分级固井

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永13-2漏失复杂井免钻分级固井技术

永１３－２漏失复杂井免钻分级固井技术赵　进（江苏油田分公司石油工程技术研究院，江苏，扬州　２２５０００）摘　要：永１３－２井是江苏油田一口定向采油井，在钻井过程中发生多次严重井漏。

针对该井油管固井存在漏失风险大、封固段长、井眼不规则和井壁虚泥饼等固井难点。

根据江苏区块１９口井分级箍固井实际应用情况，选择分级固井工艺，降低环空液柱压力；优选免钻分级箍工具；合理选择分级箍安放位置和水泥浆体系，结合通井措施，确保了井眼清洁，套管安全顺利下入、固井安全施工和良好的固井质量。

同时，也对固井施工中存在的问题进行了简要分析。

本井免钻分级固井技术的成功实施为漏失复杂井固井作业提供了参考。

关键词：漏失复杂井：免钻分级箍；双级固井；江苏油田中图分类号：ＴＥ２８＋３文献标识码：Ａ文章编号：１００６—７９８１（２０１７）０９—００８３—０２永１３－２井是江苏油田在东台坳陷高邮凹陷永安构造永１３断块部署的一口开发井，目的为挖潜永１３断块Ｅ２ｄ１高部位剩余油，提高储量动用程度。

该井设计井深３１８７ｍ，完钻井深３２４３ｍ，该井采用二开结构，一开Φ３１１．１ｍｍ钻深３６５ｍ，Φ２４４．５ｍｍ套管下深３６２．８６ｍ。

１　固井难点１．１　井漏风险大永１３－２井在生产过程中多次发生严重井漏，其中大的漏失有７次，因常规堵漏无效，先后爆炸堵漏１次、打水泥堵漏有６次。

累计漏失钻井液２３１８ｍ３，消耗钻井液材料４５０ｔ，注水泥堵漏消耗水泥６５ｔ。

由于水泥浆密度高、循环压耗大，固井过程中井漏风险大。

１．２　封固段长本井井深３２４３ｍ，油顶１５００ｍ，设计返高１３００ｍ，封固段较长，接近２０００ｍ。

封固段长，一方面水泥浆上下温度大，影响水泥石胶结；另一方面封固段长、液柱压力高，加重漏失风险。

１．３　井眼不规则电测数据显示在以下井段出现大肚子井眼，在３７５～４２５ｍ、１２００～１２５０ｍ、１４７５～１５００ｍ和２８７５～２９００ｍ等井段平均井径大于２６０ｍｍ，有些井段平均井径大于３００ｍｍ。

分级固井

分级(双级)固井技术措施与应急预案所谓双级固井工艺技术是指通过一种特殊固井工具分级箍及其各种配套的塞子，来实现将较长的水泥封固井段分成两段进行封固。

分级固井主要是因水泥封固段太长，防止井漏而减少井下漏失水泥浆而采用的双级或多级固井方法。

一、分级固井工艺技术的应用范围(1)一次注水泥封固段太长，压差过高，一般注水泥设备难以满足施工要求。

(2)低压易漏失井固井时，由于一次封固段太长，压差过高，容易引起固井漏失。

(3)一次封固段太长，上下温度太大，水泥浆性能无法保证固井要求。

(4)油气分布不均，不连续且中间间隔距离太长时。

二、分级箍安放位置的确定原则：依据油气水层及漏层位置决定(1)全井封固的井，一般安放位置在井深1/2处，同时考虑地层、井径、井斜方位及垮塌情况。

(2)主要油气层间隔距离较大时，其位置选择在上部油气层底界以下40-60m处。

(3)易漏失地层，一般选在漏失层以上50-80m处。

(4)分级箍以下必须要有足够长度的套管，一般不少于450m，以保证分级箍顺利打开。

三、分级箍的规格类型目前常用的分级箍其规格尺寸有φ244.5m m，φ177.8mm，φ139.7mm，127mm。

分为机械式和液压式两种类型，它们的主要区别在于：(1)机械式：用于直井或井斜角小于25度的井，依靠重力塞打开循环孔进行二级固井，其打开压力较低。

(2)液压式：用于任何井型，可以不用重力塞而直接蹩压，打开循环孔进行二级固井，其打开压力较高。

四、双级固井其主要区别在于使用的特殊胶塞和重力塞的作用，将分级箍的滑孔先剪切开建立循环然后注水泥、替浆时靠特殊胶塞再剪切锁钉使滑套下落封闭循环道孔，从而避免了射孔固井糊炮眼的工序。

