双级固井

2、双级注水泥固井设计构造位置：施工井队：╳╳井Ф244.5mm技术套管双级固井施工设计╳╳固井队年月日××井Фmm技术套管双级固井施工设计一、基本数据二、井眼状况1、井身结构1、起下钻遇阻、遇卡与落物：2、钻进过程中垮塌与漏失：3、油气水显示（溢流、井涌、井喷、油气上窜速度等）4、其它：三、地质资料四、本次固井目的和方法1、质量目标：封固低压层长裸眼段，为下步钻进揭开盐层创造有利条件；2、方法：采用双级注水泥浆固井，双级箍位置选择在m左右致密稳定层段第一级水泥浆返深m左右，水泥塞长度设计50m；第二级水泥浆返至m。

五、固井难点与主要技术措施固井难点：1、钻遇多个油气显示层，有一定的防气窜难度。

2、注入水泥浆量及替浆量大，施工时间长，对设备性能要求高；3、套管重量大，在下套管后期套管接箍容易变形、钻机负荷较大；4、大尺寸套管固井，水泥浆顶替效率不易保证，且容易窜槽，固井质量难以保证；5、二级充填水泥浆与常规水泥浆易发生置换，影响固井质量；6、封固段长，套管内外静液柱压差较大，会导致施工中替浆泵压过高，对井队循环系统要求较高；同时浮鞋、浮箍承受的反向压力较大。

固井主要技术措施：采用双卡盘和液压套管钳进行下套管作业；采用性能良好的浮鞋、浮箍；严格按设计下入扶正器，保证套管居中度〉66.7%；最后m套管可不灌浆，以减小钻机负荷；5、为了保证有效提高油气显示地层的固井质量，一级尾浆返高m，优选双级箍安放位置在m左右；6、采用化学冲洗液，提高胶结界面的清洁度，同时改变流态，有效提高固井质量；7、井队检查保养好两台泥浆泵，以保证替浆所需的排量和最后碰压时的泵压，并保证施工的连续性；8、为提高固井质量，优选注、替水泥浆施工参数（密度、排量、用量和压力）；9、二级固井，中间段用低密度水泥浆作为充填水泥浆，减小静液柱压力，防止漏失；10、替入部分重浆，降低替浆过程的压力，防止高泵压；11、替浆时采用流量计、泥浆罐以及录井泵冲三方计量，替浆过程中随时进行校核，最终以泥浆罐计量为准。

六、管柱强度校核与扶正器安放位置1、套管串设计浮鞋+2根套管+浮箍+2根套管+挠性塞座+套管组合+1#定位短节+套管组合+2#定位短节+套管组合+3#定位短节+套管组合+双级箍+套管组合+套管组合+水泥头注：1、附件均为API偏梯扣。

2、定位短节的具体数量和位置由录井队确定。

214采用蓝德生产的重力式双级箍，主要由双级箍、挠性塞座、挠性塞、重力打开塞和关闭塞组成。

A、主要尺寸本体外径：φmm 连接长度：mm本体内径：φmm 开孔座内径：φmm关闭座内径：φmmB、技术参数打开泵压：MPa 关闭泵压：MPa5、下套管载荷计算(不考虑摩擦力)浮力系数：1-（1.30/7.85）=0.834按下完套管灌满钻井液计算：3588.81×0.834=2993.03KN已知浮鞋、浮箍所能承受的反向压力为25Mpa，安全系数取2.5最大掏空深度：25÷2.5×102/1.30=785（m）按掏空800m（约70根套管），按此计算可减少大钩负荷为：38.2×800×1.30×9.8=389.33（KN）掏空800m后悬重为：2993.03-389.33=2603.7（KN）七、固井工艺设计（一）一级注水泥施工设计一级注水泥浆排量设计前置液注入排量：m3/min；水泥浆注入排量：m3/min；替浆排量设计：m3/min---m3/min。

