固井工艺技术
石油钻探固井技术
固井质量难以保障。
天然裂缝和断层
03
天然裂缝和断层可能导致水泥浆漏失，降低固井质量，甚至引
发安全事故。
高温高压环境下的固井挑战
水泥浆性能下降
高温环境下，水泥浆易稠化、失水，导致性能下降，难以满足固 井要求。
环空压力控制
高温高压环境下，环空压力控制难度大，易出现压力失衡问题。
套管损坏风险增加
高温高压环境对套管材料性能要求高，套管损坏风险增加。
钻井与固井一体化技术
随着钻井技术的不断发展，未来有望实现钻井与固井的一体化，即在 钻井过程中同步完成固井作业，提高作业效率和质量。
谢谢
THANKS
针对深海高压低温环境，采用高性能 固井材料和工艺，提高井筒稳定性和 密封性。
特殊地质条件下的石油钻探
1 2
高温高压油气藏钻探
在高温高压油气藏中，采用耐高温高压的固井材 料和工艺，确保井筒稳定性和密封性。
含硫油气藏钻探
针对含硫油气藏，采用抗硫固井材料和工艺，防 止硫化氢等腐蚀性气体对井筒的破坏。
3
盐膏层油气藏钻探
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。
对未来发展趋势的展望
智能化固井技术
随着人工智能和大数据技术的发展，未来固井技术将更加智能化，实 现实时数据监测、智能决策和远程控制，提高固井质量和效率。
固井技术规范
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年目录第二章固井设计.................................................... 第一节设计依据和内容.............................................. 第二节压力和温度.................................................. 第三节管柱和工具、附件............................................ 第四节水泥浆和前置液.............................................. 第五节注水泥和技术措施............................................ 第六节施工组织和应急预案.......................................... 第三章固井准备.................................................... 第一节钻井设备.................................................... 第二节井口准备.................................................... 第三节井眼准备.................................................... 第四节套管和工具、附件............................................ 第五节水泥和外加剂................................................ 第六节固井设备.................................................... 第七节仪器仪表.................................................... 第四章固井施工.................................................... 第一节下套管作业.................................................. 第二节注水泥作业.................................................. 第三节施工资料整理................................................ 第四节施工过程质量评价............................................ 第五章固井质量评价................................................ 