分级固井的要点：①、注完水泥替量时，下胶塞通过分级箍处时要减少替浆排量，(必须事先计算好通过分级箍的流量)②、当重力塞下行到分级箍时(通过时间计算)小排量顶开循环通孔，在7-9MPa憋压的情况下通孔滑板剪断锁销才能建立循环，关闭循环是靠上胶塞在二次固井结束时建胶塞受阻碰压剪滑套锁销封闭了循环通孔，完成了二级固井工艺。

注采井技术套管分级固井方式分析及建议

注采井技术套管分级固井方式分析及建议
张英东
【期刊名称】《石化技术》
【年(卷),期】2016(023)011
【摘要】陕224储气库注采水平井采用四开井身结构,技术套管固井封固段长达2800m左右,考虑地层承压能力,采用分级固井方式,井口坐挂套管挂,以承载套管悬重.靖平22-4-2井坐挂井口套挂后进行一级固井,固井过程发生漏失,进行二级固井时井口失返;靖平22-4-3井一级固井注完水泥后坐挂井口套管挂,固井过程正常顺利.为了分析固井方式对于刘家沟组底部的附加压力的影响,通过简化伯努利方程,计算出口速度与附加压力的关系,得出刘家沟底部附加压力主要由环空摩阻引起,井口返出面积一定时,附加压力随排量的增大而增大,与井径扩大率关系不十分密切,并且坐挂井口套管挂后进行一级固井施工时所引起的附加压力也比较小.因而钻井过程中采取合理的随钻防漏堵漏措施,提高地层承压能力才是防止刘家沟漏失的重要措施,此外还建议先进行一级固井施工,后坐挂井口套管挂,以防止漏失.
【总页数】1页(P294)
【作者】张英东
【作者单位】中国石油长庆油田分公司储气库管理处陕西榆林 718500
【正文语种】中文
【相关文献】
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3.相国寺储气库注采井固井技术
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5.基于非均匀载荷的注采井套管损坏机理及抗挤套管校核方法
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固井技术简介

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。
（4）特种水泥浆体系研究
对于水平井、超深井固井作业，单靠基本水泥外加剂是难以解决固井质量问题。为此，国内外不断创造出许多特种水泥浆体系。如胶乳水泥、纤维水泥、防腐蚀水泥、高性能低（高）密度水泥等。
♦ 胶乳水泥
胶乳在防窜、防腐、提高水泥石力学性能等方面具有明显的优势，在
国内外已有较广泛应用。目前，应用较多的胶乳产品是丁苯胶乳，其耐
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）。
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

分级固井注水泥工艺技术及运用实践研究

分级固井注水泥工艺技术及运用实践研究摘要：随着我国固井工程技术的发展速度不断加快，分级固井技术发展也得到快速提升。

在石油气井固井工程施工过程当中，分级固井水泥施工工艺得到了广泛的运用，特别是在解决井漏现象以及地层压力系数较低的工程项目当中发挥出了非常重要的作用。

关键词：分级固井；注水泥；工艺技术引言：钻井工程技术快速发展的过程中广泛应用了分级固井注水泥施工，尤其是当前我国双级注水泥施工技术逐步完善的背景下，其在我国钻井工程中发挥相当重要的作用。

使用分级箍显著提升了固井成功率及其固井工程的合格率，在使用多种外加剂的过程中固井质量得到进一步提高。

1.分级箍在石油气固井工程中的应用1.1 分级箍结构在分级注水泥工艺施工过程当中，通常分为两种施工方法：第一种是非连续性的双重注水泥施工模式；第二种是连续性双击注水施工方法。

除此之外，分级箍的类型也有很多种类型，常用的尺寸包括三种：φ139.7mm、φ177.8mm、φ244.5mm。

当前我国在石油勘测企业当中相继研发和制造了分级箍模型，但是在实际的施工和下井操作当中，和国外一些比较先进的发达国家相比还有着一定的差距。

在我国某大型油田钻井企业当中，依照具体的施工需求，自行设置了相应的滑套式分级箍设置方法，一共分为了四个不同类型的型号，四种型号当中滑套式的分级箍在对油田开采施工过程当中的使用范围相对比较广泛，在油田的开发领域当中，慢慢发展成为了一套比较系统化的施工产品。

其中主要的工作原理和工作特点为：通过一级注水泥施工结束之后，再投入到第一级水泥将作为顶部施工程[1]。

1.2 工作原理和工作特点我国某大型油田钻井企业根据施工要求，自行设计了滑套式分级箍，一共设计了四个型号，即φ139.7mm、φ177.8mm、φ244.5mm 与φ339.7mm。

