固井工艺技术介绍演示文稿

前言
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
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
固井的关键技术要求
➢一次作业成功率
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，可以省略后期补救作业
➢……
固井可能带来的危害
前言
区 块：Mississippi Canyon Block 252 位 于美国路易斯安那州海洋Maconda探区 作业水深：1524米 离岸距离：77公里 油 公 司：BP 钻井承包商：越洋钻探公司（Transocean） 固井服务公司：哈里伯顿
墨西哥湾MC252井喷漏油事故发 生在固井后替海水作业时，固井失败 是事故的直接原因
➢ 忽视了压力测试中的异常显示：候凝16.5h后进行 试压，发现测试数据表现异常，但未引起重视
➢ 过早替入海水：BP公司为赶进度，过早下令用海水 替换隔水管中的泥浆，导致井内液柱压力不足以平 衡地层压力，从而引发地层液体涌入井筒。
固井可能带来的危害
前言
土库曼斯坦阿姆河右岸气田固井
在统计的193口井中，水泥未返到井口的有97口， 占总井数的50.3%
第一单元 固井工艺技术
吐哈油田常用固井工艺介绍：
常规固井 尾管固井
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固井工艺 振动固井
分级固井
水平井及 半程固井
第一单元 固井工艺技术
常规固井
常规固井工艺是用水泥车、下灰车及其他地面设备配 置好水泥浆，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。
固井工艺技术介绍演示文稿
什么是固井？
前言
固井是在已钻成的井眼内下入套 管柱，然后在套管与井壁之间的环形 空间内注入水泥浆，在套管的下段部 分或全部环空，将套管与地层固结在 一起的工艺过程。
——高等院校“十一五”规划教材《钻井工程》
前言
固井的目的是什么？
1、安装井口装置：控制钻进过程中遇到的高压油气水层； 2、巩固疏松井段，隔离复杂地层； 3、封隔地下油气水层，防止上下串通； 4、封隔暂不开采的油气层； 5、钻井或作业中出现井喷时，不会因压井而压裂地层； 6、为油气生产建立长期稳定的通道； 7、油气井抢险作业。
➢有效封隔
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
➢长寿命
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
前言
现代固井技术的科学内涵
现代固井工程，隶属于油气井工程二级学科，是油气 井工程二级学科的一个主要分支。涉及到地质学、力学、 化学、油气井工程、机械工程、冶金工程、材料科学与工 程、管理科学、经济学等多学科，是一个系统工程。
大部分井下入几层套管柱，从而使判定环空 带压的原因与采取有针对性的补救措施困难 ，每口井补救费用高达100多万美元
前言
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
2010年4月20日晚上22:00左右，BP公司位于 墨西哥湾的“深水地平线（Deepwater Horizon）”钻井平台Missssippi Canyon 252#01井发生井喷爆炸着火事故，造成11人死亡， 17人受伤，大面积海域受到严重污染
前言
固井可能带来的危害
固井失败是事故的直接原因
➢ 固井候凝时间短，胶结强度不足：采用哈里伯顿公 司的充氮水泥浆，另外水泥浆用量可能不够，返高 不足，导致油气从尾管悬挂器涌入井筒。该井完井 泥浆密度约1.9g/cm3 ，海水密度为1.03 g/cm3。 海水深1544.8米
钻完井工程占勘探开发投资比例
美国建井各专业投资比例
前言
固井在钻井工程中的经济份额
某重点深探井工程技术投资比例
在整个建井工程技术投 资中，固井投资比例在 20%-30%。
在整个建井工程中，只 有固井工程中的套管和 水泥浆留在油气井中。
提纲
第一单元：固井工艺技术 第二单元：水泥浆化验 第三单元：固井附件及设备 第四单元：固井质量评价
前言
固井可能带来的危害
墨西哥湾的OCS地区，大约有15500口生产 井、关闭井及临时废弃井。据统计，有 6692口井约43%至少有一层套管环空带压 。在这些环空带压的井中，共有10153层套 管环空带压，其中47.1%属于生产套管带压 ，16.3%属于技术套管带压，26.2%属于表 层套管带压，10.4%属于导管带压。
盐膏层套管挤毁10口，占总井数的5.18％ 井口带压的井（发生环空气窜）有39口，占总井数
的20.2% 生产套管固井候凝时发生气窜有14口，占总井数的
7.3% 盐膏层段固井质量不合格150口，占总井数的77.7
％
在扬古伊和皮尔古伊气田区域，由 于Yan-10井、Pir-7井、Pir-5井等井 在揭开目的层后发生强烈井喷，不 仅造成井眼报废，更为严重的是使 大量天然气沿报废井眼或套管外环 空（固井质量极差）上窜，在上部 储层发育且盖层封闭性较好的地层 中形成了不同规模的“人工气藏”
现代固井工程，从工程实际角度，可以划分为固井工 艺技术与方法、固井水泥浆体系和固井装备与质量控制三 个单元。
前言
现代固井技术与其他专业关系
现代固井工程是石 油工程技术领域的一个 重要环节，并形成独立 专业体系。与地质、钻 井、完井、测井、井下 作业、油气田开发等各 个专业有着密切关系。
前言
固井在钻井工程中的经济份额