双级固井相关

2、双级注水泥固井设计施工井队:构造位置:XX井 244.5mm技术套管双级固井施工设计XX固井队年 月曰XX井e mm技术套管双级固井施工设计编 写 单 位XX固井队编写日期审核日期审核意见：一、基本数据井号施工井队地理位置构造位置钻井性质套管层次兀井方式固井方式井眼类型固井井深二、井眼状况1、井身结构序钻头套管号规格(mm)钻深(m)规格(mm)下深(m)封固井段(m导管表层技术技术2、井内温度地温梯度：井底静止温度：地面温度：井底循环温度：3、井径预测(根据邻井经验，裸眼段按钻头直径扩大5%计算，现场根据电测井径校核)底深(m)段长(m)井径(mm)底深(m)段长(m)井径(mm)124、钻井液性能名称：钻井液(水基钻井液： 年 月 日井深 m性能)密度(g/cm3)粘度(s)初切(Pa)终切(Pa)滤失(ml/30min)固含()摩阻系数动切力(Pa)泥饼(mm)含砂()PH塑粘(mPa.s)搬含()5、油气显示序号井段(m)斜厚(m)显示级别6、井斜井深(m)井斜()方位()水平位移(m)7、钻井泵参数泵号型号缸径(mm)排量(1/冲)1238、复杂情况1、起下钻遇阻、遇卡与落物：2、钻进过程中垮塌与漏失：3、油气水显示(溢流、井涌、井喷、油气上窜速度等)4、其它：三、地质资料1、地质分层地层底界深()层厚主要岩性描述2、地层孔隙压力、破裂压力(来源于钻井工程设计)井段底深(m)地层压力当量密度(g/cm3)破裂压力当量密度(g/cm3)3、油、气、水、盐层位置四、本次固井目的和方法1、质量目标：封固低压层长裸眼段，为下步钻进揭开盐层创造有利条件；2、方法：采用双级注水泥浆固井，双级箍位置选择在 m左右致密稳定层段第一级水泥浆返深 m左右，水泥塞长度设计50m；第二级水泥浆返至 m。五、固井难点与主要技术措施固井难点：1、钻遇多个油气显示层，有一定的防气窜难度。2、注入水泥浆量及替浆量大，施工时间长，对设备性能要求高；3、套管重量大，在下套管后期套管接箍容易变形、钻机负荷较大；4、大尺寸套管固井，水泥浆顶替效率不易保证，且容易窜槽，固井质量难以保证；5、二级充填水泥浆与常规水泥浆易发生置换，影响固井质量；6、封固段长，套管内外静液柱压差较大，会导致施工中替浆泵压过高，对井队循环系统要 求较高；同时浮鞋、浮箍承受的反向压力较大。固井主要技术措施：采用双卡盘和液压套管钳进行下套管作业；采用性能良好的浮鞋、浮箍；严格按设计下入扶正器，保证套管居中度66.7%；最后 m套管可不灌浆，以减小钻机负荷；5、为了保证有效提高油气显示地层的固井质量，一级尾浆返高 m，优选双级箍安放位 置在m左右；6、采用化学冲洗液，提高胶结界面的清洁度，同时改变流态，有效提高固井质量；7、井队检查保养好两台泥浆泵，以保证替浆所需的排量和最后碰压时的泵压，并保证施工 的连续性；8、为提高固井质量，优选注、替水泥浆施工参数（密度、排量、用量和压力）9、二级固井，中间段用低密度水泥浆作为充填水泥浆，减小静液柱压力，防止漏失；10、替入部分重浆，降低替浆过程的压力，防止高泵压；11、替浆时采用流量计、泥浆罐以及录井泵冲三方计量，替浆过程中随时进行校核，最终以 泥浆罐计量为准。六、管柱强度校核与扶正器安放位置1、套管串设计浮鞋+2根套管+浮箍+2根套管+挠性塞座+套管组合+1#定位短节+套管组合+2#定位 短节+套管组合+3#定位短节+套管组合+双级箍+套管组合+套管组合+水泥头 注：1、附件均为API偏梯扣。2、定位短节的具体数量和位置由录井队确定。2、套管串强度校核（来自井244.5mm技术套管强度设计）序号外径(mm)下深（m）段长（m）规 格（单位段重+钢级+壁厚+扣型）累重(KN)抗拉抗挤抗内压121、扶正器安放位置（具体安放位置现场根据测井数据调整）井段（m）间距（m）扶正器类型外径（mm）数量（只）备注刚性扶正器平均分布弹性扶正器弹性扶正器双级箍上下加一个弹性扶正器弹性扶正器合计刚性扶正器：只弹性扶正器：只4、双级箍尺寸及技术参数采用蓝德生产的重力式双级箍，主要由双级箍、挠性塞座、挠性塞、重力打开塞和关闭 塞组成。