固井完井和试油.ppt

第六章 固井、完井和试油 第一节 固井 定义：固井就是将套管下入井内，并在套管与井眼之间注以水泥。 一、井身结构 (一)、固井的目的 1）封隔地下各油、气、水层，使互不串通。 2）为井的投产建立生产通道。 3）封闭暂时尚不开采的油气层 4）保证井自始自终处于人的控制之下，当遇紧急情况需要压井时，不会压裂地层增加问题的严重性。对海洋很重要。 5）为安装井口防喷装置创造条件。 6）封隔对钻井液要求相互矛盾的地层。 7）钻井时遇到的井塌、井漏、高压层等情况，用调整钻井液性能不易解决或可能留有隐患时，用下套管、注水泥的办法封隔，清除隐患，保证钻井的顺利进行。 (二)、井身结构 定义：是指1）下几层套管，即套管层次、尺寸；2）各层套的直径是多少及各下多深。3）各层套管的水泥返高多少；4）套管、钻头直径如何配合，井身结构设计是钻井工程设计的基础设计，是实施，如图8-1。 (三)、各层套管的功用 1、导管：它不属于井身结构各层套管之内。钻进时需要循环钻井液，返出的钻井液要经过振动筛、钻井液槽等固控设计流回，这就需一个高度。这时就是利用导管将钻井液出口抬高。导管是薄壁管子，下入导管坑中用水泥砂浆固定。 2、表层套管：为了控制溢流、井喷等紧急情况，需要安装井口防喷装置。这些装置就安装在表层套管上。井喷关井时的巨大向上载荷就由表层套管承担。它是无缝钢管，是第二次下入井内的套管，直径最大。 它的功用是：1）安装井口，承担井喷关井时的向上载荷。 2）承担以后几层套管的部分重量。 3）加固地表层松软土层、流砂层，保证钻井 4）封隔地层破裂压力小的地层，防止井喷压井时压裂地层，见图。 3、技术套管：亦称中间套管，是为了保证钻井工作的顺利进行而下的，其功用是： 1）按可能使用的最大钻井液密度考虑，保护有可能被压裂的地层； 2）封隔漏、塌、喷地层； 3）解决上部与下部地层对钻井液密度提出的相互矛盾的要求。 4）解决可能出现的各种困难（或复杂）问题。 它是下在表层套管与油层之间的。 可以下多层，也可以不下，由具体情况条件而定。 浅井：地质条件不复杂，技术套管少或没有 深井：地质条件复杂，技术套管层多。 技术套管保证满足不等式Pf≥Pd≥Pp。 4、油层套管：油井钻完以后下的最后一层套管，直径最小。 功用以封隔油、气、水层，以及不同物性的油气层，以利于分层开采，防止底水并形成生产通道，或用以封堵不开采的油气层。 (四)、井身结构的确定 1、各层套管下入深度，按地层破裂压力设计各层下入深度。 2、地层的各压力参数是钻井工程设计和施工的基础参数，依此才能进行合理的井身结构设计。 地层的四个压力参数（或四个压力剖面）即： a、地层压力；b、破裂压力；c、坍塌压力；d、地应力 所谓地层压力剖面就是地层压力随井深的变化。如图8-2，就是随井深的加深而增大的。 3、按实际情况决定各层套管下入深度 如确知井下压力不高，不压裂地层之时，可不必按破裂压力来确定各层套管的下入深度。而按该地区的实际情况而定，这样节省套管，节省水泥，减少施工程序。 1）导管5-10m 2）表层套管，下到地层较坚硬处，一般50-100m或更深 3）技术套管，由具体情况而定 4）油层套管，下到设计井深，由完井方法定 4、水泥返高: 注水泥的目的是为了封隔地层，也是为了封固地层，防止以后钻进、修井等作业时碰撞晃动而脱落，各层套管的水泥返升高度由井底算起。 1）表层套管，返至地面 2）技术套管，返至到拟封闭地层以上50-100m，但最少应有150-200m的返高，以固定套管。 3）油层套管，水泥通到油层以上50-100m，对高压井的防止漏气，有时返至地面。 5、套管与钻头的配合，即套管尺寸（外径）与钻头直径的配合，井眼与钻 头有时在10-20%或更大，但还是按钻头直径来讨论。 6、井身结构方案 各方案的表示方法是“表层套管—技术套管—油层套管” 在确定井身结构时，尽量节约套管和水泥，这可以大大地降低成本。但是在确定探井的井身结构时，应当根据地层压力、破裂压力设计各层套管的下入深度，不应片面追求长裸眼，尽量把不同压力系统的地层和复杂地层段隔住。 套管程序上要留有余地，即应有备用层，以便中途改变套管程序时可多下一层技术套管，这对探井特别重要。对于地下情况比较熟悉的开发井，可以简单些。 表8-1 目前我国油田现场常用的井身结构方案 7、尾管，一般，各层管都是由地面下到预计