这四种型号的滑套式分级箍在对油田的开采过程中使用的范围很广，在油田开采领域中成为成功的系列产品。

其工作机理及工作特点为：第一级注水泥施工结束后，投入硬压塞顶替第一级泥浆，当顶替第一级泥浆完毕后进行固井碰压，接着在水泥车上或者泵房内实施放压，并且在此过程中时刻注意浮箍浮鞋的工作情况，如果其运行正常，那么投入重力塞，以保证加压开孔的顺利实施，随后，通过水泥车继续替入泥浆，以使分级箍的开孔压力控制在 4~5 MPa 范围，滑套下落时注意控制速度，不得快于每分钟60米，接着迅速将循环孔打开，循环出分级箍以上的水泥浆。

固井工艺技术介绍

前言
DRI
固井可能带来的危害
涩北气田气层埋藏浅，分布井段长（408.0-1738.2m），层数多（54-79），气水界面复杂, 浅层气、浅层盐水活跃。台H6-1井、台6-7井，一开钻至800m下入表层套管固井后，候凝过
程中套管外地表窜出盐水和水溶气，被迫报废
台 H6-1 井 339.7mm 表层套管固完井候凝时，北东方向约 250 米冒气水后目前情况台 6-7 井 273mm 表层套管固完井候凝时，地表窜出盐水和水溶气
前言
DRI
固井可能带来的危害
井喷——灾难性后果（墨西哥湾事故）
灌香肠、插旗杆——整井报废，单井段报废，经济损失巨大
挤毁套管——整井报废，单井段报废，经济损失巨大油气水窜——单井段报废，降低开发效益
环空带压——开发隐患，增加作业成本、环境危害
超缓凝——延长作业时间、增加作业成本返高不够——降低封固质量，增加补救作业成本过早套损——单井报废，增加作业成本，降低开发效益
～100kN于悬挂处→憋压剪断球座销钉→开泵进行循环钻井液→
注前置液→注水泥浆→释放钻杆胶塞→替钻井液→钻杆塞与空心耦合（耦合前降低替入排量） →碰压→放回压，检查浮箍是否倒流→上提中心管，循环出多余的水泥浆→起钻候凝。
－24 －
钻井研究院
第一单元
固井工艺技术
DRI
尾管固井
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尾管悬挂器
专门研究如何用化学方法解决固井过程中遇到的问题。
具体地说，水泥浆化学就是通过研究水泥浆的组成和性能，且予以科学地控制和调整，最终达到封隔地层、保护储层和支撑套管的目的。
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钻井研究院
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钻井研究院
第一单元

651机械式分级箍双级固井(三塞)操作程序

RECOMMENDED OPERATING INSTRUCTIONS FORTOP-CO 651 TWO STAGE CEMENTING COLLAR651机械式分级箍双级固井（三塞）操作程序检查分级固井工具到达井场后要检查分级固井工具及附件，检查分级工具有否损伤，丝扣有无损伤等。

检查开孔弹和关闭塞是否与所送分级工具相匹配。

确保第一级胶塞或密封胶塞鼻部外径小于分级工具内开/关孔座之内径且能正确地座于浮箍或承托环上。

确认水泥头内没有其它胶塞或异物。

如果需预装胶塞，确认水泥头胶释放机构工作正常，承托机构能够承托胶塞，水泥头内有平衡槽等。

入井操作1. 下套管前要将一级橡胶碰压盘安装在浮箍上（用丝扣胶粘接，涂胶时要用棉布遮盖浮箍循环孔以防浮阀被丝扣胶粘住。

粘接后静止等待60分钟以上待粘接牢靠后方可与套管连接入井），碰压盘锥面向上。

2. 下套管并将分级箍按要求深度连接。

分级箍与套管连接的丝扣要用丝扣胶粘接。

上扣时套管钳不能打在分级箍的大肚子任何位置以防挤坏分级箍。

套管下到要求深度后循环洗井达到固井所需的良好的井眼和完井液条件。

3. 注入一级固井水泥浆，打开水泥头投入一级固井软胶塞（切勿将一级软胶塞预置在水泥头内）。

4. 开始替浆。

强烈建议：一级固井胶塞通过分级箍时的替浆排量为正常替浆排量的50%，通过分级箍后恢复正常排量。

一级胶塞碰压之前也要降低排量至正常排量的10%~20%，碰压压力为固井循环压力加上3.447Mpa (或500 psi)。

如果使用管外封隔器的话要增加泵压膨胀和坐封封隔器。

5. 放回压，检查套管内是否有回流，记录回流量，投入分级箍开孔弹。

6. 等待开孔弹自由下落。

正常下落速度约为每分钟60米。

7. 当开孔弹坐于分级箍开孔座上后，开泵提高泵压至200~500psi（10-3/4”分级箍）打开分级箍循环孔洗井和固井。

8. 混合并泵入二级水泥浆。

9. 泵入设计量的水泥浆后打开水泥头安装分级箍关闭胶塞（或预置关闭胶塞于水泥头内）并释放入井。

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）内管法固井工艺内管法固井工艺是用下部连接有浮箍插头的小直径钻杆插入套管的插座式浮箍（或插座式浮鞋)，与环空建立循环，用水泥车通过钻杆向套管外环空注水泥。

