钻井完井基础知识

三、套管附件
• 1、将水泥面控制工具下在易套损层位以下，固井 后留在易套损层位环空中的不是水泥环而是钻井 液，这样在地层发生蠕变时地层与套管不进行硬 接触，因而可减少套损的发生。 • 2、由于缩短了水泥浆柱高度，减少了由于水泥浆 “失重”引起的环空液柱压力损耗，有利于固井 及候凝期间压稳高压层，提高高压层封固质量， 防止固井后管外喷冒的发生。 • 下入位置：设计水泥面位置。一般选在嫩二段以 下15—20米。
（四）、一次通径、二次通径
• 二次通径：在钻具滑道上进行，由接箍端 放入通径规。在钻台斜面投放通径规的方 法是不可取的，容易发生通径规落井事故。 • 由于套管在井场停放期间可能会发生：1、 套管可能意外被砸扁，使固井胶塞通不过； 2、套管内可能放入手套、木棒、撬杠等杂 物，堵塞阻流环孔循环不通。因此，为了 确保固井胶塞能顺利通过，并能安全泵送 到预定位置，在下套管时必须进行二次通 径。
后套管与井筒之间形成永久性机械封隔， 防止高压流体上窜，保证固井质量。 • 2、套管外封隔器可以多只使用，卡放在预 定位置，实现复杂层系层间分隔，防止层 间窜流。
三、套管附件
• 3、套管外封隔器挤入钻井液坐封后与地层
间为软接触，可以卡放在易吸水膨胀的地 层，减缓地层蠕动，有利于减少套管错断 和变形的发生机会。
— — 47.62
— — 57.14 60.32 — — 73.02 76.20
— — 31.84
— — 35.01 36.60 — — 46.13 50.89
127.0(5)
139.7(51/2) 177.8(7)
5.87 8 其余全部 全部 8
193.7(75/8)
螺纹检查：
• c、损伤：只允许损伤一个螺距，但深度大 于0.5mm长度大于5mm的套管不能下井。 • d、断牙：只允许一个断牙，但长度大于 2mm深度超过0.5mm的套管不能下井。因 管体裂纹或折叠延伸至螺纹造成断牙的套 管不能下井。 • e、黑顶螺纹：圆螺纹内只允许有一牙黑顶 螺纹，且黑顶螺纹是一个点或一条线，否 则套管不能下井。偏梯形螺纹在LC段内只 允许有2牙黑顶螺纹，但长度超过管子圆周 的25%的套管不能下井。
第一节 固井施工
为了保证地下的油、气无损失地流至地 面，必须自井底至井口造成一条中途不会 流失的通道，同时为防止不同压力层系的 油气互相干扰和其它流体侵入井内，必须 将各油、气、水层进行有效地封隔，这些 通常都通过固井工作来实现。
一、电测的目的
• 就固井工作而言，完井电测将为具体固井 设计提供依据，通过完井电测将使我们了 解到以下内容： • 1）、地质分层，油层顶界及底界，进而确 定壁厚套管的下入深度。 • 2）、判断高压层和低压层（包括断层）， 确定是否使用套管外封隔器和水泥外加剂 及是否采取防漏固井施工措施等。 • 3）、确定地层压力系数进而确定固井洗井 液密度。 • 4）、掌握井径大小及变化情况，计算注水 泥量、确定划眼井段、确定套管外封隔器 等工具的下入位置。
套管外径 mm(in)
全牙顶螺纹
不完整螺纹
外螺纹
内螺纹
外螺纹
≤339.7(13 3/8)
61000/1000 — 66000/1000
60000/1000— 61000/1000 67000/1000 — 67000/1000
套管检查：
• • • • • • • •
腐（锈）蚀检查： 凡符合下列条件之一的套管不能下井。 a、外表面有严重锈蚀的套管。 b、外表面有轻度腐蚀，但腐蚀深度超过 1mm的套管。 c、内表面有锈蚀的套管。 d、螺纹有腐蚀的套管。 裂缝、裂纹及孔隙检查： 任何有裂缝、裂纹及孔隙的套管不能下井。
三、套管附件
• （二）、扶正器的作用及下入位置 • 作用： • 1、扶正井内套管，保证套管居中，提高顶
替水泥浆效率。 • 2、使水泥环均匀。 • 3、减少套管与井壁间的粘附阻卡。
• 下入位置： • 自浮箍开始下至油顶以上20米，每根套管 下1只，卡放在接箍上。
三、套管附件
• （三）、套管外封隔器的作用及下入位置 • 套管外封隔器随套管串同时下入井内，在 注水泥、替钻井液、碰压、试压后，蹩压 可实现坐封。套管外封隔器可起到以下作 用： • 1、对异常高压井使用套管外封隔器，坐封
