固井设备及工艺 ppt课件

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
2015年7月专业实习——固井设备及工艺
一、固井技术重要性及存在问题
2、现代固井技术面临形势
2015年7月专业实习——固井设备及工艺
2015年7月专业实习——固井设备及工艺
一、固井技术重要性及存在问题
固井可能带来的危害
作业水深：1524m 离岸距离：77km 油 公 司：BP 钻井承包商：越洋钻探公司 固井服务公司：哈里伯顿
11人死亡，17人受伤，大面积海域受到严重污染
2015年7月专业实习——固井设备及工艺
一、固井技术重要性及存在问题
1、表层套管 主要用途： 封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂地层； 安装井口、悬挂和支撑后续各层套管。 下深位置： 根据钻井的目的层深度和地表状况而定，
一般为上百米甚至上千米。 水泥返高： 返升到地面。
2015年7月专业实习——固井设备及工艺
二、套管柱的类型
2、生产套管（油层套管）
主要用途： 用以保护生产层；提供油气生产通道。 下深位置： 由目的层位置及完井方式而定。 水泥返高： 一般返至拟封固地层以上200m。若拟封层 为高压气层有时也需要返至地面。
一、固井技术重要性及存在问题
3、现代固井技术存在问题
复杂井一次作业成功率有待提高
提高固井一次作业成功率，是确保工程技术安全的关键，
是提高固井质量的保障，省略后期补就作业。
有 办
复杂层间有效封隔能力不强
法
实现层间有效封隔，是后续安全钻井的保障，是提高开
发效益的保障。
无
长寿命封固质量无法确保
把 握
多专业
多学科
地质
力学
化学
数学
材料
冶金
机械
经济
油气井工程 信息工程
管理工程
2015年7月专业实习——固井设备及工艺
一、固井技术重要性及存在问题
高投资
占
各
勘
专
探
业
开 发 投
投 资
资
比
比
例
例
某 在整个建井工程技术投资中，
深
固井投资比例在20-30%。
探
井 投
在整个建井工程中，只有固井
资
工程中的套管和水泥浆留在油
固井后16小时替海水作业，单流 阀承受21.4MPa的上顶力，可能 造成单流阀损坏
井口封隔器未安装锁止滑套，密 封系统出现致命的缺陷。
2015年Fra Baidu bibliotek月专业实习——固井设备及工艺
一、固井技术重要性及存在问题
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
固井的长期封固质量，是延长油气井寿命的关键，是提
高单井综合经济效益的关键。
核心问题：密封完整性 结构完整性 腐蚀完整性
2015年7月专业实习——固井设备及工艺
固井技术重要性及存在问题 套管的类型 固井设备及工具 常规注水泥工艺流程 注水泥工艺技术
2015年7月专业实习——固井设备及工艺
二、套管柱的类型
井筒密封性没有建立或失效
– 环空注水泥质量差，未能封隔油气储层， 导致油气上窜
– 套管鞋装置失效，未能阻止油气上窜
未能及时监测到油气上窜，井控失效
– 负压力测试解读错误，油气井完整性未满 足要求，就进行下一步的施工
– 井控监督未及时下达指令 – 紧急停车系统失效，造成油气点燃
油气在深水平台上点燃
减小风险的措施
水泥综合性能检测，选择综合性 能好的水泥浆体系
精确施工
套管居中措施
安装6个扶正器 未考虑其它套管居中措施
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一、固井技术重要性及存在问题
环空水泥密封性差
充氮水泥体系复杂，影响因素多 水泥浆体积少，易受污染（设
计62桶，实际充氮水泥45桶） 未加降失水剂、泡沫稳定剂 未进行全面的室内实验 充氮水泥可能稳定性差，氮气
会上窜 8 ½”井眼下7”套管，接箍处水泥
顶替效率问题以及水泥环薄
2015年7月专业实习——固井设备及工艺
一、固井技术重要性及存在问题
水泥浆体系存在的问题
委托独立实验室对固井水泥浆进行了超过 500次的实验
充氮水泥中50％的泡沫地面条件下不稳定
约18.5％的泡沫水泥（井下条件）不稳定
哈里伯顿公司的充氮水泥浆的屈服值过低 （135℉时的屈服值为2 1b/100ft2）
水泥浆的失水量过大（失水为 302mL/30min，标准规定为50mL/30min）
2015年7月专业实习——固井设备及工艺
一、固井技术重要性及存在问题
套管鞋内密封失效，密封装置失效
套管鞋内装置未能 封隔油气
套管鞋内2道密封失效（套管内 水泥和浮箍阀）
充氮水泥易受污染，氮气从浆体 中上窜
– 导流至泥浆天然气分离装置时天然气泄漏 至钻机平台
– 消防系统未能组织油气点燃
紧急封井器未能及时密封
– 紧急封井器未能封住井口
2015年7月专业实习——固井设备及工艺
一、固井技术重要性及存在问题
选择充氮水泥的原因
窄密度窗口，降低液柱压力
可能存在的风险
泡沫稳定性差 水泥浆体积少（总共62桶） 水泥浆易受污染
2015年7月专业实习——固井设备及工艺
固井设备及工艺
2015年7月17日
2015年7月专业实习——固井设备及工艺
固井技术重要性及存在问题 套管的类型 固井设备及工具 常规注水泥工艺流程 注水泥工艺技术
2015年7月专业实习——固井设备及工艺
一、固井技术重要性及存在问题
1、现代固井技术的特点
独立专业体系 多专业交叉 多学科支撑 系统工程 一次性工程 隐蔽性工程 高投资 高风险 百年大计
比
例
气井中。
2015年7月专业实习——固井设备及工艺
一、固井技术重要性及存在问题
高风险：小问题带来大麻烦
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 ……