固井復(fù)雜問題

1、固井復(fù)雜問題 固井作業(yè)不僅關(guān)系到油氣井能否順利完成，影響投產(chǎn)后油氣井質(zhì)量的好壞、油氣井壽命的長短及油氣井產(chǎn)量的高低，而且其成本在整個(gè)鉆井工程中也占有很大的密度（占20%30%）。固井技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)一直圍繞如何進(jìn)一步提高固井質(zhì)量及減少固井事故等。固井又是一個(gè)系統(tǒng)工程，影響因素復(fù)雜多樣，具有其特殊性，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）固井作業(yè)是一個(gè)一次性工程，如質(zhì)量不合格，即使采用擠水泥等補(bǔ)救方法也難以取得良好的效果。 （2）固井作業(yè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程、隱蔽性作業(yè)，涉及到材料、流體、化學(xué)、機(jī)械、力學(xué)等多種學(xué)科，施工時(shí)未知因素多，風(fēng)險(xiǎn)大。 （3）固井作業(yè)施工時(shí)間短，工作量大，技術(shù)性強(qiáng)，費(fèi)用高。 因此，要求固

2、井作業(yè)要精心設(shè)計(jì)、精心準(zhǔn)備、精心施工，并要有較完備的預(yù)防固井復(fù)雜情況的預(yù)處理方案，確保優(yōu)質(zhì)高效地完成固井作業(yè)。 固井作業(yè)涉及套管、水泥漿漿體性能設(shè)計(jì)、注水泥現(xiàn)場施工、水泥膠結(jié)質(zhì)量等方面，為此，固井復(fù)雜問題和事故也可以分為以下幾類。 第一類：套管及下套管復(fù)雜情況，包括下套管阻卡、套管斷裂、套管泄漏、套管擠毀、套管附件和工具失敗、下套管后漏失或循環(huán)不通等。 第二類：水泥漿漿體性能事故，包括水泥漿閃凝、水泥漿觸變性、水泥漿過度緩凝等。 第三類：注水泥現(xiàn)場施工復(fù)雜情況，包括注水泥漏失、環(huán)空堵塞、注水泥替空等復(fù)雜情況和事故。 第四類：水泥膠結(jié)質(zhì)量復(fù)雜情況，包括油氣水層漏封、水泥膠結(jié)質(zhì)量差、環(huán)空氣（水）竄

3、等。 下面就上述固井復(fù)雜情況及事故發(fā)生的主要原因及預(yù)防、處理方法分別加以論述。1、 下套管復(fù)雜情況1、1套管阻卡套管阻卡一般可分為以下三類：一是套管粘吸卡，二是井眼縮經(jīng)卡，三是井眼坍塌或砂橋卡。1） 管阻卡的原因及影響因素1.套管粘吸卡是由于套管的外徑往往大于鉆桿的外徑，套管與井壁的接觸面積大于鉆桿的接觸面積，上扣時(shí)間要大于鉆桿的上扣時(shí)間，且下套管時(shí)又難以旋轉(zhuǎn)，因此，卡套管的發(fā)生機(jī)率較大。 2.井眼縮徑卡套管是由于井眼不穩(wěn)定，特別是鉆遇蠕動(dòng)性巖鹽層或由于鉆井夜性能不好形成較厚的假泥餅，導(dǎo)致井眼縮徑，造成縮徑卡套管事故。 3.井眼坍塌或砂橋卡套管是在下套管過程中或下套管結(jié)束后發(fā)生井眼坍塌或形成砂

4、橋造成卡套管事故。 4.下套管前沒有認(rèn)真通井，對縮徑段沒有很好地劃眼，易造成卡套管事故。 5.下套管作業(yè)沒有認(rèn)真準(zhǔn)備（包括組織、工具等），造成下套管時(shí)間過長或中間停頓等，易發(fā)生卡套管事故。 6.中途測試、取心、電測后沒有通井而直接下套管易發(fā)生卡套管事故。 7.鉆井液性能不好，沒有形成很好的濾餅，井眼摩阻系數(shù)大，尤其是高密度、分散型鉆井液，發(fā)生卡套管的機(jī)率大。 8.下套管前對漏失層沒有很好地堵漏，加之下套管時(shí)速度過快，易壓漏地層，造成井塌引起卡套管事故。 9.高壓層下套管前沒有壓穩(wěn)，在下套管過程中發(fā)生溢流，環(huán)空夜柱壓力下降，易發(fā)生井塌，造成卡套管事故。 10.井口不，下套管上扣時(shí)反復(fù)錯(cuò)扣，下套管

5、時(shí)井下套管靜止時(shí)間長且沒有活動(dòng)套管，易發(fā)生卡套管事故。 11.鉆井液密度設(shè)計(jì)不合理，如密度設(shè)計(jì)較低，造成井眼坍塌或沒有壓穩(wěn)蠕動(dòng)性地層引起井眼縮徑，造成卡套管事故。 12.下套管時(shí)遇阻，盲目下壓，造成下套管由遇阻演變成套管卡死。2） 防發(fā)生套管阻卡的技術(shù)措施1.下套管前認(rèn)真通井，對縮徑段反復(fù)劃眼。2.設(shè)計(jì)合理的鉆井液密度，保證壓穩(wěn)地層，防止井眼坍塌，減少蠕動(dòng)性地層的蠕動(dòng)速度和井眼縮徑。3.中途測試、取心及電測后要求認(rèn)真通井才能下套管。4.下套管前認(rèn)真處理好鉆井液性能，降低鉆井液粘度、切力和失水，并充分循環(huán)處理鉆井液，方可下套管。5.對于深井、長裸眼井和定向井、水平井等，必要時(shí)在下套管前要求加入塑