第一节基本要求.................................................... 第二节水泥环评价.................................................. 第三节质量鉴定.................................................... 第四节管柱试压和井口装定..........................................第六章特殊井固井.................................................. 第一节天然气井.................................................... 第二节深井超深井.................................................. 第三节热采井...................................................... 第四节定向井、大位移井和水平井.................................... 第五节调整井...................................................... 第六节煤层气井.................................................... 第七章挤水泥和注水泥塞............................................ 第一节挤水泥...................................................... 第二节注水泥塞.................................................... 第八章特殊固井工艺................................................ 第一节分级注水泥.................................................. 第二节尾管注水泥.................................................. 第三节内管法水泥.................................................. 第九章附则........................................................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。
固井工艺流程
固井工艺流程一、引言固井是一项关键的油田钻井工艺，旨在确保井壁的完整性，防止地层流体泄漏，并提供井眼稳定性。
固井工艺流程是一个复杂而精密的过程，需要严格的操作和监控，以确保固井质量和井口安全。
二、固井工艺流程概述固井工艺流程包括准备、设计、施工和质量控制等步骤。
下面将详细介绍每个步骤的内容和重要性。
1. 准备阶段准备阶段是固井工艺流程的首要步骤。
在这一阶段，需要进行井筒清理、排水、装填固井材料和准备固井设备等工作。
井筒清理是为了清除井眼内的杂质和废弃物，保证固井质量。
排水是为了排除井眼内的水分，防止固井材料受潮。
装填固井材料是为了填充井眼，固定套管并提供井壁稳定性。
准备固井设备是为了确保施工过程中的顺利进行。
2. 设计阶段设计阶段是固井工艺流程中的关键步骤之一。
在这一阶段，需要根据地层条件、井眼尺寸、井口压力等因素，合理选择固井材料、固井液和固井方式。
固井材料包括水泥和固井添加剂，用于填充套管与井眼之间的空隙。
固井液是一种特殊的液体，用于输送固井材料和控制井眼压力。
固井方式有多种选择，如常规固井、套管充填固井和封隔固井等，根据实际需要选择最合适的方式。
3. 施工阶段施工阶段是固井工艺流程中最关键的步骤之一。
在这一阶段，需要将固井材料和固井液输送到井眼，填充套管与井眼之间的空隙，并形成固体固井体。
具体操作包括注水泥、压裂、固井材料计量和固井液循环等。
注水泥是将水泥浆注入井眼，填充套管与井眼之间的空隙。
