双级、尾管固井技术

4、性能特点
①液压控制实施座挂，可用于多种井况。 液压控制实施座挂，可用于多种井况。 ②胶塞球座均设计锁紧装置，碰压可防止回移，且具 胶塞球座均设计锁紧装置，碰压可防止回移， 有良好的可钻性。 有良好的可钻性。 ③密封总成利用“W”形多组合密封，双向密封性能好。 密封总成利用“ 形多组合密封，双向密封性能好。 ④悬挂器上下均配有扶正环，可以保证扶正效果。又 悬挂器上下均配有扶正环，可以保证扶正效果。 可以保护液缸、卡瓦不受损伤。 可以保护液缸、卡瓦不受损伤。 ⑤倒扣操作方便可靠，无需找中和点，只要将钻具下 倒扣操作方便可靠，无需找中和点， 10吨 然后正转即可倒扣。 压5-10吨，然后正转即可倒扣。
6、尾管固井特点： 尾管固井特点：
（1）泵压高，施工困难，由于悬挂器的结构设计所至，它的 泵压高，施工困难，由于悬挂器的结构设计所至， 流道截面积较重合段已有大幅度下降， 流道截面积较重合段已有大幅度下降，而且座挂后流道截面 积还要下降许多。例如φ244.5mm φ139.7mm悬挂器座挂后 φ244.5mm× 悬挂器座挂后， 积还要下降许多。例如φ244.5mm×φ139.7mm悬挂器座挂后， 流道截面积仅31cm2，下降41.5%，只相当φ6.28mm的通径， 流道截面积仅31cm2，下降41.5%，只相当φ6.28mm的通径， 31cm2 41.5% φ6.28mm的通径 环容只有3.1l/m 只是重合段环容的12% 3.1l/m， 12%， 环容只有3.1l/m，只是重合段环容的12%，若和裸眼段环容相 比则下降的更多。这样一来，固井中此处必然产生大量压耗， 比则下降的更多。这样一来，固井中此处必然产生大量压耗， 导致泵压猛增。 导致泵压猛增。 （2）对井眼及泥浆性能要求高，如果泥浆性能不好，井眼不 对井眼及泥浆性能要求高，如果泥浆性能不好， 干净，更容易在此处形成桥堵蹩高压，导致固井复杂和失败， 干净，更容易在此处形成桥堵蹩高压，导致固井复杂和失败， 因此对泥浆性能粘切、含砂、防钙侵要求较高， 因此对泥浆性能粘切、含砂、防钙侵要求较高，在小排量循 环的条件下，对井眼净化要求高。 环的条件下，对井眼净化要求高。
尾管固井技术
克拉玛依职业技术学院
尾管固井、 尾管固井、双级固井较常规固井而言属 于特殊固井工艺技术， 于特殊固井工艺技术，它们均是依靠专用的 井下工具附件， 井下工具附件，通过特殊的施工工艺达到固 井的目的。 井的目的。 尾管主要是指其顶部低于井口的套管柱， 尾管主要是指其顶部低于井口的套管柱， 它的管柱主体包括套管（筛管） 它的管柱主体包括套管（筛管）部分和钻杆 等下入工具部分， 等下入工具部分，它的完井方式为射孔完成 和筛管完成。 和筛管完成。
5、尾管悬挂器使用操作要点
尾管悬挂器要在厂家服务人员的指导下进行使用和操作， 尾管悬挂器要在厂家服务人员的指导下进行使用和操作，但必 要的技术要求和工作程序我们应该掌握。 要的技术要求和工作程序我们应该掌握。 要根据上层套管和本次尾管固井的技术要求， ①要根据上层套管和本次尾管固井的技术要求，对悬挂器进行选 规格、尺寸、作用方式、额定负荷以及其他附件。 型，规格、尺寸、作用方式、额定负荷以及其他附件。 ②固井前，要共同对悬挂器、送入工具及其它附件进行清点、检 固井前，要共同对悬挂器、送入工具及其它附件进行清点、 验收等。 查、验收等。 现场组装工具要按使用说明和有关技术要求执行。 ③现场组装工具要按使用说明和有关技术要求执行。 认真计算钻杆回缩距，留好口袋，对所有入井管柱逐一通径， ④认真计算钻杆回缩距，留好口袋，对所有入井管柱逐一通径， 不准遗漏。 不准遗漏。 ⑤下钻通井，井筒必须畅通干净，泥浆性能符合要求，循环压力 下钻通井，井筒必须畅通干净，泥浆性能符合要求， 正常，起钻时，钻具在悬挂器位置时应认真称重。 正常，起钻时，钻具在悬挂器位置时应认真称重。 下尾管，连接浮鞋浮箍后应做循环顶通试验。下入尾管时， ⑥下尾管，连接浮鞋浮箍后应做循环顶通试验。下入尾管时，要 求五根一灌，十根灌满。下入钻具时，一柱一灌，十柱灌满， 求五根一灌，十根灌满。下入钻具时，一柱一灌，十柱灌满，下 放速度不大于18m/min 要求下放匀速，不能猛刹或开泵过猛。 18m/min， 放速度不大于18m/min，要求下放匀速，不能猛刹或开泵过猛。 下悬挂器时，严禁在其液缸处打大钳。尾管下完后要认真称重。 下悬挂器时，严禁在其液缸处打大钳。尾管下完后要认真称重。
