最新套管井下附件及工具的应用

套管井下附件及工具

的应用

套管井下附件及工具的应用

1 套管浮鞋：将引鞋套管鞋和单流阀制成一体的注水泥作用工具，是套管附件之一，从结构上可分为两种：尼龙球式浮鞋（适用浅井）球面钢阀式浮鞋（适用深井，大位移井）。

2 套管浮箍：装有单流阀的套管接箍，是套管附件之一，可于套管浮鞋一起配合使用，从结构上可分为两种：尼龙球式浮鞋（适用浅井）球面钢阀式浮鞋（适用深井，大位移井）。

3 套管扶正器：装在套管柱上使套管在井眼内居中的装置，是套管附件之一。可分为弹性扶正器（螺旋弹性扶正器）、刚性扶正器、滚轮扶正器（适用于大位移井和水平井）三种

4 旋流发生器：装在套管柱上，下的位置是在大井径处，使水泥浆在大井径处发生旋流，达到紊流顶替，保证固井质量。

5 水泥伞：是注水泥时防止井壁与套管环形空间水泥浆下沉的井下工具，作用是防止水泥浆下沉，造成水泥返高低返。

6 热应力补偿器：在稠油热采蒸汽区块使用，作用是缓解稠油热采注蒸汽热载荷对套管的影响。

7 地锚：在稠油热采蒸汽驱区块使用，地锚下到套管最下端，固井施工后对套

管憋压，将地锚处的地锚爪打开，上提套管，对套管进行预应力处理，以减少在采油过程中的蒸汽吞吐对套管造成破坏。

8 双级注水泥器接箍：在套管柱预定位置安放双级注水泥器接箍为双级注水泥

作用的专用工具，是套管附件之一。应用条件是井下封固段长或井下漏失严重的井。有机械式和液压式两种。机械式在使用时井斜不能大于45度

9 套管外封隔器：接在套管柱上，能使套管与裸眼环空形成桥堵的专用工具，

是套管附件之一。

（1）机械封隔器：用于预防高压油气层气窜，防止水泥浆漏失，选择性封固

油气水层等。

（2）遇油膨胀封隔器：用于分支水平井，预防高压油气层间相互油气窜通，

选择性封固油气水层等。

（3）遇水膨胀封隔器：用于分支水平井，用于预防高压油气层气窜，防止水泥浆漏失，选择性封固油气水层等。

以上三种封隔器可以单独使用，也可以组合起来使用。

10 尾管悬挂器：是将尾管悬挂在上层套管柱的工具，是套管附件之一。按悬挂

方式可分为：液压式悬挂器和机械式悬挂器两种。

11 带封隔器的尾管悬挂器：是将尾管悬挂在上层套管柱后固完井再打开封隔

器，作用是封隔高压油气水层防止固井后高压油气水上窜造成井喷事故。

12 常开式注水泥器：用于上固下不固的井，在套管柱中部位置，常开式注水泥

器上部连接套管，下部连接筛管，水泥封固套管，不封筛管。

水泥胶结测井（CBL）

日期：2012.1.8

普通水泥胶结测井仪中具有能产生全方位脉冲声波信号的发生器。这些信号通过沿井内流体、套管、水泥和地层的不同途径传输而返回到一组接收器处。检测系统记录收到的波形并将它们与套管波辐曲线一起显示在记录纸上。为解释水泥胶结测井，工程师们用这些测量结果来表示两种胶结，第一种测量表示水泥对套管的胶结，而第二种表示水泥对地层的胶结。另一种测量是旅行时间，它表示测量仪器在井内居中情况而间接反映水泥对套管的胶结。

波形显示可表示水泥对套管和水泥对地层两者的胶结情况。对这种显示的传统解释是：直线表示管外无水泥，而波形的任何改变都表明有一定水泥。在很多文献中都对这种技术给予了叙述和解释。泡沫将影响波形显示，此时波辐比预期值小。

超声水泥评价仪

超声仪对评价泡沫水泥的顶替和胶结能提供最有用的数据。此类仪器能表示套管对水泥的胶结，它系把超声源和超声接收器组装在一起作为变送器以代替过去的发射源和接收器。当由变送器发射出的信号遇到声界面时，一些信号被界面反射而另一些则通过界面。反射与通过能量的比值取决于界面处材料的阻抗。

超声扫描仪或声波成象仪利用单旋转传感器产生高分辨率环周数据（circumferential data）。在一次测量和下入过程中可同时取得水泥评价和套管评价的两种数据。旋转变送器在每深度取样（depth sample）可提供36-200个测量数据，且深度取样率在每英尺2-12个样品范围内。由于高取样率，这些数据一般以色码成象表示(图2)而不是单条曲线。彩色编码是依据天然气、水和水泥的声阻抗。与全方位数据的CBL测井不同，超声仪的数据是按方位角的，不仅能检测出水泥窜槽，还能确定窜槽的方位

在评价泡沫水泥时,用传统方法解释CBL和/或超声仪的数据可能出错，因为泡沫水泥对CBL的波辐和波形都有影响，这种评价方法对泡沫水泥将是无效的。超声仪通常需要用套管

外各物质的阻抗对比以区分水泥和流体。依泡沫质量的大小泡沫水泥的阻抗可能比水、钻井液或隔离液低。泡沫水泥评价技术已被发展和改善使之能够用新一代超声扫描仪进行评价。

Harness等人提出了一种技术，其中的多变送器仪（multitransducer tools）可在即使水泥和流体阻抗相同条件下也能区分它们。这种技术依靠统计变化方法（SVP：statistical variation process）来分辨诸如水泥之类固体的结晶构造以与流体区分。一旦考虑到仪器位置，分析阻抗变化垂直速率就有助于确定是有泡沫水泥或是有流体。具有单旋转变送器的超声扫描机构改善了泡沫水泥评价，因为扫描仪只有一个变送器，就不再像多变送器那样需要规格化。通过SVP可依阻抗导数（DZ）直接计算出阻抗活度（activity）的水平，这样就能检测水泥和流体组成的微小变化并有助于解释泡沫水泥。

深井保护油气层的固井措施

日期：2012.1.15

1.保护油气层固井首先应提高油气层固井质量，固井质量差会引起地层间窜流并引起以下污

染

A.水窜入油层或气层内引起水锁，产生黏土膨胀问题甚至产生水淹；

B.一个地层的油侵入另一个地层，可能产生沥青或石蜡沉淀；

C.油侵入气层降低气层的相对渗透率；

D.后期增产处理的化学试剂进不到目的层，从而降低地层损害的能力；

E.挤注水泥可能对油气层产生更大的污染。

2.改善水泥浆性能

A.推广应用API油井水泥有如下优点：

a.化学成分及矿物组分控制更严格；

b.产品质地均匀；

c.严格的烧成工艺和粉磨工艺；

d.施工性能优良，稠化时间、强度、密度和游离水性能指标要求高；

e.与各种有机无机处理剂配伍性好；

f.体积收缩及抗腐蚀能力有很大改善。