采用该工艺注水泥能减少水泥浆在套管内与钻井液的掺混，缩短顶替钻井液时间。

用该工艺进行表层时，水泥浆可提前返出,从而减少因附加水泥量过大而造成的浪费和环境污染.该工艺一般用于大直径套管固井。

分级箍固井工作原理

分级箍固井工作原理今天来聊聊分级箍固井工作原理的事儿。

我这是因为在看一些建筑相关资料的时候，就接触到了这个分级箍固井，当时就觉得这名字还挺有趣的，但原理是啥真是一头雾水。

就好比我们生活里搭积木城堡，如果只有一个大的、不能拆分的框架把它固定起来，那很难搭得又稳又好。

但是如果有那种可以分段加固的小部件，就像分级箍在固井里的作用一样，那这个积木城堡就会稳固得多。

分级箍啊，其实就像是在井壁上打造一个个小关卡。

咱们先简单说下固井，你可以想象成是给井穿上一层厚厚的防护盔甲，让井壁更坚固。

分级箍在这中间就起到了一个分层管理，精准加固的作用。

打个比方吧，这就像是盖高楼，你不能一口气把所有柱子和墙壁都用水泥糊好，那样不现实，而且水泥凝固、受力啥的都不好控制。

分级箍就是在这个高楼建筑过程中的不同楼层衔接处设置的特殊结构。

在固井的时候，先进行一部分的水泥灌入，利用分级箍控制这部分水泥的高度、分布等，然后再进行下一段的灌水泥作业，这样可以使井壁加固得更均匀、更牢固。

说到这里，你可能会问，那分级箍具体是怎么控制的呢？其实分级箍内部有特殊的结构装置，就像是一个个小阀门。

当水泥灌注到一定程度时，通过它内部的打开或者关闭机制，可以实现不同阶段的固井操作。

比如说，当井下压力、水泥流速等外部条件达到某个设定值的时候，分级箍内部的一些部件就像门一样打开或者关闭，让水泥按照我们预想的路径流动。

实际应用案例里就很明显了，像一些深度很大或者地质结构比较复杂的油井。

油井深度大，全部一起灌水泥，水泥在下落过程中很可能因为压力、重力等因素分布不均匀，有了分级箍就可以逐层来确保每一段都能达到良好的固井效果。

对于地质复杂的，就像地表有软土又有岩石的地方，分级箍可以针对不同地层的特性分段调整固井策略。

学习这个分级箍工作原理的时候我也走了些弯路呢。

一开始就被那些专业术语绕晕了，像什么开启套、关闭套这些结构名称。

不过慢慢深入理解之后发现，只要把它当成是一个有不同功能房间的小房子就好了，每个房间（部件）有自己的任务，组合起来就能完成整个分级箍的功能。

分级固井技术在地热井施工中的应用

新近系中新统高陵群 E#85 &"!,',"&*"$'," -*#'""
洪积相$冲积相$河湖相$浅湖相沉积!棕红色$棕色泥岩$砂质泥岩与灰白$灰黄$棕红色中砂$细砂岩不等厚互层
河流相$湖沼相$冲积.洪积相沉积!棕紫色泥岩$砂质泥岩与灰白色含砾粗砂岩$细$粉砂岩$泥质砂岩不等厚互层!上部砂岩较中$下部细!成岩$砂岩泥质胶结
际井深为#))"',"&*"$',"4!井径!#,')44!下入#&)'-44[)'#-44 的国产石油无缝钢管至井深&*"$',"4!见表!'
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$,-#号地热井分级注水泥固井工艺流程 &'#主要设备及套管串设计
固井主要设备包括%固井专用车$水泥灰罐车$ 分级注水泥器$钻杆胶塞$套管胶塞$反扣丢手装置$ 阻流阀$盲板等'
本次采用的分级注水泥器规格为 #&)'-44 "表>#!分级注水泥器安装位置大约在井下!"""4 处!其下部十几米处管内安装有阻流阀和盲板!管外在取水段顶部设置两套止水器!起到隔离作用'施工时直接进行第二级固井!水泥返高至#&)'-44 生产套管与!>>',44 技术套管的结合部位'

