏井的情况,这要在实践中不断摸索和总结。(3)分级固井在技术套管固井中用来解决长裸眼及低压漏失井的固井较多,但作为一种解决深井又喷又漏井的固井方法,还需要分级箍的生产厂家提高分级箍的质量,尤其是分级箍的可靠性,以便用于生产套管固井中。(技审:李 杰〈高工〉;编辑:黄晓川)!科技简讯#水平井传输测井的常见故障分析及对策 11水平井管柱传输测井工艺它是利用管柱携带测井仪器入井,并从管柱水眼送入湿接头,使之与井下仪器在冲力作用下对接,通过管柱推送到井底,通过电缆把井下数据信号传出的一种测井方法。21施工中的主要故障及对策(1)湿接头在管柱内下放不到湿接头公端所在对接位置,主要原因①管柱内径太小、测量不准或者管柱变形。②管柱内残存几何形状较大的物体。③管柱内壁残存水泥环饼,使内径变小。预防的方法:精确测量所有入井钻具、接头的内径,选择合格的通径规逐根通径,保证仪器在钻具内顺利通过。(2)湿接头对接困难,主要原因有以下几点:①湿接头公端存有杂物,如泵凡尔胶皮、悬挂器密封套铝片、钻井液沉砂等。②湿接头公端插针受损变形,影响对接。③湿接头公端位于井眼曲率较大井段,影响对接。预防的方法主要是:电测之前大排量循环,有效使用钻井液滤清器,保证钻井液干净无污物;对接时不能排量太大,以防速度过快,撞坏湿接头;避开井眼曲率过大的地方,保证对接顺利。(3)施工过程中湿接头频繁脱开,主要原因有以下几方面:①下钻速度过快,接头母端受钻井液冲击力过大而脱开。②湿接头自锁质量欠佳(标准仪器附加拉力在815kN～10kN之间,才能将其拔脱)。预防的方法主要是:控制下钻速度;调整钻井液性能,尽量降低钻井液粘切,减小其流动阻力;使用性能可靠的仪器。(4)对接后无信号,主要原因有以下几方面:①仪器在下钻过程中由于震动而损坏,尤其是仪器内电路陶磁元件。②仪器在下钻过程中遇阻加压过大将仪器压坏。③湿接头对接没完全到位,影响信号传递。预防的方法主要是:减小下钻过程中的强烈震动;控制下放速度,遇阻不超过20kN;上提母接头100m之上开泵冲下,以确保对接充分。31施工前的注意事项(1)起钻前钻头在悬挂器位置旋转打磨几次,以保证此处内径规则。(2)起钻前大排量循环洗井,使大块杂物全部返出井眼。(3)起钻前除将钻井液粘切适当降低外,其他性能维持完钻时性能。(4)下钻时将入井钻具逐根通内径,以检查内径尺寸并清除内径杂物。(5)钻具下到预定位置接旁通接头前,先开泵循环正常后,再接旁通接头下仪器。(6)测井时钻具下放速度保持在每分钟6m～8m内,并使电缆与钻具同步起下。——— 王眉山 (编辑:向幼策)・68・ 钻 采 工 艺 1999年
分级固井
分级(双级)固井技术措施与应急预案
所谓双级固井工艺技术是指通过一种特殊固井工具分级箍及其各种配套的塞子，来实现将较长的水泥封固井段分成两段进行封固。分级固井主要是因水泥封固段太长，防止井漏而减少井下漏失水泥浆而采用的双级或多级固井方法。
一、分级固井工艺技术的应用范围
(1)一次注水泥封固段太长，压差过高，一般注水泥设备难以满足施工要求。
(2)低压易漏失井固井时，由于一次封固段太长，压差过高，容易引起固井漏失。
(3)一次封固段太长，上下温度太大，水泥浆性能无法保证固井要求。
(4)油气分布不均，不连续且中间间隔距离太长时。
二、分级箍安放位置的确定原则：
依据油气水层及漏层位置决定
(1)全井封固的井，一般安放位置在井深1/2处，同时考虑地层、井径、井斜方位及垮塌情况。
(2)主要油气层间隔距离较大时，其位置选择在上部油气层底界以下40-60m处。
(3)易漏失地层，一般选在漏失层以上50-80m处。