6、料小球或混入5%10%的原油，降低井眼摩阻系數(shù)。6.下套管作業(yè)要認(rèn)真準(zhǔn)備（包括人員組織、工具等），僅可能減少下套管時(shí)間和中間停待。7.下套管前對漏失層要求很好地堵漏，并控制下套管的速度，防止壓漏地層。8.在高壓層下套管前要求壓穩(wěn)，防止在下套管過程中發(fā)生溢流，保持井內(nèi)壓力平衡。9.在下套管過程中如發(fā)生井漏、井塌等復(fù)雜情況，一般要求起出套管，下載處理井眼，正常后再重新下套管。10.下套管時(shí)如遇阻，應(yīng)反復(fù)活動(dòng)套管，并接方鉆桿或循環(huán)頭循環(huán)處理鉆井液，不能盲目下壓，防止套管卡死。11.下套管前要校正井口，做到天車、轉(zhuǎn)盤和井口三點(diǎn)一線，防止下套管上扣時(shí)錯(cuò)扣。12.必要時(shí)使用套管扶正臺，采用人工或機(jī)械扶正套

7、管，防止下套管上扣時(shí)錯(cuò)扣并加快下套管速度。13.盡可能使用自動(dòng)灌漿設(shè)備，減少因灌漿造成的下套管停頓時(shí)間，使用自動(dòng)灌漿設(shè)備時(shí)要及時(shí)注意其工作狀況，如失敗要采用人工灌漿。14.下完套管后要求先灌滿鉆井液后再慢慢開泵循環(huán)，等循環(huán)暢通后慢慢提高循環(huán)排量，防止混入空氣造成開泵困難和壓漏地層。15.采用人工灌漿時(shí)，在灌漿間隙要不停地活動(dòng)套管，上下活動(dòng)套管距離不小于2米，發(fā)現(xiàn)井下有遇阻跡象時(shí)要停止灌漿，并采用大距離活動(dòng)套管或接方鉆桿循環(huán)等措施，等正常后再灌漿和下套管。16.下套管過程中要及時(shí)注意井口返漿，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即停止下套管進(jìn)行處理，待正常后方可繼續(xù)下套管。3） 套管阻卡的處理方法套管遇卡后，應(yīng)在保證

8、套管串不被破壞的前提下開展處理工作，而且，應(yīng)根據(jù)不同的卡套管類型采用不同的處理方法較卡鉆相比，套管遇卡處理難度更大，手段也相對較少。 （1）套管粘卡發(fā)生套管粘卡后，推薦采用以下步驟進(jìn)行處理：1.強(qiáng)力活動(dòng)套管； 發(fā)生套管粘卡后一般是先接方鉆桿或循環(huán)頭開泵循環(huán)，后在套管和設(shè)備（井架、提升系統(tǒng)）安全的條件下，盡最大可能上下活動(dòng)套管，采用此種方法一般可以消除套管粘卡。如果強(qiáng)力活動(dòng)次數(shù)后（通常為10次左右）仍不能解卡，一般要停止強(qiáng)力活動(dòng)。此后，在一定范圍內(nèi)活動(dòng)沒有卡住的套管，防止卡點(diǎn)上移。 2. 泡解卡劑； 在強(qiáng)力活動(dòng)套管無效后，處理套管粘卡的主要方法是通過泡解卡劑的方法來處理套管粘吸卡。其基本步驟一般

9、如下：第一：選擇合適的解卡劑。解卡劑一般分為水基、油基兩種，其密度要根據(jù)井內(nèi)地層壓力選定，對于高壓井，要選擇高密度的解卡劑。一般油基解卡劑適合大多數(shù)地區(qū)，但在個(gè)別地區(qū)，水基解卡劑也取得了較好的應(yīng)用效果。第二；計(jì)算卡點(diǎn)位置?，F(xiàn)場一般采用計(jì)算在一定拉力條件下的套管伸長來計(jì)算卡點(diǎn)位置。計(jì)算公式如下： L=ESI/F式中 L自由套管的長度，m； E鋼的彈性系數(shù)，2.1105MPa；I自由套管在力F作用下的伸長，m；F自由套管所受超過自身質(zhì)量的拉力，N；S套管截面積，m2。第三：計(jì)算解卡劑的用量。根據(jù)計(jì)算的卡點(diǎn)位置，在卡點(diǎn)位置及其以下部分注入合適的解卡劑。要求具有一定的附加量，一般在20%左右。第四：井

10、內(nèi)壓力平衡計(jì)算。根據(jù)井內(nèi)地層壓力、鉆井液密度、地層巖性、解卡劑的密度和用量，進(jìn)行井內(nèi)壓力平衡計(jì)算，確保不會發(fā)生井涌、井噴和井塌事故。第五：解卡。根據(jù)不同的解卡劑的類型、地層特性和現(xiàn)場的實(shí)際卡套管的情況，在解卡劑注入一定時(shí)間后采用類似強(qiáng)力活動(dòng)套管處理方法解卡。（2）套管縮徑卡和井眼坍塌或砂橋卡1.套管縮徑卡時(shí)，井內(nèi)一般可以循環(huán)鉆井液，可以通過類似套管粘卡的處理方法進(jìn)行處理。2.井眼坍塌或砂橋卡時(shí)，如可以循環(huán)鉆井液且井口尚能返漿，應(yīng)堅(jiān)持先小批量低壓循環(huán)鉆井液，后逐步提高鉆井液的密度、切力，正常后固井。3.如果套管已經(jīng)下到井底，且循環(huán)鉆井液漏失，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行處理。大多數(shù)情況下選擇小批量固井

