固井技术规范
石油钻井工艺技术
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-B型钳
5、B型吊钳保养与维护 ①钳柄应无裂纹或焊缝；尾桩销及方头螺钉应齐全完好；钳 尾绳尺寸应符合标准，且无打结或严重断丝，两端紧固牢靠。 ②钳头上的各扣合钳开合灵活，扣合尺寸与钻具或套管尺寸 相符；轴销不能装反，固定销及背帽应齐全；钳牙及钳牙固 定销齐全，固定牢靠，钳牙磨损严重时应及时更换；扣合弹 簧应是专用部件。 ③吊钳水平度应合适。吊钳悬空时应水平，若吊钳前后不水 平，可用活动扳手调节吊杆下部的调节螺钉，顺时针转动， 吊钳钳头调高，逆时针转动，吊钳钳头降低；若吊钳左右不 水平，可用活动扳手调节吊杆上部的平衡梁使吊钳绳左右移 动。左低右高时让吊钳绳左移，反之，向右移。
（5）循环系统
固控设备
循环罐
水龙带
二、钻井装备及主要工具
（6）控制系统
司 控 房
二、钻装备及主要工具
2、主要工具-钻头
铣齿钻头
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-钻头
PDC钻头
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-钻头
PDC钻头
二、钻井装备及主要工具
三片卡瓦
多片卡瓦
安全卡瓦
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-卡瓦
卡瓦作用、类型、结构 3、结构
铰链销钉 卡瓦手柄
卡瓦体
卡瓦牙
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-卡瓦
4、卡瓦规范
（１）型号表示法
• • / • 额定载荷； kN 卡瓦名义尺寸； mm WT 表示钻铤卡瓦 WG 表示套管卡瓦 产品名称 W 表示钻杆卡瓦 例如： WT41/2~6-360表示能卡持114.3～152.4管径，最大载荷为360KN的 钻铤卡瓦。
下套管及固井要求
下套管及固井作业的规定（试行）油气勘探公司钻井工程部下套管及固井作业的规定一、总则为进一步加强落实套管使用管理规定，严格执行下套管各项技术措施，提高安全意识，把井下安全、工程质量、规范操作放在第一位，杜绝违章指挥、违章操作，确保下套管及固井质量，现制定下套管及固井作业有关规定。
二、职责（一）钻井队1套管、附件准备及验收1.1套管到井后，井队技术员应及时清点送井套管、短套管及套管附件，检查其数量、型号是否与送井清单一致；套管和套管附件送井时要有检验合格证和检验记录。
钻井队技术员应收集好套管及附件合格证备查。
送井套管公扣和母扣端必须戴齐护丝，以防止碰坏丝扣。
1.2逐根清洗并检查套管及附件的丝扣。
1.3下套管工具必须完好，套管吊卡应有明显标记，不能与钻杆吊卡混用。
1.4对所送套管要复查套管丝扣、壁厚、钢级，由工程技术员组织丈量（套管长度不含公扣长度，长圆扣套管从公扣根部起丈量，特殊扣套管从“Δ”标记处起丈量）套管，将套管长度用红漆标记在套管本体上，数据要求两对口。
按入井顺序编排套管，检查累计的套管长度是否满足井深要求，入井套管和剩余套管分开摆放，将不下的套管用棕绳捆绑，作好标记，并与套管数据复核一致。
联顶节长度必须符合井架底座高度要求，两端丝扣抹黄油戴护丝保护好，避免挤压变形。
1.5对送井套管在井场上逐根通内径，内径规尺寸标准见表。
并记录通内径情况，由操作者签字。
检查工具质量。
1.7计算套管数据时，要确保浮箍位置低于要求人工井底位置不小于5米。
工程技术员必须清楚套管总数、入井根数、剩余根数及入井套管的编排顺序。
套管长度输入计算机后必须打印出来与实际的长度、位置相校核并确认一致，坚决杜绝将长度、顺序输错导致的严重质量事故。
1.8套管原始记录在测三样前必须保留。
2设备及其它准备2.1在完井电测期间，钻井队要对设备进行一次全面检查，保证在通井划眼、下套管及固井施工期间设备连续运转，确保各项工序连续进行。
2.2合理安排通井下套管固井时间，下完套管循环2～3周必须固井，不能长时间循环，影响固井质量。
固井工程技术基础
