固井技术简介
石油钻探固井技术
选用耐高温高压的水泥浆体系和套管材料;加强环空压力 监测和控制,确保压力平衡;优化固井设计方案和施工参 数。
深水区域
使用低温性能良好的水泥浆体系和套管材料;加强海底地 质勘探和预处理工作;采用先进的深水固井技术和装备。
05 石油钻探固井技术未来发展趋势
CHAPTER
智能化发展趋势
自动化钻井技术
深水区域的固井挑战
深水低温
深水区域温度低,水泥浆易凝固,影响固井质量。
海底不稳定
海底地质条件复杂,可能存在淤泥、流沙等不稳 定因素,增加固井难度。
深水压力
深水区域压力大,对固井设备和材料性能要求高。
针对挑战的解决方案
复杂地质条件下
采用高性能水泥浆体系,提高水泥浆的适应性和稳定性; 采用先进的固井工艺和技术,如分级注水泥、尾管固井等, 提高固井质量。
在盐膏层等复杂地层中,采用防盐防膏固井材料 和工艺,提高井筒稳定性和密封性。
04 石油钻探固井技术挑战与解决方案
CHAPTER
复杂地质条件下的固井挑战
地层不稳定
01
复杂地质条件下,地层往往不稳定,容易出现坍塌、漏失等问
题,给固井作业带来极大困难。
岩石性质多变
02
不同地层岩石性质差异大,对水泥浆的适应性提出更高要求,
背景
随着石油工业的发展,钻探深度不断增加,地质条件日趋复杂,固井技术作为 钻井工程的重要组成部分,对于保障钻井安全、提高油气井产能具有重要意义。
固井、完井与试油
固井技术的发展趋势
高温高压固井技术
环保型固井技术
随着油气田开发深度的增加,高温高 压环境下的固井技术成为研究重点, 以提高固井质量和寿命。
随着环保意识的提高,发展环保型固 井材料和工艺技术,减少对环境的污 染和破坏。
低渗透油气田固井技术
针对低渗透油气田的特点,发展适用 于低渗透地层的固井材料和工艺技术, 以提高油气藏的开采效率。
03
试油
试油的定义与重要性
试油的定义
试油是对油、气、水层进行实际测试的过程,是油气勘探开 发中的重要环节。
试油的重要性
通过试油可以了解地层中油、气、水层的产能和性质,为后 续的油气开发ห้องสมุดไป่ตู้供重要的数据支持。
试油的工艺流程
射孔
使用射孔枪将地层 中的油、气、水层 打开,形成通道。
排液
将进入井筒的流体 排出,并对油气进 行计量和分析。
完井技术的发展趋势
智能化完井
环保型完井
利用物联网、大数据等技术手段,实现完 井过程的智能化监测与控制,提高生产效 率和安全性。
注重环境保护,采用低毒、环保的化学剂 和材料,降低对环境的污染和破坏。
高效化完井
个性化完井
优化工艺流程,提高作业效率,缩短施工 周期,降低成本。
根据不同油气田的地质条件、生产要求等 因素,制定个性化的完井方案,提高油气 井的开发效果和经济价值。
固井工艺技术介绍
固井工艺技术介绍
固井工艺技术是指在石油钻井中,通过在井壁和套管之间注入特定的
材料来加固井壁,防止地下水和油气的混合以及套管的沉降。固井工艺技
术在石油钻井中起到至关重要的作用,它不仅能够提高井下环境的安全性,还能够保持油井的稳定性和产能。
井壁加固是指在钻进过程中,通过注入水泥浆或其他特定材料来增加
井壁的强度和稳定性。井壁加固的主要目的是防止地下水和油气的混合,
防止井壁的坍塌,以及防止井身的扭曲和变形。井壁加固一般分为两种方法:一种是通过液体钻井泥浆注入井壁,将泥浆中的固体颗粒填充到井壁
裂缝中,形成一个固体屏障;另一种是通过水泥浆注入井壁,将水泥浆填
充到井壁裂缝中,形成一个密实的固体屏障。
套管连接是指在井壁上安装套管的过程。套管连接方法有很多种,其
中最常见的是螺纹连接和焊接连接。螺纹连接是通过将两个套管的螺纹互
