尾管固井技术及回接
固井基本知识
固井基本知识一、固井工程的重要性油气井注水泥技术是一门多学科组成的应用科学。
包括地质学，石油工程（钻井、测井、测试、采油、油井增产等工程），机械，化学，力学（流体力学）和电子等学科。
涉及的基础科学知识和工程技术面广，这就要求我们在工作实践中要勤于学习，刻苦钻研，不断学习，不断提高。
固井是钻井工程中一道重要的工序，也是最后一道工序。
固井工程专业化程度高，对油气井建成起关键性作用。
往往因固井质量问题使油气井不能正常生产甚至报废。
固井质量对延长油气井寿命和发挥油气井产能具有重要作用。
固井质量关系到油气田有效勘探和开发。
固井是一种系统工程。
固井工程应从设计、准备、施工和检验等环节严格把关，采用适应地质和油气藏等特点及钻井工艺先进、适用的固井技术，实现安全、优质、经济、可靠的目的。
二、油气井注水泥的历史1、美国石油工业传统上是以1859年锥克（Drake）井的钻进为起点。
2、直到1903年才在加利福尼亚劳木波斯油田使用水泥封堵油层上部的水层。
据说法兰克和联合石油公司把50袋纯硅酸盐水泥混合好后，用捞沙筒送到井下预定位置，后凝28天以后把井内水泥钻掉，再钻穿油层后完井，而水层已被有效封固。
于是该方法成为可行，不久后便在加利福尼亚州有同样为题的油田中传插使用起来。
3、早期的捞沙筒法及油管法在1910年被A.A贝金斯（A.A Perkins)在加州油田提出的双塞法水泥法所代替。
近代注水泥技术也就由此产生。
由于贝金斯公司的服务范围仅限于加州以内，所以其他地区的注水泥方法也以不同的方式出现。
俄克拉何马州1920年哈里伯顿在海威特油田提出了一种新的注水泥方法。
而把套管下在油气层顶部，进行注水泥作业，待水泥凝固后，再钻井下部的油气层完井。
并且开始使用了原始的混浆方法和注水泥设备。
在常规套管固井中双塞注水泥方式目前仍在使用，不同的是经过不断改进和完善而已（木塞、胶塞、压胶塞液等）。
三注水泥分类常规套管注水泥、尾管注水泥、分级注水泥水井地热井处理井大口径井眼一次注水泥（即常规注水泥）永冻层注水泥特种条件下注水泥海上结构注水泥热采井注水泥内管法注水泥水平井注水泥空气钻钻井注水泥通过可溶性地层注水泥挤水泥二次注水泥打水泥塞重新注水泥尾管注水泥：套管串低于井口的注水泥作业。
固井技术规定
固井技术规定第一章总则第一条固井是钻井工程的关键环节，其质量好坏不仅关系到钻井工程的成败和油气井的寿命，而且影响到油气田勘探开发的整体效果。
为保证固井工程质量，特制定本规定。
第二条固井工程必须从设计、准备、施工、检验四个环节严格把关，采用适合地质特点及各种井型的先进固井工艺技术，确保质量，达到安全、可靠、经济。
第三条固井作业必须按固井设计执行，否则不得施工。
第二章固井设计第一节设计格式与审批第四条固井设计格式按勘探与生产分公司发布的《xx井xx套（尾）管固井设计》要求执行。
第五条固井审批程序按勘探与生产分公司发布的《中油股份公司勘探与生产工程技术管理办法》执行。
第二节套管柱强度要求第六条套管柱强度设计方法SY/5322-2000执行。
其中，在高压气井和超深井的强度设计时，必须考虑密封因素。
对安全系数的要求见下表数据。
第七章套管柱抗挤载荷计算在正常情况下按已知产层压力梯度、钻井液压力梯度或预测地层孔隙压力值计算。
遇到盐岩层等特殊地层时，该井段套管抗挤载荷计算取上覆地层压力梯度值，且该段高强度套管柱长度在盐岩层段上下至少附加50m第八条套管柱强度设计应考虑热采高温注蒸汽过程中套管受循环热应力的影响。
第九条对含有硫化氢等酸性气体井的套管柱强度设计，在材质选择上应明确提出抗酸性气体腐蚀的要求。
有关压裂酸化、注水、开采方面对套管柱的技术要求，应由采油和地质部门在区块开发方案中提出，作为设计依据。
第三节冲洗液、隔离液和水泥浆要求第十条冲洗液及隔离液1、使用量：在不造成油气侵及垮塌的原则下，一般占环空高度的300～500m。
2、性能要求：冲洗液和隔离液能有效冲洗、稀释、隔离、缓冲钻井液，与钻井液及水泥浆具有良好的相容性，并能控制失水量，不腐蚀套管，不影响水泥环的胶结强度。
第十一条水泥浆试验按SY/T5546-92执行，试验内容主要包括：密度、稠化时间、滤失水、流变性能、抗压强度等。
对于定向井的自由水测定，应先将水泥浆置于井底循环温度条件下，测试装置倾斜至实际井下斜度或45°，然后测定自由水。
国内尾管固井完井技术现状