压裂是通过注入高压液体，使井壁产生裂缝，增加油气流通性。
固井材料计量是为了保证固井质量和固井效果。
固井液循环是为了保持井口压力稳定，防止井壁塌陷。
4. 质量控制阶段质量控制阶段是固井工艺流程中不可或缺的一环。
在这一阶段，需要对固井过程进行实时监控和数据记录，以确保固井质量。
具体措施包括压力监测、温度监测和流量监测等。
压力监测是为了控制井口压力，防止井壁塌陷或泄漏。
温度监测是为了控制固井材料的凝固时间，保证固井效果。
固井工艺技术介绍
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。
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钻井研究院
第一单元
固井工艺技术
DRI
尾管固井
－25 －
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
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。
总结起来，固井工艺技术是石油钻井中不可或缺的环节，它可以有效加固井壁，保护地下水和油气的混合，并维持井身的稳定性和产能。
固井工艺技术涉及到井壁加固、套管连接、水泥浆配制和泥浆循环净化等多个方面，每个方面都有自己的具体技术和方法。
通过合理运用固井工艺技术，可以提高石油钻井的安全性和效率，降低事故发生的概率，减少钻井成本，对于石油行业的发展起到积极的促进作用。
高压气井固井工艺
山前高压气井固井局部一、固井现状与技术难点塔里木油田如今已发现了克拉2、迪那两大气田和其它区块上的气田，固井作业在山前高压气井固井作业中遇到了很大挑战。
气井固井防气窜是一个世界性难题，尽管做了许多工作，也只能说根本上弄清了气窜的机理，但世界上各油田在防气窜问题上都还没有找到行之有效的解决方法。
同时气井固井在面临防气窜的根底上同样面临复杂的地层和现场施工的实际难度，所以说高压气井固井，特别是山前高压气井固井可以说极富挑战性的工作。
塔里木油田在高压气层固井方面做了细致充分的工作，在一定程度上起到了成功。
但如何从根本上解决防气窜问题，获得优越的固井质量，还得做大量的工作。
对于山前高压气井固井主要面临如下困难：1、如何保证良好的水泥浆体系与隔离液体系由于山前地层复杂，气层压力高，泥浆密度大，钻井液氯根含量高(5-19万ppm)，要求水泥浆使用高密度抗盐水泥浆体系。
对水泥浆体系与性能要求高，施工配浆难度大。
同时 9-7/8或9-5/8套管封固段存在膏盐层和膏泥岩，对水泥浆污染严重，要求隔离液体系与水泥浆体系与之具有良好的相容性；钻井液密度高，井眼清洗难度大，其隔离液的设计难度大。
2、如何防止高压气层环空气窜高压气井固井主要应解决水泥浆在固井施工和凝固过程中的窜槽问题。
要在固井中有效防止气窜，除高要求地设计好油层套管固井水泥浆的各项性能外，还必须使用有效的水泥浆防气窜添加剂。
对于详细使用哪种类型的防窜外加剂，必须通过对水泥浆体系的失重与防窜评价分析专门实验进展比照，其技术研究难度较大。
目前塔里木还没有成熟的防气窜才能评价方法。
3、如何进步小间隙环空顶替效率山前高压气井井身构造复杂，消费套管环空间隙小。
如：8-1/2〞井眼与7〞套管本体局部间歇19.05mm，接箍局部间歇10.7mm。
由于环空间隙小，考虑套管的顺利下人，不能参加足够的扶正器，保证套管居中的难度增大；进步注水泥顶替效率的难度增大；钻井液密度高，对井眼清洗难度大，进步顶替效率难度大。
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。
固井的工艺包括啥
固井的工艺包括啥
固井是石油、天然气和地热开采过程中的一个关键环节，用于封闭或固定井筒，防止井内油气外泄，同时保证井的稳定性和安全运营。
固井的工艺包括以下步骤：
1. 井壁准备：对井筒表面进行清洗和涂层处理，以确保固定剂能够与井壁良好结合。
2. 钻井液处理：清除井眼附近的钻井液，以减少固井剂粘附和降低井眼的污染。
3. 固井剂搅拌：将水、胶黏剂、胶凝剂、填充料等固井剂配制成固井浆液，并通过搅拌设备进行均匀混合。
4. 浆液泵送：使用高压泵将固井浆液注入井眼，确保固井剂能够进入井壁裂缝和空隙中。
5. 固井稍压：在固井剂注入后，稍微增加井压，推动固井剂更深入井眼，填充更多空隙。