相扭合来连接,螺纹之间的空隙可以通过填充密封剂来减少。焊接连接是
通过将两个套管的端部加热至熔化状态,然后将它们焊接在一起。套管连
接的选择取决于井深、地质条件和工艺要求等因素。
水泥浆配制是指将水泥粉料和水混合,形成一种特定的水泥浆。水泥
浆配制的目的是制备出具有特定性能和流动性的水泥浆,以满足固井施工
的要求。水泥浆配制过程中需要选择合适的水泥粉料和掺和剂,以及控制
水泥浆的颗粒分布和比重等参数。
泥浆循环净化是指在钻井过程中,通过泥浆泵将泥浆从井底泵至地表,并对泥浆进行净化和回收。泥浆循环净化的主要目的是清除泥浆中的固体
颗粒和杂质,以保持泥浆的性能和流动性。泥浆循环净化过程中需要使用
各种过滤器和离心机等设备,以实现对泥浆的过滤和分离。
固井技术基础
固井技术基础量大、多图、易懂
概述
1、固井的概念
为了达到加固井壁,保证继续安全钻进,封隔油、气和水层,保证勘探期间的分层测试及
在整个开采过程中合理的油气生产等目的而下入优质钢管,并在井筒与钢管环空充填好水
泥的作业,称为固井工程;
2、固井的目的
1. 封隔易坍塌、易漏失的复杂地层,巩固所钻过的井眼,保证钻井顺利进行;
2. 提供安装井口装置的基础,控制井口喷和保证井内泥浆出口高于泥浆池,以利钻井液流
回泥浆池;
3. 封隔油、气、水层,防止不同压力的油气水层间互窜,为油气的正常开采提供有利条件;
4.保护上部砂层中的淡水资源不受下部岩层中油、气、盐水等液体的污染;
5.油井投产后,为酸化压裂进行增产措施创造了先决有利的条件;
3、固井的步骤
1. 下套管
套管与钻杆不同,是一次性下入的管材,没有加厚部分,长度没有严格规定;为保证固井质
量和顺利地下入套管,要做套管柱的结构设计;根据用途、地层预测压力和套管下入深度设
计套管的强度,确定套管的使用壁厚,钢级和丝扣类型;
2. 注水泥
注水泥是套管下入井后的关键工序,其作用是将套管和井壁的环形空间封固起来,以封隔
油气水层,使套管成为油气通向井中的通道;
3. 井口安装和套管试压
下套管注水泥之后,在水泥凝固期间就要安装井口;表层套管的顶端要安套管头的壳体;
各层套管的顶端都挂在套管头内,套管头主要用来支撑技术套管和油层套管的重量,这对固
井水泥未返至地面尤为重要;套管头还用来密封套管间的环形空间,防止压力互窜;套管头
还是防喷器、油管头的过渡连接;陆地上使用的套管头上还有两个侧口,可以进行补挤水泥、监控井况;注平衡液等作业;
固井施工技术要求
固井施工技术要求
固井施工是石油工程中的一项重要工作,其目的是通过注入混凝土或水泥浆以加固井壁,防止油气在地下井筒中泄漏并确保井口的安全稳定。固井施工的技术要求十分严格,下面将从施工前的准备工作、固井材料的选择、施工过程中的注意事项等方面进行详细介绍。
一、固井施工前的准备工作
1. 安全检查:在固井施工前,必须进行全面的安全检查,确保施工现场安全无隐患。检查重点包括设备是否完好,消防设施是否到位,人员是否具备相应的培训和证书等。
2. 井筒清洁:在进行固井施工之前,必须将井筒进行清洁,确保井筒内表面干净、平滑,以便固井材料能够更好地附着于井壁表面。
3. 地质勘探:进行固井施工前,还需要进行地质勘探,了解井底地层的情况。地质勘探结果将直接影响固井施工的工艺和固井材料的选择。
4. 设备准备:确定施工前需要使用的固井设备,并确保设备处于良好的工作状态。同时,还需要准备足够的固井材料,以保证施工的顺利进行。
二、固井材料的选择
1. 水泥浆的选择:一般情况下,固井施工会使用水泥浆。在选择水泥浆时,需要考虑井底的地层情况、井深、孔隙度等因素,以选择合适的水泥浆。通常情况下,水泥浆的密度应与井底地层密度相匹配,以确保固井效果。