目录前言第一章固井概论第一节固井概念第二节固井的目的和要求第二章套管、固井工具、附件和材料第一节API套管标准和规范第二节固井工具、附件第三节固井材料第三章固井工程技术基础第一节固井工艺第二节固井水泥浆第三节注水泥施工程序第一章固井概述一、固井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，保证勘探期间的封层测试及整个开采过程中合理的油气生产等目的而下入优质钢管，并在井筒于钢管环空充填好水泥的作业，称为固井工程。
因此固井包括了两部分：下入套管的工艺和注入水泥浆的工艺叫做固井工艺。
固井作业固井作业是通过固井设计，应用配套的固井设备、辅助设备及工具，将油井水泥、水和添加剂按一定的比例混合后，通过固井泵泵注入井，并顶替到预定深度的井壁与套管、（套管与套管）的环形空间内，使套管与井壁、（套管与套管）之间形成牢固粘结。
固井设备总体示意图二、固井目的和要求1、固井的目的一口油井深达数千米，在钻井过程中常常遇到井漏、井塌、井喷等复杂情况，影响正常钻进，严重时甚至导致井眼报废。
遇到上述情况就应下套管固井，封隔好复杂地层后，再继续钻进，直到建立稳定的油气通道为止。
因此,为了优质快速钻达目的层，保证油气田的开采，就要采用固井，固井工程的主要目的为：1）、在钻进过程中封隔易坍塌、易漏失等复杂地层，巩固所钻过的井眼保证钻井顺利进行。
（如图1-1所示），当从A 点钻进至B 点，如果在A 点井深处没下套管固井，那么随着井深的变化，钻达B 点所用泥浆密度在A 点产生的压力就会大于A 点地层破裂压力，造成A 点地层破裂，发生井漏。
同理，当从B 点钻进至C 点，如果在B 点井深处没下套管固井，那么随着井深的变化，钻达C 点所用泥浆密度在B 点产生的压力就会大于B 点地层破裂压力，造成B 点地层破裂，发生井漏。
2）、封隔油、气、水层，防止层间互窜。
固井工程不仅关系到钻进的速度和成本，还影响到油气田的开发。
（如图1-2所示），如果油、气层与水层间水泥固结不好，层间互相窜通，那么会给油气田开发带来很大困难。
固井提质提效措施方案
固井提质提效措施方案固井提质提效措施方案是为了提高固井作业的质量和效率，从而保证井筒的安全和有效生产。
以下是一些相关的措施方案：1. 加强固井设计与监测：根据井地条件和井眼需求，科学设计固井方案，并严格按照规范执行。
同时，加强固井过程的实时监测，及时发现问题并采取对策。
2. 优化固井材料和工具选择：选择优质的固井材料和先进的固井工具，确保井筒的强度和完整性。
合理使用材料和工具，避免浪费和成本过高。
3. 高效施工方案：根据井眼特点和地质条件，制定高效的施工方案。
采用合理的作业流程和操作技术，提高施工效率。
4. 强化员工培训与技术支持：培训固井作业人员，提高其固井技术和安全意识。
同时，为作业人员提供必要的技术支持和指导，确保固井作业的质量和安全。
5. 加强质量管理与验收：建立科学的质量管理体系，制定严格的固井作业规范和验收标准。
对固井作业过程进行全面监管和质量检查，确保施工符合要求。
6. 推广信息化管理：利用信息化技术，建立固井作业管理平台，实现数据共享和作业信息的实时更新。
通过信息化管理，提高固井作业的协同性和效率。
7. 强化安全意识和措施：加强现场安全管理，做好危险源的防控工作。
提供必要的安全装备和防护措施，确保施工人员的人身安全。
8. 加强沟通与协作：与各相关部门和专业团队加强沟通与协作，共同解决固井作业中的问题和难题。
通过合作与共享，推动固井作业的提质提效。
9. 持续改进和创新：定期进行固井作业的经验总结和技术创新，不断改进固井作业的方法和技术。
引入新技术和设备，提高固井作业的效率和质量。
通过以上措施的实施，可以提高固井作业的质量和效益，降低井口事故和环境隐患的发生率，实现固井作业的可持续发展。
API 10F - 固井
美国石溹协会推荐做滕API 10F 第三版，2002年4月
美国国家标准学会ANSI /美国石溹协会API 10F /国际标准化组织ISO 18165-2001
美国石溹协会
ISO 18165：2001 石溹天然渔工业—— 滨渴滥浮动设备性能测试
美国国家标准学会 国际标准化组织
制定API标准旨在促进已经证明的成熟工程和操作实践的广滛可用性。这些 标准并非意在于什么时间和什么地点应采用这些标准方面，消除应用成熟工程判 断的需要。API的编制与出版无意于以任何方式阻止任何人采用任何其他做滕。
