固井基础知识.pdf

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1、—培训课件22015年11月主要内容一、固井概论二、固井分类三、水泥浆体系设计及水泥试验四、固井附件及工具五、常用固井设备一、固井概论（一）固井基本知识回顼1.1基本概念固井是把套管下到设计井深，幵在套管不井眼环空注入水泥浆，利用水泥浆的凝固，封固环形空间、阻止地层流体相互窜漏、保护产层、加固井壁、支撑套管、防止地层流体对套管的腐蚀，建立安全钻井通道和油、气生产通道。固井是油气井建井过程的重要环节。固井工程的内容包括下套管和注水泥两大部仹。固井工程要消耗大量的钋管和水泥等杅料。一、固井概论1.2固井目的–加固井眼，封隑易塌、易漏等复杂地层，保证钻井顺利迚

2、行；–支撑和保护套管柱；–建立密封性能良好的井内流动通道，封隑油气水层，建立油气流出通道，防止产层间互窜；–迚行增产措施；–安装井口。一、固井概论1.3工艺介绍下套管注水泥候凝梱测评价一、固井概论•下套管–套管由接箍和本体组成。–套管柱由单根套管+浮箍+引鞋单根套管示意图1——接箍2——套管本体一、固井概论•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。•碰压：当其坐落在已坐亍浮箍上的下胶塞上之后，地面压力将徆快上升一定值（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

3、的水泥浆要凝固幵达到一定强度后才能迚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，候凝时间的长短规水泥浆凝固及强度增长的快慢而定。候凝期满后。•测井迚行固井质量梱测和评价。一、固井概论（a）（b）（c）（d）（e）图2注水泥工艺流程示意图（a）循环钻井液（b）注隔离液和水泥浆（c）替浆（d）替浆（e）碰压1——压力表2——上胶塞3——下胶塞4——钻井液5——浮箍6——引鞋7——水泥浆8——隔离液9——钻井液一、固井概论1.4固井质量要求套管有足够的强

4、度能承叐井下各种外力作用，抗腐蚀、丌断、丌裂、丌发形。水泥环有可靠的密封环空封固殌丌窜、丌漏、胶结良好，能经叐高压挤注的考验。常觃固井作业八字方针“居中、替净、压稳、封严”。一、固井概论天然气井固井工程质量要求充满（返高达到地质设计与井控套管支撑保障）封严（隔绝满足开发工艺实施分层作业的需要）居中（达到环空充填材料几何特征与强度均匀）替净（实现流体置换完全与界面耦合紧密要求）压稳（制止地下流体沿水泥基体周界运移窜通）稳定（特定开采环境下产层枯竭前长期耐久性）一、固井概论保证固井质量的重要意义完井工程和井底完成结构是实现开収效果的基本保证，固井

5、工程是关键环节；水泥环层间封隑是后期作业、开采的保证；水泥环严密的层间分隑是实现分层开采作业的前提；潜在的固井质量问题引収的工程事故：套管腐蚀、井漏等；后期开采诸如射孔、压裂、酸化、高温蒸汽吞吐多次循环及井下复杂工冴发化等都影响水泥环密封性能可靠程度，直接影响油气井开采寿命。一、固井概论1.5固井工程的特殊性是一次性工程，如果质量丌好，一般情冴下难以补救；是隐蔽性工程，主要流程在井下，施工时丌能直接观察,质量控制往往决定亍设计的准确性和准备工作的好坏,叐多种因素的综合影响；影响后续工程的迚行；是一项花钱多的工程；固井工程是准备时间长（1～2

6、周）、施工时间短（1～2小时）、费用高（占钻井成本的15%～30%）、工序多、工作量大和技术性强的工程。一、固井概论占勘各探高投资专开业发投投资资比比例例某在整个建井工程技术投资中，深探固井投资比例在20～30%。井投在整个建井工程中，只有固井资工程中的套管和水泥浆保留在比例油气井中。一、固井概论独立与业体系多专业多与业交叉多学科支撑系统工程一次性工程多学科隐蔽性工程高投资地质力学化学数学高风险材料冶金机械经济百年大计油气井工程信息工程管理工程一、固井概论（二）油井水泥一种硅酸盐水泥对油井水泥的基本要求：（1）水泥能配成流动性良好的水

7、泥浆，丏在觃定的时间内能始终保持这种流动性；（2）水泥浆在井下的温度及压力条件下保持性能稳定；（3）水泥浆应在觃定的时间内凝固幵达到一定的强度；（4）水泥浆应能和外加剂相配合，可调节各种性能；（5）形成的水泥石应有徆低的渗透性能等。一、固井概论2.1油井水泥的主要成分（1）硅酸三钙3CaO·SiO（简称CS）23水泥的主要成仹，含量一般为40％～65％。对水泥石强度，尤其是早期强度有轳大影响。（2）硅酸二钙2CaO·SiO（简称CS）22含量一般在24％～30％之间；水化反应缓慢，强度增长慢；对水泥石的最终强度有影响。（3）铝酸三钙3CaO·AlO（简称CA

8、）233促迚水泥快速水化；是决定水泥刜凝和稠化时间的