2. 混凝土的选择:在一些特殊情况下,需要使用混凝土进行固井。混凝土的选择应根据工程需要来确定,同时需要根据设计要求进行调配和施工。
三、施工过程中的注意事项
1. 操控固井设备:操作固井设备的人员必须熟悉操作规程,严格按照操作程序来进行操作。需要注意设备的稳定性和安全性,确保操作人员的人身安全。
固井工艺技术
固井工艺技术
常规固井工艺
内管法固井工艺
尾管固井工艺
尾管回接固井工艺
分级固井工艺
选择式注水泥固井工艺
筛管(裸眼)顶部注水泥固井工艺
封隔器完井及水泥充填封隔器固井工艺注水泥塞工艺
预应力固井工艺
挤水泥补救工艺技术
漏失井固井技术
高压井固井技术
大斜度井固井技术
深井及超深井固井技术
长封固段井固井技术
小间隙井固井技术
糖葫芦井眼固井技术
气井固井技术
(一)常规固井工艺
常规固井工艺是指在井身质量较好,且井下无特殊复杂情况,封固段较短的封固要求下,将配制好的水泥浆,通过前置液、下胶塞(隔离塞)与钻井液隔离后,一次性地通过高压管汇、水泥头、套管串注入井内,从管串底部进入环空,到达设计位置,以达到设计井段的套管与井壁间的有效封固。套管串结构:引鞋+旋流短节+2根套管+浮箍+套管串.
施工流程:注前置液→注水泥浆→压碰压塞(上胶塞)→替钻井液→碰压→候凝。
保证施工安全和固井质量的基本条件:
(1)井眼畅通。
(2)井底干净。
(3)井径规则,井径扩大率小于15%。
(4)固井前井下不漏失。
(5)钻井液中无严重油气侵,油气上窜速度小于10m/h.
(6)套管居中,居中度不小于75%。
(7)套管与井壁环形间隙大于20mm。
(8)钻井液性能在不影响井壁稳定、保证井下压稳的情况下,应保证低粘度、低切力、低密度,具有良好的流动性能。
(9)水泥浆稠化时间、流动度等物理性能应满足施工要求。(10)水泥浆和钻井液要有一定密度差,一般要大于0。2. (11)下灰设备、供水设备、注水泥设备、替泥浆设备及高低压管
汇等,性能满足施工要求。
(二)内管法固井工艺
固井施工技术
项目 条件
表1-1不同压差下水泥浆的滤失速率
API
失水 温度 压差 平均失水速率
Ml/30 。C MPa
ml/s
平均压降速率 g/cm3.s
350 35 0.7 无
泥
250 35 0.7
饼 150 35 0.7
5.3 3.7 1.12
0,948 1.04 0.13
有
350 35 7
1.58 × 10-2
失水量差别很大,以及岩芯未被污染的条件下,水 泥浆的失水有较大的差别;但是,当岩芯上存在泥 饼后,水泥浆的失水量呈数量级下降;
②在不同压差的情况下,岩芯上有泥饼和无泥 饼的条件下,水泥浆的失水速率竟相差100倍。
这可以说明,在井下当井壁存在泥饼的状态下, 滤液向地层滤失的流动阻力大大增加,证明泥饼 (内,外泥饼)对阻挡水泥浆滤液向地层滤失的作 用不可忽视。
4.05× 10-2
泥
600 55 7
7.0 × 10-2
饼
2.1 × 10-2
150 75 7
2.1 × 10-2
1.08 × 10-2
20
C.水灰比
根据大量实验研究证明,水泥水化时所需水量 是水泥重量的20~25%。在固井施工中为了保证水泥 浆的流动性,设计时水泥浆的水灰比一般都确定在 0.5左右,有时甚至高达0.8以上。
固井技术基础
固井技术基础(量大、多图、易懂)
概述
1、固井的概念
为了达到加固井壁,保证继续安全钻进,封隔油、气和水层,保证勘探期间的分层测试及在整个开采过程中合理的油气生产等目的而下入优质钢管,并在井筒与钢管环空充填好水泥的作业,称为固井工程。