根据API标准标记要湂对设备或材料进行标记的任何制造商独自负责遵守相 应标准所适用的全部要湂。API并未声称、保证或担保这些产品事实上的确符合 适用的API标准。
浮动设备有时候也用于降低钻探设备的负荷。由于浮动设备阻止了钻井液从 套管中溢出，套管在有浮动设备时的浮力大大高于溡有浮动设备时的浮力。如果 带有浮动设备的套管内部的钻井液高度或浓度在套管运行期间，帏于套管外面的 高度或浓度，与溡有浮动设备时相比，套管的悬浮高度帱会降低。
浮动设备防止钻井液溢出套管的能力在特定的井控状况下非常重要。如果套 管内钻井液的流体静压低于套管底部附近构造的结构液压力，井内的液体帱会从 套管中溢出。在这种情况下，浮动设备帱成为主要的井控设备。
一般情况下，API标准至帑每五年进行一次审核、修订、重申或撤销。有时 候一次可以为审核周期延长最高两年时间。作为有效的API标准于出版日期后五 年，或者如果同意进行延期，那么在再版之后，本出版物不再继续生效。可以致 电美国石溹协会上游部门（API Upstream Segment）确认出版物的状态，电话号 码为（202）682-8000。位于华盛顿特区西北区L大街1220号，邮编：20005（1220 L Street, N. W., Washington, D.C. 20005）的美国石溹协会（API）每年出版一本 API出版物与资料的目录册，并在每季度更新一次。
固 井 技 术 规 范
制在0.15之内；井深>3500m的直井摩阻系数控制在0.12之内。
（2）起钻前通过短起下钻循环测定油气上窜速度。钻井液液柱压力不能平衡地层压力或油气上窜速度不满
足第五十七条要求时，应适当加重钻井液并通过短起下钻进行验证，确认压稳油气层。
第九条 确定井底温度应以实测为主。根据具体情况也可选用以下方法：
第三节 管柱和工具、附件
第十条 套管柱强度设计应采用等安全系数法并进行双轴应力校核，高压油气井、深井超深井、特殊工艺井还应进行三轴应力校核。
第十一条 高压油气井和深井超深井的管柱强度设计应考虑螺纹密封因素。热采井的管柱强度设计应考虑高温注蒸汽过程中的热应力影响。定向井、大位移井和水平井的管柱强度设计应考虑弯曲应力。
2009年5月
第一条 固井是钻井工程的关键环节之一，固井质量对于延长油气井寿命和发挥油气井产能具有重要作用。为提高固井管理和技术水平，保障作业安全和质量，更好地为勘探开发服务，依据有关规定制定本规范。
第二十六条 应控制水泥浆的滤失量。一般井固井时水泥浆滤失量应小于150ml（6.9MPa，30min），气井、定向井、大位移井和水平井以及尾管固井时应控制水泥浆滤失量小于50ml。根据地层条件，充填
水泥浆滤失量一般不大于250ml。
（2）应清点到井套管的数量，按规格、用途进行整理并检查。
（3）应通过目视对套管进行现场检查，查实钢级、生产厂家、壁厚等参数。不同类型的套管要分隔排列并做好标记，以免混用。
（4）应逐根检查到井套管的接箍、螺纹和本体，有缺陷的套管应做好标记防止误入井内。接箍余扣超过2扣、接箍有裂纹、螺纹有损伤的套管不能下入井内；本体有裂纹、弯曲、凹痕深度超过名义壁厚12.5%不能下入井内；本体表面锈蚀程度超过名义壁厚12.5%的套管不能下入井内；无法辨认的套管不能下入井内。
井身结构设计与固井
执行情况回顾
定期对安全保障措施的执行情况进行回顾和总结，分析存在的问题和不足，提出改进措 施和建议。
持续改进方向和目标设定
持续改进方向
根据风险评估和安全保障措施执行情况 ，明确井身结构设计与固井过程中需要 持续改进的方向和重点。
压力监测
实时监测注浆过程中的压力变 化，确保注浆过程平稳、安全 。
异常情况处理
对注浆过程中出现的异常情况 ，如漏失、气窜等，及时采取
有效措施进行处理。
顶替效率提升措施实施
优化顶替流态
通过调整顶替液的性能、流量等参数，优化 顶替流态，提高顶替效率。
增加顶替排量
在保证安全的前提下，适当增加顶替排量， 提高顶替速度和效率。
VS
目标设定
设定明确、可量化的改进目标，包括降低 风险等级、提高安全保障措施的有效性等 ，为持续改进提供明确的方向和动力。
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材料准备