6. 固井剂硬化：固井剂在井筒中逐渐硬化、凝固，形成坚实的固体结构。
7. 固井质量测试：通过固井质量检测和评估，确保固井剂硬化后能够满足安全和可靠的要求。
8. 填充井孔：在固井剂硬化后，使用下部水泥浆将井眼剩余空隙填满。
9. 防漏栓装置：在井顶设置防漏栓装置，以防止井内压力溢出和油气泄漏。
固井的工艺可以根据不同的井筒结构、地质条件和开采需求进行调整和优化。
固井工艺程序
压缩性后, 套管内任意深度处的内压力为（式中令井深Z为零
即得井口内压力）
P P / e1.115104 ( HB H )
i
p
33
一、套管外载分析与计算
2.内压力 （2）支撑外压力 在无水泥段，因钻井液降解及固相沉降，其液柱压力可
能降低 对水泥封固段，可能水泥环并不完整，地层压力可能作
显然, 这种不同的外载情况会使套管柱设计的结果不同。
28
一、套管外载分析与计算
2.内压力
套管柱所受的内压力主要来自于钻井液、地层流体（油、 气、水）压力以及特殊作业（如压井、酸化压裂、挤水 泥等）时所施加的压力。与外挤压力类似, 对内压力也 是分析计算危险工况时的有效内压力。有效内压力为
Pie ＝ Pi － Pob
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.
12
第一节 套管及套管柱强度设计
13
序言
套管柱的主要功能 对套管的要求
抗挤 抗拉 抗内压
圆度 壁厚均匀性 抗腐蚀 最小的流动阻力
Pie Ps 0.0098 (n sw )H
对于油层套管
油井: 气井:
Pie (Pp 0.0098 o Ho ) 0.0098 (sw o )H
Pi Pp / e1.115104 (HB H ) 0.0098swH
35
一、套管外载分析与计算
ρsw
ρn
ρsw
ρsw
ρo
曲线
注意图中, 支撑外压和内压曲线的斜率变化。
固井简介-精品文档
汇报人： 2023-12-15
目录
• 固井概述 • 固井材料与设备 • 固井工艺与技术 • 固井质量评价与检测方法 • 固井工程应用案例分析 • 未来发展趋势与挑战
01
固井概述
定义与作用
定义
固井是指通过水泥浆的注入，将套管 和井壁之间的环形空间固定，以防止 井壁坍塌、油气水窜槽等问题，从而 确保油气开采的安全和稳定。
常规固井设备
包括固井水泥车、混浆泵 、压塞泵等，用于实现固 井过程中的混合、泵送和 压塞等操作。
特殊固井工艺
防气窜固井
采用特殊的水泥浆体系和 施工方法，防止气体在固 井过程中上窜或下窜。
防漏失固井
采用低失水、高强度、防 漏的水泥浆体系，防止水 泥浆漏失。
防腐蚀固井
采用具有防腐性能的水泥 浆体系和外加剂，防止对 套管和水泥环的腐蚀。
固井设备与工具
固井设备
包括水泥车、压风机、搅拌器等，用于输送、搅拌和泵送水 泥浆。
固井工具
如套管鞋、扶正器、胶塞等，用于确保套管居中、提高固井 质量等。
03
固井工艺与技术
常规固井工艺
01
02
03
常规水泥浆体系
包括硅酸盐水泥、铝酸盐 水泥、硫铝酸盐水泥等， 适用于不同地层和井深。
常规固井方法
包括一次性固井、分级固 井、尾管固井等，根据井 况和工程要求选择合适的 方法。
安全管理
固井作业属于高危行业，安全管理是固井作业的重要环节，需要加 强安全管理和培训，提高员工的安全意识和技能水平。
复杂地层
复杂地层是固井作业的难点之一，如高应力地层、破碎地层等，需 要加强地层研究和对策制定，提高固井质量和效果。
THANKS
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在石油钻井工程中，固井技术的实施需要一系列的资料来支持和指导。
主要的资料需求包括以下几个方面：1. 井地资料：包括地质资料、地层裂缝分布、油气水井的深度和压力等。
这些资料可以为固井设计提供基础数据，包括井眼直径、井眼质量、井眼环空尺寸和固井液密度等。
2. 固井液资料：包括固井液的组分、密度、黏度、过滤损失和胶结时间等。
固井工艺技术
固井工艺技术（张明昌）第一章概念：常用固井方法，固井的主要目的，固井的重要性。