2、固井的目的
1. 封隔易坍塌、易漏失的复杂地层,巩固所钻过的井眼,保证钻井顺利进行;
2. 提供安装井口装置的基础,控制井口喷和保证井内泥浆出口高于泥浆池,以利钻井液流回泥浆池;
3. 封隔油、气、水层,防止不同压力的油气水层间互窜,为油气的正常开采提供有利条件;
4.保护上部砂层中的淡水资源不受下部岩层中油、气、盐水等液体的污染;
5.油井投产后,为酸化压裂进行增产措施创造了先决有利的条件;
3、固井的步骤
1. 下套管
套管与钻杆不同,是一次性下入的管材,没有加厚部分,长度没有严格规定。为保证固井质量和顺利地下入套管,要做套管柱的结构设计。根据用途、地层预测压力和套管下入深度设计套管的强度,确定套管的使用壁厚,钢级和丝扣类型。
2. 注水泥
注水泥是套管下入井后的关键工序,其作用是将套管和井壁的环形空间封固起来,以封隔油气水层,使套管成为油气通向井中的通道。
3. 井口安装和套管试压
下套管注水泥之后,在水泥凝固期间就要安装井口。表层套管的顶端要安套管头的壳体。各层套管的顶端都挂在套管头内,套管头主要用来支撑技术套管和油层套管的重量,这对固井水泥未返至地面尤为重要。套管头还用来密封套管间的环形空间,防止压力互窜。套管头还是防喷器、油管头的过渡连接。陆地上使用的套管头上还有两个侧口,可以进行补挤水泥、监控井况。注平衡液等作业。
固井工艺技术介绍
固井工艺技术介绍
固井是一种油田工程术语,是一种在钻井完毕后进行的一种工艺技术。固井的主要目的是为了保证油井的安全生产以及生产效率的提升。固井工
艺技术主要包括固井设计、固井材料、固井操作和固井质量监控等内容。
接下来将介绍固井工艺技术的相关内容。
首先是固井设计。固井设计是固井工艺技术的第一步,也是至关重要
的一步。固井设计需要考虑井口条件、地层情况、井身结构、井口状况等
多方面因素,来确定固井的材料、技术和工艺等细节。合理的固井设计可
以确保井下油气的安全生产,提高固井的成功率。
其次是固井材料。固井材料主要包括固井水泥、固井搅拌液等。固井
水泥是固井中最关键的材料之一,它需要满足强度、粘度、密度等多种性
能要求。固井水泥主要用于封堵地层裂缝、巩固井壁等。固井搅拌液主要
用于保持井筒稳定、减少钻头抛失等。固井材料的选用要根据具体情况进
行合理选择,以确保固井质量。
再次是固井操作。固井操作是固井工艺技术的核心环节,包括固井设
备搭建、固井材料加入、固井搅拌、固井施工等过程。固井操作需要专业
的操作人员和先进的设备来完成,要注意操作规范、施工流程、安全防护
等方面。固井操作质量直接影响固井结果,必须高度重视。
最后是固井质量监控。固井质量监控是固井工艺技术的最后一环,通
过监测固井过程中的各项参数和数据,来评估固井质量是否符合要求。固
井质量监控包括实时监测、常规检测和质量评估等内容,需要及时处理发
现的问题,并采取相应的措施来保证固井质量。
总的来说,固井工艺技术是油田工程中非常重要的一个环节。通过科学合理的固井设计、选择优质的固井材料、规范操作和严格的质量监控,可以确保油井的安全生产和高效运营。希望相关从业人员能够加强对固井工艺技术的学习和实践,不断提高固井水平,为油田工程的发展做出更大的贡献。
《固井施工技术》课件
总结和展望
固井施工技术是确保石油和天然气井持续稳定运营的关键环节。不断改进技 术和解决问题,将为行业发展带来更大的突破和进步。
《固井施工技术》PPT课 件
在这个 PPT 课件中,我们将深入探讨固井施工技术,帮助您了解其定义、分 类、步骤、常见问题解决方案等内容。让我们开始吧!