根据设计要求，准备好所需的 水泥、添加剂等材料，并对其
进行质量检验。
施工方案制定
根据井身结构、地质条件等因 素，制定详细的施工方案和应
急预案。
注水泥浆过程监控
水泥浆性能监控
实时监测水泥浆的密度、流动 性、失水量等性能指标，确保
其符合设计要求。
注浆速度控制
根据井深、井径等因素，合理 控制注浆速度，避免出现注浆 不均、堵管等问题。
井身结构的重要性
井身结构设计的合理与否直接影 响到钻井施工安全、速度和成本 ，以及后续油气开采的效率和效 益。
设计原则与规范要求
设计原则
固井工程
19
三、影响固井质量的因素
保证套管居中的条件： 良好的井眼条件 正确选用扶正器
科学加放扶正器
s
s
Rr
100 %
Rr
100 % s 100 % Rr
20
三、影响固井质量的因素
3. 水泥浆环空返速、流态 ：
直接决定着顶替效率的高低；
紊流顶替是注替水泥浆的首选流态；
4
一、固井概念
哈里伯顿公司认为，完成以下任何工作都可被 视为固井作业： （1）套管的支承和固定； （2）阻止地层之间的流体窜槽； （3）防止地下矿物水和各种电解液对套管腐蚀； （4）防止套管在后续钻井中发生振动；
（5）封隔循环漏失层和高渗透层。
5
一、固井概念
固井作业的范围？
概括地说，固井作业包括下套管作业和注水泥作业。
发布日期
2005-08-30
2
3 4 5
GB/T
SY/T SY/T SY/T
109139—2003
5322-2000 5412-2005 5374.1 -2006
2005-05-22
2000-12-12 2005-7-26 2006-7-10
6
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SY/T
SY/T SY/T SY/T SY/T SY/T SY/T
越低，顶替效率越高。
要得到较高的顶替效率，通常要求居中度必须
s
Rr
100 %
达到67％以上。
16
三、影响固井质量的因素
居中度及其与顶替关系的图、公式表达：
式中：
W—窄边间隙 RH—井眼直径或 上层套管内径 RC—套管内径
固井技术操作规程
固井技术操作规程一、操作准备1.确保所有相关设备和工具都已经准备就绪，并且进行了检查和维护。
2.钻井团队必须了解井口的条件和特点，包括井眼直径、地层特征等。
3.根据固井设计要求，准备固井液和固井材料。
4.确定固井过程中的施工步骤和操作流程。
5.检查固井设备，确保其符合安全规范，并且进行必要的调整和维修。
6.与钻井监督员和井下人员进行交流，明确固井过程中的安全注意事项。
二、注水固井1.在开始注水固井前，需要确保井内的井筒清洁，排除杂质和碎屑。
2.注水固井前，需要根据井深和地层特征，确定固井液的密度和粘度。
3.在注水过程中，需要控制注入速度，避免井内压力过高。
4.在注水过程中，需要监测井口压力和固井液流量，并及时调整注入速度。
5.注水固井过程中，需要及时更新注入参数，根据地层反应情况调整注入量。
三、套管固井1.在开始套管固井前，需要确保井壁稳定，没有塌陷和裂缝。
2.根据井眼直径和套管尺寸，选择合适的固井材料进行固井作业。
3.在套管固井过程中，需要保持一定的固井液循环速度，确保井内的固井材料均匀分布。
4.根据固井设计要求，及时监测井口压力和固井液性能，以确保固井质量。
5.在套管固井完毕后，需要进行封堵测试，以确认井内固井质量。
四、固井质量检验1.在固井作业结束后，要进行固井质量检验，包括固井质量抽插、岩心采样等。
2.对固井液进行化验和分析，检查固井液中各种物质的含量和性能。
3.根据固井设计要求，进行封堵测试，检测固井质量和井筒完整性。
4.对固井后的井口压力进行监测，检查固井效果和井内压力稳定性。
五、安全注意事项1.在进行固井作业时，必须遵守相关的安全规范和操作规程。
2.操作人员必须佩戴个人防护装备，包括安全帽、防护眼镜、耳塞等。
3.固井设备必须经过检查和维修，确保其安全可靠。
4.在固井过程中，操作人员必须保持警觉，随时注意井口及井下的情况。
5.在固井作业过程中，必须遵守施工队伍的指挥，严禁擅自操作。
6.在固井作业结束后，必须将作业场地清理干净，并清点设备和工具。
《固井技术管理规定》
