《固井与完井作业》1

项目一：常规固井工具的检查使用 一、循环接头 二、固井水泥头 三、固井胶塞 四、浮鞋、浮箍 五、扶正器
项目一：常规固井工具的检查使用 六、联顶节 七、尾管水泥头 八、快装水泥头
一、循环接头
1．定义 用来连接井口套管柱与地面循环 系统而实现循环的工具称为循环接 头。 2．分类 按用途可分为大小头式循环接头 和接头式循环接头两类。 3．作用 (1)下套管过程中，进行中途循环 洗井。 (2)下套管结束后，进行循环洗 井。
开放式叶轮
半开放式叶轮
封闭式叶轮
离心泵叶轮种类
维护使用离心泵
离心式水泵原理图
维护使用离心泵
水泥罐结构原理图
维护使用离心泵
水泥罐工作原理图
维护使用离心泵
再 见！
项目一：常规固井工具的检查使用 蝶阀
项目一：常规固井工具的检查使用 安全阀（弹簧式）
学习情境二：固井施工准备 项目三：固井设备的维护使用
项目三固井设备的维护使用 一、维护使用混合器
（一）漏斗式混合器
一、维护使用混合器 （二）普通密闭式混合器
固井设备的维护使用 二、水泥泵工作原理(双作用活塞泵)
固井概论
固井水泥车
固井概论
固井水泥罐车
固井概论
固井混浆车
固井概论
压裂车
常规生产井固井流程
导管 尾管
表层套管
技
术
套
生产套管
管
学习情境一 固井施工准备
学习情境一 固井施工准备
学习情境一 固井施工准备
学习情境一 固井施工准备
学习情境一 固井施工准备
学习情境一 固井施工准备
学习情境一 固井施工准备
5.型号表示方法
五、扶正器
6．性能参数要求 (1)启动力：使扶正器进入设计套管中所需的力。 (2)复位力：扶正器作用于井眼而驱使套管离开井壁的力。 (3)永久变形：是指弓形弹簧片经过12次压平或拉直试验，而弓形高度保
持不变时，则认为弹簧片没有永久变形。
六、联顶节
1．定义 联接套管串与固井水泥头的一根短套管
型号表示法：
下胶塞（中空）
三、固井胶塞 胶塞的安装：
(1)卸掉水泥头压盖，打开上挡销，关闭下档销，将下胶塞安放至上、下 挡销之间。
(2)关闭上挡销，将上胶塞安放于上挡销之上。 (3)盖好压盖，并拧紧。
型号表示法：
四、浮鞋 浮箍
浮鞋、浮箍、单流阀：
1、套管浮鞋装在套管柱底部引导套管柱入井，防止套管柱底部插入井壁 后遇阻；
二、固井水泥头
3．分类 (1)按联接螺纹分为钻杆水泥头、套 管螺纹水泥头、尾管水泥头和快装水泥 头。 (2)按形状结构分为简易水泥头、普 通水泥头、带平衡管水泥头和带胶塞指 示器水泥头。 (3)按装胶塞的作用和个数分为单塞 水泥头和双塞水泥头。
水泥头型号表示法
二Βιβλιοθήκη Baidu固井水泥头
二、固井水泥头 单塞水泥头 用于常规固井和非连续 分级注水泥的一种专用井口 工具。
2．作用 (1)隔开并刮净套管内壁上的钻井液和水泥 浆。
(2)显示碰压并给出信号。 (3)保证套管内水泥塞长度和套管鞋附近的 水泥环质量。
3．分类
固井胶塞按用途可分为：套管上胶塞、下 胶塞、自锁胶塞、尾管胶塞、分级固井胶 塞等多种。
胶塞结构：
三、固井胶塞
由内心、胶皮碗和帘布层组成。心体用生
铁、铸铝、玻璃钢或硬质橡胶等制成，然后将
压略有变化)。 (6)复合胶塞剪断固定尾管胶塞的剪切销钉后，随着顶替一起在尾管里下
行，直至碰压。 (7)井口释放压力，观察浮箍回压阀的工作状况。
八、快装水泥头
快装水泥头结构：
快装水泥头的结构与其他类别的水泥头基本 相同，只是在水泥头本体下端具有三个纵向槽 的梯形螺纹，与快速连接接头配合，可实现快 速装卸。