11、的方法，爭取把下部地層封固，必要時(shí)再對上部地層進(jìn)行擠水泥作業(yè)補(bǔ)救。4.如果套管沒有下到井底，可選擇先固井，后采用增加一層尾管固井封固下部地層的方法補(bǔ)救。1. 2套管斷裂1）套管斷裂的原因及影響因素 1.套管設(shè)計(jì)時(shí)安全系數(shù)設(shè)計(jì)偏低，沒有考慮如溫度變化、套管彎曲等因素對套管強(qiáng)度的影響，造成套管強(qiáng)度不夠而發(fā)生套管斷裂。2.套管本身質(zhì)量問題，特別是絲扣加工質(zhì)量不過關(guān)，造成絲扣處脫落。3.套管浮箍以上由于沒有對套管絲扣聯(lián)接處加以固定，在鉆水泥塞時(shí)造成套管脫落。4.鉆遇硫化氫氣層，鉆井液中含有硫化氫而產(chǎn)生 氫脆作用，造成套管斷裂。5.在技術(shù)套管中鉆進(jìn)，沒有采取有效的防護(hù)措施，鉆桿接頭將套管磨穿，造成套管斷

12、裂。6.地層水含有腐蝕性物質(zhì)，如水泥環(huán)封固質(zhì)量不好，易造成套管腐蝕破壞斷裂。7.套管遇卡后，施加拉力太大，造成套管脫落。8.在壓裂和注水泥施工時(shí)，由于施工壓力太高，超過了套管的抗壓強(qiáng)度，造成套管斷裂破壞。9.在熱采井內(nèi)，套管受熱膨脹，但由于套管外面又有水泥固結(jié)，限制了套管的自由伸長，在套管內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，當(dāng)壓應(yīng)力超過材料的屈服極限時(shí)，套管就會斷裂。2）防止套管斷裂的技術(shù)措施1. 下套管時(shí)防止套管錯(cuò)扣，不允許在錯(cuò)扣焊接。2. 套管遇阻卡后，不能強(qiáng)拉強(qiáng)提，上提拉力不能大于套管本體和絲扣抗拉強(qiáng)度的80%。3.表層套管和技術(shù)套管下部的留水泥塞套管應(yīng)用防止螺紋松扣脂或在松扣處采用鉚釘固定，防止在鉆水泥塞

13、或下部鉆進(jìn)過程中造成套管脫落。4.對于含有硫化氫的井，下套管前必須充分循環(huán)鉆井液，壓穩(wěn)產(chǎn)層，清除鉆井液中的硫化氫。同時(shí)，應(yīng)采用訪硫套管和井口裝置。5.應(yīng)盡可能提高表層和技術(shù)套管鞋處的固井質(zhì)量。6.在已下套管的井內(nèi)鉆進(jìn)，要控制轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速。鉆鋌未出套管鞋時(shí)，轉(zhuǎn)速不大于60r/min，鉆鋌出套管鞋后也不要超過150r/min.對于深井和復(fù)雜井，鉆井周期長，對套管要采取相應(yīng)的保護(hù)措施。7.對于熱采井固井，應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)鋼材，在固井時(shí)要提拉一定的預(yù)應(yīng)力，消除因溫度升高，鋼材受熱膨脹產(chǎn)生的壓應(yīng)力。1、3 套管擠毀1） 管擠毀的原因及影響因素 1.套管強(qiáng)度設(shè)計(jì)不合理，造成套管擠毀。 2.灌鉆井液不及時(shí)，造成在下

14、套管過程中掏空太長，引起套管擠毀。3. 套管加工質(zhì)量不好，如壁厚不均勻或橢圓度太長或鋼材性能達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。4. 在擠水泥時(shí)，沒有下擠水泥封隔器，擠水泥施工壓力超過上部套管的抗內(nèi)壓強(qiáng)度，造成上部大直徑套管擠毀。5. 存在特殊地層，如巖鹽層，由于巖鹽層蠕動(dòng)，蠕變壓力大于套管的抗外擠強(qiáng)度，就會造成套管擠毀。2）防止套管擠毀的技術(shù)對策1.下套管時(shí)要及時(shí)灌漿，控制套管掏空深度。2.在巖鹽層等蠕動(dòng)性特殊地層段套管強(qiáng)度設(shè)計(jì)應(yīng)采用蠕變壓力設(shè)計(jì)，并考慮不均勻載荷的影響。3.擠水泥作業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮套管抗壓和抗外擠強(qiáng)度的影響。4.控制下如套管的質(zhì)量，防止不合格的套管入井。6. 盡可能提高封固段的水泥石膠結(jié)質(zhì)量，尤其是

15、蠕動(dòng)性特殊地層，提高套管抗外擠能力。1、4管附件和工具復(fù)雜情況 1)浮箍、浮鞋復(fù)雜情況 1.浮箍、浮鞋堵塞：下完套管后，循環(huán)不通，開泵壓力持續(xù)上升，井口不反漿。預(yù)防措施：對入井套管進(jìn)行嚴(yán)格通徑，并嚴(yán)格防止套管內(nèi)落物。解決措施是在浮箍、浮鞋以上套管射孔，重新建立循環(huán)后固井。2.浮箍、浮鞋失效：下完套管或注水泥結(jié)束后，浮箍、浮鞋失效或密封不嚴(yán)。預(yù)防措施：a.對入井套管進(jìn)行嚴(yán)格通徑，并嚴(yán)格防止套管內(nèi)落物對浮箍浮鞋的損害；b.如果浮箍浮鞋已經(jīng)失效，對于常規(guī)固井可以采用關(guān)井候凝的方式，對于尾管固井或雙極固井，則采用管內(nèi)外液柱平衡壓力固井方式。2）雙極箍復(fù)雜情況1. 雙級箍打不開雙級箍打不開是指一級固井結(jié)