A、主要尺寸连接长度：mm开孔座内径：(Pmm关闭泵压： MPa本体外径：mm本体内径：pmm关闭座内径：pmmB、技术参数打开泵压： MPa5、下套管载荷计算(不考虑摩擦力)浮力系数：1-(1.30/7.85)=0.834按下完套管灌满钻井液计算：3588.81 X 0.834=2993.03KN已知浮鞋、浮箍所能承受的反向压力为25Mpa,安全系数取2.5最大掏空深度:252.5X102/1.30=785 (m)按掏空800m (约70根套管)，按此计算可减少大钩负荷为: 38.2X800X1.30X9.8=389.33 (KN)掏空800m后悬重为：2993.03-389.33=2603.7 (KN)七、固井工艺设计(一) 一级注水泥施工设计一级注水泥浆排量设计前置液注入排量：m3/min；水泥浆注入排量：m3/min；替浆排量设计：m3/min-m3/min。2、一级水泥浆密度设计冲洗液密度：g/cm3；加重隔离液密度：g/cm3 ；水泥浆密度：g/cm3。3、注替水泥浆量3.1、第一级水泥、配浆水与水泥浆用量名称密度 g/cm3返深(m)段长(m)米容(l/m)水泥浆用量 (m3)总水泥浆 量(m3)干水泥需 用量(t)混合水需 用量(m3)领浆1尾浆23水泥塞3.2、第一级前置液用量前置液类型前置液密度(g/cm3)设计长度(m)所需用量(m3)基液类型实际混合水量(m3)冲洗液(千家铭)水基加重隔离液体水基3.3、第一级替F浆量计算管柱类型外径(mm)壁厚(mm)底深(m)分段长度(m)每米容积(l/m)分段容积 (m3)套管总容积：m3压缩系数:2.5%设计顶替量：m334、第一级施工流程序操作内容工作量(m3)密度 (g/cm3)排量 (l/s)压力 (MPa)施工时 间 (min)累计时 间 (min)累计注替量 (m3)1管汇试压2注入冲洗液3注入加重隔离液3检查回流4注入水泥领浆5注入水泥尾浆6开档销倒闸门7替入重泥浆8替入原井浆9替入原井浆10替入原井浆11碰压12检查回流13投重力塞14打开循环孔15大排量循环一周后，小排量不间断循环12小时后进行第二级施工3.5、施工压力计算按替入g/cm3的重浆m3计算重浆在套管内的高度为：m；替浆结束时管外静液柱压力：MPa，当量密度为 g/cm3；替浆结束时管内静液柱压力：MPa，当量密度为 g/cm3；则管内外静液柱压差约为 MPa,循环摩阻约为MPa,碰压附加35MPa,最高施工 泵压MPa。(二) 二级注水泥施工设计1、二级注水泥浆排量设计前置液注入排量：m3/min ；水泥浆注入排量：m3/min；替浆排量设计：m3/minm3/min。13、二级水泥浆密度设计前置液密度：g/cm3；水泥浆密度：g/cm3。3、注替水泥浆量3.1、第二级水泥、配浆水与水泥浆用量名称密度g/cm3返深(m)段长(m)米容(l/m)水泥浆用 量(m3)总水泥 浆量(m3)干水泥需用量(t)混合水需用量(m3)水泥浆123水泥塞3.2、第二级前置液用量前置液类型前置液密度(g/cm3)设计长度(m)所需用量(m3)基液类型实际混合水量 (m3)化学冲洗液3.3、第二级顶替量计算管柱类型外径(mm)壁厚(mm)底深(m)分段长度(m)每米容积(l/m)分段容积(m3)套管总容积：m3压缩系数:2.5%设计顶替量：m33.4、第二级施工工艺流程序操作内容工作量(m3)密度(g/cm3)排量(l/s)压力(MPa)施工时间(min)累计时间(min)累计注替量(m3)1管汇试压2注入冲洗液3注入水泥浆4开档销倒管线5注后置水泥浆6注后置隔离液7倒闸门8替入重泥液9替入原井浆10碰压关孔11检查回流12卸水泥头13开井候凝3.5、施工压力计算按替入g/cm3的重浆 m3计算重浆在套管内的高度为：m；替浆结束时管外静液柱压力：MPa，当量密度为 g/cm3；替浆结束时管内静液柱压力：MPa，当量密度为g/cm3；则管内外静液柱压差约为MPa,循环摩阻约为MPa，碰压附加35MPa，最高施工泵压MPa。