7、固井源自文库计
由于尾管固井的特点，决定了固井设计的技术要求高。 由于尾管固井的特点，决定了固井设计的技术要求高。 （1 ）管串：浮鞋 + 套管+ 双浮箍+ 套管+ 碰压球座 + 套管串+ 悬挂 管串：浮鞋+ 套管+ 双浮箍+ 套管+ 碰压球座+ 套管串+ 器+送入工具+钻杆。 送入工具+钻杆。 （2）井眼条件和泥浆性能：上窜、漏失 井眼条件和泥浆性能：上窜、 （3）水泥浆性能及试验 G级水泥+降失水剂+ +增强剂+微膨胀剂+调凝剂+分散剂等，也 级水泥+降失水剂+ 增强剂+微膨胀剂+调凝剂+分散剂等， 要根据井温加入热稳定材料， 根据压力条件加入减轻材料。 要根据井温加入热稳定材料， 根据压力条件加入减轻材料。 稠 化曲线要有较短的直角时间。 化曲线要有较短的直角时间。 （4）排量选择：尾管固井中，不可一味机械的追求大排量紊流 排量选择：尾管固井中， 固井，这方面教训太多了，应该引起足够的重视， 要根据环容， 固井 ，这方面教训太多了，应该引起足够的重视， 要根据环容 ， 悬挂器类型， 实测泵压去合理选择调整固井排量。 悬挂器类型 ，实测泵压去合理选择调整固井排量。 尤其是在小 间隙尾管中，只能采用小排量或塞流固井技术。 间隙尾管中，只能采用小排量或塞流固井技术。
1、尾管分类
1）按应用目的分类
①中间尾管（又称技术尾管或钻井尾管） 这类尾管常用于深井。它的目的同中间套管一样，主要用以封隔漏 失、封隔高低压地层、封隔不稳定地层（坍塌、塑性等），保证钻 井顺利，如果下部再下尾管时它也起生产套管的作用。 ②生产尾管（油层尾管） 用以封隔油气层，建立油气生产通道，可以节省套管，减轻钻机负 荷，降低套管的钢级、壁厚和螺纹等级要求。 ③保护性尾管（短回接尾管） 可以将原有尾管回接到井内任何位置，它主要起修复保护作用。 ④回接尾管 通过回接装置将原尾管回接并延伸到井口，它在修复、保护原有套 管的基础上，为井内提供一层全新的套管柱，提高套管的防腐、耐 压能力。
7、固井设计
（5）水泥浆量及密度控制 一般常规的水泥附加量为20 40% 20一般常规的水泥附加量为20-40%，而尾管井的水泥附加量一般 10%左右，最多也不超过15 15% 为10%左右，最多也不超过15%，这主要是防止过多的水泥浆返 在洗井时容易发生事故。 出，在洗井时容易发生事故。另外领浆的密度要求可以低于设 计平均密度0 也是基于安全方面的考虑。 计平均密度0.3g/cm3，也是基于安全方面的考虑。 （ 6 ） 居中度：裸眼段尾管居中和一般井的要求没有大的差别 。 居中度： 裸眼段尾管居中和一般井的要求没有大的差别。 但是悬挂器上下必须居中， 但是悬挂器上下必须居中，所以建议此处使用刚性或双弓扶正 器。 （7）入井液的组合选择 尾管固井压力较高，所以就有必要认真设计入井液的密度、 尾管固井压力较高，所以就有必要认真设计入井液的密度、数 量等。当其它条件确定后，最有效的降压方法就是配置重泥浆。 量等。当其它条件确定后，最有效的降压方法就是配置重泥浆。 另外为防止焊钻具， 另外为防止焊钻具，要通过设计和施工在多余水泥浆上下均用 清水和泥浆有效隔开。 清水和泥浆有效隔开。
6、尾管固井特点： 尾管固井特点：