16、束后，不能順利打開雙級箍的二級固井循環(huán)孔，造成二級固井無法正常進(jìn)行。造成雙級箍不能順利打開的可能原因有：非連續(xù)式雙級箍打開塞與打開塞座密封不嚴(yán)，無法施加壓力，造成無法打開雙級箍；雙級箍本身加工質(zhì)量和設(shè)計(jì)有缺陷，雙級箍在重力作用下本體變形或雙級箍本體與打開套配合間隙過小，造成雙級箍打開套下行阻力大，無法打開雙級箍；一級固井水泥漿性能設(shè)計(jì)不當(dāng)，如稠化時(shí)間短，返到雙級箍以上時(shí)水泥漿已經(jīng)稠化，或是水泥漿與鉆井液相容性差，造成雙級箍處的水泥漿膠凝，無法順利打開雙級箍；一級固井后發(fā)生環(huán)空堵塞，造成雙級箍無法打開；雙級箍放置位置不合適，井斜角大且狗腿度大，打開塞未座牢，造成雙級箍無法打開；井口連接雙級箍時(shí)打

17、鉗位置不對，雙級箍內(nèi)外套發(fā)生微變形。防止雙級箍打不開的技術(shù)措施有：禁止在雙級箍本體上打鉗，防止雙級箍本體變形；選擇質(zhì)量好，設(shè)計(jì)合理的雙級箍產(chǎn)品；盡可能設(shè)計(jì)水泥漿不要返到雙級箍以上位置，如一級固井水泥漿必須返到雙級箍以上，其稠化時(shí)間要附加重力塞的下落時(shí)間，且選用性能良好的固井隔離液防止雙級箍處的水泥漿膠凝；雙級固井前要充分循環(huán)處理鉆井液，確保井眼穩(wěn)定；選擇合適的雙級箍放置位置，對于常規(guī)的機(jī)械打開雙級箍，其井斜角一般不要大于6080；對于大斜度井采用液壓式雙級箍。雙級箍打不開的處理方法有：如果水泥漿沒有返到雙級箍，在套管內(nèi) 下入小鉆具，下壓雙級箍的打開套，靠機(jī)械式打開雙級箍；如果水泥漿已經(jīng)返到雙級

18、箍以上，先測聲幅，在水泥漿面以上50m左右射孔，建立循環(huán)，進(jìn)行二級固井；如果雙級箍以上沒有特殊地層且沒有高壓地層，可下入專用工具關(guān)閉雙級箍，再鉆開內(nèi)套，進(jìn)行試壓，如滿足下次開鉆要求或油氣生產(chǎn)測試要求，可從井口反注水泥漿固井。2. 雙級箍關(guān)閉不上雙級箍 關(guān)閉不上是指在二級固井后，關(guān)閉塞不能順利關(guān)閉雙級箍的二級固井循環(huán)孔，造成雙級箍處密封不嚴(yán)。造成雙級箍不能順利關(guān)閉的可能原因有：管內(nèi)外靜壓差大，造成關(guān)閉雙級箍壓力高；雙級箍 本身加工質(zhì)量和設(shè)計(jì)有缺陷，雙級箍 在重力作用下本體變形或雙級箍本體與關(guān)閉套配合間隙過小，造成雙級箍關(guān)閉套下行阻力大，無法關(guān)閉雙級箍 ；連接雙級箍打鉗位置不對，雙級箍本體發(fā)生微變

19、形，造成雙級箍無法關(guān)閉；第一次施加的關(guān)閉壓力不夠，再施加關(guān)閉壓力時(shí)，關(guān)閉塞與塞座密封不嚴(yán)。防止雙級箍關(guān)不住的技術(shù)措施有：禁止在雙級箍本體上打鉗，防止雙級箍本體變形；提高雙級箍本身加工質(zhì)量，設(shè)計(jì)合理的關(guān)閉套配合間隙；采用重漿替漿，盡可能減少管內(nèi)外壓差，減少最終關(guān)閉壓力值；在雙級固井二級固井投關(guān)閉塞后尾隨0.51.0方水泥漿，萬一雙級箍不能正常關(guān)閉，提高雙級箍關(guān)閉套密封能力；提高第一次關(guān)閉壓力。雙級箍關(guān)不住的處理方法有：繼續(xù)增加關(guān)閉壓力試關(guān)閉雙級箍；如果高壓下仍然關(guān)閉不上，關(guān)井候凝；對于雙級箍沒有關(guān)閉的井，在下鉆鉆雙級箍附件時(shí)注意用鉆具嘗試關(guān)閉雙級箍關(guān)閉套。3）尾管復(fù)雜情況尾管固井工藝對尾管懸掛器

20、的要求是“下的去、掛的住、密封嚴(yán)、倒的開、提的出”。其復(fù)雜情況主要包括以下幾種：下尾管中途遇阻下尾管中途遇阻一般分兩種情況，一種是在上層套管內(nèi)遇阻，二是在裸眼段遇阻。如果在上層套管內(nèi)遇阻，一般是由于尾管懸掛器的卡瓦提前座掛引起的，在裸眼段遇阻除懸掛器原因外還可能是地層的原因。尾管懸掛器（液壓式）的卡瓦提前座封的原因有：對于液壓尾管懸掛器由于尾管遇阻，開泵循環(huán)泵壓超過懸掛器座封銷釘剪切壓力，造成尾管懸掛器的卡瓦提前座封；下尾管速度太快，也可能造成卡瓦提前座掛而遇阻；尾管懸掛器本體錐體本位外徑設(shè)計(jì)太大，如上層套管內(nèi)壁不干凈、稍有變形或井眼縮徑，就可能引起下尾管中途遇阻。防止尾管懸掛器的卡瓦提前座掛