的流道，保证套管柱与井壁环形空间的水泥浆分布均匀，提高水泥环 质量。 b、防止套管在高渗透地层段粘卡，减少套管磨损，保证套管顺利下井。 c、还可刮掉井壁上的疏松泥饼，提高水泥与地层的胶结质量。 3．安放原则 要使扶正器能起到扶正作用，必须合理设计扶正器的安放位置、数量及 相邻两个扶正器之间的距离。 一般原则是：安放在油气层部位、井径和井斜方位变化较大的井段。
四、浮鞋 浮箍
3、回压凡尔：
1、用途 适用于射孔完成井生产套管的固井施
工作业。 2、特点
套管回压凡尔分为球座式、半球式、 组合式三类；
球座式回压凡尔密封性能好，一般用 于小斜度井的固井作业；
半球式回压凡尔强度高、耐高温，多 用于超深井；
组合回压凡尔可起双保险作用，应用 广泛；
五、扶正器
1．定义 装在套管体外面，起扶正、居中套管作用的装置称为套管扶正器。 2．作用 a、用来扶正套管，保持套管在井眼中居中，为驱替洗井液提供均匀畅通
钻井过程中往要下技术套管固井，它起的是“巩固后方，安全探路” 的作用（地层允许也可直达储层）。
油层套管起的是“严密封隔，油气门 户”的作用。油层未钻穿前，油、气、水在 地层中处于平衡和封隔的状态，钻穿后便连 成一体。所以固井时将油、气、水层严密封 隔；完井时只留下油气藏向井口输送的通 道，关井时是油气的临时仓库。
鞋称为浮鞋。 2）特点 耐高温，密封性好，可钻性好，连接方便，成 本低，制造简单。 可用于表层套管、技术套管和浅油层套管。浮 鞋可形成空心管柱，对套管产生一定的浮力， 下放时减少由套管自重引起的井架负荷。使用 浮鞋还可减少套管对地层的冲击压力。
四、浮鞋 浮箍
2、浮箍：
1）定义 带回压阀并用混凝土浇注而成的能产生浮力的套管接箍短节称为浮箍。 2）作用 用于技术套管或先期完成井，其作用与回压阀的作用相同。
其硫化在内心体上即成胶塞。现在大多内心用
硬橡胶，在底部加铝板制成。
上胶塞的作用：当全部水泥浆注完后，压
上胶塞，它顶着水泥浆下行，用来刮净粘附在
套管内壁上的水泥浆，并防止驱替钻井液与水
泥浆混合，避免尾部水泥浆污染，保证底部水
泥胶结质量。当到达阻流板时，显示碰压，则
注水泥作业结束。
上胶塞（实心）
三、固井胶塞
固井设备的维护使用
CPT986水泥泵工作原理（单作用柱塞泵）
往复泵泵工作原理
固井设备的维护使用
固井设备的维护使用
SNC-H300水泥泵工作原理
固井设备的维护使用
固井车水泥泵工作原理
SGJ400—30固井车
固井设备的维护使用
离心泵结构原理
维护使用离心泵
单级离心泵
多级离心泵
离心泵叶轮种类
维护使用离心泵
此接头的下端为套管外螺纹，上端是梯形螺 纹，在梯形内螺纹中沿周向铣出三条等距离的 纵向槽。该槽应与水泥头本体下端纵向槽对 应，装水泥头时，本体下端螺纹垂直插进快速 接头的上端螺纹，向右旋转60度，然后用快速 连接接头上的锁紧装置锁紧，以防松动。
项目一：常规固井工具的检查使用 标准套管头
项目一：常规固井工具的检查使用 高压活动弯接头
称为联顶节。实际上就是一根具有严 格长度的短套管。
2．用途 在下完套管后，联顶节安装在套管串顶
部，选用适当长度的短套管，可以使; 套管柱下到预定的深度和得到标准的 套管井口高度，从而满足安装防喷器 和采油树对井口高度的要求。
3．长度计算（P14） 联顶节=接箍长+吊卡高+垫块厚+联入长 即 ：L = L1 + L2 + L3 + h
七、尾管水泥头
尾管水泥头结构： 尾管水泥头与套管水泥头的结构基本相同，主要用于尾管作业期间存放 和泵送胶塞，其本体下部为钻杆螺纹，内部装有钻杆胶塞，并且有挡销 存放系统。 下图为液压式悬挂器配套的注水泥井口装置。
尾管水泥头的操作
(1)检查尾管水泥头各部件并装入钻杆胶塞。 (2)安装水泥头注替控制闸门，连接好固井管线并试压。 (3)通过注水泥入口，将前置液和水泥浆泵入钻杆内。 (4)注水泥浆结束，关闭注水泥闸门，开挡销，通过顶胶塞入口压胶塞。 (5)确认胶塞进入钻杆后，通过注替水泥浆入口泵入钻井液，将钻杆胶塞 顶替至尾管悬挂器，使钻杆胶塞与尾管悬挂器内的尾管胶塞复合(此时泵