鄯科1井二级三段固井工艺

采用了二级三段固井工艺技术，优选了３种水泥浆配方，化了水泥浆性能，井建立了循环。施工中，部井并优使下段第１级固井正注水泥，部井段第２级固井先正注、反注水泥。测试表】固井质量达到了设计要求，四开安上后，为全钻进奠定了基础。
维普资讯
石油钻采工艺２００２年（２第４卷）４期第
１３
鄯科１二级三段固井工艺井
顾军向阳雷惠博杨昌龙
８９１）３０）９１０９吐新（都理Ｉ大学，川成都６０５）（哈石油勘探开发指挥部，疆哈密成四
１３压力系统多．

技术套管 ×４９ｍ＋Ｄ１９７Ｔｎ油层套管 × ６６３．ｉｒ
５９ｍ。该井二次中完实钻井深４４ｍ。在钻探过４５６６程中，下出现坍塌、块、井掉井漏、气活跃等复杂情油况，其是Ｏ２４５ｒ尤４．ｒｎ技术套管下完后未能建立起ｒ
０３．ｒｎ技术套管底部，２０～２７ｍ处。３９７ｒｒ即７５７０
发育，轻易碎，易坍塌，则造成环空堵塞憋漏质极重
地层，则引起井径扩大影响固井质量，表２轻见。
该井段从Ｊｘ到Ｊｂ共钻遇煤层ｌ５单层最２１ｍ，大厚度２ｍ。煤系地层煤化程度高，结性差，理２胶节

分级固井注水泥工艺技术研究与应用

分级固井注水泥工艺技术研究与应用对分级固井注水泥技术从固井工具选用、工艺流程、技术应用等方面进行研究分析，建立分级箍合理安放位置的计算式，现场应用效果显著。

标签：分级固井；注水泥；分级箍；固井技术固井技术是钻完井过程中重要的技术环节，固井质量的好坏直接影响着后续的油气开采作业。

分级固井注水泥工艺技术常用于解决水泥封固段长、地层压力系数低、固井过程井漏现象严重等问题。

1 分级固井注水泥流动过程理论1.1 分级固井注水泥工艺描述①非连续打开式双级注水泥工艺：将分级箍按设计位置接于套管串，并送入预定位置；循环泥浆以清洗井壁；注入前置液；注入一级水泥浆；投入碰压塞来顶替泥浆；碰压，放回压，检查回压凡尔；释放重力塞；鳖压打开循环孔，循环泥浆，第一级注水泥结束。

第二级注水泥流程与上相似；②连续打开式双级注水泥工艺：a 机械式分级箍：将机械式分级箍按设计位置接于套管串，并送入预定位置；清洗完井壁后注入前置液；注入一级水泥浆；释放挠性塞，开始顶替分级箍以下管内的泥浆；释放重力塞，替分级箍以上管内的泥浆；碰压后，憋压打开循环孔，循环钻井液；注入隔离液，注入二级水泥浆，释放关闭塞，替泥浆碰压，关闭循环孔；放回压，检查循环孔性能；候凝。

b 压差式分级箍：与机械式分级箍注水泥的工艺流程相似，不同在于無需使用打开塞或重力塞来打开循环孔，而是根据压差来打开循环孔；③双级连续注水泥工艺：机械式分级箍：将分级箍按设计位置接于套管串，并送入预定位置；清洗完井壁后注入前置液；注入一级水泥浆；释放碰压塞，顶替分级箍以下的水泥浆；释放打开塞；注入前置液，注入二级水泥浆，释放二级碰压塞，顶替水泥浆，碰压时关闭循环孔；候凝。