21、的技術(shù)措施有：如果下尾管遇阻，需要循環(huán)鉆井液，控制開泵循環(huán)泵壓不超過懸掛器座掛銷釘剪切壓力；控制下尾管速度，一般一根套管下放時(shí)間不少于20s,一個(gè)立柱下放時(shí)間不少于45s;在尾管懸掛器本體錐體上下各加一個(gè)外徑大于錐體的剛性扶正器；適當(dāng)提高懸掛器的座掛剪釘壓力。尾管懸掛器的卡瓦提前座掛的處理方法是：一般液壓尾管都帶有復(fù)位彈簧，上提尾管使其復(fù)位，后慢慢下尾管，并注意指重表懸重變化。尾管懸掛器座掛不上尾管懸掛器座掛不上是指在尾管懸掛器不能有效地將尾管重量懸掛在上層套管上。尾管懸掛器座封不上的原因有：上層套管內(nèi)壁沒有刮壁不干凈、套管內(nèi)壁磨損嚴(yán)重、或套管壁厚小強(qiáng)度低或座掛位置正好處于接箍等原因可能造成懸

22、掛不上；懸掛器本身設(shè)計(jì)缺陷，如：座掛卡瓦錐度設(shè)計(jì)不當(dāng)，不能實(shí)現(xiàn)自鎖，尾管懸掛器座封液壓缸設(shè)計(jì)間隙不合適，造成活塞不能有效上行等；尾管懸掛器座掛卡瓦在下尾管過程中被損壞；懸掛重量大，懸掛器本體發(fā)生變形，活塞上行阻力大；鉆井液固相含量高，性能不穩(wěn)定，造成座掛液壓缸堵塞。防止尾管懸掛器座封不上的技術(shù)措施有：下尾管前對上層套管內(nèi)壁刮壁，尤其是鉆井周期長或老井側(cè)鉆的井；選擇合理的座掛位置，應(yīng)避開套管內(nèi)壁磨損嚴(yán)重和套管接箍等位置；控制尾管下放速度，防止尾管懸掛器座掛卡瓦在下尾管過程中被損壞；合理的尾管懸掛器座掛液壓缸設(shè)計(jì)間隙，并在地面做拉伸試壓座掛試驗(yàn)；提高鉆井液穩(wěn)定性能，并設(shè)計(jì)合理的液壓缸防堵塞結(jié)構(gòu)；懸

23、掛器一經(jīng)座掛不宜再上提解掛，重新座掛；液壓尾管懸掛器下部的浮鞋應(yīng)設(shè)計(jì)有旁通孔，萬一座掛不上可以座井底倒扣完成固井施工。尾管懸掛器座掛不上的處理方法有：尾管懸掛器在設(shè)計(jì)壓力不能有效座掛，首先要校對懸掛器座掛位置，如座掛位置處于套管內(nèi)壁磨損嚴(yán)重和套管接箍等位置，應(yīng)放壓，改變座掛位置，重新憋壓座掛；如果尾管懸掛器在設(shè)計(jì)壓力不能有效座掛，應(yīng)采取逐步升高座掛壓力的方式反復(fù)嘗試座掛，不可盲目升壓，以免一次將座掛球座打通；如座掛球座已經(jīng)打通還沒有座掛成功，可采用大排量循環(huán)鉆井液的方法座掛尾管懸掛器；如最終懸掛器座掛不上，且下部尾管重量不是很大，可選擇座井底倒扣注水泥方式固井，否則，只好提套管。尾管懸掛器密封

24、失效尾管懸掛器密封失效是指尾管懸掛器中心管與密封芯子之間的密封件失去密封能力，造成尾管注水泥“短路”。尾管懸掛器密封失效的原因有：密封芯中密封圈在組裝時(shí)損壞；密封圈不耐高溫；在判斷是否已經(jīng)倒開扣時(shí)上下提中心管造成密封圈損壞。防止尾管懸掛器密封失效的技術(shù)措施有：精心組裝密封圈，防止在組裝時(shí)發(fā)生反轉(zhuǎn)或損壞；提高中心管的光潔度，防止在倒扣或判斷是否倒開扣時(shí)造成密封圈損害；尾管懸掛器入井前必須進(jìn)行密封性能試壓；密封圈要耐高溫。尾管懸掛器密封失效后的處理方法：一般只能將送放工具提出，在尾管內(nèi)下封隔器注水泥。尾管懸掛器倒不開、提不出尾管懸掛器倒不開、提不出是指尾管下到井底后，懸掛器倒扣裝置和尾管連接的反扣

25、部位倒不開扣，或者倒開后無法提出送放工具，造成懸掛器無法脫手。尾管懸掛器倒不開的原因有：倒扣時(shí)，倒扣螺母處受力，造成倒扣困難；倒扣螺母處有臟物，造成粘扣；倒扣螺母設(shè)計(jì)強(qiáng)度低，在下尾管時(shí)已經(jīng)變形；井斜角大，且井眼狗腿度大，倒扣時(shí)倒扣扭矩?zé)o法正常傳到井底。防止尾管懸掛器倒不開的技術(shù)措施有：尾管懸掛器在入井前要進(jìn)行嚴(yán)格仔細(xì)的檢查。尾管懸掛器倒不開的處理方法有：如倒扣時(shí)，反轉(zhuǎn)嚴(yán)重，應(yīng)仔細(xì)計(jì)算中和點(diǎn)，保證倒扣螺母處不受力，并較少倒扣摩阻；在增加倒扣扭矩時(shí)，注意一次倒扣的圈數(shù)不要超過鉆桿的允許的抗扭強(qiáng)度，防止鉆桿扭斷；如判斷扣已經(jīng)倒開，則通過適當(dāng)迅速上提下放的方法，使懸掛器脫手。2水泥漿性能復(fù)雜情況固井水