八、水泥浆性能要求1、水泥浆设计1.1、水泥浆性能要求(第一级水泥浆)项目水泥领浆水泥尾浆密度(g/cm3)失水量(ml/7Mpa30min)100502h析水(ml)3.53.548小时抗压强度(Mpa)N14N14初始稠度(Bc)151560-100Bc 稠化时间(min)流动度(cm)N22N221.2、水泥浆试验要求试验水质：井淡水水泥类型：阿克苏G级(尾浆中加入35%的硅粉)试验温度：C试验压力： MPa试验条件：升温升压Cx MPa常温常压 测稠化时间60min恒温恒压1.3、水泥浆性能要求(第二级注水泥)项目常规水泥浆密度(g/cm3)失水量(ml/7MPa30min)1502h析水(ml)W3.548小时抗压强度(MPa)N14初始稠度(Bc)1560-100Bc 稠化时间(min)流动度(cm)N231.4、水泥试验要求试验水质：井场水水泥类型：阿克苏G级试验温度：C试验压力： MPa试验条件：升温升压Cx MPa常温常压测稠化时间60min恒温恒压2、水泥浆配方具体配方及性能见水泥浆实验报告九、施工准备(一)井队1、井眼准备1.1通井时对阻卡、缩径井段及井眼曲率变化大的井段反复划眼，确保井眼稳定，不漏、不 缩径、不垮塌，无沉砂、无键槽，保证套管顺利下入；若存在漏失井段，应进行堵漏处 理；1.2下套管前在钻井液中加入适当的润滑剂，以减小套管摩阻力；1.3套管到底后应以小排量顶通后，45l/s大排量循环洗井；1.4调整好钻井液性能，在保证井眼安全的前提下，尽量降低粘度和切力，使之具有良好的 流变性和稳定性，摩阻系数小于0.1；1.5为了保证套管居中，应严格按设计加入套管扶正器。2、设备准备2.1采用双卡盘和液压套管钳进行下套管作业；2.2下套管前对所有设备、仪表全面检查，保证运转正常；2.3两台泥浆泵进行彻底保养，要求上水良好，高压管汇无刺漏，满足施工要求；2.4所有泥浆罐之间的闸门灵活可靠，保证泥浆罐之间不窜，确保替浆计量准确；2.5认真检查提升系统，井口、天车一条线，下套管前根据大绳使用情况决定是否更换，确 保下套管的安全。3、其他准备3.1对入井套管的钢级、壁厚进行检查，并逐根丈量、通径、检扣、洗扣、排列、编号，数 据由井队与录井队认真核对方能入井；3.2要求套管上钻台时必须进行第二次通径；3.3最先入井的匕根套管及附件丝扣用强力胶粘结(井队准备强力胶)，要求粘结部位无尘、 无锈、无油渍；3.4井队提前配好重浆，第一级保证入井60 m3,密度为/cm3；第二级保证入井73,密 度为180/cm3，并且做好替浆计量工作；3.5固井施工过程中井队要密切注意井口返浆情况，及时储备泥浆，并做好水泥浆返至地面 的排污工作；3.6替浆时泥浆罐由专人进行人工计量；3.7下完套管后甩一 127mm钻杆立柱于滑板上，并固定好备固井队接注水泥浆管线用。（二）固井队1、完钻前送立式罐到井场，并按设计储备好水泥；送配浆水罐到井场，并根据井场的情况 合理确定摆放位置；2、送工具附件至井场，交井队技术员清点、验收保管；3、固井前配好药水及准备好固井所需的材料、配件；4、下套管前，固井队技术员到井场，进行下套管作业把关；5、维护保养好注水泥浆设备、压风机、供水泵及配套设备，保证施工的连续性；6、严格按设计要求注入前置液、水泥浆等，确保水泥浆密度均匀，误差不超过0.03g/cm3, 以保证固井质量。（三）套管队1、下套管前对下套管使用的双卡盘、液压大钳及相应的配套的工具的工况进行检查，保证 下套管过程的连续性；2、对下套管用的液压大钳进行扭矩值核对，保证套管上扣扭矩的可靠性，严格按规范进行 下套管作业；3、检查好液压大钳的各个部件，下套管期间严防落物入井。（四）录井队1、与井队一起核对入井的套管数据，要求准确无误；2、对下套管过程进行全程监控，保证套管按排列的顺序入井3、替浆过程中使用泵冲进行计量，期间与流量计和泥浆罐液面计量进行校对。