压差式分级箍：与机械式分级箍注水泥工艺相似，不同在于无需使用打开塞或重力塞来打开循环孔，而是根据打开套两端的压差打开循环孔。

1.2 分级注水泥流动过程描述第一级注水泥初始阶段，水泥浆注入套管内，与之前流动的钻井液之间形成密度差，从而产生压差。

分级固井工艺流程

分级固井工艺流程一、引言随着油气勘探开发的不断深入，对固井技术的要求也越来越高。

传统的单级固井技术难以满足复杂地质条件下的固井需求，因此需要采用分级固井技术以提高固井质量和效率。

本文将对分级固井工艺流程进行详细介绍，包括分级固井工具、固井液体系、施工工艺和质量检测与评价等方面。

二、分级固井工艺流程简介分级固井是一种特殊的固井技术，其原理是将需要固化的水泥浆通过多级注浆管分阶段注入地层，以达到深部地层的固井需求。

与传统的单级固井技术相比，分级固井具有更高的固井效率和更大的覆盖范围，尤其适用于深井、超深井和水平井的固井工程。

三、分级固井工具分级固井需要使用专用的固井设备，包括多级注浆管、注浆泵、混合器、储浆罐等。

多级注浆管是分级固井的关键设备之一，其作用是将水泥浆按照设计要求注入地层。

注浆泵、混合器和储浆罐等设备则是用来制备和输送水泥浆的。

这些设备需要具备高压力、大排量和稳定性等性能特点，以确保水泥浆能够按照设计要求注入地层。

四、固井液体系固井液是分级固井中的重要组成部分，其性能直接影响着固井质量和施工效果。

根据地层条件和施工要求，选择合适的水泥种类和配方，并按照规定的比例混合水和水泥，制备出性能稳定、流动性好、硬化时间可调的水泥浆。

同时，还需要针对不同的地层条件和施工要求，开发出具有特殊性能的水泥浆体系，如低密度水泥浆、高强度水泥浆、抗高温水泥浆等。

五、固井施工工艺分级固井施工工艺主要包括安装分级注浆管、配置水泥浆、注入隔离液、注浆、清洗注浆管线、候凝与养护等步骤。

在施工过程中，需要根据实际情况调整施工参数和工艺，确保固井质量符合设计要求。

同时，还需要加强施工现场的组织与协调，确保施工过程中的信息传递及时准确、工作协调顺畅有序。

六、固井质量检测与评价在所有水泥浆完全凝固并达到设计强度后，需要进行质量检测与评价。

常用的检测方法有钻芯取样法、声波检测法和压力检测法等。

通过检测水泥石的力学性能、渗透性等参数，以及评估固井质量是否符合设计要求，可以全面了解分级固井的施工效果和质量。

分级箍使用说明1

-_________________________________________________________________________________________ _分级固井工具工作原理图示详细描述了威德福公司分级固井工具的工作原理。

在工具下井位置，单体滑套使多级固井工具上的循环孔处于关闭位置。

在此状态下，单体滑套与分级固井工具本体之间的所有空间或是露于套管之内或是露于环中,因此没有任何压力圈闭，而且单体滑套的弹性O型密封圈仅承受套管内与套管环空间的压差而不承受任何井下绝对压力。

若要打开多级固井工具之循环孔进行循环和固井，需向套管内投入加重开孔弹并靠其自由下落座于开孔座上。

然后在套管内开孔弹以上施加液压直至分级固井工具本体与单体滑套之间的销钉剪断。

销钉剪断后，单体滑套向下行直至中间锁定块与多级固井工具本体上锁定槽下端接触后停止。

此时分级固井工具循环孔打开，在此开孔位置，单体滑套上循环孔与工具本体循环孔对中，从而套管内外通过循环孔可进行循环及固井。

若要关闭循环孔，在套管内泵入关闭塞使其座于关闭座上。

在套管关闭塞以上加压(高于循环终了压力800－1500psi)剪断单体滑套与关闭座之间的销钉，关闭座然后下行直至其与单体滑套内下台肩接触而停止。

此时中间销定块缩回到关闭座内槽。

由于关闭塞下行而被挤压的胶塞以下套管内的液体可以沿关闭塞前端的开口槽上行。

从而不使套管受压。

单体滑套关闭循环孔通过O型圈密封。

由于分级工具循环孔上下密封本体内径相同，所以工具所受外压力不可能打开循环孔。

当单体滑套关闭循环孔后，滑套上的卡环莰入分级工具本体内从而防止单体滑套在钻进及下井工具通过时而向上移动。

开孔座和关孔座都是铝制品容易钻掉。

关闭座内的中间锁定块与其中的非旋槽相配合从而防止关闭的旋转。

关闭座导引槽内的铜销钉能确保中间锁定块与锁定槽居中。

而开孔座是通过反扣螺纹旋在单体滑套上，这样其旋转亦是不可能的。

分级工具本体与单体滑套上的J型销亦可防止其旋转同时作为辅助的装置防止滑套上行。

分级箍固井流程

分级箍固井流程
1. 地面设备准备：包括井口、套管、钻杆、泥浆搅拌设备、水泵等。

2. 确定井深和套管深度：根据井口的实际情况和下一个要套管的层位计算。

3. 套管下入：将套管逐节下入井中，同时在套管和井壁之间注水，以保持套管在合适的位置。

4. 管柱组合：将需要使用的管柱首尾相接。

5. 管柱下入并定位：将管柱下入井中，并按照所需位置进行定位。

6. 管柱固定：在管柱两端顶部分别固定扣环和绳环，并用铁钎将其拧紧，以确保固定牢固。

7. 分级箍组装：将分级箍组件逐个卡入管柱和套管之间的空隙中，的确保箍组件断面与套管内径一致。

8. 箍组件关键部件固定：首先确定每个组件的位置和角度，然后将其固定在管柱或套管上。

9. 压力测试：在固井过程中，为确保固井质量，在每个箍组件安装完毕后进行
压力测试，以检查是否漏油。

10. 封井环节：在固井结束后，将井口安装相应的封堵件，以保证井口的安全性和整体封闭。

固井的分类

固井的分类《说说固井那些事儿》嘿，今儿咱就来唠唠固井的分类这档子事儿！这固井啊，就像是给地下的油气管线建房子，要把它们牢牢地固定住，让它们安安稳稳地呆在那儿，发挥大作用。