附件：固井技术管理规定川庆钻探工程有限公司西南油气田公司二○一二年十二月目录一、总则 (3)二、固井作业内容及职责划分 (3)三、固井作业分类 (4)四、现场办公会 (6)五、设计与审批 (7)六、固井施工参加人员 (9)七、固井准备 (10)八、水泥试验 (14)九、下套管前通井钻具组合、技术措施以及套管扶正器规范. 17十、气密封套管短节加工和气密封套管现场使用规定 (23)十一、下套管作业 (25)十二、注水泥施工作业 (26)十三、资料收集和上报 (29)十四、固井质量检测 (29)十五、固井技术总结与提高 (31)十六、其它 (31)固井技术管理规定一、总则（一）本规定以确保固井工程质量为宗旨。
（二）本规定界定了固井作业职责分工。
（三）本规定明确了固井责任主体。
（四）本规定规范了下套管前通井钻具组合、大斜度和水平井通井及下套管技术措施、套管扶正器使用。
（五）本规定规范了气密封套管短节加工和气密封套管现场使用要求。
（六）本规定也适用于钻完井作业中的其它注水泥施工作业。
二、固井作业内容及职责划分（一）固井作业内容现场办公会、设计与审批、井眼准备、套管和水泥组织送井、套管串准备（井场检查、套管串排列、丈量长度、通内径、洗丝扣）、附件准备、下套管作业、钻具称重（包括通内径、泵送胶塞）、下钻送尾管、座挂、倒扣、水泥头及管汇连接、水泥浆试验和水泥浆污染试验、固井车组安装调试、注先导浆、隔离液、冲洗液，注水泥、替泥浆、憋回压和反挤注水泥浆等。
（二）固井作业职责划分1. 钻探公司为固井作业的责任主体，全面负责固井作业的组织、协调及施工指挥，对固井工程质量和施工安全向甲方负责。
2. 井下作业公司对所完成作业内容的质量和安全、所提供的工具、套管串附件的质量和可靠性向钻探公司负责。
3. 钻井液技术服务公司（简称钻井液公司）负责固井前钻井液性能调整、先导浆及顶替钻井液准备，确保使用正常，对所完成作业内容的质量和安全向钻探公司负责。
0174-2007气井固井技术规范
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB 12573水泥取样方法
GB/T 19319油井水泥试验方法
钻井液主要性能要求如下：
a）钻井液密度低于1.30g/cm3时，屈服值应小于5Pa，塑性粘度应在10 mPa·s～30 mPa·s之间；
b）钻井液密度在1.30g/cm3～1.80g/cm3范围内，屈服值应小于8Pa，塑性粘度应在22mPa·s～30mPa·s之间；
c）钻井液密度高于1.80g/cm3时，屈服值应小于15Pa，塑性粘度应在40mPa·s～75mPa·s之间。
能有效隔离、改善界面结构。
与钻井液、水泥浆相容性满足施工要求。
具有悬浮顶替效应。
对油基钻井液的润湿性能好。
不腐蚀套管。
沉降稳定性好，上下密度差应不大于
在井底循环温度、压差
在循环温度下，控制隔离液
密度及用量
隔离液的密度宜介于钻井液和水泥浆之间。
气层固井宜保证环空液柱动态压力平衡的前提下，使用
流变性
隔离液流变性应满足动塑比： 。
相容性
隔离液相容性评价方法执行标准
各种比例混合物的稠化时间满足施工安全要求，且与水泥浆稠化时间相差少于
各种比例混合物的流变性满足施工要求。
18
水泥浆及外加剂
气井固井应选用不同抗硫级别的
应使用同批号水泥，采样应执行标准
选用防气窜水泥浆外加剂体系。
低压漏失层，宜采用高强低密强触变水泥浆。
选用减轻剂、加重剂等外掺料时应考虑其粒径与水泥颗粒的粒径级配。
石油钻探固井技术PPT课件
z
t
2
t
r
2
r
z
2
2
2 s
38
在这三个应力中，r << t,故在上面方程中忽略其影响后可 得出方程：
2
2
z s
z s
t s
t s
1
式中，z/s和t/s分别表示轴向应力和周向应力在屈服应力中占的比例。
39
b. 方程意义 反映z 、t与s之关系，表示套管所受多向载荷 时，套管内轴向应力与周向应力的关系。
管生产的尺寸、钢级、壁厚、连接方式等。
目前一般使用的美国API套管规范。其规定的有关性能主要有
。
13
1、尺寸系列（又叫名义外径或公称直径） 41/2，5，51/2，65/8，7，75/8， 85/8，95/8，103/4，113/4，16, 285/8，20，30....
14
2、钢级系列
API钢级有10种：H,J,K,N,C,L,P,Q,X.