十、下套管作业1、套管及附件、工具等送到井场后认真检查，不合格品严禁入井；2、按入井顺序对套管进行编号、记录；3、套管及附件、工具上钻台时要戴好护丝，严禁碰撞，套管入井一定要二次通径；4、由专业下套管作业公司负责下套管，采用双卡盘和液压大钳作为提吊和下套管作业工具， 下套管作业严禁落物入井；5、上扣以“”标志到位为主，扭矩记录为辅；5、严格按设计下入套管扶正器；6、连接双级箍时，不能碰撞双级箍，打钳位置应避开循环孔附近以免挤伤双级箍；7、下套管中途禁止停顿，严格控制下放速度，每根套管下放时间不小于35s；下套管过程中，前5根套管逐根灌浆，以后每10根灌满一次，中途抽间隙灌浆；8、为减轻钻机负荷，最后800m不灌浆；9、下套管中途如若遇阻，接循环头开泵循环，并上、下活动套管，下压吨位在不计摩阻的 情况下可附加15.吨；并及时通知现场监督、工具方及固井队；10下完最后1根套管使用吊卡座于转盘上，灌满钻井液后接水泥头循环洗井，直至井眼干 净、井眼状况及钻井液性能达到施工要求为止。十一、施工步骤1、接水泥头，用替浆排量开泵循环两周以上确认井内干净后进行第一级施工作业；2、固井队摆好车辆，接管线，试压20MPa；3、井队停泵，倒闸门，注m3冲洗液，然后注m3加重隔离液；4、注第一级水泥浆；第一级水泥浆的前 m3增加缓凝剂量，保证其稠化时间达到400min， 以免水泥浆因顶替效率不好而上窜至双级箍以上时，有足够的可泵送时间循环出井。5、注完水泥浆，倒闸门，开挡销，释放挠性塞，替浆；6、 先替 m3密度为g/cm3的重浆，再替常规泥浆，要求用双泵替，当替浆差5 m3左右挠性塞通过双级箍时，降排量至1m3/min，观察挠性塞通过时的压力变化，挠性塞通 过后再提高至原排量；7、当替量接近替浆量时，提前5m3左右降低排量；8、替浆碰压附加35 Mpa后停泵，放回水，观察出口处泥浆罐的液面情况，确认回压凡尔起作用后打开水泥头顶盖，投重力塞，装关闭塞；9、重力塞下落min后，开泵蹩压，打开双级箍循环孔；10、开泵循环泥浆冲出双级箍以上可能多余的第一级水泥浆；11、残余水泥浆冲干净后，开泵用正常循环的1/3的排量不间断循环，第二级施工前大排量 循环两周；12、候凝兽小时后，进行第二级注水泥施工；13、第二级注水泥时，先注m3冲洗液，再注主体水泥浆，注完后井口倒管线开档销， 水泥车替_m3水泥浆压关闭塞，再跟m3清水；14、井口倒闸门后泥浆泵替浆，先替_ m3密度为/cm3的重浆，再替常规泥浆，开始 用双泵替，提前5 m3左右降排量使用单泵，碰压附加10MPa后，停泵放回水，观察出口 泥浆罐的液面情况，确认双级箍关闭情况；14、若关闭可靠，开井候凝48h，若关闭不严，则管内带压候凝至水泥浆初凝，在此期间不 必泄压；十二、双级箍打不开的应急措施：立即抢下钻具，压开双级箍下滑套打开第二级循环孔。十三、车辆设备及物资消耗1、车辆设备名 称单 位数量名称单位数量水泥车辆压风机台背罐车台次工具车辆灰罐车台次交通车辆储灰罐个运输车辆储水罐个野营车辆2、入井附件名称单位数量厂家型号浮鞋只浮箍只双级箍套刚性扶正器只弹性扶正器只定位短节根3、入井材料及外加剂名 称单 位数量代号厂家阿克苏G级水泥硅粉冲洗液降失水剂缓凝剂减阻剂增塑剂膨胀剂消泡剂淡水水泥浆化验性能要求一级固井水泥浆化验要求:性能要求密度一般情况下，纯G级油井水泥采用0.44水灰比化验，加硅粉水泥采用0.44 水泥固比化验，H级油井水泥采用0.38水灰比化验，钻井液密度超过 1.89g/cm3的井，水泥浆密度应超过钻井液密度0.05g/cm3。强度24小时强度不小于14MPa，特殊情况例外。纯技术套管24小时强度不小于 3.5MPaAPI失 水直井不大于100ml，定向井、水平井不大于50 ml，高压气井不大于30 ml。 纯技术套管不做要求。析水直井小于1.4%，定向井、水平井、高压气井为0。流动度21 24cm流变K值0.2, n值0.8。或者在流速1.21.4m/s达到紊流。稠化时 间施工时间+60分钟（或按塔指固井管理中要求办）二级固井水泥浆化验要求:性能要求密度一般情况下，纯G级油井水泥采用0.44水灰比化验，H级油井水泥采用0.38 水灰比化验，钻井液密度超过1.89g/cm3的井，水泥浆密度应超过钻井液密 度 0.05g/cm3。强度24小时强度不小于3.5MPa。API失 水不做要求。析水不做要求。流动度21 24cm流变不做要求。稠化时 间施工时间+60分钟，浅于1200米可用常温常压稠化仪或者初、终凝代替。