2、一级水泥浆密度设计冲洗液密度：g/cm3；加重隔离液密度：g/cm3；水泥浆密度：g/cm3。

3、注替水泥浆量3.5、施工压力计算按替入g/cm3的重浆m3计算重浆在套管内的高度为：m；替浆结束时管外静液柱压力：MPa，当量密度为g/cm3；替浆结束时管内静液柱压力：MPa，当量密度为g/cm3；则管内外静液柱压差约为MPa，循环摩阻约为MPa，碰压附加3～5MPa，最高施工泵压MPa。

（二）二级注水泥施工设计1、二级注水泥浆排量设计前置液注入排量：m3/min；水泥浆注入排量：m3/min；替浆排量设计：m3/min----m3/min。

13、二级水泥浆密度设计前置液密度：g/cm3；水泥浆密度：g/cm3。

3、注替水泥浆量按替入g/cm3的重浆m3计算重浆在套管内的高度为：m；替浆结束时管外静液柱压力：MPa，当量密度为g/cm3；替浆结束时管内静液柱压力：MPa，当量密度为g/cm3；则管内外静液柱压差约为MPa，循环摩阻约为MPa，碰压附加3～5MPa，最高施工泵压MPa。

八、水泥浆性能要求1、水泥浆设计试验水质：井淡水水泥类型：阿克苏G级（尾浆中加入35%的硅粉）试验温度：℃试验压力：MPa试验条件：升温升压℃×MPa常温常压———————————测稠化时间60min 恒温恒压1.3、水泥浆性能要求(第二级注水泥)1.4、水泥试验要求试验水质：井场水水泥类型：阿克苏G级试验温度：℃试验压力：MPa试验条件：升温升压℃×MPa常温常压———————————测稠化时间60min 恒温恒压2、水泥浆配方具体配方及性能见水泥浆实验报告九、施工准备（一）井队1、井眼准备1.1通井时对阻卡、缩径井段及井眼曲率变化大的井段反复划眼，确保井眼稳定，不漏、不缩径、不垮塌，无沉砂、无键槽，保证套管顺利下入；若存在漏失井段，应进行堵漏处理；1.2下套管前在钻井液中加入适当的润滑剂，以减小套管摩阻力；1.3套管到底后应以小排量顶通后，45l/s大排量循环洗井；1.4调整好钻井液性能，在保证井眼安全的前提下，尽量降低粘度和切力，使之具有良好的流变性和稳定性，摩阻系数小于0.1；1.5为了保证套管居中，应严格按设计加入套管扶正器。

2、设备准备2.1采用双卡盘和液压套管钳进行下套管作业；2.2下套管前对所有设备、仪表全面检查，保证运转正常；2.3两台泥浆泵进行彻底保养，要求上水良好，高压管汇无刺漏，满足施工要求；2.4所有泥浆罐之间的闸门灵活可靠，保证泥浆罐之间不窜，确保替浆计量准确；2.5认真检查提升系统，井口、天车一条线，下套管前根据大绳使用情况决定是否更换，确保下套管的安全。

3、其他准备3.1对入井套管的钢级、壁厚进行检查，并逐根丈量、通径、检扣、洗扣、排列、编号，数据由井队与录井队认真核对方能入井；3.2要求套管上钻台时必须进行第二次通径；3.3最先入井的5根套管及附件丝扣用强力胶粘结（井队准备强力胶），要求粘结部位无尘、无锈、无油渍；3.4井队提前配好重浆，第一级保证入井60 m3,密度为1.70/cm3；第二级保证入井75m3，密度为1.80/cm3，并且做好替浆计量工作；3.5固井施工过程中井队要密切注意井口返浆情况，及时储备泥浆，并做好水泥浆返至地面的排污工作；3.6替浆时泥浆罐由专人进行人工计量；3.7下完套管后甩一φ127mm钻杆立柱于滑板上，并固定好备固井队接注水泥浆管线用。

（二）固井队1、完钻前送立式罐到井场，并按设计储备好水泥；送配浆水罐到井场，并根据井场的情况合理确定摆放位置；2、送工具附件至井场，交井队技术员清点、验收保管；3、固井前配好药水及准备好固井所需的材料、配件；4、下套管前，固井队技术员到井场，进行下套管作业把关；5、维护保养好注水泥浆设备、压风机、供水泵及配套设备，保证施工的连续性；6、严格按设计要求注入前置液、水泥浆等，确保水泥浆密度均匀，误差不超过0.03g/cm3，以保证固井质量。