ａｂ ｌ ｅ ｃ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｔ ｉ ｏｎ ａ ｎｄ ｌ ｉ ｎｅ ｒ ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ．Ｔｈｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐｍｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ａ ｔ ｕｓ ｏ ｆ ３ ｔ ｙ ｐｅ ｓ ｏｆ ｌ ｉ ｎｅ ｒ ｃ ｏｍｐｌ ｅ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｏ ｌ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ａ ｎａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ， ｗｈｉ ｃ ｈ ｉ ｎｃ ｌ ｕ ｄｅ ｄ ｓ ｐｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｓ ｌ ｉ ｐ ｔ ｙｐ ｅ ｈａ ｎｇ ｅ ｒ ｓ， ｌ ｉ ｎ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｂａ ｃ ｋ ａ ｓ ｓ ｅ ｍｂ ｌ ｉ ｅ ｓ ａ ｎｄ ｅ ｘｐ ａ ｎｄ — ａ ｂｌ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ｒ ｈ ａ ｎ ｇｅ ｒ ． Ｍｏ ｒ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ ， ｔ ｈｅ ｐｒ ｏ ｐ ｏｓ ａ ｌ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｐ ｒ ｏ ｖｉ ｄ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｐｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｌ ｉ ｎｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｎ ｅ ｗ ｃ ｏ ｍ ｐｌ ｅ —
吴 柳 根 ， 滕 照 正 ， 侯 婷 。 ， 唐 明
（ １ ． 长江大学 石油工程学院 ， 湖北 荆州 ４ ３ ４ ０ ２ ３ ； ２ ． 胜 利 石 油 工 程 有 限公 司 钻 井 工艺 研 究 院 ， 山东 东 营 ２ ５ ７ ０ １ ７ ）
摘要 ： 介 绍 了小 井眼 固井 、 尾 管先期 防砂 完井 、 尾 管 回接 固井 、 旋 转尾 管 固井 、 膨 胀 套 管 完 井和 尾 管 钻 井等 ６种新 兴 的尾 管技 术 。分析 了特殊 卡 瓦式 悬挂 器 、 尾 管 回接 装 置和 膨 胀 式 悬挂 器等 ３大类 尾 管 完井 工具研 究现状 。建议在尾 管 完井 中采 用特 殊尾 管和 新 兴 的 完 井方 式 ， 并采 用 多手段 提 高
尾管封隔注水泥工艺井固井工具的配套技术应用
特殊处理提高耐磨性能， 确保倒扣系统稳定可靠。 中心管密封系统采用多种密
封形式， 确 保 中心管 处 不短路 。 四 典 型的任 深２ Ｘ 并尾 管 封隔注 水泥 工艺
１ ．任深 ２ Ｘ 井概 况 ：
＝， 尾管封隅注水泥工艺
尾管封隔注水泥工艺是一项比较成熟的固井完井方式， 该工艺采用悬挂器
尾管封 隔注水 泥工艺 技术在封 隔产层 或井下漏 层的井 况下使用居 多 。 尾管
悬挂 器 、 套管 外封隔器 、 分级 注水 泥器需 要配套使 用 。 首先需需有 效封隔地 层 ， 再 次顺 利打开 分级注水 泥器 注液孔 注水泥 ， 最后 关闭
分级注水泥器注液孔 此工艺压力级别多， 技术难度大， 风险高， 对井下安全风
悬挂于技术套管上 ， 管外封隔器胀封后将井眼一分为二， 封隔器以上部分采用
分级 注水 泥器注 水泥 固井 ， 下部分 采用尾 管或者筛 管完井 。 上 部分用水 泥 固井 ， 而 下部分 利 用管 外封 隔器 有效 封 隔漏层 或产 层 。 三． 尾管 封 啊注 水泥 工艺井 固井 工 具设计 要 点 针对 尾管封 隔注 水泥 工艺井 的特 性 ， 在原有 固井 工具成 熟技 术的基 础上 ，
任深２ Ｘ井是华北油田一 口集团公司重点风险探井 ， 井型为定向井， 设计 井深４ ２ ０ ０ （ 垂深） 米， 构造 名 称 ： 冀 中坳 陷 饶 阳 凹任 丘潜 山构造 带 任北 潜 山 内