26、泥漿性能復(fù)雜情況是指由于水泥漿性能設(shè)計(jì)不當(dāng)或水泥漿性能發(fā)生變化造成固井施工復(fù)雜情況。主要包括：水泥漿閃凝、水泥漿過度緩凝、水泥石強(qiáng)度衰退等。2.1水泥漿閃凝水泥漿閃凝是指在注水泥或替漿過程中由于水泥漿性能發(fā)生突變，水泥漿提前發(fā)生稠化或凝固，造成固井失敗。水泥漿閃凝的原因 材料方面的原因。用于配置水泥漿的水泥、外加劑或配漿 用水與實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)用的不一致或由于材料質(zhì)量控制不好，造成水泥漿稠化時(shí)間或凝固時(shí)間與實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)果不一致。 實(shí)驗(yàn)條件不同造成的。由于實(shí)驗(yàn)室測試條件與現(xiàn)場實(shí)際情況不符，尤其是溫度對水泥漿稠化時(shí)間和凝固時(shí)間影響很大，如果實(shí)驗(yàn)溫度遠(yuǎn)小于實(shí)際溫度或遇到異常高溫層則易發(fā)生水泥漿閃凝。 現(xiàn)場

27、施工的原因。在現(xiàn)場施工過程中配置的水泥漿密度遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值可能導(dǎo)致水泥漿閃凝。另一方面，水泥漿外加劑混配不勻也可能造成水泥漿閃凝。 井內(nèi)流體混入水泥漿中，尤其是高礦化度鹽水會嚴(yán)重縮短水泥漿稠化時(shí)間和凝固時(shí)間。固井水泥漿與鉆井液相溶性差，鉆井液混入水泥漿中。防止水泥漿閃凝的技術(shù)措施控制固井材料質(zhì)量和穩(wěn)定性。用于配置水泥漿的水泥、外加劑或配漿用水與實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)用的材料要求一致，外加劑要求混配均勻。準(zhǔn)確求取現(xiàn)場施工的固井參數(shù)，尤其是井底循環(huán)溫度值。在現(xiàn)場施工過程中控制水泥漿密度在設(shè)計(jì)值的上下0.03kg/L范圍內(nèi)。注水泥作業(yè)過程中要注意壓力平衡，確保壓穩(wěn)地層流體。采用優(yōu)質(zhì)沖洗液、隔離液有效分隔鉆井液和固

28、井水泥漿。做好水泥漿配漿水陳化實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場大樣復(fù)查工作。水泥漿閃凝后的處理方法水泥漿發(fā)生閃凝后要立即根據(jù)現(xiàn)場施工情況，在保證設(shè)備和井下安全的條件下用高泵壓頂替，如果可能，應(yīng)迅速接水泥車頂替，盡可能多將水泥漿替到環(huán)空內(nèi)，后采用擠水泥的方法補(bǔ)注水泥。2.2 水泥漿觸變性水泥漿觸變性是指由于水泥漿在流動(dòng)時(shí)具有較好的流動(dòng)性能，但稍靜止其迅速形成膠凝結(jié)構(gòu)，水泥漿失去流動(dòng)能力。水泥漿形成觸變性的原因材料方面的原因。如水泥漿中添加了超細(xì)材料或鈣質(zhì)含量較高的外加劑，易形成較強(qiáng)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，造成水泥漿觸變性強(qiáng)。 井內(nèi)流體混入水泥漿中，尤其是高含鈣離子的地層水也會引起水泥漿觸變性。高密度鉆井液中固相含量高，水灰比小，

29、也易形成觸變性水泥車混合能力偏低，混合能小，混配的水泥漿的觸變性一般較強(qiáng)。 防止水泥漿觸變性的技術(shù)措施 采用高效的分散劑，改善水泥漿流變性。 注水泥作業(yè)過程中要注意壓力平衡，確保壓穩(wěn)地層流體，防止地層流體侵入水泥漿中。 采用大功率、高混合能力的水泥車施工。 保持注水泥施工連續(xù)，防止停泵。 水泥漿發(fā)生觸變后的處理辦法水泥漿發(fā)生觸變性后要根據(jù)現(xiàn)場施工情況，可在配漿水中加入分散劑，并確保連續(xù)施工。2.3水泥漿過度緩凝水泥漿過度緩凝是指由于水泥漿稠化時(shí)間過長，造成水泥石強(qiáng)度發(fā)展緩慢甚至不凝固，造成無法有效封固油氣水層。水泥漿過度緩凝的原因 水泥漿中添加了過量混凝劑。 施工時(shí)混配的水泥漿密度遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)密