(4)分级箍以下必须要有足够长度的套管，一般不少于450m，以保证分级箍顺利打开。
三、分级箍的规格类型
目前常用的分级箍其规格尺寸有φ244.5mm，φ177.8mm，φ139.7mm，127mm。
分为机械式和液压式两种类型，它们的主要区别在于：
(1)机械式：用于直井或井斜角小于25度的井，依靠重力塞打开循环孔进行二级固井，其打开压力较低。
(2)液压式：用于任何井型，可以不用重力塞而直接蹩压，打开循环孔进行二级固井，其打开压力较高。
四、双级固井其主要区别在于使用的特殊胶塞和重力塞的作用，将分级箍的滑孔先剪切开建立循环然后注水泥、替浆时靠特殊胶塞再剪切锁钉使滑套下落封闭循环道孔，从而避免了射孔固井糊炮眼的工序。
分级固井的要点：①、注完水泥替量时，下胶塞通过分级箍处时要减少替浆排量，(必须事先计算好通过分级箍的流量)
阿31—102井防漏堵漏低密度水泥浆固井技术
第２８卷增刊 ２００６年１０月 石 油 钻 采 工 艺 ＯＩＬ ＤＲＩＬＬＩＮＧ＆ＰＲ０ＤＵＣＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ Ｖｏ１．２８（ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ） Ｏｅｔ．２００６
文章编号：１０００—７３９３（２００６）ＳＯ一０００４—０２
阿３ １—１ ０２井防漏堵漏低密度水泥浆固井技术
闫睿昶 王野。靳红梅 宋长伟‘ 李有全 罗胜 （１．华北油田公司二连分公司，内蒙古锡林浩特０２６０１７；２．华北石油管理局钻井工艺研究院，河北任丘０６２５５２）
摘要：二连油田阿南老区阿３１—１０２井由于周围生产井开发政策不同，各套目的层压力系数差别较大，高低压 储层共存，压力系数为０．８一１．４。钻井过程中在１４５９—１６７０ ｍ井段累计发生７次漏失，共漏失钻井液１５０ ｍ ，井 漏时钻井液密度１．３ｌ ｇ／ｃｍ’。井漏同时也存在较严重的油水浸现象。为解决此问题，在井温低、水泥用量小的情 况下，采用低密度防漏堵漏水泥浆体系固井。该水泥浆体系在降低水泥浆密度的同时，在水泥中加入弹性防漏堵 漏材料，以达到防止漏失及油水浸的双重目的。现场应用施工顺利，未发生漏失情况，３６ ｈ后测井，固井质量优质， 满足二连油田老区复杂储层的低温防漏固井要求。
关键词：阿３ｌ一１０２井；低密度水泥浆；防漏；堵漏
中图分类号：ＴＥ２５６．１ 文献标识码：Ｂ
阿３１—１０２井位于二连盆地马尼特坳陷阿南凹 陷阿尔善断层下降盘阿３ｌ西背斜。自上而下依次
钻遇赛汉塔拉组、腾格尔组和阿尔善组。该断块分
为ＴⅢ、Ａ Ｉ上、Ａ Ｉ下、ＡⅡ４套目的层系进行开采，
由于针对周围生产井开发政策不同，造成各套目的 层压力系数差别较大，高低压储层共存。主力目的
层阿尔善组是以云质粉砂岩、砂砾岩及安山角砾岩
为主，是裂缝孔隙型储层。储层平均孔隙度一般在
１３．８％一２０．１７％，渗透率平均４５．３×１０～ ｍ ，为 中孔低渗储集层。
１油井简况
阿３１—１０２井一开使用６３３９．７ ｍｍ钻头钻至 井深７４ ｍ，下入６２７３．１ ｍｍ表层套管至井深７３．６４
什么是固井
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。
防堵漏技术措施
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表 1 按漏失地层与井型漏失统计
今年启动以来,表层漏失井较多, 占漏失井口数 47%,洛河、环河、安定为失返性
漏失,水平井延长组温和井 X 家沟为渗透性漏失.