背景介绍
在石油和天然气行业,固井施工是一项关键技术。它涉及到钻井完成后将套 管和钻孔壁固定在一起的过程。
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固井施工技术的定义
固井施工技术是一种工程技术,旨在保持井筒结构的完整性、防止污染、控制井口压力,并提供长期稳定的井 筒。
1 井口渗漏
通过调整固井液性质、增加固井液密度等方 式来解决井口渗漏问题。
2 固井液循环不畅
增加泵浦排量、改进固井液性能等来解决固 井液循环不畅的问题。
3 套管失稳
采取加固井套筒、使用套管环形支撑器等方 法来解决套管失稳的问题。
4 井下设备故障
通过进行设备检修、更换故障设备等方式来 解决井下设备故障问题。
固井施工的重要性
固井施工对于确保油井或天然气井的安全运营至关重要。它可以防止井内和 井外的液体和气体产生混合、井壁坍塌以及环境污染。
固井施工技术的分类
胶结剂类型
固井材料根据组成和特性的不同,可分为水泥类、聚合物类和复合材料类。
固井简介-精品文档
通用硅酸盐水泥
主要成分包括硅酸三钙、硅酸二 钙、铝酸三钙,具有强度高、抗 渗性好等优点,适用于多种地质 条件。
外加剂
为改善水泥某些性能而加入的化 学剂,如缓凝剂、减水剂、防渗 剂等。
钻来自百度文库液与固井液
钻井液
在钻井过程中用于冷却、润滑钻头和井壁,携带岩屑,维持地层压力等作用的 流体。
固井液
在固井过程中使用的液体,具有保护和巩固井壁、封隔地层、保护油气层等作 用。
固井技术发展趋势
高性能水泥浆体系
研发具有更高强度、更低失水、 更优耐久性的水泥浆体系,满足 复杂地层和高温高压等极端条件
下的固井需求。
智能化固井技术
利用先进的传感器、数据传输和处 理技术,实现固井过程中的实时监 测、数据分析和优化决策,提高固 井质量和效率。
绿色环保固井技术
研发环保型的水泥浆体系和外加剂 ,减少对环境的影响,同时降低固 井过程中的能源消耗和碳排放。
水泥浆性能
水泥浆的密度、抗压强度、流 动度等性能对固井质量有重要 影响。
施工工艺
固井施工工艺的选择和操作对 固井质量也有很大影响,如水 泥浆顶替效率、施工压力控制
等。
05
固井工程应用案例分析
油气田固井工程应用案例
胜利油田
胜利油田是我国东部重要的油气田之一 ,其固井工程应用广泛,包括常规油气 井、深井和超深井的固井施工。通过采 用先进的固井技术和材料,胜利油田的 油气井寿命得到了显著提高。
石油钻井工程中的固井技术资料
石油钻井工程中的固井技术资料在石油钻井工程中,固井技术是至关重要的环节。固井技术的目标是通过填充固体材料来封堵井眼,确保井筒的完整性和稳定性,防止地下水和油气的交叉污染,以及阻止井壁塌陷和井筒崩塌。本文将详细介绍石油钻井工程中的固井技术资料。
一、固井技术的基本原理
固井技术的实施过程主要包括井眼准备、固井液调配、固井材料选择、固井设备准备以及固井工艺的具体操作。在进行固井前,需要进行井壁评价和蓄压测试,以确定固井的良好效果。
井眼准备阶段主要包括清洗井眼、扩大井眼、完善套管等。清洗井眼是为了去除井底的残留物,确保井眼的干净和光滑;扩大井眼是为了适应套管的下降和固井液的流动;完善套管是为了在固井过程中起到支撑井壁的作用。
固井液的调配需要根据井壁的性质选择合适的固井液配方。固井液具有支撑井壁、冷却钻头、悬浮井底碎屑、降低井壁渗透性等功能,同时还能保护油气层。常用的固井液包括泥浆、水基泥浆和油基泥浆等。
固井材料的选择旨在填充井眼,实现固井的目的。常用的固井材料包括水泥、水泥浆和填料等。其中,水泥是一种常用的固井材料,采用适当比例的水泥浆进行封堵。
固井设备准备包括钻井套管、固井钢丝绳和固井泵等。钻井套管是
为了强化井眼的完整性和稳定性,保护油气层。固井钢丝绳是为了将
固井材料输送到井底。固井泵是为了提供足够的压力,将固井材料送
入井眼。
固井工艺的具体操作包括钻井井壁处理、套管下降、固井材料注入、套管固定和养护等。在固井过程中,需要密切监控井眼的压力和固井
液的流动,确保固井效果的稳定和可靠。
二、固井技术的资料需求
石油钻探固井技术PPT课件
a. 方程建立
由材料力学理论可知,套管在外载作用下,其单元体上受 三个正应力作用,
z
z---轴向应力
t---周向应力
r---径向应力
t
r
37
这三个应力共同作用时合成应力为(Mises方程):
c
1 2
z
t 2
t
r 2
r
z 2