30、度。 井下實(shí)際溫度遠(yuǎn)低于實(shí)驗(yàn)溫度，由于溫度對水泥漿強(qiáng)度發(fā)展影響很大，溫度愈低，水泥漿強(qiáng)度發(fā)展愈緩慢。 水泥漿頂替效率低，水泥漿中混入鉆井液，造成水泥漿過度緩凝。防止水泥漿過度緩凝的技術(shù)措施添加合適的水泥漿緩凝劑，在保證施工安全的條件下，稠化時(shí)間在施工時(shí)間的基礎(chǔ)上一般附加3060min. 采用水泥漿促凝劑或水泥漿早強(qiáng)劑加快水泥漿早期強(qiáng)度的發(fā)展。 在現(xiàn)場施工過程中控制水泥漿密度在設(shè)計(jì)值的上下0.03Kg/L范圍內(nèi)。 采取有效措施，提高水泥漿頂替效率。 準(zhǔn)確求取現(xiàn)場施工的固井參數(shù)，尤其是井底循環(huán)溫度值，按實(shí)際溫度進(jìn)行室內(nèi)水泥漿實(shí)驗(yàn)。 做好水泥漿配漿水陳化實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場大樣復(fù)查工作，大樣不合格的水泥漿不允

31、許入井。水泥漿過度緩凝后的處理辦法水泥漿過度緩凝后只能延長水泥漿候凝時(shí)間，待水泥漿凝固后才能進(jìn)行下步作業(yè)。2.4水泥石強(qiáng)度衰退水泥石強(qiáng)度衰退是指在井下條件下，水泥石發(fā)生強(qiáng)度退化，封隔能力降低的現(xiàn)象。在高溫下，常規(guī)的油井水泥在大于110條件下一般會發(fā)生強(qiáng)度衰退。水泥石強(qiáng)度衰退的原因 常規(guī)水泥漿一般在110以下，水化后形成低滲透率、高強(qiáng)度的雪硅鈣石，當(dāng)溫度進(jìn)一步升高，其強(qiáng)度降低，滲透率增加，封隔能力下降。 水泥石滲透率較高，遇到高腐蝕的地層流體侵入水泥石，造成強(qiáng)度衰退。 在高溫?zé)岵蓛?nèi)，由于注入蒸汽，造成井下水泥石受高溫發(fā)生強(qiáng)度衰退。 防止水泥石強(qiáng)度衰退的技術(shù)措施當(dāng)井底靜止溫度大于110時(shí)，添加水泥

32、漿高溫強(qiáng)度穩(wěn)定劑(硅粉)，110130時(shí)，其加量為35%，當(dāng)溫度大于130時(shí)，加量為35%45%，溫度愈高，硅粉加量愈大。當(dāng)?shù)貙恿黧w腐蝕性強(qiáng)時(shí)，加入如非滲透劑、超細(xì)材料等降低水泥石的滲透率。在高溫?zé)岵删酀{中要加入適量的高溫強(qiáng)度穩(wěn)定劑。水泥石高溫強(qiáng)度衰退后的處理辦法水泥石發(fā)生高溫強(qiáng)度衰退后，其封隔能力嚴(yán)重下降，目前沒有較好的處理辦法，應(yīng)注意井下作業(yè)的安全性。3注水泥施工復(fù)雜情況注水泥施工復(fù)雜情況是指在注水泥施工中，由于水泥漿性能、井下復(fù)雜地層或施工工藝等方面的原因，造成注水泥作業(yè)復(fù)雜情況或失敗。主要包括注水泥漏失、灌香腸、注水泥替空等復(fù)雜情況和事故。3. 1注水泥漏失注水泥漏失是指在注水泥或

33、替漿過程中，由于環(huán)空液柱壓力和環(huán)空摩阻之和超過地層破漏壓力，水泥漿漏失到地層，造成水泥漿返高不夠、油氣水層漏封和水泥膠結(jié)質(zhì)量差。注水泥漏失的原因地層方面的原因有地層滲透率高，發(fā)生水泥漿滲漏；地層膠結(jié)差，地層承壓能力低，破漏壓力低；地層裂隙、斷層發(fā)育，造成水泥漿漏失；套管與井眼環(huán)空間隙小，循環(huán)摩阻大，造成注水泥漏失；水泥漿密度設(shè)計(jì)高、水泥漿封固段長，造成環(huán)空液柱壓力高，易發(fā)生注水泥漏失；鉆井液密度、粘度大，循環(huán)摩阻大，造成注水泥漏失；注水泥和替漿排量大，循環(huán)摩阻大。防止注水泥漏失的技術(shù)措施 適當(dāng)加入堵漏材料，提高地層承壓能力； 按照固井設(shè)計(jì)要求的液柱壓力，在下套管前進(jìn)行地層承壓試驗(yàn)； 采用低密度

34、水泥漿固井，降低環(huán)空液柱壓力； 采用雙級固井或尾管固井，減少一次封固段長； 改變注水泥漿體結(jié)構(gòu)，采用低密度前置液，降低環(huán)空液柱壓力； 采用擴(kuò)孔工藝技術(shù)，增加套管與井眼環(huán)空間隙； 采用分散劑改善水泥漿流變性能； 調(diào)整鉆井液粘度并充分循環(huán)鉆井液，減少循環(huán)摩阻； 采用低返速固井工藝技術(shù)，控制注水泥和替漿排量，減少循環(huán)摩阻。注水泥漏失后的處理辦法注水泥漏失后要根據(jù)現(xiàn)場漏失情況并結(jié)合地層漏失原因，分析其可能對固井質(zhì)量造成的影響及后果，采用相應(yīng)的技術(shù)措施。如發(fā)生在注水泥過程中，可根據(jù)已入井的水泥漿量結(jié)合要封固的油氣水層位置，可適當(dāng)少注入水泥漿；如發(fā)生在替漿過程中，應(yīng)根據(jù)水泥漿稠化時(shí)間和施工時(shí)間情況，采用低

