第六章 固井.ppt

第六章 固 井 概 述 概述 1、固井工程的概念 为了加固井壁，保证继续钻进，封隔油、气和水层，保证勘探期间的分层试油及在整个开采中合理的油气生产，为此下入优质钢管，并在井筒与钢管环空充填好水泥的作业，称为固井工程。 向井内下入套管，并向井眼和套管之间的环形空间注入水泥的施工作业称之为固井。包括下套管和注水泥。 固井主要工具和设备：套管及附件、水泥车等。 概述 2、工艺介绍 下套管 注水泥 候凝 检测评价 概述 3、固井工程的步骤 下套管（在已钻成的井眼中按设计深度下入套管） 套管由接箍和本体组成。 套管柱由单根套管+浮箍+引鞋 概述 3、固井工程步骤 注水泥 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环形空间设计位置的作业称之为注水泥。 水泥头：安装在套管柱的最上端，内装有上、下胶塞。 下胶塞的作用是与隔离液（一种专门配制的液体，用以隔离钻井液与水泥浆）一道，将水泥浆与钻井液隔离开，防止钻井液接触水泥浆后影响水泥浆的性能。下胶塞为中空，顶部有一层橡胶膜，该膜在压力作用下可压破 上胶塞为实心，其作用是隔离顶替用的钻井液与水泥浆； 破膜：下胶塞坐落在浮箍上后，在压力作用下破膜 概述 3、固井工程步骤 碰压：当和坐落在已坐于浮箍上的下胶塞碰上之后，地面压力将很快上升一定值（称为碰压），该信号说明水泥浆已顶替到位，施工结束。 侯凝： 注入井内的水泥浆要凝固并达到一定强度后才能进行后续的钻井施工或是其它施工，因此，注水泥施工结束后，要等待水泥浆在井内凝固，该过程称为候凝； 候凝时间通常为24小时或48小时，也有72小时或几小时的，候凝时间的长短视水泥浆凝固及强度增长的快慢而定。候凝期满后。 测井进行固井质量检测和评价 概述 概述 4、固井目的 封隔易塌、易漏等复杂地层，保证钻井顺利进行 封隔油气水层，建立油气流出通道，防止产层间互窜 进行增产措施 安装井口 概述 5、对固井质量的要求 套管有足够的强度 能承受井下各种外力作用，抗腐蚀、不断、不裂、不变形 水泥环有可靠的密封 环空封固段不窜、不漏、胶结良好，能经受高压挤注的考验 概述 6、固井工程的特殊性 (1)是一次性工程,如果质量不好,一般情况下难以补救; (2)是隐蔽性工程,主要流程在井下,施工时不能直接观察,质量控制往往决定于设计的准确性和准备工作的好坏,受多种因素的综合影响; (3)影响后续工程的进行; (4)是一项花钱多的工程; (5)施工时间短,工序内容多,作业量大,是技术强的工程. 第一节 井身结构设计 目的 保证安全、优质、快速和经济地钻达目的层 内容 下入套管层数 各层套管的下入深度 选择合适的套管尺寸与钻头尺寸组合 设计依据——压力平衡关系 两条压力剖面（地层孔隙压力和地层破裂压力） 井身结构设计 井身结构设计的主要原则 能有效保护油气层 能避免产生井漏、井喷、井塌、卡钻等井下复杂情况,为全井顺利钻进创造条件，以获得最短建井周期； 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鞋处最薄弱的裸露地层 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 井身结构设计 井身结构设计需要的基础数据 两条压力剖面 5个基本参数（抽吸压力系数Sb,激动压力系数Sg，安全系数Sf,井涌允量Sk,压差允值⊿p) ； 必封点位置（坍塌层位和漏失层位） 井身结构设计思想 使井身结构的套管层次最少，每层套管下如的深度最浅，从而达到成本最优的目的。 井身结构设计 套管类型及作用（根据套管的功用） 导管 钻表层井眼时，将钻井液从地表引导到钻井平面上来。 表层套管 隔离浅水层，使淡水层不受污染 用以封隔上部松软的易塌地层和易漏地层； 安装井口，控制井喷； 支承技术套管与油层套管。 其下入深度随情况不同有十几米到几百米，管外水泥浆通常返到地面。 钻高压气井时，如上部岩层疏松、破碎，为了防止高压气窜出地面，应将表层套管下深些，并使套管鞋座于致密、坚硬的岩层上。 井身结构设计 套管类型 技术套管（中间套管） 封隔坍塌地层及高压水层 封隔不同的压力体系 继续钻井的需要 技术套管不是一定要下的，可以通过采用优质钻井液，加快钻井速度等措施来控制并下的复杂情况，争取不下或少了技术套管。技术套管的水泥返高，一般应返至所封隔地层100m以上。对高压气井，为了更好地防止漏气，常将水泥浆返到地面 油层套管（生产套管） 为油气生产提供流通通道 保护产层、分层测试、分层采油、分层改造 油层套管的下入深度决定于目的层的深度和完井方法。水泥浆一般返至封隔的油、气层上10