（三）套管队1、下套管前对下套管使用的双卡盘、液压大钳及相应的配套的工具的工况进行检查，保证下套管过程的连续性；2、对下套管用的液压大钳进行扭矩值核对，保证套管上扣扭矩的可靠性，严格按规范进行下套管作业；3、检查好液压大钳的各个部件，下套管期间严防落物入井。

（四）录井队1、与井队一起核对入井的套管数据，要求准确无误；2、对下套管过程进行全程监控，保证套管按排列的顺序入井；3、替浆过程中使用泵冲进行计量，期间与流量计和泥浆罐液面计量进行校对。

十、下套管作业1、套管及附件、工具等送到井场后认真检查，不合格品严禁入井；2、按入井顺序对套管进行编号、记录；3、套管及附件、工具上钻台时要戴好护丝，严禁碰撞，套管入井一定要二次通径；4、由专业下套管作业公司负责下套管，采用双卡盘和液压大钳作为提吊和下套管作业工具，下套管作业严禁落物入井；5、上扣以“△”标志到位为主，扭矩记录为辅；5、严格按设计下入套管扶正器；6、连接双级箍时，不能碰撞双级箍，打钳位置应避开循环孔附近以免挤伤双级箍；7、下套管中途禁止停顿，严格控制下放速度，每根套管下放时间不小于35s；下套管过程中，前5根套管逐根灌浆，以后每10根灌满一次，中途抽间隙灌浆；8、为减轻钻机负荷，最后800m不灌浆；9、下套管中途如若遇阻，接循环头开泵循环，并上、下活动套管，下压吨位在不计摩阻的情况下可附加15吨；并及时通知现场监督、工具方及固井队；10下完最后1根套管使用吊卡座于转盘上，灌满钻井液后接水泥头循环洗井，直至井眼干净、井眼状况及钻井液性能达到施工要求为止。

十一、施工步骤1、接水泥头，用替浆排量开泵循环两周以上确认井内干净后进行第一级施工作业；2、固井队摆好车辆，接管线，试压20 MPa；3、井队停泵，倒闸门，注m3冲洗液，然后注m3加重隔离液；4、注第一级水泥浆；第一级水泥浆的前m3增加缓凝剂量，保证其稠化时间达到400min，以免水泥浆因顶替效率不好而上窜至双级箍以上时，有足够的可泵送时间循环出井。

5、注完水泥浆，倒闸门，开挡销，释放挠性塞，替浆；6、先替m3密度为g/cm3的重浆，再替常规泥浆，要求用双泵替，当替浆差5 m3左右挠性塞通过双级箍时，降排量至1 m3/min，观察挠性塞通过时的压力变化，挠性塞通过后再提高至原排量；7、当替量接近替浆量时，提前5m3左右降低排量；8、替浆碰压附加3—5Mpa后停泵，放回水，观察出口处泥浆罐的液面情况，确认回压凡尔起作用后打开水泥头顶盖，投重力塞，装关闭塞；9、重力塞下落min后，开泵蹩压，打开双级箍循环孔；10、开泵循环泥浆冲出双级箍以上可能多余的第一级水泥浆；11、残余水泥浆冲干净后，开泵用正常循环的1/3的排量不间断循环，第二级施工前大排量循环两周；12、候凝12小时后，进行第二级注水泥施工；13、第二级注水泥时，先注m3冲洗液，再注主体水泥浆，注完后井口倒管线开档销，水泥车替m3水泥浆压关闭塞，再跟m3清水；14、井口倒闸门后泥浆泵替浆，先替m3密度为g/cm3的重浆，再替常规泥浆，开始用双泵替，提前5 m3左右降排量使用单泵，碰压附加10MPa后，停泵放回水，观察出口泥浆罐的液面情况，确认双级箍关闭情况；14、若关闭可靠，开井候凝48h，若关闭不严，则管内带压候凝至水泥浆初凝，在此期间不必泄压；十二、双级箍打不开的应急措施：立即抢下钻具，压开双级箍下滑套打开第二级循环孔。