根据第四强度理论,可得套管在多向应力下的强度条件为: c s
而是通过安全系数的选用,将它们包括在内。
28
2 轴向拉力作用下的套管强度(抗拉强度) 2.1 轴向拉力作用下套管的失效形式
(1) 丝扣(接箍)滑脱 (2) 丝扣断裂 (3) 管体断裂 (4) 氢脆
29
2.2 套管抗拉强度的选用
抗拉强度=min{丝扣部分抗拉强度,管体抗拉强度}
30
(三) 外挤压力与套管抗挤强度 1 外挤压力计算 1.1 外挤压力的计算
t /s
z/ s
40
从该椭圆中,可看出z与t的变化关系为
象限 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
z/s >0 <0 <0 >0
t/s >0
>0 <0 <0
载荷状态 拉伸-内压 压缩-内压 压缩-外挤 拉伸-外挤
影响 z,t z,t z,t z,t
41
水平井固井技术
提高水泥石耐冲击的技术原理
纤维增塑
在水泥浆中加入一定量的均匀分散的纤维材料,可 使硬化水泥石中原有缺陷的端部的应力集中减少, 延缓缺陷的扩展,即阻裂效应(纤维称作阻裂体) 。
聚合物乳液增塑
聚合物乳液均匀分散于水泥浆中,一般情况下,乳 液与水泥浆并不发生化学作用,水泥水化可吸收乳 液颗粒中的水分,失水后的乳液颗粒可凝聚成膜分 布在整个水泥石机体中,这些丝状膜层横跨水泥石 的缺陷与微裂缝。
提高驱替钻井液效率的技术措施
套管扶正
在水平井固井中,套管的扶正问题比垂直井更为重要 。试验表明,套管扶正器的使用对提高顶替效率效果 明显。因为在水平井中液柱压力对井眼水平段的顶替 过程不再产生作用,使得在井眼下侧的狭窄环空中的 胶凝钻井液产生流动较困难。
活动套管
在注水泥之前的循环过程,以及注水泥过程中,管柱 的运动,可产生一种促使钻井液流动的驱动力,同时 ,管柱的运动有助于打碎钻井液聚结的团块和聚积在 团块中的疏松岩屑。如果在套管本体上附加有钢丝井 壁清洁器,能更好提高钻井液的顶替效率。
水泥石的耐冲击性能:水平井的造斜段和水平段, 较大井斜变化率和井斜角的存在,套管不易居中而 往往偏向井眼下侧,使得井壁下侧水泥环薄,从而 严重影响水泥环抵抗后续作业工具的冲击和震动的 能力,也影响生产井强化改造措施的实施及其实施 的效果。
套管扶正器的选择与安放
套管扶正器类型
固井技术(油气井钻井工程中的环节)2024
固井技术(油气井钻井工程中的环节)引言:
一、固井前的准备工作
1.确定井口注入液体的类型:根据不同的井口情况和需要达到的效果,选择合适的固井液体类型。一般来说,常用的固井液体有水泥浆、聚合物浆料等。
2.准备固井液体:按照井口注入液体的类型,准备相应的固井液体。这其中包括水泥、添加剂等。
二、固井工艺的选择与设计
1.固井方式的选择:根据井眼的地质情况、井深、钻井环境等因素,选择适合的固井方式。常见的固井方式有单胶囊固井、双胶囊固井以及二级固井等。
2.固井设计:根据地层情况、井口注入液体类型以及固井目的,设计固井方案。固井设计需要考虑井深、井眼直径、地层特征等因素。
三、固井液体的注入与硬化
1.液体注入:将准备好的固井液体注入井口,注入过程需要通过压力控制保证注入效果。
2.硬化过程:固井液体在注入井口后,会发生硬化过程。这个过程将使固井液体逐渐变硬,形成固体胶体,从而形成固定的井壁。
四、固井质量的控制与评估
1.固井质量的控制:通过监测井口注入液体的压力、流量等指标,控制固井的质量。一般来说,压力和流量的变化可以体现固井质量的好坏。
2.固井质量的评估:固井完成后,通过各种方法对固井质量进行评估。例如,可以使用超声波传感器对固井质量进行检测,判断是否存在裂缝、空洞等问题。
五、固井后的后续工作
1.固井封堵:对已经固化的固井液体进行封堵处理,以保证井壁的密封性。这个过程中需要根据固井质量评估的结果,采取相应的措施。
2.固井记录与分析:对固井过程进行记录和分析,以便今后类似井口的固井作业有所借鉴。
总结:
固井工艺技术
固井工艺技术
固井是石油工业中非常重要的一项技术,它用于确保油井的安全和持续生产。固井工艺技术是指在油井中注入固井材料,将井口封闭起来,防止油井周围地层中的水、气体和其他杂质进入油井,并保持井下压力稳定。
固井工艺技术包括以下几个步骤:
首先是井壁处理。井壁处理是为了增强井壁的稳定性,防止井壁坍塌。通常会用到钻井液,在井眼壁上形成一层过滤膜,以防止井壁溶解或冻结。