第二章各套管的作用：表层套管，技术套管，油层套管第三章常用注水泥工艺一、常规固井工艺[一]概念[二]常规固井基本条件[三]水泥量的计算[四]环空液柱压力的计算1.静液柱压力计算;2.动液柱压力计算3.固井压力平衡设计的基本条件[五]下套管速度的计算[六]地面及井下管串附件（常规注水泥的~附件表）二、插入法固井工艺[一]概述[二]插入法固井工艺流程[三]插入法固井的有关计算：1.套管串浮力计算；2.钻柱做封压力的计算三、尾管固井工艺[一]概述[二]尾管悬挂器类型[三]尾管固井工艺流程（以液压式尾管悬挂器类型为例）[四]尾管送入钻杆回缩距的计算：1.回缩距计算公式 2.方余的计算[五]各类尾管的特点及使用目的[六]常用尾管与井眼和上层套管尺寸的搭配[七]提高尾管固井质量的主要技术措施13条[八]尾管的回接固井工艺；1.回接套管贯串结构；2尾管回接固井工艺流程。
四、分级固井工艺[一]概述[二]分级箍分类[三]分级固井适用范围[四]分级固井工艺分类[五]双级固井工艺流程：1.非连续打开式双级注水泥工艺；2.连续打开式双级注水泥工艺：(1)机械式分级箍（用打开塞或重力塞）;(2)压差式分级箍。
3.双级连续注水泥工艺：(1)机械式分级箍；(2)压差式分级箍。
[六]分级固井注意事项五、预应力固井工艺[一]概述[二]热应力计算[三]预应力计算[四]预拉力计算[五]套管伸长的计算[六]预应力固井的水泥及材料[七]预应力的固件方法及特点[八]预应力固井的技术要点六、外插法固井工艺：[一]概述[二]特点七、先注水泥后下套管固井工艺：[一]概述[二]特点八、反注水泥法固井工艺：[一]概述[二]特点九、选择式注水泥固井工艺：[一]概述特点[二]选择式注水泥施工流程。
十、筛管顶部注水泥固井工艺：[一]概述特点[二]选择式注水泥施工流程。
十一、封隔器完井及水泥填充封隔器工艺：[一]概述特点[二]选择式注水泥施工流程。
固井技术
管外封 隔器加在低 压井的油层 上部， 上部，可以 减小液柱对 油层的压力， 油层的压力， 防止对油层 的污染。 的污染。
封隔器 低压油层
引鞋
封隔器在低压井固井中的应用
管外封 隔器在高压 油气层的上 部可以提高固 井质量
(双凝水泥浆体系 双凝水泥浆体系 可以替代封隔器) 可以替代封隔器
10、延迟凝固注水泥技术 10、
在下套管前先把缓凝 水泥浆替入井中， 水泥浆替入井中，再下套 管到井底。 管到井底。 优点： 优点：形成的水泥环 比较均匀。 比较均匀。 缺点：施工时间长。 缺点：施工时间长。
三、水泥浆体系
1、普通水泥浆体系 2、正常水泥浆体系 3、高密度水泥浆体系 、 4、低密度水泥浆体系 、 5、抗盐水泥浆体系 、 6、防气窜水泥浆体系 、 7、膨胀水泥浆体系 、膨胀水泥浆体系 8、泡沫水泥浆体系 、 9、MTC水泥浆体系 、MTC水泥浆体系 10、塑性水泥浆体系 、 11、 11、触变水泥浆体系
压差式
机械式
(没有特殊工艺要求尽 没有特殊工艺要求尽 量不要选择分级固井) 量不要选择分级固井
分级箍
分级箍
浮箍 旋流短节 引鞋 一级固井 二级固井
浮箍 旋流短节 引鞋
分级箍在直井中的应用
分级固井容易发生的问题
分级箍开关失灵
两级固井碰压后存在倒返现象
二级固井容易发生窜槽现象
问题解决方法
1、应用压力激动多次操作的方式，或听从工具 方服务人员的建议操作！ 2、一级碰压要缓慢，在开启分级箍前放压检验 倒返情况，然后再碰压开启分级箍循环！二级 碰压发现倒返要反复顶压-放压操作，最后采取 蹩压侯凝（定时放压）的办法！ 3、一级固井水泥量要按环孔容积精确计算，隔 离液要做混合污染试验，分级箍以上套管要加 钢性扶正器等！（临盘固井和高青固井）
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。
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。
固井工艺流程
固井工艺流程
《固井工艺流程》
固井是一项重要的油田钻井工艺，用于确保钻井井筒的安全和稳定。
一个成功的固井工艺流程可以有效地保护油田环境，提高油井的产能和寿命。
固井工艺流程通常包括以下几个步骤：
1.设计固井方案：在开始钻井之前，固井工程师需要根据井眼的地质情况、井筒尺寸和井底条件等因素设计固井方案。
这个过程包括选择固井材料、固井液和固井设备等。
2.井眼处理：在开始固井之前，需要对井眼进行清洁和处理，以确保固井液能够有效地封隔井眼。