在空气中
பைடு நூலகம்26
1.2 弯曲附加拉力 如果井眼存在较大的井斜变化
或狗腿度时，由于套管弯曲效应 的影响将增大套管的拉力负荷， 特别是在靠近丝扣啮合处，易形 成裂缝损坏，由于API套管的连接 强度没有考虑弯曲应力，所以设 计时应从套管的连接强度中扣除 弯曲效应的影响，其计算公式见 有关资料。
27
1.3 其它附加拉力 在一般的套管设计中，没有具体考虑附加拉力，
次的余地。 要考虑到工艺技术水平以及管材、钻头等的库存情况。 地质复杂情况、取岩心尺寸要求、井眼曲率等。
12
第二节 套管柱设计
一、套管规范简介 套管受到各种类型外力作用，须具有一定强度。 外载大小、类型不同，所需的强度要求也不同，须有一系列
固井技术规范宣贯材料
➢ 结合实践经验，给出了套管扶正器数量和位置最低要求
– 套管扶正器安放至少应做到套管鞋及以上30～50m每根套管安 放一只、含油气层井段每根套管安放一只、分级箍等工具上下 30～50m每根套管安放一只
第二十二条 前置液使用量问题
➢ 按环空水力学原理和实践经验，考虑到环空尺寸和容 积不同，讨论确定了两个控制指标，任选一个即可
– 给出了采用固井过程质量评价结果进行固井质量评价 的条件
– 提出试压压力高于25MPa时应根据水泥石强度发展 情况确定试压时间
– 给出了在碰压后进行试压的试压方法
重要内容
• 第六章 特殊井固井—天然气井
– 明确了对套管螺纹的要求 – 对分级固井的适应性进行了明确界定 – 提出了尾管重合段的技术指标 – 提出了更高的水泥浆稳定性、水泥石性能、水泥浆密
优化扶正器 – 首次明确提出了水泥浆沉降稳定性和水泥石渗透率试验
重要内容
• 第二章 固井设计
– 明确了采用软件模拟固井过程 – 提出了水泥量计算时容易忽略的问题 – 明确了应尽量采用环空憋压候凝 – 明确了施工组织和应急预案原则
重要内容
• 第三章 固井准备
– 给出了窄安全密度窗口条件下的压稳指标 – 给出了通井时调整钻井液的性能指标 – 给出了不同井况固井时对水泥车的额定压力指标要求 – 给出了与国外招投标要求一致的水泥头技术指标 – 明确提出了对流量计的要求：流量、压力、密度三参数计量
中国石油天然气集团公司固井技术规范
编制情况汇报
汇报提纲
1. 编制过程简介 2. 规范主要内容 3. 技术指标释义
重要内容
• 总则
– 确认了“固井是钻井工程环节” ，指出固井质量的 作用是“延长油气井寿命和发挥油气井产能”
固井设计规范(T1)
十一、管外水泥膨胀封隔器位置设计原则
按照分层开发的需要，管外水泥膨胀封隔器应设置 在分层开发的相邻生产层、油水层或油气层之间的 井眼较规则的位置；
高压井管外水泥膨胀封隔器应设置在环空尾浆顶部 且井眼较规则的位置，但应准确计算施工压力，合 理选择剪切销钉的压力；
度g/cm3
ρm----------一级固井前钻井液密度g/cm3 H------------漏失地层垂直深度m
2、设计中应考虑固井工具及附件的作业能力和施工 安全：
井斜小于或等于30°宜采用重力开孔式分级箍。井 斜大于30°宜采用液压开孔式分级箍；
分级箍应安放在岩性致密、不垮塌、井径规则的井 段；
五、环空水泥浆返高设计
1、设计原则
应满足下一步安全钻井或完井作业、油田安全开发 以及今后采取增产措施的需要；
应能有效的封固油、气、水层，以及要求必须封固 的腐蚀性、蠕变、垮塌、漏失等复杂地层；
应满足钻井工程对套管保护提出的特殊要求，如： 提高套管抗挤、抗内压强度或避免套管因过度磨损 而发生断裂等；
Pf：地层破裂压力。
Pp
Pa
1.1 平衡压力设计原则
候凝过程 控制失重 防止窜流
Pa + Pc < Pp Pc：地层流体在水泥 浆的流动阻力， 与水泥浆的静胶凝强 度发展有关。
Pp
Pa
套管居中：定向井、大斜度井、大位移井或水平井 的油、气、水层及间隔层段套管偏心度小于30%。
应满足抵御海洋恶劣环境和保护环境所提出的要求 ；
应符合平衡压力固井原则；
六、水泥浆返高常规设计
注：返高设计要参考浆柱动静态下的经验计算公式
固井监督-井控技术试题及答案
固井监督-井控技术试题及答案
一、单选题
1. 固井人员发现溢流、井漏等异常情况，应立即报告（）。
A、队长
B、技术员
C、固井队长
D、司钻
答案：D
2. 固井施工时，现场要控制注入水泥浆密度与设计密度差小于（）g/cm3。
A、0.20
B、0.10
C、0.15
D、0.02
答案：D
3. 固井全过程要保持平衡压力固井，尤其是注水泥（）期间防止水泥浆失重。
A、碰压
B、候凝
C、替浆
D、注水泥浆
答案：B
4. 注水井、采油井恢复注采的时间一般在固井完成后（）小时；采用低密度或有特殊要求固井的井，注水井和采油井恢复注采时间按固井要求执行。
A、4-6
B、6-8
C、8-12
D、24
答案：C
5. 发生溢流后，固井施工人员听到报警信号后，应继续（）或替入钻井液。
A、注水泥
B、停止施工
C、注前置液
D、停泵
答案：A。
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中国石油天然气集团公司固井技术规范中国石油天然气集团公司工程技术分公司2008年目录第一章总则........................................ 错误!未指定书签。