钢级标记：
钢级
H—40
标记代号
H
接箍颜色
黑或不涂
环带颜色
黑或不涂
J—55 K—55 N—80
C—75 L—80 C—95 P—110
J K N
C—75 L—80 C—95 P
绿 绿 红
蓝 红色带棕色带 棕 白
一条鲜绿 二条鲜绿 一条红色
一条蓝色 红棕各一条 一条棕色 一条白色
• 制造方法：S—无缝，E—电焊。淬火与回火的N80 钢级漆印“Q”字； • 长度标记：一般用米（m）； • 重量标记：一般用公斤（kg）；
按API标准生产的套管厂标：
公司名称 天津钢管公司 上海宝钢集团公司 日本住友金属工业株式会社SUMITOMO METALS INDUSTRIES，LTD 日本钢管株式会社NIPPON KOKAN KABVSHIV KAISHA 新日本制铁公司NIPPON STEEL CORPORATION 日本川崎制铁公司KAWSAKI STEEL CORPORATION 西德曼尼斯曼公司MANNESMANNROEHREN-WERKE 美国钢铁公司UNITED STATES STEEL CORP 阿根廷SIN COSTURA INDUTRIA USS NKK NIPPON STEEL 厂标 TPCO BG
表4—1 不同尺寸通径规规格
套管外径mm（in） 通径规长度mm
规板有效厚 度mm
通径规直径小于套管 的内径值mm
≤219.1(8 5/8) 244.5-339.7(9 5/8-13 3/8) ≥406.4(16)
152 305
8 10
3.2 4.0
305
12
4.8
（四）、一次通径、二次通径
• 通径目的：检查套管内是否畅通及清除套 管内杂物；检查套管内径看固井胶塞能否 通过。 • 一次通径：在井场进行，由接箍端放入通 径规，用压缩空气吹送、用小管子推送或 用绳索牵引均可。注意保护好螺纹，绝不 要反方向通径而造成母螺纹损坏。某些特 殊螺纹，如VAM扣，在通试内径时不能卸 掉母护丝，否则通径规将对金属锥面造成 损坏。
LN
LC L
b、全牙顶螺纹LC（见上图）段内的检查：
• 套管LC值小于下列规定值的报废。
套管外径 mm(in) 壁厚 mm 牙数 LC值 mm 牙/25.4mm 短螺纹 长螺纹 偏梯形螺纹
114.3(41/2)
5.21 8 其余全部
5.59 8 其余全部 全部 8
22.22 38.10 —
34.92 41.27 — 44.44 31.74 50.80 — 53.97
（二）、套管丝扣清洗wk.baidu.com
• 套管丝扣的清洗应在通径、丈 量后进行。正确的清洗办法是不应 当使用柴油或汽油，而是采用高效 能溶剂，并用擦布和鬃毛刷清洗螺 纹，注意不要除掉磷化层。
（三）、不同规格套管通径规
• 通径规从接箍端面进入后能自由通过套管，否则 套管不能下井。通径规两端要有倒角，其规格见 下表4—1。
套管检查
• 套管损伤检查： • 管体不应有任何缺损，如有发纹、折叠、 裂纹、划痕、凹陷等缺损时，其深度不能 大于规定壁厚的12.5%，否则不能下井。 • 变形检查： • 凡符合下列条件之一的套管不能下井。 • a、管体或接箍有明显变形的套管。 • b、管体有轻度变形，但通径规不能自由通 过的套管。 • c、螺纹有变形的套管。
• 3、分级注水泥时： • 浮鞋+厚壁套管（2-3根）+浮箍+厚壁套管+ 薄壁套管+双级箍+薄壁套管+厚壁套管+薄 壁套管+厚壁套管（1根）+联顶节。 • 4、使用尾管悬挂器时： • 浮鞋+套管（1-3根）+浮箍+厚壁套管+尾管 悬挂器+送入钻具
螺纹检查：
• f、畸形螺纹：螺纹有歪扭、波纹或几何尺 寸不合要求的套管不能下井。 • g、锈蚀：螺纹侧面有麻坑或麻点的套管不 能下井。 • h、倒角毛刺：倒角后管端的内外边缘有毛 刺的套管不能下井。 • i、套管螺纹锥度检查： • 圆螺纹锥度超出60000/1000—68000/1000 范围的套管不能下井；偏梯形螺纹锥度应 符合下列标准，否则不能下井。