1、部份井可根据周围地形土质判断黄土层特性
部份海拔较高的井场,可以根据井场四周土质〔红胶泥、沙土〕来确定表层
土质,如果是红胶泥果断采用白土浆开钻表层,如果是黄沙土,可以采用聚合物开
钻.
2、参数控制要求
表层开钻必须控制好排量 ,打开回水,随着井深增加,逐渐关回水,例如每钻
2 根关半圈,在扩眼下导管后或者胀眼器使用后,也不能一次性关死回水,依旧缓慢 关回水,给井筒一个适应过程.
现场采用低钻压,普通钻压控制在 60--100KN；小排量,采用开回水的方法控
制排量,钻进过程中普通排量控制在 7— 15 l/s；低机械钻速,普通黄土层上部井
段〔0--120 米〕钻进中钻进速度控制在20-25 分钟/单根；并且接单根过程中开
泵要缓,采取早开泵、晚停泵,控制上提下放速度等措施.
3、钻时、循环时间控制
表层钻进过程中必须控制钻时的同时,每钻完 2-3 根循环 5-10 分钟,并测量
出口密度,若密度高于 1.05g/cm3,可提高泥浆粘度并增加循环时间,直到出口密
度低于 1.05 g/cm3.确保钻屑带出地面,避免井筒内钻屑堆积太多,钻井液密度太
高压漏地层. 漏失地层
水平井 表层
4 洛河
1 环河 安定 延长
3 X 家沟
定向井 3 2 1 1
气井 1 1
合计 8 3 1 1 3 1
2 / 7 .
4、出口处要求
表层钻进要求出口流畅 ,泥浆出口便沟必须挖成斜坡 ,即泥浆池端要低于井
口端,最好是在出口处加个排污泵,促进出口高浓度钻屑与时排出,便于循环到地
面的高固相含量的钻井液快速、顺利的流入泥浆池.
漏失类型 判断依据
环空堵死 ,循环短 液面在井口 ,开泵
地层封隔式分级箍在漏失、溢流井固井作业中的应用
石油天然气学报（江汉石油学院学报） ２０１０年２月第３２卷第１期 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｇａｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｊ．ＪＰＩ） Ｆｅｂ．２０１０ Ｖｏ１．３２ Ｎｏ．１
地层封隔式分级箍在漏失、溢流井
固井作业中的应用
马章月俊 （长江大学研究生学院，湖北荆州４３４０２３；河南石油勘探局钻井公司，河南南阳４７３１ ３２）
余武军，王继文，李忠 李晓彦，丁海军 （河南石油勘探局钻井公司，河南南阳 。’。 ）
ｊ射喜龙 （河南石油勘探局测井公司，河南南阳４７３１ ３２）
［摘要］分级箍或封隔器是两种固井中常用的工具，分别用来解决固井中不同的问题。利用地层封隔式分 级箍特点及原理，针对ＤＫ５８１—２井在钻井过程中遇到又涌又漏的复杂情况和施工难点，摒弃常规分级箍， 将分级箍和封隔器两种功能有机地结合起来，选用美国Ｄａｖｉｓ—Ｌｙｎｃｈ公司生产的Ｔ７７８—１００型封隔式分级 箍，通过制定详尽的技术措施和现场应用，解决了又涌又漏的复杂固井问题。对其他类似井有很好的借 鉴作用。 ［关键词］地层封隔式分级箍；井漏；溢流；固井 ［中图分类号］ＴＥ２８ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１０００—９７５２（２０１０）０１—０３０３一Ｏ３
分级箍是固井中一种可以打开并可关闭的特殊接箍，在一口井中，使注水泥作业分成二级或多级完