首先呢，咱得说说常规固井。

这就好比是盖普通的民房，没啥特别突出的，但却是最基础、最重要的。

它就是按部就班地把水泥灌下去，把井壁和套管之间的空隙填满，让一切都稳稳当当的。

虽然没啥花里胡哨的，但没有它还真不行，就像家里没了那四面墙，可不得乱套了嘛！然后呢，有特殊固井。

这个就有意思多了，就像是给地下盖那种造型奇特的艺术建筑。

比如有的地方地质条件特别复杂，那就得用特殊的方法和材料，就像给娇贵的艺术品搭个专属的架子。

这可就需要技术厉害的师傅们出马了，他们得想各种招儿来搞定这些难题。

有时候我就想啊，这些师傅们简直就是地下的建筑师，厉害得很呢！还有一种叫尾管固井。

这就好像是在房子中间再砌一道墙。

本来你都盖好了，但是突然发现中间还得加固一下，那就来个尾管固井吧。

它可以节省不少水泥和成本呢，但操作起来可得小心，要是不小心弄砸了，那可就麻烦啦。

再来说说分级固井。

这个呢，就好比是给房子分楼层，一层一层地来。

有时候井下情况复杂，一次全搞定不太容易，那就得分开来做。

这个过程就像是走楼梯，一步一步稳稳的，不能着急。

固井的分类啊，真是各有各的用处和特点。

就和咱生活中的各种事情一样，有的平常但不可或缺，有的特殊但关键时刻能顶大用。

搞固井的师傅们就像是一群默默奉献的工匠，在地下打造着牢固的“基石”。

我就在想啊，要是没有这些不同类型的固井，那咱地下的那些宝贝资源可怎么安稳地待着，为咱发光发热呀。

所以啊，可别小瞧了这固井的分类，它们可都是大功臣呢！总之呢，固井的分类虽然看上去挺专业挺复杂的，但其实琢磨琢磨还挺有意思的。

下次如果你听到有人在谈论固井，不妨也凑过去听听，说不定你就能听懂他们在说啥，还能插两句嘴呢！哈哈！。

分级固井技术在易涌易漏井固井中的应用

分级固井技术在易涌易漏井固井中的应用作者：李贞哲韩远远来源：《中国科技博览》2015年第20期[摘要]分级固井技术一般应用在封固段长，注水泥量过大，施工时间过长，水泥浆液柱压力过高的深井固井当中，除此之外，在一些易漏井复杂井固井施工中中，为平衡地层压力，分级固井技术也得到了良好的应用。

本文介绍了分级固井技术结合其他固井技术措施在河南油田新庄、王集、下二门区块浅井易漏井中的应用，并且在泌浅57-1、柴47、下T5-2410这三口井固井作业中取得了良好的效果。

[关键词]分级固井；易漏；平衡压力；固井封隔器；分级箍中图分类号：TE256 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）20-0199-021 现状河南油田泌阳凹陷北部斜坡带新庄鼻状构造、王集鼻状构造以及下二门短轴背斜构造地层较为薄弱，随着生产开发，周围注水井、注聚井、采油井井网不断调整，地层压力相比原始地层压力变化较大，易涌易漏井也越来越多，如泌浅57-1、柴47井都存在不同程度的井漏和井涌，下T5-2410井存在井漏返吐现象。

难以做承压堵漏。

并且这些区块油层埋藏深度浅，单层有效厚度薄，层间分隔短，对固井质量要求高。

2 固井难点2.1下部储层物性好，上部地层疏松，全井承压能力低。

该地区油层埋藏浅，储层胶结松，物性好，为高孔高渗储集层。

上部地层疏松，存在漏失层（上部漏层最浅230m）地层承压能力低。

钻开储层后，钻井液密度1.15g/cm3，就开始漏失，地层承压能力2.2 油层埋藏浅，水泥浆稠化时间长油层普遍埋藏深度为200-1100m，上部地层温度低，水泥浆稠化时间长，水泥石强度上升慢，有可能固井结束后发生井漏，或地层流体窜槽。