3.固井液循环：在固井过程中，需要不断地循环固井液，以清除井眼中的碎屑和其他杂质，并保持井底的稳定。
4.注浆：在井眼内注入固井材料，以封隔井眼和加固井筒。
这个过程需要根据井眼的深度和地质条件选择合适的固井材料和注浆工艺。
5.固井封隔：一旦注浆完成，需要进行封隔测试，以确保固井效果合格，并保证井眼的安全和稳定。
固井工艺流程是一个复杂而严谨的工程，需要团队协作和精密
的操作。
只有严格遵循固井工艺流程，才能保证油田钻井的安全和效率。
固井施工工艺流程培训(新来学生培训教材)
第一课油井水泥油井水泥是固井的基本材料，它能够与水按一定的比例混合成水泥浆，并在井下慢慢硬化成具有一定抗压强度和渗透率的水泥石。
油井水泥能够与外加剂和（或）外掺料有广阔的适应性和相容性，广泛地用于油田钻井、完井、修井及油井报废等作业中。
由于井下环境比地面条件恶劣得多，所以对其化学组成和物理性质方面的要求比建筑水泥严格得多，况且，由于施工方法不同，特别是对密度、稠度、稠化时间和抗压强度等具有更高的要求。
1、油井水泥的级别和类型由于注水泥作业的井下条件与建筑工程的地面环境完全不同，所以，我国标准或API规范都根据化学成分和矿物组成规定了专门的分级和分类，以适应不同的井深和井下条件。
目前，API规范和我国标准把油井水泥分为A、B、C、D、E、F、G和H八个级别，每种水泥都适用于不同的井深、温度和压力。
同一级别的油井水泥，又根据C3A（铝酸三钙）含量分为：普通型（O）：C3A＜15%；中抗硫酸盐型（MSR）：C3A≤8%；高抗硫酸盐型（HSR）：C3A≤3%。
2、油井水泥的定义及化学和物理性能要求：（1）、定义标准或规范所概括的A、B、C、D、E和F级油井水泥：是由水硬性的硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，通常加入适量的石膏和助磨剂经磨细制成的产品。
G和H级油井水泥也是由水硬性硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量的石膏或石膏和水，研磨制成的产品，但在粉磨与混合的过程中，不允许掺加任何其它外加剂。
目前辽河油区所使用的水泥是G级油井水泥。
该产品是一种基本油井水泥，有中抗硫酸盐（MSR）和高抗硫酸盐（HSR）两种类型。
以下所介绍的均为G级油井水泥。
（2）、化学和物理性能要求2.2、物理性能要求G级油井水泥物理性能要求见表二。
表二：物理性能要求说明：G级油井水泥的稠化时间要求较为严格。
要求在52℃，35.6MPa 条件下的稠化时间为90~120min，15-30min的最大稠度必须在30Bc内（确保G级水泥具有良好的流动性能），这些要求为注水泥作业的顺利创造条件。
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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。
套管串结构：插入式浮鞋+套管串（或：引鞋+1根套管+插入式浮箍+套管串）。
钻杆串结构：插头+钻杆扶正器+钻杆串。
工艺流程:注入前置液→注水泥浆→替钻井液（替入量比钻杆内容积少0.5m3）→放回压检查回压凡尔是否倒流→上提钻杆循环出多余的水泥浆。
(三)尾管固井工艺
尾管固井是指不延伸至井口的套管固井，这段不到井口的套管称做尾管。
较短的尾管可座于井底，但绝大部分必须要求实施尾管悬挂，这样管柱不至于大幅度弯曲，利于保证固井质量，便于进行增产作业。
悬挂器装在尾管顶部，尾管由尾管悬挂器悬挂于上层套管内壁。
尾管固井的主要目的有：经济性；满足使用复合钻具或复合油管；改善钻井或注水泥环空水力条件等。
最常用的尾管悬挂器是液压式尾管悬挂器。
套管串结构:引鞋+1根套管+浮箍+1根套管+浮箍+1根套管+球座短节(含托篮)+尾管串+尾管悬挂器总成+送入钻杆。
工艺流程:按作业规程下入尾管及送入钻杆到设计位置→开泵循环→投球→憋压剪断座挂销钉悬挂器座挂→倒扣→憋压剪断球座销钉循环钻井液→注前置液→注水泥浆→释放钻杆胶塞→替钻井液→碰压→上提中心管循环出多余的水泥浆→起钻候凝。
(四)尾管回接固井工艺
尾管固井的目的有两种情况,一种情况是为了节约套管,减少钻井投资；另一种情况是为了减少一次下套管负荷，或者减少一次固井封固段，减小一次固井环空流动阻力,防止固井时压漏地层。