其次是套管下放。套管的下放是为了保护井壁、封堵钻井液的污染物、控制油井压力和避免井失。下放套管时需要注意套管的质量控制、套管的连接、套管的封堵材料等。
然后是水泥浆的排放。水泥浆是用于固井的重要材料,它能够将井眼中的钻井液和地层中的水、气体等隔绝开来,防止它们进入油井。水泥浆排放的过程中需要注意水泥浆的搅拌均匀、注入速度、水泥浆的质量等因素。
最后是充填固井材料。固井材料一般是由水泥和其他辅助材料组成,充填固井材料的目的是封堵井口,防止地层中的水、气体和杂质进入油井。充填固井材料时需要注意充填的速度、充填的均匀性、充填的压实度等。
除了上述步骤,固井时还要考虑以下几个因素:
首先是井眼直径和套管直径的匹配。井眼直径和套管直径的匹配是为了保证套管能够顺利下放,并且与井眼形成有效的密封。
其次是固井材料的选取。固井材料的选取要根据具体的井环境和施工条件来确定,以确保固井效果的良好。
最后,固井的质量监控也是至关重要的。通过合理的监控手段,可以及时发现固井质量问题,并及时采取措施进行调整和处理。
总之,固井工艺技术对于油井的安全和持续生产非常重要。通过合理的固井工艺技术,可以保证油井的封闭性和压力稳定,防止油井周围地层中的水、气体和其他杂质进入油井,从而保障油田的正常开发和生产。
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声幅测井示意图
1——电缆 2——发射器 3——接收器 4——套管 5——水泥环 6——地层
声幅测井曲线示意图
井段B的相对声幅大于30%, 为不合格井段。
3. 声波变密度测井
声幅测井测量记录的是套管首波幅度。声波变密度测井 (VDL,简称变密度测井)是用接收器将套管波、地层 波等声波幅度按到达时间先后全部测量记录,再用一定 的方法显示,以评价水泥环质量的测井方法。当进行变 密度测井时,同时进行声幅测井。
力后外径增大;
The Flotation Collar (DFC) is designed for use in running casing in substantially horizontal well bores. Incorporated into the casing string, the device serves as a temporary barrier inside the casing. In so doing, it allows the portion of the string below it to be filled with air (no fluid) and the portion above it to be filled with drilling fluid.
水泥车:高压注入设备 (压力可达 77.2MPa)
70-25双机双泵 固井水泥车
40-17固井水泥车
水泥头(Cement Head)
浮箍和浮鞋
自动灌浆
动画
固井用胶塞
引鞋
套管扶正器
水泥伞
用途:支撑上部水泥浆重量,防止压漏薄 弱地层。 用法:套在套管外部,锥形桶用橡胶制作;受水泥浆重
固井技术简介
一、概述
• 固井目的
➢ 封隔易塌、易漏等复杂地层,保证钻井顺利进行; ➢ 封隔油气水层,建立油气流出通道,防止产层间互窜; ➢ 延长油井寿命; ➢ 进行增产措施 ; ➢ 安装井口;
概述
• 固井工程的特殊性
(1)是一次性工程,如果质量不好,一般情况下难以补救; (2)是隐蔽性工程,主要流程在井下,施工时不能直接观察,
固井用的乳胶是聚乙烯类产品: (1) 醋酸乙烯脂、乙烯-丁二烯树脂:可用到50℃ (2) 苯乙烯-丁二烯树脂:可用到176 ℃ 乳胶是固相聚合物颗粒的水分散体,靠表面活性剂
保 护胶体。 表面活性剂如Stabilizer 434B可用到160 ℃; Stabilizer 434C可用到193℃
固井流程
(a)
(b)
ຫໍສະໝຸດ Baidu
(c)
(d)
(e)
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
• 固井作业设备与工具
固井设备包括:水泥车、灰罐车、供水车、工具车等;
常用的固井工具:密度秤、水泥头、浮箍、浮鞋、组流环、 胶塞等;
质量控制往往决定于设计的准确性和准备工作的好坏, 受多种因素的综合影响; (3)影响后续工程的进行; (4)是一项花钱多的工程; (5)施工时间短,工序内容多,作业量大,是技术强的工程.