成。采取分级注水泥方法主要出于一级注水泥要求注入过大的水泥量，环空形成水泥柱过长，过大静液 柱压差压漏以及施工顶替压力高等原因；而封隔器在固井中的应用则主要出于考虑解决复杂固井问题，
如控制漏失层，防止水泥浆漏失或解决高压气层气窜等问题，同时可以增强套管居中效果，满足封隔要
求并进行有效注水泥作业。下面介绍一种在ＤＫ５８１—２井中摒弃常规分级箍而改用兼有上述两种功能 （即同时具有封隔地层和双级注水泥接箍作用）的地层封隔式分级箍。
１ ＤＫ５８１－２井的施工难点
ＤＫ５８１－２井一开用ｊ２『４４５ｍｍ钻头钻进到井深４３５ｍ，下ｊ２『３４０ｍｍ表层套管至４３４ｍ。二开用 ３１ｌｍｍ钻头钻进，在钻进到井深９６４ｍ时，泥浆完全失返，后用云母、稻草等堵漏材料堵漏成功，然
吉林探区萨尔图油层易漏井的固井施工探讨
吉林探区萨尔图油层易漏井的固井施工探讨
[摘 要]吉林探区红岗油田萨尔图油层由于埋藏深、井底温度高，经过长期的开发，在地质构造、地层渗透率、注采失衡等因素的影响下，地层原始压力已经破坏，目前已经进入了开发困难期。在该地区进行钻井施工，容易出现井漏，堵漏也会造成钻井成本的增加；同时，由于大量漏失的泥浆也会导致地层压力不稳定，使得固井风险增大。为了解决这一难题，通过大量的方案优选和现场试验显示：双凝双密度水泥浆体系具有很好的强度和稳定性，能有效地减少固井发生漏失的概率，保证油层的封固效果。
[关键词]红岗 萨尔图 固井 井漏 双凝双密度
中图分类号：te 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）22-0051-01
一、红岗油田萨尔图油层固井施工现状
1.红化2井，钻至1206.74米（钻井液密度1.25g/cm3）发生井漏，漏失约20方，固井替量施工中，井口不返，全井漏失约15方。
2.红化3井，钻井施工中未发生漏失，固井施工中，替2方后井口不返，漏失约13方。
3.红化10井，钻至1184米（钻井液密度1.24g/cm3）发生井漏，漏失约13方，固井替量施工中，井口不返，漏失约15方。
4.红化5井，钻至1221米（钻井液密度1.24g/cm3）发生井漏，漏失约90方，固井注水泥浆38方，井口不返。
5.红化13井，钻井施工中没发现漏失，固井施工中替量2方后水泥浆返出地面，替量7方后井口漏失不返。
二、双凝双密度的水泥浆体系以及原理
针对该地区固井施工易漏的特点，有多种改善措施，如采用双级注注水泥，但成本高；如果采用双凝双密度水泥浆一次性固井不仅可以解决这个问题，而且成本也低。
双凝双密度水泥体系固井施工是：先期向井内注入低密度高强水泥浆（水泥浆密度1.55cm3/l-1.65cm3/l），后期注入高密度锁水抗窜水泥浆（水泥浆密度1.85cm3/l-1.95cm3/l）。
在固井施工中，考虑到停注泄压后，目的层的压力仍较高，同时也存局部异常压力，为防止易漏失井在固井施工中水泥浆压破地层导致水泥浆漏失，必须满足：注入井内的水泥浆产生的压力和井内泥浆等其他因素产生压力之差△p小于地层破裂压力pf，同时△p又大于地层的最大孔隙压力pp，即：△p介于pp和pf之间（pp
刘家沟地层井漏技术探讨
1 刘家沟地层井漏技术探讨