（3）对水泥浆性能要求高 一般水泥浆失水维持在250ml以内就可以固井 250ml 以内就可以固井， 一般水泥浆失水维持在 250ml 以内就可以固井 ， 而尾 管固井失水必须小于50ml。 50ml 管固井失水必须小于 50ml 。 尾管固井除正常施工所需 的稠化时间外， 的稠化时间外 ， 还要考虑循环洗井及相关工作所需的 稠化时间，安全时间也较一般井长， 稠化时间 ， 安全时间也较一般井长 ， 而且还要考虑喇 叭口处的抗压强度，析水及体系稳定性， 叭口处的抗压强度 ， 析水及体系稳定性 ， 水泥浆抗污 染程度等。 染程度等。 压力高，作业时间长， （4）压力高，作业时间长，对施工要求严格 这主要指尾管固井要求设备能力强，工具可靠， 这主要指尾管固井要求设备能力强，工具可靠，计量 准确，指挥得力。 准确，指挥得力。
2、液压悬挂器主要结构及附件
1)悬挂器主要由两部分组成： 1)悬挂器主要由两部分组成：悬挂器本体和送入工具 悬挂器主要由两部分组成 本体：锥体、液压缸、活塞、剪切销钉、推进杆、卡瓦、 本体：锥体、液压缸、活塞、剪切销钉、推进杆、卡瓦、 回接筒、扶正块等。如果是双液缸的， 回接筒、扶正块等。如果是双液缸的，卡瓦分上卡瓦 和下卡瓦等，只能一次性使用。 和下卡瓦等，只能一次性使用。 送入工具：提升短节、变扣接头、倒扣螺母、 送入工具：提升短节、变扣接头、倒扣螺母、中心管等 组成，可以回收，检修后可重复使用。 组成，可以回收，检修后可重复使用。 配套使用的附件:浮鞋 浮箍、球座短节、 浮鞋、 2) 配套使用的附件 浮鞋、浮箍、球座短节、大小胶塞 及铜球 3)悬挂器主要规格 悬挂器主要规格： 3)悬挂器主要规格： φ339.7mm×φ244.5mm 339.7mm× 244.5mm 339.7mm φ244.5mm×φ177.8mm/139.7mm、 244.5mm× 177.8mm/139.7mm 177.8mm/139.7mm、 244.5mm φ177.8mm×φ127mm/114.3mm 177.8mm× 127mm/114.3mm 177.8mm
5、尾管悬挂器使用操作要点
⑦下完钻具后，应先开泵循环，调整泥浆，然后再实施座挂。 ⑧投球速度一般按90-100m/min计算，铜球的直径不可混用 ⑧投球速度一般按90-100m/min计算，铜球的直径不可混用 φ177.8mm/139.7mm/127mm/114.3mm分别为φ45/42/36/36mm， φ177.8mm/139.7mm/127mm/114.3mm分别为φ45/42/36/36mm， 铜球到达球座后，开泵蹩压，压力最大不大于12Mpa，然后缓慢 铜球到达球座后，开泵蹩压，压力最大不大于12Mpa，然后缓慢 下放钻具，当下放距离基本等于回缩距，大钩净悬重等于送入 钻具时，说明座挂成功。 ⑨下压钻具5 10吨，继续蹩压至17Mpa，蹩掉球座芯子，压力下 ⑨下压钻具5-10吨，继续蹩压至17Mpa，蹩掉球座芯子，压力下 降后，开泵循环泥浆。 ⑩停泵后，正转倒扣，累计有效倒扣圈数不少于20圈，然后将 ⑩停泵后，正转倒扣，累计有效倒扣圈数不少于20圈，然后将 钻具提至中和点后再上提1.5-1.8m，若此时大钩悬重等于上部 钻具提至中和点后再上提1.5-1.8m，若此时大钩悬重等于上部 钻具加游车重量之和，表明扣已倒开。然后将钻具回放倒扣前 位置，下压5 10吨，循环泥浆，准备固井。 位置，下压5-10吨，循环泥浆，准备固井。
3、液压式悬挂器的使用原理（以DYX-A 型为例） 投球蹩压后，压力通过液体压进流孔作用 于活塞上，当液体压力增至11-12Mpa时，剪断 液压缸销钉，液压推动活塞上行，活塞带动推 杆及卡瓦上升至锥体，使尾管卡紧并固定在上 层套管上，实现座挂。当一次座挂不成时，可 以重新座挂，否则就要将尾管下入至井底，进 行固井。
1、尾管分类
2）按悬挂器类型分类 尾管悬挂器是将尾管下入井内，座挂在上层套管下部的预定位 置上，并能完成固井施工作业的特殊固井井下工具。尾管固井 作业的顺利、成功与否，在很大程度上取决于尾管悬挂器设计 和使用的科学性、合理性和可靠性。具体的要求是：下得去、 挂得住、倒得开、可回接，并具有满足施工的流通通道。根据 尾管悬挂器设计原理、工具结构和座挂原理的不同，它又可以 分为机械式和液动式两种，而目前常用的是液压式这种悬挂器 主要是依靠专门的结构附件，通过井内蹩压来实现尾管座挂， 可用于任何井型（直井、定向井）。