幕 断鼻 。 设 计 目的层 位 Ｊ ｘ ｗ７ ， 完 钻层 位为Ｊ ｘ ｗ８ 。 主 要钻 井 目的是 ： 了解 任丘 潜 山构造 带任 北潜 山 内幕雾 ７ 油 组含油 气情 况 。 该井在 钻 进至 ３ ３ ８ ８ ． ６ ８ ｍ一 ３ ３ ８ ９ ． ７ ６ ｍ处 ， 放 空进 尺 １ ． ０ ５ ｍ。 钻 至３ ３ ７ ７ ． ４ ４ ｍ处 有 进无 出 ， 以后 经多 次 堵 漏 无 果， 继 续钻 进 至４ ｌ ７ ５ ． ５ ｍ， 始 终有 进 无 出 ， 共 漏 失井 浆 ： １ ２ ７ ４ ８ ． １ ３ ｍ。 后 井 深 ３ ７ ４ ８ ｍ打水 泥塞 堵漏 及 完作 业前 加入 堵 漏材 料进 行 堵漏 后 ， 漏 失得 到 控 制 。
莺歌海盆地高温低压定向井旋转尾管固井技术
莺歌海盆地高温低压定向井旋转尾管固井技术管申;鹿传世;方满宗;张学佳;林越青【摘要】A deep directional Well A15 with typical high temperature and low pressure in Yinggehai Basin of South China Sea has small annular clearance in liner cementing. Using conventional liner cemen-ting method in the well could have such difficulties as poor displacement efficiency,gas channeling,lost cir-culation, such that good liner cementing quality would hardly be guaranteed. In order to improve the liner cementing quality, rotating liner cementing and high temperature anti-gas channeling cement slurry were used, together with oil based flushing fluid and spacer. By rotating torque and liner centering degree simula-tion,the Φ177. 8 mm liner cementing job in this high temperature and low pressure reservoir has been suc-cessfully completed. Sector Bond Tool (SBT) logging proved that Well A15 is highly improved in cement slurry displacement efficiency; with satisfactory cementing quality at gas-water interlayer and perforation intervals,qualified seal of high pressure water layers compared with offset wells cemented by conventional liner cementing method. The successful application of rotating liner cementing has offered a new solution for HTLP deep directional wells in gas field in Yinggehai Basin.%南海莺歌海盆地某气田A15井是一口典型的高温低压定向深井,井底温度高、地层压力低、尾管固井环空间隙小,若采用常规尾管固井技术固井顶替效率低,易发生气窜和漏失,高温低压气层井段的封固质量难以保证.为提高该井尾管固井的质量,该井采用了旋转尾管固井技术和高温胶乳防气窜水泥浆体系,与优选出的油基钻井液冲洗液和隔离液配合,通过预测旋转扭矩和尾管的居中度,完成了该井高温低压储层段(φ)177.8 mm尾管固井作业.高清扇区水泥胶结测井结果证实,该井尾管固井井段气水隔层和射孔井段封固质量达到良好,高压水层封固质量合格,与采用常规固井技术的邻井A9井相比,尾管固井质量大幅提高.A15井旋转尾管固井的成功,为南海莺歌海盆地高温低压定向井尾管固井质量的提高提供了一条新途径.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2012(040)004【总页数】5页(P81-85)【关键词】尾管固井;高温;低压;旋转尾管;水泥浆;水泥胶结测井;莺歌海盆地【作者】管申;鹿传世;方满宗;张学佳;林越青【作者单位】中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524057;斯伦贝谢中国海洋服务公司,广东深圳518068;斯伦贝谢中国海洋服务公司,广东深圳518068【正文语种】中文【中图分类】TE256+.4A15井为南海莺歌海盆地某气田的一口调整井，目的层段为渐新统陵水组3段，完钻井深5 133.60m，完钻井斜角43.06°，井底静止温度180℃，井底循环温度145℃，目的层孔隙压力系数仅0.44，是一口典型的高温低压定向井。
