固井技術基礎

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1、固井技術基礎（量大、多圖、易懂）概述1、固井的概念???為了達到加固井壁，保證繼續(xù)安全鉆進，封隔油、氣和水層，保證勘探期間的分層測試及在整個開采過程中合理的油氣生產(chǎn)等目的而下入優(yōu)質(zhì)鋼管，并在井筒與鋼管環(huán)空充填好水泥的作業(yè)，稱為固井工程。2、固井的目的1.?封隔易坍塌、易漏失的復雜地層，鞏固所鉆過的井眼，保證鉆井順利進行；?2.提供安裝井口裝置的基礎，控制井口噴和保證井內(nèi)泥漿出口高于泥漿池，以利鉆井液流回泥漿池；?3.封隔油、氣、水層，防止不同壓力的油氣水層間互竄，為油氣的正常開采提供有利條件；?4.保護上部砂層中的淡水資源不受下部巖層中油、氣

2、、鹽水等液體的污染；?5.油井投產(chǎn)后，為酸化壓裂進行增產(chǎn)措施創(chuàng)造了先決有利的條件；3、固井的步驟?1.下套管???套管與鉆桿不同，是一次性下入的管材，沒有加厚部分，長度沒有嚴格規(guī)定。為保證固井質(zhì)量和順利地下入套管，要做套管柱的結構設計。根據(jù)用途、地層預測壓力和套管下入深度設計套管的強度，確定套管的使用壁厚，鋼級和絲扣類型。2.注水泥??注水泥是套管下入井后的關鍵工序，其作用是將套管和井壁的環(huán)形空間封固起來，以封隔油氣水層，使套管成為油氣通向井中的通道。3.井口安裝和套管試壓???下套管注水泥之后，在水泥凝固期間就要安裝井口。表層套管的頂端要安

3、套管頭的殼體。各層套管的頂端都掛在套管頭內(nèi)，套管頭主要用來支撐技術套管和油層套管的重量，這對固井水泥未返至地面尤為重要。套管頭還用來密封套管間的環(huán)形空間，防止壓力互竄。套管頭還是防噴器、油管頭的過渡連接。陸地上使用的套管頭上還有兩個側口，可以進行補擠水泥、監(jiān)控井況。注平衡液等作業(yè)。4.檢查固井質(zhì)量??安裝好套管頭和接好防噴器及防噴管線后，要做套管頭密封的耐壓力檢查，和與防噴器聯(lián)接的密封試壓。探套管內(nèi)水泥塞后要做套管柱的壓力檢驗，鉆穿套管鞋2~3米后（技術套管）要做地層壓裂試驗。生產(chǎn)井要做水泥環(huán)的質(zhì)量檢驗，用聲波探測水泥環(huán)與套管和井壁的膠結情況

4、。固井質(zhì)量的全部指標合格后，才能進入到下一個作業(yè)程序。4、固井的方法?1.內(nèi)管柱固井?把與鉆柱連接好的插頭插入套管浮箍或浮鞋的密封插座內(nèi)，通過鉆柱注入水泥進行固井作業(yè)，稱為內(nèi)管柱固井。內(nèi)管柱固井主要用于大尺寸（16″~30″）導管或表層套管的固井。?2.單級雙膠塞固井?首先下套管至預定井深后裝水泥頭、膠塞（頂塞和底塞），循環(huán)水泥，打隔離液，投底塞，再注入水泥漿，然后投頂塞，開始替泥漿。底塞落在浮箍上被擊穿。頂?shù)兹鰤?，固井結束。?3.?尾管固井???尾管固井是用鉆桿將尾管送至懸掛設計深度后，通過尾管懸掛器把尾管懸掛在外層套管上，首先坐封尾管懸

5、掛器，然后開始注水泥、投鉆桿膠塞頂替、鉆桿膠塞剪斷尾管膠塞后與尾管膠塞重合，下行至球座處碰壓，固井結束。==井深結構==1、井身結構的概念??井身結構是指由直徑、深度和作用各不相同，且均注水泥封固環(huán)形空間而形成的軸心線重合的一組套管與水泥環(huán)的組合。2、組成及作用??井身結構主要由導管、表層套管、技術套管、油層套管和各層套管外的水泥環(huán)等組成。1.導管：井身結構中下入的第一層套管叫導管。其作用是保持井口附近的地表層。2.表層套管：井身結構中第二層套管叫表層套管，一般為幾十至幾百米。下入后，用水泥漿固井返至地面。其作用是封隔上部不穩(wěn)定的松軟地層和水

6、層。3.技術套管：表層套管與油層套管之間的套管叫技術套管。是鉆井中途遇到高壓油氣水層、漏失層和坍塌層等復雜地層時為鉆至目的地層而下的套管，其層次由復雜層的多少而定。作用是封隔難以控制的復雜地層，保持鉆井工作順利進行。4.油層套管：井身結構中最內(nèi)的一層套管叫油層套管。油層套管的下入深度取決于油井的完鉆深度和完井方法。一般要求固井水泥返至最上部油氣層頂部100~150米。其作用封隔油氣水層，建立一條供長期開采油氣的通道。5.水泥返高：是指固井時，水泥漿沿套管與井壁之間和環(huán)形空間上返面到轉(zhuǎn)盤平面之間的距離。3、相關術語??1.完鉆井深：從轉(zhuǎn)達盤上平

7、面到鉆井完成時鉆頭所鉆井的最后位置之間的距離。??2.套管深度：從轉(zhuǎn)盤上平面到套管鞋的深度。??3.人工井底：鉆井或試油時，在套管內(nèi)留下的水泥塞面叫人工井底。其深度是從轉(zhuǎn)盤上平面到人工井底之間的距離。==固井方法==1、內(nèi)管柱固井???如上圖所示，把與鉆柱連接好的插入頭插入套管浮箍/鞋的密封插座內(nèi)，然后通過鉆柱注水泥進行固井作業(yè)，稱為內(nèi)管柱固井。內(nèi)管柱固井主要用于大尺寸(16″~30″)導管或表層套管的固井，其優(yōu)點為：在無大尺寸膠塞、水泥頭的情況下，可對大尺寸套管進行固井；通過鉆柱注水泥、頂替，可大大減少對水泥漿的污染；減小水泥漿的浪費，有效

8、保證固井質(zhì)量。2、單級雙膠塞固井???單級雙膠塞套管固井是海上鉆井最常用的固井方法，它是采用雙套管膠塞(頂、底塞)進行固井的，其工藝流程如圖所示。一般地，自升式平臺