35、返速固井技術(shù)。3.2灌香腸注水泥灌香腸是指在注水泥過程中，由于水泥漿閃凝、套管內(nèi)堵塞或環(huán)空橋堵等原因造成水泥漿返不到設(shè)計(jì)井深，套管內(nèi)水泥塞過長等。注水泥灌香腸的原因 水泥漿稠化時(shí)間短，注水泥施工長，造成注水泥灌香腸事故； 水泥漿發(fā)生閃凝，造成注水泥或頂替泵壓高； 環(huán)空發(fā)生井塌或橋堵，造成環(huán)空堵 塞； 套管內(nèi)落物，造成套管內(nèi)堵塞。防止注水泥灌香腸的技術(shù)措施 設(shè)計(jì)合理的水泥漿稠化時(shí)間，保證稠化時(shí)間大于注水泥施工1小時(shí)左右為宜； 采用合適的固井前置液體系，防止水泥漿發(fā)生閃凝； 在下套管和固井前充分循環(huán)鉆井液，井眼穩(wěn)定后再下套管和注水泥，防止發(fā)生井塌或橋堵； 嚴(yán)防套管內(nèi)落物。發(fā)生注水泥灌香腸后的處理方

36、法水泥漿發(fā)生灌香腸后要立即根據(jù)現(xiàn)場施工情況，在保證設(shè)備和井下安全的條件下用高泵壓頂替，如果可能，應(yīng)迅速接水泥車頂替，盡可能多將水泥漿替到環(huán)空內(nèi)，后采用擠水泥的方法補(bǔ)注水泥。3.3注水泥替空注水泥替空是指在注水泥替漿過程中，由于替鉆井液量超過設(shè)計(jì)量(一般為套管內(nèi)容積)，造成套管下部環(huán)空沒有水泥漿。注水泥替空的原因 替漿量計(jì)算錯(cuò)誤或計(jì)算不準(zhǔn)確； 替漿量計(jì)量發(fā)生錯(cuò)誤或誤差大； 固井膠塞未裝，或膠塞與塞座密封不嚴(yán)； 替漿碰壓排量太大，造成承托環(huán)損壞，無法碰壓引起替空； 套管有破損或上扣不緊，造成替空。防止注水泥替空的技術(shù)措施 替漿量要計(jì)算準(zhǔn)確并準(zhǔn)確計(jì)量； 按規(guī)范質(zhì)量可靠的膠塞； 替漿快結(jié)束時(shí)，要降低排

37、量碰壓，防止造成承托環(huán)損壞引起替空； 使用合格套管并按規(guī)定扭矩上扣，不合格的套管不允許入井。發(fā)生注水泥替空的處理辦法水泥漿 發(fā)生替空事故后要立即停泵，后根據(jù)測井曲線用擠水泥辦法補(bǔ)救。4水泥膠結(jié)質(zhì)量復(fù)雜情況水泥膠結(jié)質(zhì)量復(fù)雜情況是指在注水泥施工結(jié)束后，由于水泥漿性能、施工質(zhì)量或其他原因造成油氣水層漏封、水泥膠結(jié)質(zhì)量差、環(huán)空氣（水）竄等影響膠結(jié)和封固質(zhì)量的復(fù)雜情況。4. 1油氣水層漏封固井后油氣層漏封主要的原因油氣水層本身或以下為漏失層，注水泥過程中或候凝過程中發(fā)生了漏失，造成油氣層漏封；發(fā)生了注水泥替空事故，造成下部油氣水層漏封；發(fā)生了注水泥灌香腸事故，造成水泥漿不能頂替到環(huán)空中；發(fā)生了環(huán)空橋堵；

38、 水泥漿性能控制不好，如失水大、抗壓強(qiáng)度低、水泥石強(qiáng)度衰退等原因造成油氣水層漏封；發(fā)生注水泥后油氣水漏封的處理方法 射孔循環(huán)，補(bǔ)注水泥。發(fā)生注水泥后油氣水漏封后要先進(jìn)行電測，判斷水泥漿返高后在水泥面以上射孔，建立循環(huán)，補(bǔ)注水泥漿。 反向注水泥。如果水泥面在漏失層以下，可直接從環(huán)空中反向擠水泥。 局部循環(huán)注水泥。如果發(fā)生了環(huán)空橋堵，可在上下分別射孔，建立循環(huán)，補(bǔ)注水泥漿 注水泥。在漏封的油氣水層直接射孔，擠水泥補(bǔ)救。4.2油氣水層水泥膠結(jié)質(zhì)量差固井后油氣層水泥膠結(jié)質(zhì)量差的主要原因水泥漿性能方面的原因。如在高滲透地層使用API失水的水泥漿體系造成水泥漿向地層過的濾失，水泥漿水化后質(zhì)量差；水泥漿早期強(qiáng)度發(fā)展慢，地層油氣層竄；水泥石高溫強(qiáng)度發(fā)生強(qiáng)度衰退等。水泥漿頂替方面的原因。如井身質(zhì)量差，井眼不規(guī)則，水泥漿頂替效率低；鉆井液流變性能、水泥漿流變性能或前置液流變性能差，且沒有設(shè)計(jì)合理的密度差，頂替排量設(shè)計(jì)不合理，水泥漿頂替效率低；套管不居中，水泥漿竄槽等。水泥漿油氣水竄。注水泥或固井后，由于沒有很好地壓穩(wěn)油氣水層，地層流體侵入水泥漿中，引起水泥膠結(jié)質(zhì)量差。注水泥漏失。由于在注水泥或候凝過程中，水泥漿發(fā)生漏失，造成水泥膠結(jié)質(zhì)量差。環(huán)空間隙小，水泥環(huán)簿，更易發(fā)生替漿過程中竄槽，造成水泥膠結(jié)質(zhì)量差。在封固可溶解性地層時(shí) ，水泥漿性能控制不當(dāng)，地