• 固井作业对水泥浆的基本要求
➢ 配制与注替过程中保持可控的流动能力; ➢ 在井下温度、压力条件下保持足够的可泵时间和体系稳定性; ➢ 静止后快速凝固并保持体积不变; ➢ 凝固水泥石强度高,致密性好,抗腐蚀; ➢ 有一定塑性,能抵抗射孔震动冲击;
套管波在传播过程中要向套管内和环形空间散失能量, 既声幅要衰减(降低)。套管波的衰减程度和套管内外介质 性质及其分布有关。因为管内钻井液的分布及性质是不变的 ,因此向管内散失的能量为恒定值。在此基础上的套管波的 衰减程度就将取决于管外水泥与套管的胶结情况。
实验证明,在其它条件不变的情况下,套管首波幅度的 对数与套管周围水泥未胶结部分所占套管周长的百分数之间 存在线性关系,套管胶结的水泥越多,所接收的声幅越小, 而当管外全为钻井液时,所接收的声幅最大。
(6) 降失水剂:
控制水泥浆失水量,控制滤饼滤失。将纯水泥浆大于 1500ml/30min的失水量降低到小于50ml/30min保证固 井要求。最初使用的是膨润土,目前乳胶已成为最常用的 颗粒性材料降失水剂。水泥浆失水是影响固井最严重的问 题,因此降失水剂也是最重要的外加剂。
乳胶是降失水剂发展至今最好的降失水剂之一。乳胶是 乳化聚合物属于颗粒材料,粒度在200~500μm之间。
(1)速凝剂:缩短凝固,加快强度.如CaCl2,加速 C3S的水化作用。
(2)缓凝剂:延长凝固时间。如木质素黄酸盐,吸 附在硅酸钙水化物上,影响其水化作 用。
(3)填充剂:降低密度/提高造浆率。如膨润土和微球
(4)加重剂:增加水泥密度。如钛铁矿、赤铁矿和重晶石等。
(5)分散剂:降低水泥浆粘度,降低水泥浆屈服值。 如磺酸盐类;
2. 声幅测井(水泥胶结测井)
声幅测井是根据声学原理所进行的测井。在井下 ,从测井仪声波发射器发出声波,声波向四周以近似 球形的波阵面发散,通过不同的介质和路线后传播到 接收器。最先到达接收器的是沿着套管传播的滑行波 (叫套管波)所产生的折射波,其次是传到地层后又 传播回来的地层波。声幅测井记录的是最先到达的套 管波的首波幅度。
变密度测井因为能够测量记录地层波,因此能够反映出 水泥与地层(俗称第二界面)的胶结情况。将变密度测 井结果与声幅测井结果对比分析,可以更全面地评价水 泥环质量。
水泥胶结——变密度测井示意图
1—电缆 2—发射器 3—CBL接收器 4—VDL接收器 5—套管 6—水泥环 7—地层
三、水泥添加剂
随着降失水剂的应用,各种改善水泥浆性能的添加 剂在发展。目前已有如下8大类型:
动画
钻掉胶塞与浮鞋
下套管循环灌浆装置
循
灌
环
浆
状
状
态
态
二、水泥环质量检测和评价
1. 井温测井
水泥的水化反应是一放热反应,其凝结过程中所放出 的热量通过套管传给套管内流体,可使井内温度上升一 定数值,如6℃~22℃。而环空中没有水泥的井段,井 内温度为正常温度。利用这一特性,可以测定水泥浆在 环空中的返高位置(即水泥顶部深度)。