固井工程基础
二、常规套管、尾管柱
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一、井身结构（1）
井身结构 是指一口井中下入 套管的层数； 各层套管的尺寸及 下入深度； 管外水泥浆的返回 高度； 以及与各层套管尺 寸相配合的钻头直 径。
转盘面 @
0.00
m
30" & 13-3/8" 水泥返高：海底泥线 200% 裸眼附加量 15.8ppg 水泥浆 2400psi/24hr 30" X52, 1" 壁厚, Drilquip 13-3/8"首浆返高 海底泥线 100% 裸眼附加量 首浆:12.7ppg 13-3/8"尾浆返高 @ 695.00 m 尾浆: 15.6 ppg,2865psi/24hr
图3-1 固井设备总体示意图 6
图2-1 固井水泥浆充填示意图
一、固井工程基础（2）
特点 是一口油气井建井过程中的关键环节； 多工种联合施工的作业； 是一项应用科学； 是一次性工程； 是隐蔽性工程，主要流程在井下； 直接影响后续工程的进行； 施工时间短，工序内容多，作业量大、技术 性强的工程。
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海上常用的井身结构
钻头 套管 理论 钻头 套管 英寸 英寸 间隙值 英寸 名称 in in mm in 36"-42" 36"-42"( 水 隔水导管 ( 水力式 50.8-101. 30" 力式牙轮扩 （导管） 牙轮扩 6 孔器 ) 孔器 ) 28"-30"( 水 表层套管 26" 20" 63.5 力式牙轮扩 孔器 ) 技术套管 17 1/2" 13 3/8" 39.68 ( 保护套管) 12 1/4" 9 5/8" 20.64 生产套管 8 1/2" 6" 7" 5" 10.72 5.55 17 1/2" 12 1/4" 8 1/2" 6"
《固井技术管理规定》
本页为著作的封面，下载以后可以删除本页！【最新资料Word版可自由编辑！！】附件：固井技术管理规定川庆钻探工程有限公司西南油气田公司二○一二年十二月目录一、总则 (5)二、固井作业内容及职责划分 (5)三、固井作业分类 (6)四、现场办公会 (8)五、设计与审批 (9)六、固井施工参加人员 (11)七、固井准备 (12)八、水泥试验 (16)九、下套管前通井钻具组合、技术措施以及套管扶正器规范 . 19十、气密封套管短节加工和气密封套管现场使用规定 (25)十一、下套管作业 (28)十二、注水泥施工作业 (29)十三、资料收集和上报 (31)十四、固井质量检测 (32)十五、固井技术总结与提高 (33)十六、其它 (34)固井技术管理规定一、总则（一）本规定以确保固井工程质量为宗旨。
（二）本规定界定了固井作业职责分工。
（三）本规定明确了固井责任主体。
（四）本规定规范了下套管前通井钻具组合、大斜度和水平井通井及下套管技术措施、套管扶正器使用。
（五）本规定规范了气密封套管短节加工和气密封套管现场使用要求。
（六）本规定也适用于钻完井作业中的其它注水泥施工作业。
二、固井作业内容及职责划分（一）固井作业内容现场办公会、设计与审批、井眼准备、套管和水泥组织送井、套管串准备（井场检查、套管串排列、丈量长度、通内径、洗丝扣）、附件准备、下套管作业、钻具称重（包括通内径、泵送胶塞）、下钻送尾管、座挂、倒扣、水泥头及管汇连接、水泥浆试验和水泥浆污染试验、固井车组安装调试、注先导浆、隔离液、冲洗液，注水泥、替泥浆、憋回压和反挤注水泥浆等。
（二）固井作业职责划分1. 钻探公司为固井作业的责任主体，全面负责固井作业的组织、协调及施工指挥，对固井工程质量和施工安全向甲方负责。
2. 井下作业公司对所完成作业内容的质量和安全、所提供的工具、套管串附件的质量和可靠性向钻探公司负责。
3. 钻井液技术服务公司（简称钻井液公司）负责固井前钻井液性能调整、先导浆及顶替钻井液准备，确保使用正常，对所完成作业内容的质量和安全向钻探公司负责。
固井技术规范
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。