固井质量问题跟其原因分析新.ppt

主要内容 1、概述 2、环空窜流的类型及成因 3、固井质量影响因素分析 4、固井系统工程设计理念 5、单项技术 6、常见固井质量问题及其原因 固井的特点 一次性工程,如果固井质量不好,或出现固井事故，难以补救，且补救费用高； 隐蔽工程,主要流程在井下,施工时不能直接观察, 施工时间短。 受多种因素的综合影响； 费用高，花钱多； 承前启后，钻井-采油； 基本设计参数、条件合理可靠 水泥性能优良、质量稳定可靠 处理剂质量稳定、性能配伍无突变 套管及其附件满足要求且质量可靠 注水泥设备性能良好、可靠 现场作业人员操作熟练 参与方协调、处理到位 井眼及作业准备充分 兼顾水泥浆综合工程性能 兼顾流变性和体系稳定性 兼顾稠化时间和早期强度 兼顾初期和后期固井质量 压稳候凝防窜性能 针对井况的特殊性能 密度 流变性 稳定性 用量 顶替流态 化学性能 合理确定地层承压能力 憋压堵漏提高地层承压能力 防漏、堵漏水泥浆 环空浆柱结构设计技术 注水泥仿真设计技术 紊流顶替平衡注水泥技术 前置液紊流水泥浆有效层流顶替平衡注水泥技术 前置液紊流水泥浆塞流顶替平衡注水泥技术 充分进行井眼准备工作，保持井眼清洁、畅通 调整泥浆性能 冲洗液、隔离液的性能、用量及排量 顶替液和被顶替液之间的流变性级差 顶替液和被顶替液之间的密度级差 扶正器类型、安放位置、数量设计 水泥浆紊流顶替 前置液紊流，水泥浆塞流或有效层流顶替技术 活动套管 振动固井 水泥浆体系稳定性控制 水泥浆凝结体积收缩、膨胀控制 环空浆柱结构优化设计 环空憋压候凝 关环空候凝 双凝水泥固井 双级或多级固井 振动固井 六、常见问题及其原因 六、常见问题及其原因 六、常见问题及其原因 六、常见问题及其原因 六、常见问题及其原因 六、常见问题及其原因 六、常见问题及其原因 六、常见问题及其原因 提高顶替效率 环空浆柱结构 平衡注水泥 压稳防窜候凝 设计原则 （3）、调配出性能优良的固井液—前置液 四、固井系统工程设计理念 （4）、平衡注水泥 在压稳地层流体而不压漏薄弱地层的条件下将水泥浆顺利注入井内。在窄安全压力窗口或小间隙的井内，这一工作尤为重要。 （5）、顶替效率 顶替效率不高是固井质量不好的直接原因，因此，应通过各种措施尽可能提高顶替效率。 四、固井系统工程设计理念 （6）、候凝过程中压稳 在水泥浆凝结过程中，一旦不能压稳地层流体，发生地层流体窜槽，就无法形成优质、完整的水泥环。 因此应用各种辅助手段，压稳地层流体，确保水泥浆柱凝结形成优质完整的水泥环。 四、固井系统工程设计理念 1、套管—强度及结构设计 五、单项技术 井眼类型：探井、开发井 下入过程中井口套管受强大拉力 下入过程中底部套管受强大外挤压力 压井、生产过程中井口套管受强大内压 有无腐蚀性地层流体？ 有无软泥岩、盐岩？ 工 况 分 析 1、套管—强度及结构设计 五、单项技术 是否存在高温热应力或热应力循环？ 是否存在深井套管内壁的磨损问题？ 弯曲井段？强度、密封性能及通过性？ 是否需要气密封？ 井眼质量如何？大肚子？狗腿？糖葫芦？ 是否需要减摩降阻？强力扶正？ 工 况 分 析 下入摩阻分析 最大允许下入速度 作业前充分通井、洗井 在泥浆中混入适量原油或塑料小球（润滑性） 漂浮下套管技术 按计算结果严格控制套管下入速度 按安全操作规程进行作业 注意活动套管并及时灌泥浆 根据需要中途循环 五、单项技术 1、套管—安全下入 密度：加重料或减轻料，液灰比 分散：↑分散剂，↑液灰比，↓比表面积，粒度级配 增稠：↓分散剂，↓液灰比，↑比表面积，↑降失水剂 促凝：↑比表面积，↓液灰比，促凝剂，增强剂 缓凝：↓比表面积，↑液灰比，缓凝剂 降自由水：↑比表面积，↓液灰比，粒度级配，降失水剂 降失水：↑比表面积，粒度级配，降失水剂（滤饼渗透率） 悬浮稳定：↑粘、切，↓密度差，↓外掺料颗粒直径 五、单项技术 2、水泥浆体系设计技术 密实：粒度级配，↓液灰比 提强度：↑水泥量，↓液灰比，粒度级配，增强剂，外掺料 压稳：凝结早期弹性膨胀，减小或延缓失重 界面胶结：凝结后期刚性膨胀 防水浸：增强内聚力 堵漏：触变、纤维、颗粒 韧性：密实、胶乳、纤维等 抗腐蚀：密实、胶乳、硅粉等 抗高温衰退：硅质材料 五、单项技术 2、水泥浆体系设计技术 3、平衡注水泥技术 五、单项技术 4、提高顶替效率技术 五、单项技术 5、压稳候凝固井设计技术 五、单项技术 憋泵、灌香肠 设计温度、压力偏低，促凝剂加量偏多或缓凝剂加量偏少，体系在实际温度下提前稠化。 优选促凝剂或缓凝剂时，体系稠化实际随温度变化近似呈线性变化为佳，否则，体系对温度、压力过于敏感，易使体系提前稠化； 在一定的温度、压力条件下，体系稠化实际随促凝剂、缓凝剂