石油天然气钻井固井操作规程

石油天然气钻井固井操作规程

1.1 固井设计

1.1.1 固井施工应有施工设计，并按规定程序审批后方能施工。

1.1.2 套管设计

1.1.

2.1 套管柱强度应按SY/T 5322规定，同时考虑井眼情况进行设计。

1.1.

2.2 套管选择

1.1.

2.2.1 在强度满足设计要求的情况下，选用通径与钻头尺寸匹配的套管。

1.1.

2.2.2 高压气井及特殊要求的井，应选用金属密封套管。

1.1.

2.2.3 含硫油气井，井温低于90℃的井段，应使用抗硫套管。

1.1.

2.2.4 套管附件和固井工具应与选用套管的钢级、壁厚相匹配，强度性能满足设计要求。

1.1.

2.3 套管柱强度校核

1.1.

2.

3.1 套管柱受力分析应采用SY/T 5322中的计算方法。

1.1.

2.

3.2 应考虑套管弯曲、碰压、分级箍开关孔、悬挂器坐挂时造成的轴向载荷对套管强度的影响。

1.1.

2.

3.3 塑性地层，套管柱外挤压力应以上覆地层压力梯度计算。

1.1.

2.

3.4 对特殊的压裂酸化、注水、开采等技术要求，应由开发、地质部门在套管设计之前提出，作为设计依据。

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2.

3.5 深井、超深井及复杂井固井，设计中应综合考虑各方面因素，计算套管的剩余拉力、下压力和最大蹩泵压力，并对钻机有关部份进行校核。

1.1.

2.4 安全系数

1.1.

2.4.1 抗挤安全系数：常规钻井一般取1.125，技术、油层套管最低不小于0.80；有效外挤力按表层套管85%、技术套管65%、油层套管100%掏空计算。气体钻井一般取1.125，相应层次套管最低不小于1.00；有效外挤力按100%掏空计算，管外按固井时泥浆密度（若存在塑性地层则按上覆岩层压力梯度）计算。

1.1.

2.4.2 抗内压安全系数不小于 1.25，环空按清水或地层水计算外支撑力。

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2.4.3 直径小于等于244.45mm的套管，抗拉安全系数应大于等于1.80；直径大于244.45mm的套管，抗拉安全系数应大于等于1.60。

1.1.

2.5 在油、气层段，井斜、方位变化大的井段，尾管与套管重合段，应加套管扶正器，套管扶正器应符合API Spec 10D规定。

1.1.

2.6 下套管时，套管内的掏空深度所形成的压差一般不应超过8MPa。

1.1.3 注水泥浆量依据电测井径计算，附加系数取10﹪～20﹪，同时考虑水泥浆与井壁的接触时间，主要油气层以上200m接触时间应在8min以上。气井各层套管环空水泥浆原则上应返到地面。

1.1.4 使用两凝或多凝水泥固井时，快干水泥一般应返至主要油气水层以上200m，缓凝水泥的稠化时间要长于快干水泥的稠化时间120min以上。

1.1.5 水泥浆注替排量，应根据井眼条件综合考虑。依据实测的钻井液、水泥浆及隔离液流变参数，优化设计施工排量。

1.1.6 水泥稠化时间的确定：稠化时间等于施工注替时间附加60min～120min，分级固井第一级施工和尾管固井施工时间应包括将水泥浆循环出井口的时间。

1.1.7 固井水泥试验温度根据电测井底静止井温乘以80%～85%或井底实际循环温度确定，注水泥塞和挤水泥作业试验温度取目的井深静止温度的85%～100%。

1.1.8 试验压力和升温时间：试验升温升压时间按水泥浆从井口到井底的时间，试验压力按钻井液液柱压力折算。

1.1.9 水泥品种和水泥浆体系的选用：井温低于110℃时，选用纯G级水泥或D级水泥。井温高于或等于110℃时，选用G级（或D 级）加砂水泥。设计水泥浆密度大于

2.10 g/cm3时应选用加重水泥。设计水泥浆密度小于1.75 g/cm3时应选用低密度水泥。含油气地层固井, 宜选用具有防窜能力的水

泥浆体系。含盐岩地层固井，应选用具有抗盐污染能力的水泥浆体系。

1.1.10 水泥浆性能：水泥浆密度应大于钻井液密度，流动度大于等于180mm，游离水小于1.4﹪，初始稠度值小于30Bc；24h水泥石的抗压强度要求：表层套管固井应大于等于8MPa，技术套管固井应大于等于11MPa，油层套管固井应大于等于14MPa，低密度水泥浆固井应大于等于3.5MPa，其养护压力与温度条件取决于实际井下情况。

1.1.11 水泥浆特殊试验要求

1.1.11.1 高压、高温、高酸性条件下的固井，其水泥试验应增加高于水泥浆设计密度0.05g/cm3～0.10g/cm3一个试验点。

1.1.11.2 采用加重水泥的固井，其水泥试验应增加高于水泥浆设计密度0.05g/cm3～0.10g/cm3一个试验点。

1.1.11.3 采用低密度水泥的固井，其水泥试验应增加高于水泥浆设计密度0.05g/cm3一个试验点。

1.1.11.4 完成现场水泥浆大样复核试验后，在注水泥施工之前，若出现配浆药水受雨水或其它水质侵入影响、药水长时间放置可能已发生变质或失效等情况，必须再次进行现场水泥浆复核试验，直至满足施工安全和工程质量要求才能施工。

1.1.11.5 表层套管固井深度小于300m或表层固井施工总时间少于60min的固井施工作业，应在水泥浆体中加入促凝剂控制其水泥浆初凝时间在2h～3h。

1.1.11.6 按表13做水泥浆相容性试验。高温、高压、高酸性井和所有尾管固井以及注水泥堵漏、挤水泥作业等应作污染稠化试验，试验条件与水泥浆试验条件一致。

表1 水泥浆相容性试验配比表