第二章固井设计................................... 错误!未指定书签。
第一节设计依据和内容............................. 错误!未指定书签。
第二节压力和温度................................. 错误!未指定书签。
第三节管柱和工具、附件........................... 错误!未指定书签。
第四节水泥浆和前置液............................. 错误!未指定书签。
第五节注水泥和技术措施........................... 错误!未指定书签。
第六节施工组织和应急预案......................... 错误!未指定书签。
第三章固井准备................................... 错误!未指定书签。
第一节钻井设备................................... 错误!未指定书签。
第二节井口准备................................... 错误!未指定书签。
第三节井眼准备................................... 错误!未指定书签。
第四节套管和工具、附件........................... 错误!未指定书签。
第五节水泥和外加剂............................... 错误!未指定书签。
第六节固井设备................................... 错误!未指定书签。
第七节仪器仪表................................... 错误!未指定书签。
第四章固井施工................................... 错误!未指定书签。
第一节下套管作业................................. 错误!未指定书签。
第二节注水泥作业................................. 错误!未指定书签。
第三节施工资料整理............................... 错误!未指定书签。
第四节施工过程质量评价........................... 错误!未指定书签。
第五章固井质量评价............................... 错误!未指定书签。
第一节基本要求................................... 错误!未指定书签。
第二节水泥环评价................................. 错误!未指定书签。
第三节质量鉴定................................... 错误!未指定书签。
第四节管柱试压和井口装定......................... 错误!未指定书签。
第六章特殊井固井................................. 错误!未指定书签。
第一节天然气井................................... 错误!未指定书签。
第二节深井超深井................................. 错误!未指定书签。
第三节热采井..................................... 错误!未指定书签。
第四节定向井、大位移井和水平井................... 错误!未指定书签。
第五节调整井..................................... 错误!未指定书签。
第六节煤层气井................................... 错误!未指定书签。
第七章挤水泥和注水泥塞........................... 错误!未指定书签。
第一节挤水泥..................................... 错误!未指定书签。
第二节注水泥塞................................... 错误!未指定书签。
第八章特殊固井工艺............................... 错误!未指定书签。
第一节分级注水泥................................. 错误!未指定书签。
第二节尾管注水泥................................. 错误!未指定书签。
第三节内管法水泥................................. 错误!未指定书签。
第九章附则....................................... 错误!未指定书签。
中国石油天然气集团公司固井技术规范第一章总则第一条固井是钻井工程的关键环节之一，固井质量对于延长油气井寿命和发挥油气井产能具有决定性作用。
为提高固井管理和技术水平，保障作业安全和质量，更好地为勘探开发服务，制定本规范。
