固井完井与试油.ppt

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1、固井、完井与试油统称为完井工程，是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程，是从钻开油层到固井、完井、下生产管柱、排液、诱导油流，直至投产的工艺过程组成的系统工程。第八章固井、完井与试油固井油气井完成试油投产主要内容1第一节　固井定义：在已钻成的井眼内按设计要求下入套管柱，并在套管柱与井壁形成的环形空间注入水泥浆使之固结在一起的工艺过程。固井包括：下套管和注水泥2一、固井目的安装井口装置巩固疏松井段，隔离复杂地层避免压漏地层封隔高压层，使油气水互不串通为油气生产建立长期的通道封闭暂不开采的油气层。油层气层套管柱水泥环3二、井身结构井身结构内容套管的层次每层套管的尺寸和

2、深度相应井段的井径水泥返高1.概念：一口井开钻前根据该井的钻探目的，本地区地质条件及钻井工艺技术水平所确定的套管层次、各层套管尺寸和下深、每层套管相应的钻头尺寸和管外水泥返高。4井身结构示意图保护井口附近的表土地层，防止被经常流出的洗井液体冲垮.巩固上部比较疏松易塌的不稳定岩层；安装防喷器等井口设备，控制钻开高压层时可能发生的井喷现象.封隔某些难以控制的复杂地层，以便能顺利地钻达预定的生产目的层封隔油、气、水层，保证油井的正常生产.技术套管Intermediatecasing表层套管Surfacecasing导管Conductor生产套管Productioncas

3、ing5三、下套管将设计好的套管及附件组成的套管柱下入到已钻出的井眼内的工艺叫下套管。分为四个方面：套管规范选择套管柱设计套管柱下部结构设计下套管作业6套管是用无缝钢管制成，长约10米/根，两头有螺纹。套管规范：①直径、②壁厚、③钢级、④螺纹1.套管规范套管实物72、套管柱设计套管柱设计主要指强度设计，强度设计以受力环境和受力状态为基础。强度设计抗拉强度:（丝扣是薄弱处）抗挤强度:承受外挤的能力抗内压强度：套管切向应力达到屈服极限时的内应力外载轴向拉力外挤力内压力83、套管柱下部结构套管附件引鞋套管鞋旋流短节回压凡尔承托环扶正器水泥伞要把设计好的同壁厚、不同钢级的

4、套管柱顺利、安全下入预定深度，以及为了提高固井质量，必须在套管柱下部安装一些附加装置，这些装置统称下部结构，也称为套管附件。9引鞋套管鞋旋流短节回压凡尔承托环扶正器水泥伞10在地面用专门设备将水泥浆（水泥和水的混合物）注入井壁与套管柱形成的环空中，使套管柱与地层岩石固结的作业过程。注水泥特点：注水泥作业是一次性工程，时间短（1～2h）、费用高（约占全井费用10%）、工序多，质量不好一般难以补救，所以在现场，把注水泥作业称为一锤子买卖。可以说注水泥在整个油气井建井过程中的地位是举足经重的。注水泥作业一般由专业服务公司来完成。注水泥技术所涉及内容1.选择水泥2.设计水

5、泥浆性能3.注水泥工艺设计四、注水泥技术111．油井水泥选择油井水泥是波特兰水泥（也即硅酸盐水泥）的一种，它是将石灰与粘土矿物或其它含氧化硅、氧化铝及氧化铁的物质均匀混合，在一定温度下锻烧，然后磨粉制得的产品。油井水泥主要成分水泥中各种成分的含量对水泥的性能具有较大影响，所以可以通过调节水泥中各种成分的比例来得到不同类型的水泥。油井水泥的类型，按API标准，根据其性能和适用井深可以分为ABCDEFGH共八种级别。随级别的增加，所适用的井深范围越深。水泥的选择主要是根据井深温度及地层特性来确定，现场最为常用的水泥是G级。硅酸三钙3CaO·SiO2(比例

6、：40%～65%)；硅酸二钙2CaO·SiO2(24%～30%)；铝酸三钙3CaO·Al2O3(3%～15%)；铁铝酸四钙4CaO2·Al2O3·Fe2O3(8%～12%)。122.水泥浆性能设计为了满足现场施工和固井质量要求，需要对水泥浆的性能进行设计，水泥浆性能设计内容包括：密度、流变性、稠化时间、凝固时间、失水、游离液、强度和抗腐蚀性能等。（1）密度。先定义一个概念：水灰比：(watercementratio)水与干水泥的重量比。水泥浆是由干水泥、配浆水、外加剂和外掺料组成。密度取决于配浆水和外掺料的用量，一般根据钻井液密度和地层破裂压力来设计水泥浆密度。1

7、3（2）稠化时间稠化时间是指水泥浆在流动过程中丧失流动的时间，即指水泥浆从配制开始到其稠度达到规定值所用的时间。稠度用来表征水泥浆的流动特性，单位是Bc。稠度随时间的变化曲线叫稠化曲线，如下图表示。14(3)凝结时间水泥浆从液态向固态转变的时间。分为初凝时间和终凝时间。初凝为水泥浆丧失流动开始的时间，而终凝是水泥浆完全失去塑性，并开始具有一定强度的时间。(4)失水失水是指压差作用下从水泥浆中析出的自由水。水泥浆失水量一般用API标准测量方法测得(6.9MPa压差，30min）。失水量与浆体质量和固井质量密切相关，不同类型的注水泥作业，对失水量要求不同。如常规直井套

8、管注水泥A