二、固井水泥头
双塞水泥头 双塞水泥头与单塞水泥头结构基 本相同，只是加长了水泥头本 体，同时还装入了上、下两个胶 塞。 在注水泥之前释放第一个胶塞 （下胶塞），水泥浆注完后，再 释放其内部的第二个胶塞（上胶 塞）。
三、固井胶塞
胶塞结构：
1．定义
固井作业中用来隔离不同液体，装在水泥 头内的橡胶制品。
五、扶正器
(4)刚性螺旋扶正器的扶正条与轴线夹角为 30度，螺旋式比常规直条式更为优越。
一是当井壁不规则时，下套管过程 ，对螺 旋扶正器产生一定的横向分力，使扶正 器产生转动，从而减轻下套管的阻力；
二是在管外环空中，当水泥浆穿过螺旋片 时，产生旋流，从而提高水泥浆的顶替 效率，对提高固井质量十分有利。
《固井与完井作业》
郏志刚 渤海石油职业学院石油工程系钻井专业室
固井概论
什么是固井 为什么固井 怎么固井
固井概论
概念
简单地说：固井作业就是用不同尺寸 的高强度无缝金属圆管（套管），下入钻 开的井眼，之后用水泥将金属管外部与井 眼固住，将井眼与地层分隔开来。
固井作业：向井内下入套管，并向井 眼和套管之间的环形空间注入水泥的施工 作业过程，是钻井过程中的重要作业环 节。在钻井（生产井）作业中一般至少要 有两次固井，多至4~5次固井（深探井）。
套管的作用
固井概论
1、防止井塌，防止钻井液与井壁的过渡冲蚀； 2、防止淡水层，低压力层被污染； 3、防止油气泄漏； 4、控制油气出井量； 5、为控制井内压力提供条件； 6、以便安装采油人工举升装置； 7、为油气流动提供通道。
固井概论
最上面的固井是表层套管固井，它起的是“泥浆通路，油气门户”的 作用。在下一次开钻之前，表层套管上要装防喷器预防井喷。防喷器之 上要装泥浆导管，是钻井液返回泥浆池的通路。
2、套管浮箍装在浮鞋以上2～3根套管处，为胶塞提供碰压位置，当上胶 塞到达浮箍时，泵压会突然升高，这时候说明胶塞已碰压，固井替浆 结束。
3、浮鞋/箍，都有一个单流阀机构，可防止固井结束后套管环空内的流体 进入套管内，同时，管串入井时还可减少大钩载荷。
四、浮鞋 浮箍
1、浮鞋：
1）定义 带回压装置，下套管时能产生浮力的套管引
下胶塞：
作用：在注水泥浆之前，释放下胶塞， 用来隔开水泥浆与前置液。减少套管内所注 水泥浆的污染，同时擦净粘附在套管内壁上 的钻井液，并将其推挤到胶塞前面。
当下胶塞到达阻流板时，施加一个小压 力即可压破胶塞上部的橡胶隔膜，从而使水 泥浆流经胶塞，通过旋流短节等附件，被驱 替到套管与井壁之间的环形空间中。
一、循环接头
4．结构 (1)大小头式循环接头一端为套 管外螺纹，另一端为钻杆内螺纹 式的大小头。 (2)活接头式循环接头一端为套 管外螺纹，另一端顶部(或侧面)焊 一活接头短节的两通接头。
二、固井水泥头
1．定义 水泥头是联接联顶节和固井管汇之 间的完成注水泥作业的井口装置。 2．作用 (1)联接套管串和各种管汇，通过它 来完成循环、注隔离液、注水泥浆、释 放胶塞、替浆等施工工序。它是固井作 业地面管汇井口总枢纽。 (2)承受高压，适应各种工艺固井。 (3)如果回压阀失灵，可实现憋压， 控制水泥浆倒流。 (4)通过它实现活动套管操作。
五、扶正器
4．分类
套管扶正器分为弹性扶正器和刚性扶正器， 弹性扶正器又分弹簧式和焊接筋条式两 大类。
(1)弹性扶正器按组装方式可分为焊接式、铆 接式、组装式、冲压式和限位式五种。
(2)弹性扶正器按形状可分单弓扶正器、双弓 扶正器、导流板式扶正器及小井眼扶正 器。
(3)刚性扶正器属于焊接筋条扶正器，它主要 应用于水平井的水平段。为提高固井质 量、减少阻卡。