• • • • • • 圆度； 壁厚的均匀性； 抗腐蚀； 最小的流动阻力（内孔光滑度）； 良好的上扣性能及重复互换性能； 耐磨（硬度指标）。
套管其它功能：
• • •
单根套管应标明级别和长度。 尺寸、壁厚符合规定级差，并形成系列； 钢级成系列。
2、套管准备
• 入井套管按相应入井顺序排列、编号， 丈量准确（两丈量一对口）并记录好。 • （一）套管检查 • 套管的检查，包括损伤、变形、弯曲、 丝扣损坏、腐蚀、裂缝等外观检查。
三、套管附件
• （一）、浮鞋、浮箍的作用及下入位置 • 浮鞋的作用及下入位置： • 装在最下根套管下端，同时起引鞋、回压 凡尔作用，与浮箍的回压装置构成双保险。 • 浮箍的作用及下入位置： • 装在距浮鞋1—3单根套管处（根据井深确 定），起防止水泥浆回流、产生压差改善 水泥固结的作用；定位固井胶塞，防止固 井时替空。
套管检查
• 弯曲检查： • a、肉眼观察有明显弯曲的和通径规不能自 由通过的套管不能下井。 • b、用直尺或拉紧的线进行直线度检验，套 管对直线的偏离（即弦高）超过套管总长 的0.2%和在套管两端1.53m长度范围内超 过3.18mm的不能下井。
套管检查
• 螺纹检查： • a、不完整螺纹LN（见图）的缺损，其深度 延伸到螺纹牙底以下或延伸到超出规定壁 厚的12.5%的套管不能下井，应报废。
二、套管
• 1、套管类型及主要功用 • 套管是优质钢材制成的无缝管或焊接管，两端均
加工有锥型螺纹，大多数的套管是用套管接箍连 结组成套管柱。 • 油井套管有其特殊的标准。每种套管都应符合标 准。我国现用的套管标准与美国API标准类似。 • 标准规定套管本体的钢材应达到规定的强度，用 钢级表示。API标准把套管钢级分为：H、J、K、 N、C、L、P、Q八级十种，即H-40、J-55、K55、C-75、L-80、N-80、C-90、C-95、P-110、 Q-125。其中H-40、J-55、K-55、C-75、L-80、 C-90六种是抗硫的，其余四种是非抗硫的。
（五）、套管串结构
• 1、一般结构： • 浮鞋+厚壁套管（1-3根）+浮箍+厚壁套管+ 薄壁套管+厚壁套管（1根）+联顶节。 • 2、使用套管外封隔器和水泥面控制工具时： • 浮鞋+厚壁套管（1-3根）+浮箍+厚壁套管+ 封隔器+薄壁套管+水泥面控制工具+薄壁套 管+厚壁套管（1根）+联顶节。
（五）、套管串结构
• 下入位置： • 套管外封隔器应下在水泥封固段内高压层 以上和高、低压层之间，一般要求卡放在 井径比较规则处，井径在封隔器允许胀大 的范围内。
三、套管附件
• （四）、水泥面控制工具的作用及下入位 置 • 水泥面控制工具随套管下入到预定位置， 在固井顶替完钻井液后蹩压将水泥面控制 工具打开，再次顶替将该工具位置处以上 环空内的水泥浆顶替到上部地层或返出井 口，从而达到了控制水泥面的目的。因而 水泥面控制工具可有以下作用：
螺纹类型标记：
螺纹类型 长圆扣 短圆扣 梯形扣 无接箍
代号
STC（CSG） LTC （LCSG）
XL（XCSG） BTC （BCSG）
套管主要功用：
– – – –
抗挤（结构强度）； 抗拉（抗张力）（结构强度）； 抗内压（结构强度）； 密封（在外挤、内压、弯曲综合受 力情况下防止泄露）。
套管辅助功用：
钻井完井基础知识培训
钻井五公司技术管理中心质量室 2009年9月
目录
1、固井施工 2、完井事故的预防 3、固井质量验收标准
序
钻井完井是钻井施工中非常重要的一部分， 它包括完井电测、下套管、固井和声波变密度测 井四个部分，固井质量的好坏最终决定着钻井的 成败。油田转入层系细分、井网调整及薄差油层 开发后，挖潜效果的好坏，其核心问题就在于固 井质量。砂岩油藏经过长期高压注水开发，层内、 层间及平面三大矛盾更加尖锐，井筒纵向剖面形 成复杂的的多压力系统，影响着水泥封固质量。 20多年来经过广大科技及工程技术人员的积极探 索，形成了一套基本适应大庆油田的、从“压稳、 居中、替净、密封”为出发点的固井工艺技术。 固井包括表层套管固井、技术套管固井和油层套 管固井，本次只讲述油层套管固井。