2.3施工排量受到限制，顶替效率低由于地层薄弱，为降低循环压耗，施工排量受到限制，达不到紊流顶替。

根据计算215mm井眼和140mm套管尺寸，其临界紊流顶替排量>1.5m3/min。

这种排量1000m井深，循环压耗>3MPa。

分级固井产品系列

分级固井产品系列
机械式分级箍
尺寸规格
设计特征
♦ 结构紧凑，单一内套、活动部件少； ♦ 循环孔打开和关闭时地面显示明显； ♦ 定位及防转机构使分级箍附件容易被钻掉； ♦ 本体厚度大承压强度高；
♦ 单环密封设计，没有压力圈闭, 密封寿命长； ♦ 设计精巧有效防止分级箍提前打开或关闭； ♦ 可提供小外径或大内径的非标准产品； ♦ 可与管外封隔器配合使用。

液压式分级箍
尺寸规格
设计特征
♦ 结构紧凑，活动部件少，简约设计；
♦ 可以用于任何斜度的井眼，打开压力现场可调；
♦循环孔打开和关闭地面显示明显；
♦锁定及防转机构使分级箍附件易钻；
♦本体厚度大，承压强度高，有效防止分级箍提前关闭；
♦单一内套、单环密封设计，没有压力圈闭；
♦可提供小外径或大内径的非标准产品；
♦在直井中可以用开孔弹打开；
♦可与管外封隔器配合使用；
♦适用温度: －28 ~ 135℃；
♦9-5/8”分级箍P110标准配扣：LTC；
♦优质扣分级箍均须配碰压座节头。

封隔器式分级箍
设计特征
♦机械式分级箍和管外封隔器的集成体；
♦一体式内套设计，封隔器可承受 4,000 psi的压差；
♦采用泵送式开孔塞时该工具可用于大斜度井和水平井；
♦封隔器坐封时地面显示明显（悬重减轻）；
♦封隔器胶筒长度可选： 3 ft ~ 40 ft；
♦现场封隔器膨胀压力可调：调整外部剪切销钉数量；
♦可以用于二级和三级固井作业。

分级变密度固井工艺在侧钻井上的应用

分级变密度固井工艺在侧钻井上的应用【摘要】套管开窗侧钻技术作为老油田增储上产、完善开发井网的一种有效措施，得到广泛应用。

而侧钻井固井质量由于受环空间隙小、固井液循环附加当量密度高、不规则井径的影响，固井质量较差。

而江苏油田针对油田地质特点和侧钻井固井难点，提出了采用分级变密度固井的新工艺，有效解决了侧钻井固井质量差的难题，自2011年应用以来，已成功实施了17口井，固井成功率100%，固井优质率70%以上。

【关键词】井径固井水泥浆1 侧钻井固井的难点侧钻井的井径约为125mm，下95.25mm的尾管完井，尾管本体环空间隙14.87mm，尾管节箍处的环空间隙只有10mm，不到常规井环空间隙的40%。

其难点有以下几个方面：（1）由于环空间隙变小，增加了环空的流动助力，一般情况下，常规井管外压耗只占全部压耗的30%左右，环空当量密度增加0.04g/cm3左右，而侧钻井管外压耗一般都在80%以上，环空当量密度增加0.16g/cm3以上，而侧钻井属于老去的调整井，老区地层压力系数较低大概在0.5-0.8之间，易造成固井过程中水泥浆的漏失，这也是造成侧钻井固井成功率低和固井质量差的重要原因；（2）由于侧钻井都是定向井，采用的是φ118单牙轮钻头+1.25°单弯螺杆+φ89mm无磁承压钻杆1根+φ73mm的加重钻杆10根+φ73mm钻杆的钻具结构，由于这种钻具组合较软，钻具的节箍为φ105mm较大，钻具易贴边，易形成岩屑床和不规则的井眼，造成固井过程中水泥环不均匀，质量差，进而影响固井质量；（3）由于侧钻井井眼小，环空间隙窄，固井过程中水泥浆的顶替效率较差。

2 分级变密度固井工艺针对侧钻井固井的难点，采用了一种新型的固井工艺——分级变密度固井工艺，该工艺主要的流程：首先采用特殊的方法在固井前加强井眼的处理；其次针对地层不同而选用不同性能的水泥浆体系，在油层部位选用高密度、高强度、韧性水泥浆体系；而在油层部位以上选用低密度、防气窜、微膨胀水泥浆体系；最后在施工过程中，根据电测资料来确定不同水泥浆用量，同时根据侧钻井的井眼轨迹和井况优化施工参数，一般采用变排量顶替，使得水泥浆在顶替的过程中处在平板流或塞流的状态下，以此来提高水泥浆的顶替效率，2.1 固井前井筒处理将井筒预处理分为两个阶段；一是电测完，通井时调整钻井液的性能，及时处理井壁；二是下完尾管，调整钻井液性能。