当是后一种情况时，尾管固井后，还需要套管回接至井口，以保证上部井段的抗内压能力。
采用尾管固井工艺的井，一旦上层套管发生损坏，也要进行尾管回结固井，封隔上部漏失段。
尾管回接固井工艺与常规固井基本相同，只是套管串下部结构有所差异。
(五)分级固井工艺
分级固井工艺是把可以通过地面控制打开和关闭的一种特殊工具串连于套管中的一定位置，在固井时使注水泥作业分两次(级)或多次(级)施工完成，该特殊工具称为分级注水泥器，简称为分级箍。
在封固段大于或等于1500m的井进行固井作业时常采用分级固井工艺。
分级箍分为机械式分级箍、压差式分级箍和机械压差双作用分级箍三种。
机械式分级箍是靠投重力塞，再憋压推动打开套打开循环孔；压差式分级箍是靠直接憋压，使打开套上下产生压
力差推动打开套打开循环孔；机械压差双作用分级箍具备直接憋压打开和投重力塞打开两种功能。
所有的分级箍的关闭都是靠注水泥后释放关闭塞，在碰压时关闭塞推动关闭套下移，关闭循环孔。
分级固井适用井型：
一次要求注水泥量过大的井。
封固段过长的井。
地层破裂压力系数低的井。
地层渗透性漏失严重的井。
封固段中间有严重漏失层的井。
下部有高压层，固井候凝期间需要防止候凝失重的井。
上下封隔层距离较远，而中间不需水泥封隔的井。
(六)选择式注水泥固井工艺
选择式注水泥固井工艺是根据开发要求，在裸眼井段的某一小段进行注水泥固井，以保证水泥浆不污染封固段上下的产层。
该工艺多用于需要裸眼完井的低渗产层固井，且固井后需要实施压裂酸化等增产措施，或两产层要求绝对封隔且必须要保护产层不受水泥浆污染井的固井。
其工艺特点是：将分级注水泥器、多个套管外封隔器分别连接与套管串中，用专用工具将封隔器分别胀开，打开分级箍进行选择式注水泥，然后关闭分级箍，起出专用工具。
(七)筛管（裸眼）顶部注水泥固井工艺
筛管（裸眼）顶部注水泥固井工艺是根据开发要求，在裸眼井段下入筛管,只将筛管（裸眼）顶部套管注水泥固井，以保证
不污染封固段以下的产层，达到增产的目的。
该工艺在水平井完井中使用的较多。
其工艺特点是：在套管串结构中，在筛管（裸眼）上部分别安装盲管、封隔器、分级注水泥器，固井前将封隔器胀开，打开分级箍进行注水泥，然后关闭分级箍。
(八)封隔器完井及水泥充填封隔器工艺
封隔器完井工艺是以保护油气层为主要目的一种完井工艺，有时也作为处理复杂井固井的一种手段。
该工艺是在裸眼井段下入套管后,在产层段不采用注水泥封固套管施工，而是在产层上下采用套管外封隔器封隔环空,然后，再将封隔器以上套管注水泥封固。
此工艺多用于低渗井，以保护产层不受水泥浆污染，达到增产的目的。
这种工艺即适用于单层开发也适用于多层开发；即适用于全井下套管也适用于尾管。
其工艺特点是：在套管串结构中，根据设计要求加入数组封隔器，在封隔器上部加入分级箍，然后将封隔器胀开封隔住产层，打开分级箍进行封隔器以上套管外注水泥固井。
最初采用的封隔器完井工艺是用泥浆充填封隔器，由于泥浆不能凝固，封隔器胶筒长时间腐蚀损坏后，就不能保证层间的封隔，降低了油井寿命。
为了解决这一问题，提高封隔器完井的油井寿命，该工艺又进一步发展为水泥浆充填封隔器完井工艺，即用水泥浆代替泥浆充填封隔器，可大大提高封隔器完井的油井寿命。
（九）注水泥塞工艺
注水泥塞施工,是在井下指定位置注入定量水泥浆的特殊固井作业。
在深井水泥塞、短水泥塞、漏失井上部注水泥塞、高温
井注水泥塞、地层水及钻井液对水泥浆污染严重的井注水泥塞和大井眼注水泥塞等都是难度及风险很大的施工。
普通注水泥塞施工程序为：将钻杆下到设计水泥塞底部位置；注前置液、水泥浆、后置液，替钻井液；替到设计钻井液量时停泵，起钻到设计水泥塞顶部，开泵循环出超返水泥浆；注水泥塞结束。
（十）预应力固井工艺
预应力固井一般在热采井固井中使用，是在注水泥前或水泥浆凝固前，给套管提拉一定的力，使套管内部产生预应力。
其目的是防止稠油热采注高温高压蒸汽时,套管膨胀挤压损坏。
在固井水泥浆体系上采用混有一定比例的石英砂、硅粉等热稳定材料，提高水泥石的抗热稳定性。
（十一）挤水泥补救工艺技术
对于固井期间出现事故和固井电测后发现固井质量较差的井，以及投产后发现油水层窜通的井，一般要进行注水泥补救，以满足后期作业的要求。
常用的注水泥补救工艺技术有四种：不射孔挤水泥（多为工程事故井补救挤水泥）、射单孔注水泥、射单孔挤水泥、射双孔挤水泥。