井漏是钻井过程中常见的复杂情况，处理不好就会造成更严重的后果，处理井漏应该有针对性，关键是采取的措施是否能适应地下的实际情况，在长庆油田施工的井队都知道，刘家沟地层是一个典型的大漏层，尤其是刘家沟底部更是极易发生井漏，如何更好的预防和控制好这段地层的漏失，是我们必须要考虑和研究的，下面我就通过自己的实际经验谈谈自己的观点。
首先，我们来认识一下长庆地区的构造情况，长庆地区属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡，处于华北地区西部，是一个稳定沉降、坳陷迁移、扭动明显地多旋回克拉盆地，现今构造面貌为一南北翘起、东翼缓而长、西翼短尔陡地不对称向斜。依据现今构造特征，盆地划分为六大构造单元，即：伊盟隆起、伊陕斜坡、天环坳陷、晋西挠褶带、西缘断褶带和渭北隆起。而刘家沟地层，属于中生界三叠系地层，刘家沟地层地岩性为灰紫色、灰绿色、暗红色细-粗砂岩及紫红色、棕红色砂质泥岩含灰质结核，底部含细砾岩。该地层地地层压力低，可钻性差，底部砾岩很容易漏失，严重时泥浆只进不出，给钻井工作带来了很大地风险和巨大地经济损失。如何更好地钻过这一高风险地层呢?下面就以榆82井为例来分析一下：
一、榆82井的基础数据
该井构造位置鄂尔多斯盆地伊陕斜坡，地理位置陕西省子洲县老君殿乡刘家塬村。井型直井，井别预探井。地层情况：
2 地 层
名 称 底 界
深 （米） 厚 度（米） 主 要 岩 性 描 述 故 障
提 示
第 四 系 130 125.25 黄土层 防漏、防斜
延 长 组 1325 1195 上部为泥岩夹粉细砂岩，中部以厚层块状砂岩为主夹砂质泥岩、碳质泥岩，下部为长石砂岩夹紫色泥岩 防卡
纸 坊 组 1625 300 上部棕色泥岩夹砂岩，夏布为灰绿色砂岩、砂砾岩 防卡
和尚沟组 1805 180 棕红色泥岩夹灰色砂岩 防卡
刘家沟组 2057 252 灰紫色、灰绿色、暗红色细-粗砂岩及紫红色、棕红色砂质泥岩含灰质结核，底部含细砾岩 防漏
固井工艺技术
固井工艺技术
常规固井工艺
内管法固井工艺
尾管固井工艺
尾管回接固井工艺
分级固井工艺
选择式注水泥固井工艺
筛管(裸眼）顶部注水泥固井工艺
封隔器完井及水泥充填封隔器固井工艺
注水泥塞工艺
预应力固井工艺
挤水泥补救工艺技术
漏失井固井技术
高压井固井技术
大斜度井固井技术
深井及超深井固井技术
长封固段井固井技术
小间隙井固井技术
糖葫芦井眼固井技术
气井固井技术
（一）常规固井工艺
常规固井工艺是指在井身质量较好，且井下无特殊复杂情况,封固段较短的封固要求下，将配制好的水泥浆，通过前置液、下胶塞（隔离塞）与钻井液隔离后，一次性地通过高压管汇、水泥头、套管串注入井内,从管串底部进入环空，到达设计位置,以达到设计井段的套管与井壁间的有效封固。套管串结构：引鞋+旋流短节+2根套管+浮箍+套管串.
施工流程：注前置液→注水泥浆→压碰压塞（上胶塞）→替钻井液→碰压→候凝。
保证施工安全和固井质量的基本条件：
（1）井眼畅通。
（2）井底干净。
（3）井径规则，井径扩大率小于15％。
（4）固井前井下不漏失。
（5）钻井液中无严重油气侵，油气上窜速度小于10m/h.
（6）套管居中，居中度不小于75%。
（7)套管与井壁环形间隙大于20mm。
（8)钻井液性能在不影响井壁稳定、保证井下压稳的情况下，应保证低粘度、低切力、低密度,具有良好的流动性能。
（9）水泥浆稠化时间、流动度等物理性能应满足施工要求。
（10)水泥浆和钻井液要有一定密度差，一般要大于0。2.