第二条固井工程须从设计、准备、施工、检验4个环节严格把关，采用适应地质和油气藏特点及钻井工艺的先进适用固井技术，达到安全、优质、经济、可靠的要求。
第三条固井作业应严格按照固井施工设计执行。
第二章固井设计第一节设计依据和内容第四条应依据地质设计、钻井工程设计、实钻资料和有关技术规定、规范、标准进行固井设计，并在施工前完成设计审批。
第五条固井设计应从井壁稳定、井径规则、井底清洁、合理调整钻井液性能、固井施工5个方面考虑影响施工安全和固井质量的因素。
第六条固井设计至少应包含以下内容：1．构造名称、油气井井位、名称、井别等属性识别信息。
2．固井设计依据的现场基础数据和资料。
3．关键施工参数的计算和分析结果。
4．固井施工方案和施工过程的控制、保障措施。
5．复杂情况的处理和HSE预案。
第七条用于固井设计的重要基础数据应设法从多种信息渠道获得验证，避免以单一方式获得数据。
第二节压力和温度第八条应预测地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力，并采取适当措施验证预测结果。
根据具体情况可以选用以下压力预测方法：1．构造地质力学法2．水力压裂法3．岩心试验法4．建立在测井基础上的各种方法第九条应测量或合理预测井底温度，对温度预测结果应采取适当措施验证。
根据具体情况可以选用以下方法确定井底温度：1．实测法：实测井下循环温度或静止温度。
2．经验推算法：注水泥循环温度（T）的经验计算公式：T＝钻井液循环出口温度（℃）+套管鞋深度（m）/168（m/℃）其中，钻井液循环出口温度取钻井液循环1～2周时的出口温度。
3．地温梯度法：井底静止温度（T静）计算方法如下：T静=地面平均温度（℃）+［地区地温梯度（℃/m）×套管鞋深度（m）］其中，地面平均温度为地表以下100m处恒温层的温度。
4．数值模拟法：采用专用设计软件中的温度模拟器计算井下循环温度。
第十条缺乏资料时也可以根据地区经验或参考邻井、邻区块试验数据并结合实钻资料合理估计井下压力和温度。
第三节管柱和工具、附件第十一条套管柱强度设计应采用等安全系数法，并进行双轴应力校核。
根据井下实际情况，必要时还应进行三轴应力校核。
第十二条高压油气井和深井超深井的管柱强度设计应考虑螺纹密封因素。
第十三条热采井的管柱强度设计应考虑高温注蒸汽过程中的热应力影响。
第十四条定向井、大斜度井的管柱强度设计应考虑弯曲应力。
第十五条对管柱安全系数的一般要求为：抗外挤安全系数不小于1.25，抗内压安全系数不小于1.10，管体抗拉伸安全系数不小于1.25。
对于公称直径244.5mm(含244.5mm)以上的套管，螺纹抗拉伸安全系数不小于1.6，对于公称直径244.5mm以下的套管，螺纹抗拉伸安全系数不小于1.8。
第十六条在正常情况下按已知产层孔隙压力梯度、钻井液压力梯度或预测地层孔隙压力值计算套管柱抗挤载荷。
遇到盐岩层等特殊地层时，该井段套管抗挤载荷计算取上覆地层压力梯度值，且该段高强度套管柱长度在盐岩层段上下至少附加50m。
第十七条对含有硫化氢等酸性气体井的套管柱强度设计，在材质选择上应明确提出抗酸性气体腐蚀的要求。
第十八条套管柱顶部100m应选用所用套管中壁厚最大的套管。
第十九条有关压裂酸化、注水、开采方面对套管柱的技术要求，应由采油和地质部门在区块开发方案中提出，作为设计依据。
第二十条套管螺纹的一般选用原则可以参考下表执行。
(李克向.实用完井工程.北京:石油工业出版社;2002:173-174)第二十一条联顶节、短套管和转换接头的加工、质量、强度应符合同钢级、壁厚的套管质量标准。
第二十二条浮箍、浮鞋、引鞋的钢级不应低于套管，其选型应以适应地质特点、满足作业要求为原则。
第二十三条应根据井径、井斜和方位测井数据采用专用设计软件进行扶正器设计，同时结合具体井下情况进行扶正器数量和位置优化。
第二十四条扶正器安放至少应做到套管鞋及以上30～50m每根套管安放一只、含油气层井段每根套管安放一只、分级箍、悬挂器等大型工具周围30～50m每根套管安放一只。
第二十五条刮泥器、旋流发生器等附件根据具体情况以安全和质量为原则选用。
第四节水泥浆和前置液第二十六条水泥浆和前置液设计内容包括配方及性能、使用数量和使用方法。
第二十七条冲洗液及前置液1．使用量：在不造成油气侵及垮塌的原则下，一般占环空高度的300～500m环空容积。
2．性能要求：冲洗液和隔离液能有效冲洗、稀释、隔离、缓冲钻井液，与钻井液及水泥浆具有良好的相容性，并能控制滤失量，不腐蚀套管，不影响水泥环的胶结强度。
第二十八条水泥浆试验按GB19139《油井水泥试验方法》执行，试验内容主要包括：密度、稠化时间、滤失量、流变性能、抗压强度等。
特殊情况下还应进行水泥石的渗透率和水泥浆稳定性试验。
(原行业标准SY/T5546失效，按油勘字[2004]32号文件中的要求显得落后) 第二十九条对于定向井、大位移井和水平井的自由水测定，应先将水泥浆置于井底循环温度条件下，测试装置倾斜至实际井斜或45°，然后测定自由水。
第三十条尾管固井的最短水泥浆稠化时间，应为配浆开始至提出（或倒开）中心管并将残余水泥浆冲洗至地面的总时间附加1～2h；分级固井的一级水泥浆最短稠化时间应为从配浆开始至打开循环孔并将多余水泥浆冲洗至地面的总时间附加1～2h。
第三十一条水泥浆必须控制滤失量。