（11）下灰设备、供水设备、注水泥设备、替泥浆设备及高低压管汇等，性能满足施工要求。
（二）内管法固井工艺
内管法固井工艺是用下部连接有浮箍插头的小直径钻杆插入套管的插座式浮箍（或插座式浮鞋)，与环空建立循环，用水泥车通过钻杆向套管外环空注水泥。采用该工艺注水泥能减少水泥浆在套管内与钻井液的掺混，缩短顶替钻井液时间。用该工艺进行表层时，水泥浆可提前返出,从而减少因附加水泥量过大而造成的浪费和环境污染.该工艺一般用于大直径套管固井。
延长气田易漏失井不规则井眼固井技术
延长气田易漏失井不规则井眼固井技术
曾艳军;姚平均;陈道元;苟明;蒋洪顺;杨代明
【摘 要】The formation in the Yanchang gas field is
characterized by low pressure coefficient, thick gas bearing
formation, rich groundwater, and destabilization shale, coalbed
interaction complex formation, which result in“tomatoes on
stick”borehole. There are some troubles occurred during the
cementing operation, such as insufficient cement slurry return
due to lost circulation, serious channel-ing among annular
gas, water and drilling fluid, and only 16% cementing
quality up to excellence. By optimizing cement slurry system,
designing rational column structure, figuring out the weak
formation through data of pore pressure, rocky density,
drilling rate and pressure profile, selecting reasonable riding
position of stage collar, and applying positive injecting and
固井技术规范
file:///E|/找好文档就上豆丁网/固 井 技 术 规 范.txt[2016/12/13 18:53:07]2009年5月第一条 固井是钻井工程的关键环节之一，固井质量对于延长油气井寿命和发挥油气井产能具有重要作用。为提高固井管理和技术水平，保障作业安全和质量，更好地为勘探开发服务，依据有关规定制定本规范。第二条 固井工程应从设计、准备、施工和检验环节严格把关，采用适应地质和油气藏特点及钻井工艺的先进适用固井技术，实现安全、优质、经济、可靠的目的。第三条 固井作业应严格按照固井设计执行。第二章 固井设计第一节 设计依据和内容第四条 应以钻井地质设计、钻井工程设计、实钻资料和测井资料为基础，依据有关技术规定、规范、标准进行固井设计并在施工前按审批程序完成设计审批。第五条 进行固井设计时应从井身质量、井眼稳定、井底清洁、钻井液和水泥浆性能、固井施工等方面考虑影响施工安全和固井质量的因素。第六条 固井设计中至少应包含以下内容：（1）构造名称、井位、井别、井型、井号等信息。（2）实钻地质和工程、录井、测井资料等基础数据。（3）管柱强度校核和管串结构设计、水泥浆化验数据、固井施工参数等关键施工数据的计算和分析结果。（4）固井施工方案和施工过程的质量控制、安全保障措施。（5）应对固井风险的技术预案和HSE预案。第七条 用于固井设计的重要基础数据应从多种信息渠道获得验证，尽量避免以单一方式获得数据。第二节 压力和温度第八条 应根据钻井地质设计、钻井工程设计、实钻资料、测井资料评估或验证地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力。第九条 确定井底温度应以实测为主。根据具体情况也可选用以下方法：第三节 管柱和工具、附件第十条 套管柱强度设计应采用等安全系数法并进行双轴应力校核，高压油气井、深井超深井、特殊工艺井还应进行三轴应力校核。第十一条 高压油气井和深井超深井的管柱强度设计应考虑螺纹密封因素。热采井的管柱强度设计应考虑高温注蒸汽过程中的热应力影响。定向井、大位移井和水平井的管柱强度设计应考虑弯曲应力。第十二条 对管柱载荷安全系数的一般要求为：抗外挤安全系数不小于1.125，抗内压安全系数不小于1.10，管体抗拉伸安全系数不小于1.25。对于公称直径244.5mm(含244.5mm)以上的套管，螺纹抗拉伸安全